Bài tập — Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ . C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. C. Khi chỉ có trọng lực hoặc lực đàn hồi tác dụng, cơ năng được bảo toàn. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. C. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học. D. Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của vật: $W = W_đ + W_t$ .

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Đây là định luật bảo toàn cơ năng, một trong những định luật quan trọng nhất của cơ học. B. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Thả một vật khối lượng $0{,}5,kg$ rơi tự do từ độ cao $20,m$ . Bỏ qua sức cản không khí, lấy $g = 10,m/s^2$ . Tính vận tốc của vật khi chạm đất.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Lời giải: Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Cơ năng ban đầu: $W_1 = mgh = 0{,}5 \cdot 10 \cdot 20 = 100,J$ . Khi chạm đất, thế năng bằng không nên $W_2 = \frac{1}{2}mv^2$ . Bảo toàn cơ năng: $\frac{1}{2} \cdot 0{,}5 \cdot v^2 = 100$ , suy ra $v^2 = 400$ , vậy $v = 20,m/s$ .

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Treo một vật có khối lượng 1 kg vào đầu dưới của một lò xo có độ cứng 50 N/m. Tính độ dãn của lò xo khi vật cân bằng.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Một khối chất có khối lượng 2 kg và thể tích 0,001 m $^3$ . Tính khối lượng riêng của chất đó.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một lực 100 N tác dụng vuông góc lên một diện tích 0,02 m $^2$ . Tính áp suất.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-B, 2-C, 3-D, 4-A.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (B): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ ."
- Câu 2 (C): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Khi chỉ có trọng lực hoặc lực đàn hồi tác dụng, cơ năng được bảo toàn."
- Câu 3 (D): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của vật: $W = W_đ + W_t$ ."
- Câu 4 (A): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Đây là định luật bảo toàn cơ năng, một trong những định luật quan trọng nhất của cơ học."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của vật: $W = W_đ + W_t$ . Khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi, cơ năng của vật được bảo toàn, nghĩa là cơ năng không đổi theo thời gian: $W_đ + W_t = \text{hằng số}$ .
- Tổng kết ghi nhớ: Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ .; Khi chỉ có trọng lực hoặc lực đàn hồi tác dụng, cơ năng được bảo toàn.; Lực ma sát làm cơ năng giảm, chuyển thành nhiệt năng.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Thả một vật khối lượng $0{,}5,kg$ rơi tự do từ độ cao $20,m$ . Bỏ qua sức cản không khí, lấy $g = 10,m/s^2$ . Tính vận tốc của vật khi chạm đất.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng (Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ .; Khi chỉ có trọng lực hoặc lực đàn hồi tác dụng, cơ năng được bảo toàn.; Lực ma sát làm cơ năng giảm, chuyển thành nhiệt năng.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Cơ năng ban đầu: $W_1 = mgh = 0{,}5 \cdot 10 \cdot 20 = 100,J$ . Khi chạm đất, thế năng bằng không nên $W_2 = \frac{1}{2}mv^2$ . Bảo toàn cơ năng: $\frac{1}{2} \cdot 0{,}5 \cdot v^2 = 100$ , suy ra $v^2 = 400$ , vậy $v = 20,m/s$ .
Bài 4: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.
Bài 5: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.
Bài 6: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

W = W_đ + W_t

. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

W = W_đ + W_t

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Thả một vật khối lượng $0{,}5,kg$ rơi tự do từ độ cao $20,m$ . Bỏ qua sức cản không khí, lấy $g = 10,m/s^2$ . Tính vận tốc của vật khi chạm đất.

Lời giải: Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Cơ năng ban đầu: $W_1 = mgh = 0{,}5 \cdot 10 \cdot 20 = 100,J$ . Khi chạm đất, thế năng bằng không nên $W_2 = \frac{1}{2}mv^2$ . Bảo toàn cơ năng: $\frac{1}{2} \cdot 0{,}5 \cdot v^2 = 100$ , suy ra $v^2 = 400$ , vậy $v = 20,m/s$ .

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Một khối chất có khối lượng 2 kg và thể tích 0,001 m

^3

. Tính khối lượng riêng của chất đó.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một lực 100 N tác dụng vuông góc lên một diện tích 0,02 m

^2

. Tính áp suất.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-B, 2-C, 3-D, 4-A.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (B): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ ."
Câu 2 (C): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Khi chỉ có trọng lực hoặc lực đàn hồi tác dụng, cơ năng được bảo toàn."
Câu 3 (D): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của vật: $W = W_đ + W_t$ ."
Câu 4 (A): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Đây là định luật bảo toàn cơ năng, một trong những định luật quan trọng nhất của cơ học."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của vật: $W = W_đ + W_t$ . Khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi, cơ năng của vật được bảo toàn, nghĩa là cơ năng không đổi theo thời gian: $W_đ + W_t = \text{hằng số}$ .
Tổng kết ghi nhớ: Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ .; Khi chỉ có trọng lực hoặc lực đàn hồi tác dụng, cơ năng được bảo toàn.; Lực ma sát làm cơ năng giảm, chuyển thành nhiệt năng.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Thả một vật khối lượng $0{,}5,kg$ rơi tự do từ độ cao $20,m$ . Bỏ qua sức cản không khí, lấy $g = 10,m/s^2$ . Tính vận tốc của vật khi chạm đất.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng (Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ .; Khi chỉ có trọng lực hoặc lực đàn hồi tác dụng, cơ năng được bảo toàn.; Lực ma sát làm cơ năng giảm, chuyển thành nhiệt năng.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Lời giải: Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Cơ năng ban đầu: $W_1 = mgh = 0{,}5 \cdot 10 \cdot 20 = 100,J$ . Khi chạm đất, thế năng bằng không nên $W_2 = \frac{1}{2}mv^2$ . Bảo toàn cơ năng: $\frac{1}{2} \cdot 0{,}5 \cdot v^2 = 100$ , suy ra $v^2 = 400$ , vậy $v = 20,m/s$ .

Bài 4: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.

Bài 5: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.

Bài 6: Áp dụng trực tiếp kiến thức trọng tâm và quy tắc trong bài học để trình bày lời giải.