Bài tập ôn tập Vật Lí 10 Kết nối tri thức Chương 4 (có đúng sai, trả lời ngắn)

1. Kiến thức trọng tâm

Chương 4 nghiên cứu năng lượng, công và công suất. Công của lực không đổi $\vec{F}$ làm vật dịch chuyển đoạn $s$ theo hướng hợp với lực góc $\alpha$ là $A = Fs\cos\alpha$. Công suất đặc trưng cho tốc độ thực hiện công: $P = \frac{A}{t}$, đơn vị oát ($W$). Khi vật chuyển động đều, công suất của lực là $P = Fv$.

Động năng của vật khối lượng $m$ chuyển động với vận tốc $v$ là $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$. Thế năng trọng trường của vật ở độ cao $h$ là $W_t = mgh$. Định lí động năng: độ biến thiên động năng bằng công của hợp lực tác dụng lên vật. Cơ năng là tổng động năng và thế năng: $W = W_đ + W_t$. Khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi, cơ năng được bảo toàn.

Hiệu suất của một máy là $H = \frac{A_{ci}}{A_{tp}} \cdot 100$, luôn nhỏ hơn $100$ vì có năng lượng hao phí do ma sát và tỏa nhiệt.

2. Ví dụ minh họa

Một vật khối lượng $1,kg$ rơi tự do từ độ cao $10,m$. Bỏ qua sức cản, lấy $g = 10,m/s^2$. Tính vận tốc của vật khi chạm đất.

Lời giải: Cơ năng ban đầu: $W_1 = mgh = 1 \cdot 10 \cdot 10 = 100,J$. Khi chạm đất, thế năng bằng không nên $W_2 = \frac{1}{2}mv^2$. Bảo toàn cơ năng: $\frac{1}{2} \cdot 1 \cdot v^2 = 100$, suy ra $v = \sqrt{200} \approx 14{,}1,m/s$.

Một động cơ thực hiện công $6000,J$ trong $30,s$ có công suất $P = \frac{6000}{30} = 200,W$.

3. Ghi nhớ

• Công: $A = Fs\cos\alpha$; công suất: $P = \frac{A}{t}$.
• Động năng: $W_đ = \frac{1}{2}mv^2$; thế năng: $W_t = mgh$.
• Bảo toàn cơ năng khi chỉ có trọng lực hoặc lực đàn hồi tác dụng.