Bài tập — Bài 3: 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 3: 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. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. C. Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ . 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 3: 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. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại. D. Khi chỉ có trọng lực tác dụng, cơ năng được bảo toàn.

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

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 3: Cơ năng, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Khi vật chuyển động trong trọng trường và chỉ chịu tác dụng của trọng lực, cơ năng của vật được bảo toàn, nghĩa là cơ năng không đổi theo thời gian. 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 3: 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:

Một hòn đá khối lượng $0,2$ kg được thả rơi từ độ cao $5$ m so với mặt đất, bỏ qua sức cản không khí. Cơ năng lúc thả là $W = W_t = 0,2 \times 10 \times 5 = 10$ (J) vì lúc đó tốc độ bằng 0. Khi chạm đất, thế năng bằng 0 nên động năng bằng cơ năng: $W_đ = 10$ (J). Từ đó $\frac{1}{2} \times 0,2 \times v^2 = 10$ , suy ra $v^2 = 100$ , vậy $v = 10$ (m/s).

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

Một vận động viên nhảy cầu từ ván cao $10$ m: khi đứng trên ván, thế năng lớn nhất, động năng bằng 0; khi rơi xuống nước, thế năng giảm, động năng tăng.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Thế năng đàn hồi xuất hiện khi nào? Cho một ví dụ.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Cơ năng của vật được tính như thế nào?

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một vật nặng 3 kg ở độ cao 4 m ( $g = 10$ m/s²). Tính thế năng hấp dẫn của vật.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

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

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Cơ năng là tổng của động năng và thế năng của vật. Công thức: $W = W_đ + W_t$ .
- Tổng kết ghi nhớ: Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ .; Khi chỉ có trọng lực tác dụng, cơ năng được bảo toàn.; Trong thực tế, cơ năng giảm dần do ma sát.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một hòn đá khối lượng $0,2$ kg được thả rơi từ độ cao $5$ m so với mặt đất, bỏ qua sức cản không khí. Cơ năng lúc thả là $W = W_t = 0,2 \times 10 \times 5 = 10$ (J) vì lúc đó tốc độ bằng 0. Khi chạm đất, thế năng bằng 0 nên động năng bằng cơ năng: $W_đ = 10$ (J). Từ đó $\frac{1}{2} \times 0,2 \times v^2 = 10$ , suy ra $v^2 = 100$ , vậy $v = 10$ (m/s).
- 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 3: Cơ năng (Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ .; Khi chỉ có trọng lực tác dụng, cơ năng được bảo toàn.; Trong thực tế, cơ năng giảm dần do ma sát.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Một vận động viên nhảy cầu từ ván cao $10$ m: khi đứng trên ván, thế năng lớn nhất, động năng bằng 0; khi rơi xuống nước, thế năng giảm, động năng tăng.
Bài 4: Thế năng đàn hồi xuất hiện khi vật bị biến dạng đàn hồi. Ví dụ: lò xo bị nén, dây chun bị kéo dãn.
Bài 5: Cơ năng = động năng + thế năng.
Bài 6: $W_t = m \cdot g \cdot h = 3 \cdot 10 \cdot 4 = 120$ (J).

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

W = W_đ + W_t

. 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.

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

Một hòn đá khối lượng $0,2$ kg được thả rơi từ độ cao $5$ m so với mặt đất, bỏ qua sức cản không khí. Cơ năng lúc thả là $W = W_t = 0,2 \times 10 \times 5 = 10$ (J) vì lúc đó tốc độ bằng 0. Khi chạm đất, thế năng bằng 0 nên động năng bằng cơ năng: $W_đ = 10$ (J). Từ đó $\frac{1}{2} \times 0,2 \times v^2 = 10$ , suy ra $v^2 = 100$ , vậy $v = 10$ (m/s).

Một vận động viên nhảy cầu từ ván cao $10$ m: khi đứng trên ván, thế năng lớn nhất, động năng bằng 0; khi rơi xuống nước, thế năng giảm, động năng tăng.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Thế năng đàn hồi xuất hiện khi nào? Cho một ví dụ.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Cơ năng của vật được tính như thế nào?

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Một vật nặng 3 kg ở độ cao 4 m (

g = 10

m/s²). Tính thế năng hấp dẫn của vật.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-C, 2-D, 3-A, 4-B.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (C): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ ."
Câu 2 (D): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Khi chỉ có trọng lực tác dụng, cơ năng được bảo toàn."
Câu 3 (A): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Cơ năng là tổng của động năng và thế năng của vật."
Câu 4 (B): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Khi vật chuyển động trong trọng trường và chỉ chịu tác dụng của trọng lực, cơ năng của vật được bảo toàn, nghĩa là cơ năng không đổi theo thời gian."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Cơ năng là tổng của động năng và thế năng của vật. Công thức: $W = W_đ + W_t$ .
Tổng kết ghi nhớ: Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ .; Khi chỉ có trọng lực tác dụng, cơ năng được bảo toàn.; Trong thực tế, cơ năng giảm dần do ma sát.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Một hòn đá khối lượng $0,2$ kg được thả rơi từ độ cao $5$ m so với mặt đất, bỏ qua sức cản không khí. Cơ năng lúc thả là $W = W_t = 0,2 \times 10 \times 5 = 10$ (J) vì lúc đó tốc độ bằng 0. Khi chạm đất, thế năng bằng 0 nên động năng bằng cơ năng: $W_đ = 10$ (J). Từ đó $\frac{1}{2} \times 0,2 \times v^2 = 10$ , suy ra $v^2 = 100$ , vậy $v = 10$ (m/s).
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 3: Cơ năng (Cơ năng: $W = W_đ + W_t$ .; Khi chỉ có trọng lực tác dụng, cơ năng được bảo toàn.; Trong thực tế, cơ năng giảm dần do ma sát.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Một vận động viên nhảy cầu từ ván cao $10$ m: khi đứng trên ván, thế năng lớn nhất, động năng bằng 0; khi rơi xuống nước, thế năng giảm, động năng tăng.

Bài 4: Thế năng đàn hồi xuất hiện khi vật bị biến dạng đàn hồi. Ví dụ: lò xo bị nén, dây chun bị kéo dãn.

Bài 5: Cơ năng = động năng + thế năng.

Bài 6:

W_t = m \cdot g \cdot h = 3 \cdot 10 \cdot 4 = 120

(J).