A. Tóm tắt lý thuyết

1. Động năng

Động năng là năng lượng của một vật có được do nó chuyển động.

Động năng của vật m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng mà vật đó có được do nó đang chuyển động và xác định theo công thức:

\[{{W}_{d}}=\frac{1}{2}.m.{{v}^{2}}\] (J).

2. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng

Một vật chuyển động dưới tác dụng của ngoại lực F thì độ biến thiên động năng của vật là:

\[\Delta W={{W}_{2}}-{{W}_{1}}=\frac{1}{2}.m.v_{2}^{2}-\frac{1}{2}.m.v_{1}^{2}={{A}_{F}}\]

Hệ quả:

  1. Khi một lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng của vật tăng (vật sinh công âm)
  2. Khi một lực tác dụng lên vật sinh công âm thì động năng của vật giảm (vật sinh công dương).

B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI

Câu 1: Trang 136 sgk vật lí 10

Nêu định nghĩa và công thức của động năng.

Hướng dẫn giải

Động năng của vật m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng mà vật đó có được do nó đang chuyển động và xác định theo công thức:

\[{{W}_{d}}=\frac{1}{2}.m.{{v}^{2}}\] (J).

Câu 2: Trang 136 sgk vật lí 10

Khi nào động năng của vật

a) Biến thiên?

b) Tăng lên?

c) Giảm đi?

Hướng dẫn giải

a) Động năng của vật biến thiên khi lực tác dụng lên vật sinh công.

b) Động năng của vật tăng lên khi lực tác dụng lên vật sinh công dương.

c) Động năng của vật giảm đi khi lực tác dụng lên vật sinh công âm.

Câu 3: Trang 136 sgk vật lí 10

Câu nào sai trong các câu sau?

Động năng của vật không đổi khi vật

A. Chuyển động thẳng đều

B. Chuyển động với gia tốc không đổi

C. Chuyển động với gia tốc.

D. Chuyển động cong đều.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án B.

Câu 4: Trang 136 sgk vật lí 10

Động năng của một vật nặng tăng khi

A. Gia tốc của vật a > 0.

B. Vận tốc của vật v > 0.

C. Các lực tác dụng lên vật sinh công dương.

D. Gia tốc của vật tăng.

Chọn đáp án đúng.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án C.

Câu 5: Trang 136 sgk vật lí 10

Một vật trọng lượng 1,0 N có động năng 0,1 J. Lấy g = 10 m/s2. Khi đó vận tốc vật bằng bao nhiêu?

A. 0,45 m/s.

B. 1,0 m/s.

C. 1,4 m/s.

D. 4,4 m/s.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án C.

Giải thích:

Khối lượng của vật là: \[m=\frac{P}{g}=\frac{1,0}{10}=0,1kg\]

Áp dụng công thức tính động năng của vật, vận tốc của vật là:


\[v=\sqrt{\frac{2{{W}_{d}}}{m}}=\sqrt{\frac{2.0,1}{0,1}}=\sqrt{2}\]

Câu 6: Trang 136 sgk vật lí 10

Một ô tô có khối lượng 1000 kg chuyển động với vận tốc 80 km/h. Động năng của ô tô có giá trị nào sau đây?

A. 2,52.10J.

B. 2,47.10J.

C. 2,42.10J.

D. 3,2.10J.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án B

Giải thích:

Đổi 80 km/h = \[\frac{200}{9}\] m/s

Động năng của vật là: 

\[{{W}_{d}}=\frac{1}{2}.m.{{v}^{2}}=\frac{1}{2}.1000.{{(\frac{200}{9})}^{2}}=2,{{47.10}^{5}}\] (J)

Câu 7: Trang 136 sgk vật lí 10

Tính động năng của một vận động viên có khối lượng 70 kg chạy đều hết quãng đường 400 m trong thời gian 45 s

Hướng dẫn giải

Vận tốc của vật là: \[v=\frac{S}{t}=\frac{400}{45}=\frac{80}{9}m/s\]

Động năng của vật là: \[{{W}_{d}}=\frac{1}{2}.m.{{v}^{2}}=\frac{1}{2}.70.{{(\frac{80}{9})}^{2}}=2765\](J)

Câu 8: Trang 136 sgk vật lí 10

Một vật khối lượng m = 2 kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Dưới tác dụng của lực nằm ngang 5 N, vật chuyển động và đi được 10 m. Tính vận tốc của vật ở cuối chuyển dời ấy.

Hướng dẫn giải

Ta có: m = 2kg; v1 = 0 m/s; F = 5N; s = 10m. v2 = ?

Ban đầu vật nằm yên nên v1 = 0 m/s

Ta có: 

\[A=\frac{1}{2}mv_{2}^{2}-\frac{1}{2}mv_{1}^{2}\Leftrightarrow Fs=\frac{1}{2}mv_{2}^{2}-0\]

\[\Leftrightarrow {{v}_{2}}=\sqrt{\frac{2Fs}{m}}=\sqrt{\frac{2.5.10}{2}}=5\sqrt{2}\approx 7\left( m/s \right)\]