Ôn tập chủ đề 1 trang 17 Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo: Phần cơ năng bị tiêu hao đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?...

Bài 1

Một máy bay có khối lượng tổng cộng 250 tấn, đang bay với tốc độ 900 km/h ở độ cao 10 km so với mực nước biển. Tính động năng, thế năng và cơ năng của máy bay.

Vận dụng kiến thức đã học về năng lượng:

- Động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)

- Thế năng: \({W_t} = P.h\)

- Cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t}\)

Động năng của máy bay là:

\({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = {\rm{ }}\frac{1}{2}{.25.10^4}{.250^2} = 7,{8.10^9}{\rm{(J)}}\)

Thế năng của máy bay là:

W_t = P.h = 10.m.h = 10.25.10⁴.10⁴ = 25.10⁹ (J)

Cơ năng của máy bay là:

W = W_đ + W_t = 7,8.10⁹ + 25.10⁹ = 32,8 (J)

Bài 2

Một quả bóng khối lượng 450 g được thả rơi từ điểm A có độ cao 1,6 m xuống nền đất cứng và bật trở lên đến điểm B có độ cao 1,2 m.

a) Tính cơ năng tại A và tại B của quả bóng.

b) Phần cơ năng bị tiêu hao đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?

Vận dụng kiến thức đã học về năng lượng:

- Động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)

- Thế năng: \({W_t} = P.h\)

- Cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t}\)

a) Tại điểm A, cơ năng của quả bóng là:

W₁ = W_đ1 + W_t1 = 0 + P.h₁ = 10m.h = 10.0,45.1,6 = 7,2 (J)

Tại điểm B, cơ năng của quả bóng là:

W₂ = W_đ2 + W_t2 = 0 + P.h₂ = 10m.h = 10.0,45.1,2 = 5,4 (J)

b) Phần cơ năng bị tiêu hao đã chuyển hóa thành năng lượng nhiệt, năng lượng đàn hồi,…

Bài 3

Phân tích sự chuyển hóa năng lượng trong chuyển động của người trượt ván và quả bóng rổ trong hình dưới đây.

Vận dụng kiến thức đã học về năng lượng:

- Động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)

- Thế năng: \({W_t} = P.h\)

- Cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t}\)

a) Tại vị trí A, thế năng là lớn nhất, khi người trượt ván di chuyển đến B, thế năng giảm dần và chuyển thành động năng.

Tại vị trí B, thế năng bằng 0, động năng là lớn nhất.768ugvb

Người trượt ván di chuyển từ B đến C, động năng giảm dần và chuyển hóa thành thế năng.

Tại vị trí C, thế năng lớn nhất, động đăng bằng 0.

Trong suốt quá trình người trượt ván đi từ A đến C, cơ năng không thay đổi.

b) Từ vị trí A, quả bóng được truyền một động năng ban đầu.

Khi quả bóng đi từ A đến B, động năng giảm dần và chuyển hóa thành thế năng.

Tại điểm B, thế năng của quả bóng là lớn nhất.

Khi quả bóng đi từ B đến C, thế năng giảm dần và chuyển hóa thành động năng.

Trong suốt quá trình quả bóng đi từ A đến C, cơ năng không thay đổi.

Bài 4

Búa tác dụng một lực 40 N theo hướng trục của đinh làm đinh lún sâu 2 cm vào trong gỗ. Tính công của lực do búa thực hiện.

Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng:

- Công: \(A = F.s\)

- Công suất: \(P = \frac{A}{t}{\rm{ }}\)

Công của lực do búa thực hiện là:

A = F.s = 40.0,02 = 0,8 (J)

Bài 5

Tính công suất của một thác nước. Biết rằng thác nước có độ cao 40 m và cứ mỗi phút có 30 m³ nước đổ xuống. Khối lượng riêng của nước là 1 000 kg.m³.

Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng:

- Công: \(A = F.s\)

- Công suất: \(P = \frac{A}{t}{\rm{ }}\)

- Khối lượng: \(m = \frac{d}{V}\)

Trong 1 phút, lượng nước mà thác đổ xuống là:

m = d/V = 1000/30 = 33,33 (kg)

Trong một phút, thác nước thực hiện một công là:

A = P.h = 10m.h = 10.33,33.40 = 1,33.10⁴ (J)

Công suất của thác nước này là:

P = A/t = 1,33.10⁴/60 = 2,2. 10² (W)