by Buối trước bạn đã được làm quen tới những vấn đề cơ bản của động năng, bài viết này cũng nói về động năng nhưng giúp bạn rèn luyện kĩ năng giải bài tập động năng. Các bài tập được chọn lọc từ các đề thi thử của nhiều trường, sở trên toàn quốc. Hy vọng bài viết này sẽ hữu ích với bạn
Bài tập động năng có lời giải
Bài tập 1. [Đề thi thử chuyên Vinh 2019] Cho một chất điểm có khối lượng m = 100 g, chất điểm này đang dao động điều hòa với chu kì T = 0,2 s và động năng đạt giá trị cực đại bằng 0,18 J (mốc thế năng tại VTCB); lấy π2 = 10. Xét tại vị trí có li độ 3√2 cm. Hãy xác định tỉ số động năng và thế năng là
A. 1,026.
B. 14.
C. 0,22.
D.120.
Hướng dẫn giải
Biểu thức xác định tỉ số giữa động năng và thế năng:
$\frac{{{{\rm{W}}_d}}}{{{{\rm{W}}_t}}} = \frac{W}{{{{\rm{W}}_t}}} – 1 = \frac{{0,18}}{{\frac{1}{2}.0,1.{{\left( {10\pi } \right)}^2}{{\left( {3\sqrt 2 {{.10}^{ – 2}}} \right)}^2}}} – 1 = 1,026.$
Chọn đáp án: A.
Bài tập 2. Vật nhỏ nặng 1g được người ta tiến hành treo vào lò xo có độ cứng k tạo thành con lắc lò xo. Khi con lắc lò xo này được kích thích dao động điều hoà với phương trình x = 0,02sin(2t)m. Giá trị của cơ năng dao động điều hòa bằng
A. 5 mJ
B. 152 KJ
C. 8.10-7 J
D. 265 nJ
Hướng dẫn giải
Từ công thức động năng tổng quát ta suy ra động năng cực đại. Động này này cũng là cơ năng
${{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}mv_{\max }^2 = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = {8.10^{ – 7}}J$
Chọn đáp án: C.
Bài tập 3. [Đề thi thử sở giáo dục HN] Kích thích 1 vật để nó dao động điều hòa với biên độ 6 cm. Giả sử chọn mốc thế năng ở VTCB. Nếu cơ năng bằng 4/3 thế năng thì li độ của vật đang ở đâu
A. 106 cm.
B. 3,4 mm.
C. 4 cm.
D. 0,03 m.
Hướng dẫn giải
Theo đinh luật bảo toàn cơ năng thì
$\begin{array}{l} W = {W_d} + {W_t}\\ \to \frac{1}{2}k{A^2} = \frac{3}{4}.\frac{1}{2}k{A^2} + \frac{1}{2}k{x^2}\\ \to x = \frac{A}{2} = 3\left( {cm} \right). \end{array}$
Trả lời: Khi cơ năng bằng 4/3 thế năng thì li độ của vật đang ở vị trí x = 3 cm
Chọn: D.
Bài tập 4. [Đề thi thử trường chuyên PBC] Cho một cơ hệ lò gõ gồm vật có khối lượng m = 0,5kg và lò xo có độ cứng k = 50N/m. Kích thích lí tưởng để con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương mặt phẳng ngang. Người làm thí nghiệm đo được rằng, khi vật có vận tốc 0,1 m/s thì gia tốc của nó là -$\sqrt 3 $ m/s2. Hãy xác định cơ năng dao động của con lắc
A. 0,15 J.
B. 0,88 J.
C. 10 mJ.
D. 0,002 J.
Hướng dẫn giải
Áp dụng công thức tổng quát
\[\begin{array}{l} \omega = \sqrt {\frac{k}{m}} \\ \to A = \sqrt {{x^2} + {{\left( {\frac{v}{\omega }} \right)}^2}} = \sqrt {{{\left( {\frac{a}{{{\omega ^2}}}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{v}{\omega }} \right)}^2}} = 0,02m\\ \to {\rm{W}} = \frac{1}{2}k{A^2} = 0,01J \end{array}\]
Chon đáp án C.
Hy vọng với những bài tập động năng kèm lời giải chi tiết trên, đã phần nào giúp bạn học tập hiệu quả hơn.
