Phương pháp giải:

Biểu thức công tính công: A = F.d

Trong đó:

+ F: lực tác dụng (N)

+ d: độ dịch chuyển (m).

Lời giải:

Ta có độ dịch chuyển khi quyển sách đi theo hai con đường khác nhau là: d = AD.

Trọng lực trong suốt quá trình chuyển động không thay đổi, lực ma sát thay đổi

=> Công của trọng lực không đổi, công của lực ma sát thay đổi.

Câu hỏi 5 trang 107 Vật lí 10: Lập luận để rút ra độ biến thiên thế năng trọng trường bằng về độ lớn nhưng trái dấu với công của trọng lực.

Lời giải:

Chọn gốc thế năng tại mặt đất (vị trí A), ném thẳng đứng vật lên cao đến độ cao h (vị trí B).

Công của trọng lực: A = m.g.h

Độ biến thiên thế năng: ΔW_t = W_A – W_B = 0 – m.g.h = -m.g.h

=> Độ biến thiên thế năng có độ lớn bằng công của trọng lực nhưng trái dấu

Câu hỏi trang 108 Vật lí 10: Thả một viên bi sắt xuống một hố cát được làm phẳng, viên bi sẽ tạo nên trên hố cát một vết lõm rõ nét. Thảo luận để đưa ra dự đoán về bán kính tương ứng của vết lõm trên hố cát khi thả viên bi sắt ở những độ cao khác nhau. Giải thích dự đoán của em và tiến hành thí nghiệm.

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và vận dụng kiến thức đã học

Lời giải:

Vật thả càng cao thì bán kính của vết lõm càng lớn.

Vật thả càng cao thì công thực hiện của viên bi càng lớn, lực tiếp đất càng lớn, vì vậy sẽ tạo ra vết lõm có bán kính càng lớn.

Học sinh tự thực hiện thí nghiệm.

Câu hỏi trang 109 Vật lí 10

Câu hỏi 6 trang 109 Vật lí 10: Quan sát Hình 17.7, nhận xét về sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng của người khi trượt xuống đường trượt nước (Hình 17.7a) và quả bóng rổ khi được ném lên cao (Hình 17.7b).

Phương pháp giải:

Quan sát hình vẽ

Lời giải:

- Hình 17.7a: Khi trượt từ trên đỉnh xuống, động năng của người chơi tăng trong khi đó thế năng giảm.

- Hình 17.7b: Khi bóng bay lên, động năng của bóng giảm trong khi đó thế năng của bóng tăng. Khi bóng rơi xuống, động năng của bóng tăng trong khí thế năng của bóng giảm.

Luyện tập trang 109 Vật lí 10: Thảo luận và chỉ ra các dạng năng lượng của hai vận động viên xiếc khi thực hiện trò chơi nhảy cầu (Hình 17.8) vào lúc:

a) Người A chuẩn bị nhảy, người B đứng trên đòn bẩy.

b) Người A chạm vào đòn bẩy.

c) Người B ở vị trí cao nhất.

Phương pháp giải:

Quan sát hình và vận dụng kiến thức đã học

Lời giải:

a) Người A có dạng năng lượng là thế năng, người B có động năng

b) Người A chạm vào đòn bẩy thì A có động năng

c) Người B ở vị trí cao nhất thì B có thể năng.

Câu hỏi 3 trang 109 Vật lí 10: Em đang ngồi yên trên chiếc xe buýt chuyển động thẳng đều với tốc độ 50 km/h. Xác định động năng của em trong trường hợp:

a) Chọn hệ quy chiếu gắn với xe buýt.

b) Chọn hệ quy chiếu gắn với hàng cây bên đường.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính động năng: $W_d=\frac{1}{2}m{v}^2$

Lời giải:

a) Khi hệ quy chiếu gắn với xe buýt thì vận tốc của em bằng 0 nên động năng bằng 0.

b) Khi hệ quy chiếu của em gắn với hàng cây bên đường thì em có $v=50km/h=\frac{125}{9}m/s$

Thay vào biểu thức tính động năng, từ đó ra được động năng của em.

Vận dụng trang 109 Vật lí 10: Phân tích sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong một số hoạt động của đời sống hằng ngày.

Phương pháp giải:

Liên hệ thực tế.

Lời giải:

Thả gàu xuống giếng để múc nước, ban đầu gàu có thế năng cực đại, động năng bằng 0; khi gàu xuống dưới mặt nước thì động năng cực đại, thế năng bằng 0.

Câu hỏi trang 110 Vật lí 10: Phân tích lực tác dụng lên quả bóng và sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng của quả bóng trong quá trình rơi (Hình 17.9).

Phương pháp giải:

Quan sát hình vẽ và vận dụng kiến thức đã học

Lời giải:

- Nếu xem lực cản của không khí không đáng kể thì trọng lực là lực duy nhất tác dụng lên quả bóng trong quá trình rơi.

- Khi thả quả bóng từ trên cao xuống mặt đất thì thế năng giảm dần và động năng tăng dần. Khi quả bóng bật ngược trở lại thì thế năng tăng dần và động năng giảm dần.

Câu hỏi trang 111 Vật lí 10

Luyện tập trang 111 Vật lí 10: Một con bọ chét có khối lượng 1 mg có thể bật nhảy thẳng đứng lên độ cao tối đa 0,2 m từ mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 9,8 m/s² . Hãy xác định tốc độ của bọ chét ngay khi bật nhảy.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính động năng: $W_d=\frac{1}{2}m{v}^2$

Biểu thức tính thế năng: $W_t=mgh$

Biểu thức tính cơ năng: $W=W_d+W_t$

Lời giải:

- Khi con bọ chét nhảy lên đến độ cao cực đại thì thế ănng cực đại, động năng bằng 0

=> $W=W_d+W_t=0+mgh$    (1)

- Khi con bọ chét ở dưới mặt đất thì thế năng bằng 0, động năng cực đại

=> $W=W_d+W_t=\frac{1}{2}m{v}^2+0$     (2)

Cơ năng được bảo toàn trong quá trình chuyển động nên từ (1) và (2) ta có:

$\frac{1}{2}m{v}^2=mgh\Rightarrow v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.9,8.0,2}\approx 1,98(m/s)$

Vận dụng trang 111 Vật lí 10: Hãy chỉ ra vị trí đặt bồn nước (Hình 17.10) phục vụ cho việc sinh hoạt trong gia đình sao cho nước chảy từ vòi nước sinh hoạt là mạnh nhất và giải thích tại sao.

Lời giải:

Nước chảy càng cao thì vận tốc dòng chảy càng mạnh nên từ đó ta có thể đặt vị trí bồn nước ở trên tầng thượng của gia đình.

Câu hỏi trang 112 Vật lí 10

Bài 1 trang 112 Vật lí 10: Em có nhận xét gì về động năng, thế năng và cơ năng của cô gái đang chơi ván trượt ở các vị trí 1, 2, 3, 4, 5 (Hình 17P.1). Bỏ qua mọi ma sát.