Đáp án Vật lí 9 cánh diều Bài tập chủ đề 2

BÀI TẬP CHỦ ĐỀ 1

Câu 1: Lúc nâng tạ ở vị trí cao nhất của người lực sĩ trong hình 1 có thực hiện công hay không? Vì sao?

Hướng dẫn chi tiết:

- Lực sĩ thực hiện công khi nâng tạ ở vị trí cao nhất. Vì:

+ Công được xác định bằng tích của lực tác dụng lên vật và độ dịch chuyển của vật theo phương của lực.

+ Khi lực sĩ nâng tạ, lực tác dụng lên vật là lực nâng của tay người lực sĩ.

+ Khi tạ di chuyển từ vị trí thấp lên vị trí cao nhất, tạ đã có sự dịch chuyển. Do đó, lực sĩ đã thực hiện công.

Câu 2: Một thùng hàng có trọng lượng 1 500N được động cơ của xe nâng đưa lên độ cao 3m trong 15s. Tính:

1. a) Công của động cơ nâng đã thực hiện.
2. b) Công suất của động cơ nâng.

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Công của động cơ nâng đã thực hiện: A = Fs = 1500 x 3 = 4500(J)
2. b) Công suất của động cơ nâng: P = A/t = 4500/15 = 300(W)

Câu 3: Tính và so sánh động năng của 2 vật:

1. a) Viên đạn có khối lượng 20g đang bay với vận tốc 400 m/s
2. b) Ô tô có khối lượng 1420 kg đang chuyển động với tốc độ 72 km/h

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Wđ = ½ mv² = ½ x 20/1000 x 400² = 1600 (J)
2. b) Wđ = ½ mv² = ½ x 1420 x 20² = 300000(J)

=> Động năng của ô tô lớn hơn gấp 200 lần động năng của viên đạn

Câu 4: Mưa đá là hiện tượng mưa dưới dạng hạt hoặc khối băng có hình dạng và kích thước khác nhau (hình 2). Khi xảy ra mưa đá, ngoài tác hại do gió, lốc mạnh gây ra, những viên băng đá cũng có thể gây ra thiệt hại cho con người và tài sản. Vì vậy, mưa đá được xếp vào những hiện tượng thời tiết nguy hiểm. Khối lượng lớn nhất của viên băng đá từng được gh hhận trong một trận mưa lên tới 1 kg tương đương với trọng lượng khoảng 10 N. Tính thế năng trọng trường của viên băng đá này khi nó bắt đầu rơi xuống từ đám mây cách mặt đất 1.000 m.

Hướng dẫn chi tiết:

Wt = mgh = Ph = 10 x 1000 = 10000 (J)

Câu 5: Đập thuỷ điện có sơ đồ như hình 3. Người ta xây đập để giữ nước ở trên cao. Khi mở cổng điều khiển, dòng nước chảy xuống làm quay tuabin của máy phát điện. Phân tích sự chuyển hóa giữa thế năng và động năng của dòng nước trong trường hợp này.

Hướng dẫn chi tiết:

- Khi nước được giữ ở trên cao:

+ Nước có thế năng trọng trường lớn do vị trí cao của nó so với mặt đất.

+ Động năng của nước lúc này không đáng kể.

- Khi mở cổng đập:

+ Nước chảy xuống theo lực hấp dẫn của Trái Đất.

+ Thế năng trọng trường của nước giảm dần theo độ cao.

+ Động năng của nước tăng dần do vận tốc dòng chảy tăng.

- Khi nước làm quay tuabin:

+ Động năng của nước được chuyển hóa thành công cơ học khi làm quay tuabin.

+ Công cơ học này được máy phát điện chuyển hóa thành điện năng.