Một viên bi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng như hình vẽ. Ở tại vị trí nào viên bi có thế năng lớn nhất.
A. Tại A
B. Tại B
C. Tại C
D. Tại một vị trí khác
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
Sử dụng lí thuyết về thế năng hấp dẫn
Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
=> Đỉnh A
Tại vị trí A là lớn nhất. Bởi vì
- Có độ cao lớn nhất so với mặt đất
Tại vị trí C là nhỏ nhất. Do
- Ở độ cao thấp nhất ( hay \(W_t=0\) )
Cơ năng vật ban đầu:
\(W=mgz=m\cdot10\cdot0,4=4m\left(J\right)\)
a)Cơ năng vật tại nơi vaaath đi được nửa dốc:
\(W_1=\dfrac{1}{2}mv^2_1+mgz'=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v_1^2+m\cdot10\cdot0,2=\dfrac{1}{2}mv_1^2+2m\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_1\)
\(\Rightarrow4m=\dfrac{1}{2}mv^2_1+2m\Rightarrow v_1=2\)m/s
b)Vận tốc bi tại chân dốc:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot0,4}=2\sqrt{2}\)m/s
c)Cơ năng tại nơi \(W_t=3W_đ\):
\(W_2=W_đ+W_t=\dfrac{1}{3}W_t+W_t=\dfrac{4}{3}mgz'\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)
\(\Rightarrow4m=\dfrac{4}{3}mgz'\Rightarrow z'=0,3m=30cm\)
Vận tốc bi lúc này:
\(mgz=3\cdot\dfrac{1}{2}mv^2_2\Rightarrow10\cdot0,3=\dfrac{3}{2}\cdot v_2^2\)
\(\Rightarrow v_2=\sqrt{2}\)m/s
em cảm ơn nhìu ạ nhìu người giải mà khó hỉu cj giải dể hĩu cực í
Chọn mốc thế năng ở chân dốc
a. Gọi A là đỉnh dốc, B là giữa dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W B ⇒ m g z A = 1 2 m v B 2 + m g z B ⇒ v B = 2 g ( z A − z B ) ⇒ v B = 2.10 ( 0 , 4 − 0 , 2 ) = 2 ( m / s )
b. Gọi C ở chân dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ m g z A = 1 2 m v C 2 ⇒ v C = 2 g z A = 2.10.0 , 4 = 2 2 ( m / s )
c.Gọi D là vị trí trên dốc để thế năng của viên bi bằng 3 lần động năng. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W D ⇒ m g z A = W d + W t = 4 3 W t ⇒ m g z A = 4 3 m g z D ⇒ z D = 3 4 z A = 3 4 .0 , 4 = 0 , 3 ( m )
Theo bài ra
W t = 3 W ⇒ m g z D = 3 1 2 m v D 2 ⇒ v D = 2. g . z A 3 = 2.10.0 , 3 3 = 2 ( m / s )
Chọn C vì ở vị trí B viên bi có vận tốc lớn nhất nên tại đó động năng lớn nhất
Chọn A vì ở vị trí B viên vi có độ cao thấp nhất so với mặt đất nên thế năng là nhỏ nhất.
Đáp án B
Ta có: Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
=> Hòn bi ở vị trí C – thấp nhất sẽ có thế năng nhỏ nhất, nếu chọn mốc thế năng tại mặt đất thì thế năng tại C bằng 0.
Ta biết, cơ năng là đại lượng bảo toàn, động năng và thế năng là các dạng của cơ năng, chúng chuyển hóa lẫn nhau, do vậy thế năng ở C là nhỏ nhất thì động năng tại vị trí C là lớn nhất.
Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
⇒ Đáp án A