Vừa rồi có một bạn học sinh ở trường THPT Phan Bội Châu gửi đề kiểm tra giữa kỳ cho tôi nhờ hướng dẫn. Đề này gồm 28 câu trắc nghiệm và phần tự luận, chủ yếu xoay quanh các chương về công, năng lượng, động năng, thế năng và cơ năng. Tôi ngồi giải từng câu, vừa làm vừa ghi chú lại cách tư duy để các bạn dễ hình dung.
Cơ năng và những câu hỏi mở đầu
Câu số 1 hỏi về cơ năng của vật chịu tác dụng của trọng lực. Lúc này cơ năng là tổng động năng và thế năng trọng trường. Đáp án B là chuẩn xác.
Sang câu 2, một vật khối lượng 1 tấn chuyển động với vận tốc 72 km/h. Cần đổi đơn vị: 1 tấn = 1000 kg, 72 km/h = 20 m/s. Công thức động năng là Wđ = (1/2)mv². Thay vào ta được kết quả 220.000 J, tức 220 kJ. Đáp án là D.
Câu 3 khiến nhiều bạn lúng túng: công của lực tác dụng lên vật bằng không khi nào? Nhìn vào công thức A = F.s.cosα, cosα = 0 khi α = 90°. Vậy đáp án là A.
Tính công suất và mô men lực
Câu số 8 hơi phức tạp một chút. Một vật được kéo trên sàn bằng lực F = 40 N hợp với phương ngang góc 30°, dịch chuyển được 2 mét trong thời gian 4 giây. Công suất được tính bằng P = A/t = (F.s.cosα)/t. Thay số vào: (40 × 2 × √3/2) /4 = (40 × √3)/4 = 10√3 W. Đáp án D.
Đến câu số 7 về mô men của ngẫu lực, chỉ việc nhân độ lớn lực với khoảng cách giữa hai giá (đã đổi ra mét): M = F.d = 20 × 0,3 = 6 N.m.
Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Câu số 11 hỏi về vật rơi tự do từ độ cao h xuống đất. Rơi tự do có nghĩa là bỏ qua sức cản không khí, chỉ chịu tác dụng của trọng lực do đó cơ năng bảo toàn. Động năng tại mặt đất lớn nhất? Sai rồi, vì lúc đó thế năng bằng không thì động năng mới cực đại chứ không phải “tại mặt đất” mà là “khi chạm đất”. Thế năng tại mặt đất bé nhất chứ không phải lớn nhất.
Đáp án đúng là A.
Với bài toán về thế năng ở độ cao h (câu số 9), chỉ cần áp dụng Wt = mgh với m =1 kg, g=10 m/s², h=60 mét → Wt=600 J.
Những câu hỏi mang tính kiến thức thuần túy
Có những câu như “đơn vị của mô men lực” hay “công suất là gì” các bạn chỉ cần nhớ định nghĩa là làm được ngay:
- Mô men lực có đơn vị N.m (câu D)
- Công suất P=A/t có nghĩa là công thực hiện trong một đơn vị thời gian (câu A)
Câu số 14 thì hay hơn: khi vật đạt độ cao cực đại trong quá trình ném thẳng đứng lên, vận tốc bằng không → động năng cực tiểu, thế năng cực đại. Đáp án A.
Xử lý bài toán ghép nhiều thành phần
Câu số 18 yêu cầu tính cơ năng của một vật có khối lượng 1 kg ở độ cao 10 mét so với mặt đất, được ném thẳng lên với vận tốc đầu là 10 m/s (bỏ qua sức cản). Lấy g=10 m/s².
Cách tính rất dễ: Wtại điểm đầu = Wđ + Wt
Wđ = (1/2)×1×10²=50 J
Wt=1×10×10=100 J
Tổng cộng W=150 J → Đáp án B
Ngẫu lực thì sao? Câu số19 định nghĩa rõ ràng đó là hệ hai lực song song, ngược chiều và cùng độ lớn đáp án D.
Tốc độ tăng của động năng
Câu số20 hỏi khi tốc độ vật tăng từ v lên đến2v thì động năng sẽ tăng bao nhiêu lần? Vì Wđ tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc:
v →2v ⇒ v² →4v² ⇒ Wđ tăngthêm3lầnso vớiban đầu? Sai! Thựctế tinhtoán:
Wđ ban đầu=(1/2)m.v²
Wđ sau=(1/2)m.(2v)²=(1/2)m.4v²=4×(1/2)m.v²
Vậy độngnăngthêm4lần→ĐápánB.
Những bài tập cuối cùng
Câusố25 cho một người kéo hòm gỗ trên sàn bằng dây hợp góc60° so với phương ngang,lực kéo60N,côngthựchiệntrênquãng đường40mét chỉ việctính:
A=F.s.cosα=60×40×cos60°=60×40×0,5=1200J→ĐápanD.
Câusố27 hỏidạngnănlượng màvậtcóđượcdochuyểnđộngthìgọilàgì?Chỉ cóthểlàđộngnăngthôi.Rõràngthế!
Cuốicùng,câusố28 bàitoán vềmômenlựcvàquy tắcquay.MômenM₁ làmquaytheochiềukim đồnhồ,lớnhơn M₂ làmquaytheochiềungượclại.NếuM₁>M₂thìvậtquaytheochiềukim đồnhồ chọnB.
Quathậtlàbài kiểmtra45phútnàykhá hay,vừacóphầntính toán,vừacókhoảngkiếnthứclýthuyết.Nhiềucâucónéttưduythúvị,cácemkhôngchỉhọcthuộclòngmàphảihiểubảnchấtsinhhọc.Nếuai muốn ôntậpthêm,cóthểthamkhảothêm bí quyết học giỏimôn tự nhiên hoặc khái niệm gia tốcvà bài tập ứng dụng đểhiểurõhơn.Cốgắngnhé!
