Câu hỏi luyện tập 1 trang 13 Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo: Một em bé có khối lượng 25 kg bắt đầu trượt từ đỉnh cầu trượt có độ cao 1...

Một em bé có khối lượng 25 kg bắt đầu trượt từ đỉnh cầu trượt có độ cao 1,6 m so với mặt đất với tốc độ ban đầu bằng không. Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

a) Tính cơ năng của em bé tại đỉnh cầu trượt.

b) Động năng và thế năng của em bé thay đổi như thế nào trong quá trình trượt xuống?

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng trong năng lượng:

Thế năng: \({W_t} = P.h = 10m.h\)

Động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)

Cơ năng: W = W_đ + W_t

Lời giải chi tiết :

a) Tại đỉnh cầu trượt, động năng của em bé là :

W_đ = 0

Tại đỉnh cầu trượt, thế năng của em bé là :

W_t = P.h = 10.25.1,6 = 400 (J)

Tại đỉnh cầu trượt, cơ năng của em bé là :

W = W_đ + W_t = 0 + 400 = 400 (J)

b) Trong quá trình trượt xuống, động năng của em bé tăng dần và thế năng giảm dần, tổng thế năng và động năng của em bé không thay đổi.