KHTN 9 Bài 2: Cơ năng Giải KHTN 9 Chân trời sáng tạo trang 10, 11, 12, 13

Giải bài tập KHTN 9 Bài 2: Cơ năng giúp các em học sinh nhanh chóng trả lời các câu hỏi trong SGK Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo trang 10, 11, 12, 13.

Giải Khoa học tự nhiên 9 Bài 2 được biên soạn bám sát theo chương trình SGK. Đồng thời, cũng giúp thầy cô tham khảo để soạn giáo án Bài 2 - Chủ đề 1: Năng lượng cơ học cho học sinh của mình. Vậy mời thầy cô và các em cùng theo dõi nội dung chi tiết trong bài viết dưới đây của Download.vn:

Giải Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo Bài 2 - Câu hỏi thảo luận

Câu 1

Trong Hình 2.1, vật chuyển động nào có động năng lớn nhất? Giải thích.

Trả lời:

Ta thấy: Hình 2.1 c là máy bay đang chuyển động trên bầu trời có tốc độ chuyển động lớn nhất trong các vật ở Hình 2.1 nên động năng của nó là lớn nhất.

Câu 2

Trong hình dưới đây, chậu cây nào có thế năng lớn nhất? Giải thích.

Trả lời:

Chậu cây C ở độ cao thấp nhất, chậu B có khối lượng bé nhất

Chậu cây A có thế năng lớn nhất vì cây A ở độ cao lớn nhất.

Câu 3

Nêu thêm một số ví dụ minh họa cho các vật vừa có động năng, vừa có thế năng.

Trả lời:

Ví dụ các vật vừa có động năng, vừa có thế năng là

- Chiếc xe máy đang chạy trên cầu vượt ngã tư sở.

Câu 4

Trong chuyển động của con lắc (Hình 2.4), ở những vị trí nào vật nặng có:

a. thế năng lớn nhất?

b. động năng lớn nhất?

Trả lời:

a. Vật có thế năng lớn nhất ở vị trí A và B vì điểm A và điểm B có độ cao bằng nhau và cao hơn vị trí O và M.

b. Vật có động năng lớn nhất ở vị trí O vì gốc thế năng chọn tại O, thế năng tại A chuyển hóa toàn bộ thành động năng tại O.

Câu 5

Mô tả sự biến đổi giữa động năng và thế năng trong chuyển động của quả bóng rơi (Hình 2.5a) và vận động viên giậm nhảy qua xà (Hình 2.5b).

Mô tả sự biến đổi giữa động năng và thế năng trong chuyển động của quả bóng rơi

Trả lời:

- Hình 2.5 a: Quả bóng rơi từ trên cao xuống, độ cao giảm dần và tốc độ rơi tăng dần nên có sự chuyển hóa từ thế năng sang động năng, thế năng giảm dần và động năng tăng dần.

- Hình 2.5 b: Vận động viên giậm nhảy qua xa chuyển động bay lên rồi rơi xuống.

+ Quá trình bay lên: động năng chuyển hóa thành thế năng (động năng giảm dần, thế năng tăng dần).

+ Quá trình rơi xuống: thế năng chuyển hóa thành động năng (thế năng giảm dần, động năng tăng dần).

Giải Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo Bài 2 - Luyện tập

Luyện tập 1

Tính động năng của các vật sau:

a. Một quả bóng đá có khối lượng 0,42 kg chuyển động với tốc độ 15 m/s.

b. Một ô tô tải có khối lượng tổng cộng 2,5 tấn đang chạy trên đường với tốc độ 54 km/h.

c. Một viên bi sắt có khối lượng 420 g đang lăn trên mặt phẳng nằm ngang với tốc độ 50 cm/s.

Trả lời:

a. Động năng của quả bóng đá là:

\(𝑊_d=\frac{1}{2}.𝑚.𝑣^2=\frac{1}{2}.0,42.15^2=47,25𝐽\)

b. Đổi 2,5 tấn = 2500 kg; 54 km/h = 15 m/s.

Động năng của ô tô là:

\(𝑊_d=\frac{1}{2}.𝑚.𝑣^2=\frac{1}{2}.2500.15^2=281250𝐽\)

c. Đổi 420 g = 0,42 kg; 50 cm/s = 0,5 m/s

Động năng của viên bi sắt là:

\(W_d=\frac{1}{2}.m.v^2=\frac{1}{3}.0,42.0,5^2=0,0525J\)

Luyện tập 2

Một quả dừa khối lượng 1,2 kg ở trên cây có độ cao 4 m so với mặt đất. Tính thế năng của quả dừa.

Trả lời:

Thế năng của quả dừa là Wt = m.g.h = 1,2 . 10 . 4 = 48 J

Luyện tập 3

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?

Trả lời:

a. Tại đỉnh cầu trượt em bé có cơ năng W = W_t = m.g.h = 25 . 10 . 1,6 = 400 J.

b. Trong quá trình trượt xuống, có sự chuyển hóa năng lượng từ thế năng sang động năng vì độ cao của em bé giảm dần và tốc độ trượt của em bé tăng dần nên thế năng giảm dần, động năng tăng dần.

Luyện tập 4

Vẽ sơ đồ chuyển hóa năng lượng của nhà máy thủy điện đã nêu ở phần Mở đầu bài học.

Trả lời:

Sơ đồ chuyển hóa năng lượng của nhà máy thủy điện: