Đề bài

Một tàu lượn siêu tốc có điểm cao nhất cách điểm thấp nhất 94,5 m theo phương thẳng đứng. Tàu lượn được thả không vận tốc ban đầu từ điểm cao nhất.

a) Tìm vận tốc cực đại của tàu lượn có thể đạt được

b) Trên thực tế, vận tốc cực đại của tàu lượn đạt được là 41,1 m/s. Tính hiệu suất của quá trình chuyển đổi thế năng thành động năng của tàu lượn

• A. 43,04 m/s; 91,2%
• B. 41,1 m/s; 92,1%
• C. 44,03 m/s; 93,2%
• D. 14,1 m/s; 94,2%

Phương pháp giải

Định luật bảo toàn cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t} = \frac{1}{2}m{v^2} + mgz\)

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Chọn mốc thế năng ở điểm thấp nhất mà tàu lượn đạt tới

Cơ năng của tàu lượn ở điểm cao nhất: W₁ = W_t = mgh

a) Tàu lượn đạt vận tốc cực đại khi ở điểm thấp nhất đồng thời không có sự hao phí khi tàu chuyển động: W₂ = W₁

\( \Rightarrow \frac{1}{2}m{v^2} = mgh \Rightarrow v = \sqrt {2gh}  = \sqrt {2.9,8.94,5}  \approx 43,04(m/s)\)

b) Hiệu suất của quá trình chuyển đổi:

\(H = \frac{{W_d'}}{{{W_d}}}.100\%  = \frac{{\frac{1}{2}mv{'^2}}}{{\frac{1}{2}m{v^2}}}.100\%  = \frac{{41,{1^2}}}{{43,{{04}^2}}}.100\%  \approx 91,2\% \)

Đáp án : A