- Bằng cách tác dụng lực, các vật trao đổi năng lượng với nhau và phần năng lượng trao đổi đó là là công.. Vật tác dụng lực F lực F đã thực hiện một công hay sinh công lên vật, tức là tr
Trang 1BÀI TẬP CHỌN LỌC - VẬT LÝ 10 Đào Tuấn Đạt
BÀI TẬP 13 - CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
***
Cần nhớ
1 Năng lượng và công
- Năng lượng tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau
như cơ năng, nhiệt năng, hóa năng, điện năng,
quang năng
- Năng lượng có thể chuyển hóa từ dạng này sang
dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác
Trong quá trình chuyển hóa năng lượng, truyền
năng lượng từ vật này sang vật khác, năng lượng
luôn được bảo toàn
- Đơn vị năng lượng là J
- Bằng cách tác dụng lực, các vật trao đổi
năng lượng với nhau và phần năng lượng
trao đổi đó là là công Xét trường hợp lực F
không đổi tác dụng lên vật Khi vật di chuyển từ M đến N, độ dịch chuyển của vật
là dr, gọi α là góc giữa hai vector Fr
và vector dr
, công của lực F trên dịch chuyển
đó là
A = Fdcosα
+ 0 ≤ α < 900 : A > 0, công A của lực F là công dương hay công phát động Vật tác dụng lực F (lực F) đã thực hiện một công hay sinh công lên vật, tức là truyền cho vật một lượng năng lượng đúng bằng công A Vật nhận thêm năng lượng, tức là đang tiêu thụ công
+ 900 < α ≤ 1800: A < 0, công A của lực F là công âm hay công cản Vật chịu tác dụng của lực F
sẽ sinh công, tức là truyền năng lượng, còn vật tác dụng lực F sẽ tiêu thụ công
+ α = 900 (Lực vuông góc với dịch chuyển): A = 0, không có trao đổi năng lượng giữa các vật Khi d = 0 thì công A cũng bằng không Tức là có lực tác dụng nhưng không có dịch chuyển thì cũng không có công Công của lực phải gắn với dịch chuyển d
- Đơn vị của công là J
2 Công suất
- Công suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công mạnh hay yếu của vật là Công suất bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian, hay tốc độ sinh công Gọi P là công suất, A là công sinh ra trong thời gian t, t là thời gian sinh công thì
P = A
t
- Đơn vị công suất là W
- Công suất của nguồn: Lượng năng lượng nguồn phát ra trong một giây
- Công suất tiêu thụ: Lượng năng lượng thiết bị tiêu thụ trong một giây.
- Liên hệ giữa công suất, lực và tốc độ: P = Fv
3 Hiệu suất
H = i
tp
E 100%
E Trong đó H là hiệu suất, Ei là năng lượng có ích và Etp là năng lượng toàn phần
Bài tập
1 Một vật chuyển động trên một đoạn đường
nằm ngang dài 15 m Lực kéo F = 20 N tác dụng lên vật nghiêng góc 30
0 với phương ngang Tính công của lực F
© 2022 ANHXTANH HÀ NỘI - Đào Tuấn Đạt
a F
r
d r
Trang 22 Một vật chuyển động trên một quãng đường
nằm ngang dài 10 m Lực F = 100 N tác dụng
lên vật hợp với phương ngang một góc bằng
900 Tính công của lực F
3 Một vật nặng 5 kg được kéo trượt trên mặt
sàn nằm ngang dưới tác dụng của lực kéo
F = 30 N song song với mặt sàn Hệ số ma sát
giữa vật và mặt sàn là 0,1 Lấy g = 10 m/s2 Tính
công của lực F và công của lực ma sát trượt khi
vật trượt được 10 m
4 Một chiếc xe ô tô nặng 2 tấn đang chạy đều
trên đường nằm ngang có hệ số ma sát 0,25
Tính lực kéo của động cơ và công của lực ma
sát khi ô tô đi được 200 m Lấy g = 10 m/s2
5 Kéo đều một thùng sơn nặng 5 kg từ mặt đất
lên tầng hai cao 3 m Tính công của lực kéo và
công của trọng lực Lấy g = 10 m/s2
6 Một vật nặng 2 kg được kéo trượt trên mặt
sàn nằm ngang dưới tác dụng của lực kéo
F = 10 2 N hướng lên, hợp với phương ngang
góc 450 Hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là 0,1
Lấy g = 10 m/s2 Tính công của lực kéo F và lực
ma sát khi vật trượt được 5 m
7 Một vật có khối lượng 3,5 kg chịu tác dụng
của một lực F = 10 N có phương hợp với phương ngang một góc 450 và chếch lên phía trên Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt đường
là µ = 0,1 Trên quãng đường S = 20 m, tính công toàn phần (tổng công của tất cả các lực tác dụng lên vật)
8 Một vật chuyển động đều lên trên, dọc theo
đường dốc chính của một mặt phẳng nghiêng góc 600 với phương ngang nhờ một lực kéo
F = 200 N song song với mặt phẳng nghiêng Biết khối lượng của vật m = 1,732 kg Quãng đường đi S = 20 m Tính công của lực F, lực ma sát và trọng lực
9 Một người nặng 60 kg đi lên một cầu thang
gồm 20 bậc, mỗi bậc cao 15 cm, dài 20 cm Tính công tối thiểu người đó phải thực hiện Coi lực người này tác dụng lên mỗi bậc cầu thang
không đổi Lấy g = 10 m/s2
10 Tính công suất của cần cẩu nâng được 800
kg lên cao 5 m trong 20 s
11 Một gàu nước nặng 15 kg được kéo chuyển
động thẳng đều lên độ cao 5 m trong khoảng thời gian 1 phút Lấy g = 10 m/s2
a) Tính công của lực kéo
b) Tính công suất trung bình của lực kéo
12 Một động cơ điện cung cấp công suất 20 kW
cho một cần cẩu nâng 1000 kg lên cao 40 m Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc
đó Lấy g = 10 m/s2
Luyện tập
13 Người ta kéo một cái thùng nặng 20 kg
trượt trên sàn nhà bằng một dây hợp với
phương nằm ngang góc 600, lực tác dụng lên
dây là 300 N Tính công của lực đó khi thùng
trượt được 10 m
14 Một chiếc ô tô nặng 1,5 tấn sau khi tắt máy
đi thêm được 10 m rồi dừng lại Hệ số ma sát là
0,25 Lấy g = 10 m/s2 Tìm công của lực ma sát
trong quá trình này
15 Một vật nặng 5 kg trượt từ đỉnh xuống chân
một con dốc dài 20 m và nghiêng góc 300 so với
phương ngang Lấy g = 10 m/s2 Tìm công của
trọng lực tác dụng lên vật khi vật đi hết dốc
16 Một thang máy có tổng khối lượng là
800 kg chuyển động thẳng đứng lên cao 10 m
Lấy g = 10 m/s2 Tính công của động cơ để kéo
thang máy đi lên khi thang máy
a) đi lên thẳng đều
b) đi lên nhanh dần đều với gia tốc 1 m/s2
17 Một động cơ điện cung cấp công suất 15
kW cho 1 cần cẩu nâng vật 1000 kg chuyển động đều lên cao 30 m Lấy g = 10 m/s2 Tìm thời gian để thực hiện công việc đó
18 Một ôtô có khối lượng 1,5 tấn chuyển động
đều trên mặt đường nằm ngang với vận tốc
36 km/h Biết công suất của động cơ ôtô là 10,5 kW Tìm lực ma sát của ôtô và mặt đường
19 Một chiếc xe chuyển động trên một đoạn
đường nằm ngang dài 20 m dưới tác dụng của một lực kéo F nghiêng góc 600 với phương ngang Lực ma sát tác dụng lên chiếc xe là
f = 10 N Công toàn phần thực hiện lên vật là
500 J Lực F có giá trị là bao nhiêu?
© 2022 ANHXTANH HÀ NỘI - Đào Tuấn Đạt