Bài tập Tính công trong trường hợp độ lớn của lực biến thiên Vật lí Lớp 8

a Tính lực cản của đường lên xe, cho rằng lực cản đó tiếp tuyến với bánh xe ë mÆt ®­êng b TÝnh lùc c¨ng cña søc kÐo 2 Người đi xe đi đều trên một đoạn đường 20km và tác dụng lên bàn đạp [r]

Tính công trong trường hợp độ lớn của lực biến thiên.

Bài 1: a Thực tế cho biết khi tăng dần trọng  treo vào một lò xo thì độ dãn thêm x của lò xo tỉ lệ thuận với trọng  của vật, nếu các trọng  đó không

lực hiệu điện thế = 15N biết rằng khi treo vào nó một vật có P = 24N thì nó dãn một đoạn x1 = 9,6cm

b Giữ cố định một đầu lò xo kể trên và kéo đều đầu kia cho đến khi lò xo dài thêm 8,4cm Hãy tính công của lực kéo

Bài 2: Một khối gỗ hình trụ tiết diện S = 100cm2, chiều cao h = 16cm có khối

 riêng D = 0,6g/cm3 " thả trong một hồ * rộng

a Hãy xác định phần nhô lên trên mặt * của khối gỗ biết khối  riêng của * D0 = 1g/cm3

b Tính công tối thiểu của lực ấn để khối gỗ chìm hẳn xuống * mặt * 

Bài 3: Khối gỗ trong bài 10 đ thả vào trong một bình

trụ có diện tích đáy S1 = 200cm3, chứa ớc với độ sâu tùy

ý (hình vẽ)

a Hãy tình công cần thiết của lực ấn để mặt trên của

khối gỗ vừa vặn ngang bằng mặt ớc

b Công của lực ấn đó đợc chuyển thành dạng năng

 nào? Xem rằng quá trình dìm khối gỗ xảy ra

rất chậm

h1

Bài 4 Trong bỡnh ủửùng hai chaỏt loỷng khoõng troọn laón coự troùng lửụùng rieõng

d1=12000N/m3; d2=8000N/m3 Moọt khoỏi goó hỡnh laọp phửụng caùnh a = 20cm coự troùng lửụùng rieõng d = 9000N/m3ủửụùc thaỷ vaứo chaỏt loỷng

1) Tỡm chieàu cao cuỷa phaàn khoỏi goó trong chaỏt loỷng d1?

2) Tớnh coõng ủeồ nhaỏn chỡm khoỏi goó hoaứn toaứn trong chaỏt loỷng d1? Boỷ

qua sửù thay ủoồi mửùc nửụực

Bài 5 Trong bỡnh hỡnh

 dõng lờn & '0 h = 8cm

1 = 1g/cm3 ; D2 = 0,8g/cm3

b)Tớnh cụng

dài l = 20cm ;   S’ = 10cm2

MỘT SỐ BÀI TẬP NÂNG CAO PHẦN CễNG, CễNG SUẤT

$F 8 v2

: nú '8 $ 

Bài 7 Moọt oõtoõ coự coõng suaỏt cuỷa ủoọng cụ laứ 30000w chuyeồn ủoọng vụựi vaọn toỏc 48km/h Moọt oõtoõ khaực coự coõng suaỏt cuỷa ủoọng cụ laứ 20000w cuứng troùng taỷi nhử oõtoõ trửụực chuyeồn ủoọng vụựi vaọn toỏc 36km/h Hoỷi neỏu noỏi hai oõtoõ naứy baống moọt daõy caựp thỡ chuựng seừ chuyeồn ủoọng vụựi vaọn toỏc bao nhieõu?

Bài 8.

.9 riờng d0 ,

.L trong bỡnh là h0 Cỏch phớa trờn

1 ,

: nú P khụng Tớnh T 9

riờng

Bài 9:

khụng cú $F 8 ban '; ] '& cao 15 cm ^8  _F H  G trong

3

Bài 10

Một xe đạp có những đặc điểm

sau đây

Bán kính đĩa xích: R = 10cm;

Chiều dài đùi đĩa (tay quay của bàn

đạp): OA = 16cm; Bán kính líp: r =

4cm; fg kính bánh xe: D =

60cm

A

1) Tay quay của bàn đạp đặt nằm ngang Muốn khởi động cho xe chạy,

g đi xe phải tác dụng lên bàn đạp một lực 400N thẳng đứng từ trên xuống

a) Tính lực cản của "g lên xe, cho rằng lực cản đó tiếp tuyến với bánh

xe ở mặt "g

b) Tính lực căng của sức kéo

2) 9g đi xe đi đều trên một đoạn "g 20km và tác dụng lên bàn đạp một lực  ở câu 1 trên 1/10 của mỗi vòng quay

a) Tính công thực hiện trên cả quãng "g

b) Tính công suất trung bình của g đi xe biết thời gian đi là 1 giờ

§¸p ¸n

4 - Do d2<d<d1 nên khối gỗ nằm ở mặt phân cách giữa hai chất lỏng

- Gọi x là chiều cao của khối gỗ trong chất lỏng d1 Do khối gỗ nằm cân bằng nên ta có: P= F1+F2

da3=d1xa2 + d2(a-x)a2 da3=[(d1 - d2)x + d2a]a2

x = Thay số vào ta tính được : x = 5cm

- Khi nhấn chìm khối gỗ vào chất lỏng d1 thêm một đoạn y, ta cần tác dụng một lực F:

F = F'

1+F'

2-P (1)

- Với : F'

1= d1a2(x+y) (2)

F'

2= d2a2(a-x-y) (3)

- Từ (1); (2); (3) ta có : F = (d1-d2)a2y

- Ở vị trí cân bằng ban đầu (y=0) ta có: F0=0

- Ở vị trí khối gỗ chìm hoàn toàn trong chất lỏng d1 (y= a-x) ta có:

FC= (d1-d2)a2(a-x) Thay số ta tính được FC=24N

- Vì bỏ qua sự thay đổi mực nước nên khối gỗ di chuyển được một quãng đường y=15cm

- Công thực hiện được: A= Thay số vào ta tính được A = 1,8J

5

a)

10.D2.S’.l

S’).h

e, 'fW Acsimet tác  vào thanh : F1 = 10.D1(S – S’).h

d

d

d

d

2 1

2





y F

).

2 ( 0 

H

h

P

F2

S F l

Do thanh cân P nên: P = F1

 10.D2.S’.l = 10.D1.(S – S’).h

S

S S D

D

'

'

2

 (*) Khi thanh chìm hồn tồn trong

cT Vo là o = S’.l

Thay (*) vào ta '9[

h S S D

D

2

1

Lúc ' ,  dâng lên 1 '0 h ( so

thanh vào)

h D

D S S

V

' 2

1





h

l P

F1 S

H’ = 25 cm

b) e, tác  vào thanh lúc này ( : T 9 P, , 'fW Acsimet F2

và , tác  F Do thanh cân P nên :

F = F2 - P = 10.D1.Vo – 10.D2.S’.l

F = 10( D1 – D2).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N

] pt(*) suy ra :

Do

thêm & '0[

SU khác  dâng thêm so $ lúc ';[

Và

6 Vì

Thì: F1 = Kv1 và F2 = K

_FW[ P1 = F1v1 = K

P2 = F2v2 = K

7 Lực kéo của động cơ thứ nhất gây ra là: f1 =

Lực kéo của động cơ thứ hai gây ra là: f2 =

h D

D

2 1

2 1

2 1 S' 3.S' 30cm h

l D

D















2 ' 2 '

x S

V S S

V







cm h D

D h

2

1  

















2x  x

cm x

x x

3

8 4

2

3

2    

J x

F

3

8 4 , 0 2

1 2







1

v

2 1

v

2 2

v

2

2

2

1

2

1

v

v

P P 

1 2 2 1 2

P

P v



1

1

P

v

2

2

P

v

Khi noỏi hai oõtoõ vụựi nhau thỡ coõng suaỏt chung laứ: P = p1 + p2

(1)

Maởt khaực p = f.v= (f1 + f2)v = ( + ) v (2)

Tửứ (1) vaứ (2) ta coự p1 + p2 = ( + ) v > v = 42,4 km/h

8

Khi

Cụng : T , trờn '0 CD = P.h1 'Y P '& n : $F o D :

A1 = P.h1 = W'

0 D $F cú '& n W' và cú t = P.h0

_FW + G n : $F o D là :

W' + Wt = P.h1 + P.h0 = P (h1 +h0)

A:

FA = d.V

Cụng : , 'fW Acsimet ] D ' E là

A2 = FA.h0 = d0Vh0

] D ' E do tỏc '& : , # là , 'fW Acsimet nờn # '& n và

 P (h1 +h0) = d0Vh0

 dV (h1 +h0) = d0Vh0

9

ngay

 là D’ h = 15 cm; h’ = 65 cm

Khi $F G trong khụng khớ e, tỏc  vào $F là T ,

P = 10DV

Cụng : T , là: A1 = 10DVh

Khi $F G trong  , ỏc si một tỏc  lờn $F là: FA = 10D’V

Vỡ sau ' $F + lờn, nờn FA > P

9H , tỏc  lờn $F khi $F G trong  là: F = FA – P = 10D’V – 10DV Cụng : , này là: A2 = (10D’V – 10DV)h’

Theo

A1 = A2  10DVh = (10D’V – 10DV)h’

Bai 10:

1 a) Tác dụng lên bàn đạp lực

1

1

P

v

2

2

P

v

1

1

P

v

2

2

P

v

1 2 1 2

1 2 2 1

(P P )

P v +P v

v v

' '

'

D h h h



ta có :

F AO = F1 R  F1 =

(1)

Lực F1 " xích truyền tới

vành líp làm cho líp quay kéo theo

bánh xe Ta thu " một lực F2

trên vành bánh xe tiếp xúc với mặt

"g

Ta có: F1 r = F2

 F2 =

Lực cản của "g bằng lực F2 là 85,3N

b) Lực căng của xích kéo chính là lực F1 theo (1) ta có F1 =

2 a) Mỗi vòng quay của bàn đạp ứng với một vòng quay của đĩa và n vòng quay của líp, cũng là n vòng quay của bánh xe Ta có: 2R = 2rn do

đó n=

Mỗi vòng quay của bàn đạp xe đi " một quãng "g s bằng n lần chu vi bánh xe s = Dn = 4D

Muốn đi hết quãng "g 20km, số vòng quay phải đạp là: N =

b) Công thực hiện trên quãng "g đó là:

A =

c) Công suất trung bình của g đi xe trên quãng "g đó là:

P =

R Fd

2

D

N N

F DR

rd F

D

r

3 , 85 400

10 60

16 4 2 2

2

N

640

10

16

400



4 4

16 



r

R

D

l



4

J D

Fdl D

dl F

dN

6 , 0 20

20000 16 , 0 400 20

4 20

2 20

2















W s

J t

A

30 3600

664 106





1

F2

g xe phải tác dụng lên bàn đạp lực 400N thẳng đứng từ xuống

a) Tính lực cản "g lên xe, cho lực cản tiếp tuyến với bánh

xe... "g

b) Tính lực căng sức kéo

2) 9g xe đoạn "g 20km tác dụng lên bàn đạp lực  câu 1/10 vòng quay

a) Tính cơng thực qng "g

b) Tính cơng suất trung... F2

 F2 =

Lực cản "g lực F2 85 ,3N

b) Lực căng xích kéo lực F1 theo (1) ta có F1