CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ĐỀU
B. Bài tập có hướng dẫn giải
4. Công phụ thuộc hai yếu tố
– Lực F tác dụng vào vật.
– Quãng đường S mà vật dịch chuyển.
Chú ý:
– Hệ qui chiếu để tính S được gắn với mặt đất.
– Công có tính cộng được: A = A1 + A2
B. Bài tập có hướng dẫn giải
12.1 Người ta dùng một cần cẩu để nâng đều một thùng hàng khối lượng 4000kg lên độ cao 10m. Tính công thực hiện được trong trường hợp này.
Hướng dẫn giải Tóm tắt:
Đề cho: m = 4000kg ; h = 10m Cần tìm: A
Thùng hàng chịu tác dụng của hai lực:
– Trọng lực: P = m.10 = 4000.10 = 40000N – Lực kéo F
Thùng hàng chuyển động đều: F = P = 40000N Công của lực F: A = F.h = 40000.10 = 400000J
12.2 Một xe tải kéo một rơmoóc chuyển động động thẳng đều với lực kéo là 2000N. Lực kéo rơmoóc thực hiện công 400kJ.
a) Tìm quãng đường xe di chuyển.
b) Cho biết thời gian thực hiện công trên là 10s. Tính vận tốc của xe.
Hướng dẫn giải
Tóm tắt đề cho: F = 2000N ; A = 400kJ = 400000J ; t = 10s Cần tìm: S, V
a) Quãng đường xe di chuyển: 400000 2000 200
S A m
F b) Vận tốc của xe: 200
10 20 /
V S m s
t
12.3 Một đầu tàu với lực kéo F đã thực hiện một công bằng 900000kJ để kéo đoàn tàu trên một đoạn đường 1,8km. Hãy tính lực kéo F.
Hướng dẫn giải Tóm tắt:
Đề cho: A = 900000kJ = 9.108J ; S = 1,8km = 1,8.103m Cần tìm: F
Lực kéo F của đầu tàu:
8
5 3
9.10 5.10 1,8.10
F A N
S 12.4 Dùng lực F = 1000N của máy để kéo một vật
trên sàn nằm ngang như hình bên, lực ma sát tác dụng lên vật là 80N. Quãng đường vật dịch chuyển là S = 30m. Tính công của lực kéo và lực ma sát.
Hướng dẫn giải Tóm tắt:
Đề cho: F = 1000N ; fms = 80N ; S = 30m Cần tìm: A
Công của lực kéo F: A = F.S = 1000.30 = 30000J Công của lực ma sát fms: A’ = fms.S = 80.30 = 2400J
Fms F
C. Bài tập rèn luyện
12.5 Trên hình là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của công A theo đường đi của hai vật. Dựa vào đồ thị hãy cho biết thông tin nào sau đây là đúng?
A. Lực tác dụng lên vật (I) lớn hơn lực tác dụng lên vật (II).
B. Trên cùng quãng đường như nhau, công của lực tác dụng lên vật (II) gấp đôi công của lực tác dụng lên vật (I).
C. Trên quãng đường 30m công của lực tác dụng lên vật (II) là 900J.
D. Trên quãng đường 10m công của lực tác dụng lên vật (I) là 150J.
12.6 Trong những trường hợp sau đây, trường hợp nào có công cơ học?
A. Hòn bi lăn không ma sát trên sàn ngang.
B. Một người đứng yên trong thang máy khi thang máy khi thang máy chuyển động đều đi lên.
C. Một người ra sức đẩy một tủ rất nặng mà tủ này không di chuyển.
D. Dùng bàn tay đè lên một quyển sách đang nằm yên trên bàn.
12.7 Trong các trường hợp sau đây, trường hợp nào không có công cơ học?
A. Một vận động viên trượt băng nghệ thuật đang trượt.
B. Một vật nặng rơi tự do từ trên cao xuống.
C. Hòn bi lăn không ma sát trên sàn ngang.
D. Một chiếc thuyền trôi theo dòng nước.
12.8 Dụng cụ điện nào sau đây thực hiện công cơ học khi làm việc:
A. Đèn điện. B. Động cơ điện.
C. Ti vi. D. Bếp điện.
12.9 Tìm từ hoặc cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống của những câu sau cho đúng ý nghĩa vật lí:
a) Chỉ có “công cơ học” khi có ... tác dụng vào vật và vật ... theo phương ... vuông góc với phương của lực.
b) Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố: ... và ...
A(J)
S(m) O 10 20 30
600 300
(II) (I)
12.10 Một vật nặng 2,5kg rơi từ nhà cao tầng xuống đất, độ cao ban đầu là 40m. Tính công của trọng lực.
12.11 Một thang máy có khối lượng tổng cộng 1200kg được kéo chuyển động đều lên cao với vận tốc 3m/s. Tính công của lực kéo trong thời gian 10s.
12.12 Đồ thị bên mô tả công mà các lực thực hiện được.
a) Tính giá trị của các lực trong từng trường hợp.
b) Tính công mà các lực thực hiện được sau khi vật di chuyển được một đoạn đường 10m.
12.13 Hơi nước có áp suất không đổi là P = 5.105N/m2 được dẫn qua van vào trong xi lanh và đẩy pít tông chuyển động từ vị trí AB đến vị trí A’B’ hình bên. Thể tích của xi lanh nằm giữa hai vị trí AB và A’B’ của pít tông là V = 16dm3. Chứng minh rằng công của hơi sinh ra bằng thể tích của p và V. Tính công đó ra J.
12.14 Hai người cùng kéo một cái thùng nặng trên mặt sàn nằm ngang bằng các lực F1 = 200N và F2 = 600N theo hướng chuyển động của vật. Tính công mà mỗi người đã thực hiện và công tổng cộng khi thùng dịch chuyển quãng đường S = 10m.
12.15 Kéo một thùng hàng từ mặt đất chuyển động đều theo phương thẳng đứng lên đỉnh của một tòa nhà với vận tốc 2m/s. Lực kéo thực hiện một công là 10kJ. Biết tòa nhà cao 10m.
a) Tính khối lượng thùng hàng.
b) Thời gian kéo thùng hàng từ mặt đất lên đến đỉnh là bao nhiêu?
12.16 Một chiếc tàu ngầm nặng 20 tấn nổi đều từ dưới đáy biển lên mặt biển theo phương thẳng đứng, thực hiện một công là 19.106J.
a) Tính độ sâu của đáy biển.
b) Tính thể tích của tàu ngầm, biết khối lượng riêng nước biển là 10300N/m3. A(J)
300 240 180 120 60 O
2 4 6 8 10 12 14 d(m)
(2) (1)
(3)
A A’
B B’
Bài toán 13: ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG