Bài giảng Vật lí 10 - Bài tập công và công suất

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 10 - Bài tập công và công suất

1. VẬT LÝ 10 BÀI TẬP CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
2. I. TRẮC NGHIỆM 1. Công thức tính công cơ học nào là phù hợp với hình vẽ đã cho F A. F.s B. – F.s C. – Fs cos α D. F s cos α Đáp án đúng là D. F s cos α
3. I. TRẮC NGHIỆM 2. Lực không đổi có độ lớn 500N tác dụng lên vật làm vật dời chỗ một đoạn 2m . Biết góc hợp bởi lực tác dụng với hướng chuyển dời là 30o . Công của lực là F A. 866 J B. – 866J C. – 500J D. 500J Đáp án đúng là 3 A. A = F s cos α = 500.2. ≈ 866 ( J ) 2
4. I. TRẮC NGHIỆM 3. Một vật có khối lượng 20 kg được người ta kéo lên đều với tốc độ 2m/s theo phương thẳng đứng trong 5 giây. Tính công của trọng lực. Lấy gia tốc trọng trường là 10 m/s2. A. 200 J B. – 200J C. – 2000J D. 2000J Đáp án đúng là C. A = P s cos α = mg vt cos 180o = 20.10.2.5.(-1) = - 2000 ( J )
5. I. TRẮC NGHIỆM 4. Trong hình vẽ sau, số lực thực hiện công phát động là 퐹 A. 1 α B. 2 퐹 푠 C. 3 D. 4 푃 Đáp án đúng là A. 1 do F có góc α nhọn
6. I. TRẮC NGHIỆM 5. Đơn vị công suất là A. Joul (J) B. Newton (N) C. Watt (W) D. Calorie (Cal) Đáp án đúng là C. Watt (W) 1W = 1 J/s
7. I. TRẮC NGHIỆM 6. Một ô tô động cơ có công suất 2kW đang chạy đều với lực kéo theo hướng chuyển động động là 500 N . Tốc độ của ô tô là A. 20 m/s B. 100 m/s C. 20 km/h D. 14,4 km/h Đáp án đúng là 푃 2000 D. P = F.v nên v = = = 4 (m/s) = 14,4 (km/h) 퐹 500
8. I. TRẮC NGHIỆM 7. Một thùng nước có trọng lượng 50 N được kéo đều theo phương thẳng đứng lên cao 10 m trong thời gian 1 phút 40 giây. Xác định công suất của lực kéo A. 5 W B. 10 W C. 20 W D. 50 W Đáp án đúng là 푠 10 A. 5 W vì P = F.v = F. = 50 . = 5 (W) 푡 100
9. I. TRẮC NGHIỆM 8. Trong hình vẽ sau, lực kéo có độ lớn 100 3 N, hợp với phương 퐹 chuyển động một góc α = 30o , vật chuyển động thẳng đều với tốc độ 36 km/h . Công suất của lực kéo là α A. 1000 3 W B. 1500 W C. 3600 W D. 3600 3 W Đáp án đúng là 3 B. 1500 W P = F v cosα = 100 3 . 10 . = 1500 (W) 2
10. II. BÀI TẬP TỰ LUẬN Một vật có khối lượng 0,4 kg đang nằm yên trên mặt phẳng ngang không ma sát . Tác dụng lên vật một lực kéo có độ lớn 5N hợp với phương ngang một góc 30o . Lấy g = 10 m/s2 . a. Tính công của các lực thực hiện sau 5 giây . b. Tính công suất tức thời của lực kéo vào thời điểm cuối. c. Giả sử nếu hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là 0,2 . Tính công của lực ma sát sau 5 giây .
11. Hướng dẫn giải : a. Chọn hệ trục Oxy có chiều dương như hình vẽ Khi bỏ qua ma sát, theo định luật II Newton y 퐹 퐹Ԧ+푃+ ta có : Ԧ = ( * ) α x 3 퐹 cos∝ 5. 25 3 (*)/ Ox : a = = 2 = (m/s2) 0,4 4 Quãng đường vật đi được sau 5 giây: 푃 25 3 s = ½ at2 = 0,5 . . ( 5 )2 ≈ 135,32 (m) 4 Công của các lực: A = F.s.cos α nên 푃 = = 0 vì 푃 푣à vuông góc quỹ đạo, o 퐹 = 5.135,32. cos 30 ≈ 585,95 (J)
12. 25 3 3 b. Công suất tức thời : 푃 = 퐹Ԧ 푣Ԧ = F.v.cosα = F.at.cosα = 5. . 5 . = 234,375(푊) 4 2 c. Giả sử có ma sát, các lực như hình vẽ: y 퐹Ԧ+퐹 + 푃+ 퐹 gia tốc : Ԧ = 푠 ( * ) α x (*)/ Oy : N+F sinα – P = 0 suy ra : N = P – F sinα 퐹 푠 퐹 cos∝− 퐹 퐹 cos∝− µ (*)/ Ox : a = 푠 = 3 1 3 푃 퐹 cos∝− µ( 푃 −퐹푠푖푛α) 5 −0,2(0,4.10 −5. ) 5 −0,3 = = 2 2 = 2 ≈ 10,1 (m/s2) 0.4 0.4 Quãng đường vật đi được sau 5 giây: s = ½ at2 = 0,5 . 10,1 . ( 5 )2 = 126,25(m) o Công của lực ma sát : 푠 = 퐹 푠.s.cos 180 = - 0,3 . 126,25 = - 37,875 (J)
13. NHỚ HỌC VÀ LÀM BÀI TẬP Ở NHÀ