Bài 24 : Công và Công suất
C1 (trang 128 sgk Vật Lý 10): Nêu ba ví dụ về lực sinh công
Trả lời:
Ví dụ:
– Một vật rơi tự do thì trọng lực sinh công.
– Ô tô đang chạy, tắt máy, chuyển động chậm dần, khi đó lực ma sát sinh công.
– Một cần cầu nâng một vật lên độ cao h, lực kéo sinh công…
C2 (trang 130 sgk Vật Lý 10): Xác định dấu của công A trong những trường hợp sau:
a) Công của lực kéo của động cơ ô tô khi ô tô lên dốc;
b) Công của lực ma sát của mặt đường khi ô tô lên dốc;
c) Công của trọng lực của vệ tinh bay vòng tròn quanh Trái Đất;
d) Công của trọng lực khi máy bay cất cánh.
Trả lời:
a) Công của lực kéo của động cơ ô tô khi ô tô lên dốc: hướng của lực kéo cùng hướng độ rời nên α = 0 => cosα > 0 => A > 0.
b) Hướng lực ma sát ngược hướng độ rời điểm đặt của lực nên α = 180o
=> cosα < 0 => A < 0.
c) Hướng của vector P vuông góc hướng độ rời điểm đặt của vector P nên α = 90o
=> cosα = 0 => A = 0.
d) Hướng vector P hợp hướng độ rời một góc α > 90o => cosα < 0 => A < 0.
C3 (trang 131 sgk Vật Lý 10): So sánh công của các máy sau:
a) Cần cẩu M1 nâng được 800 kg lên cao 5 m trong 30 s;
b) Cần cẩu M2 nâng được 1000 kg lên cao 6 m trong 1 phút.
Trả lời:
Ta lấy g = 10 m/s2
Cần cẩu M1 có công suất là:
Cần cẩu M2 có công suất là:
Vậy công suất cần cẩu M1 lớn hơn công suất cần cẩu M2.
Bài 3 (trang 132 SGK Vật Lý 10) : Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của công suất?
A. J.s
B. W
C. N.m/s
D. HP
Lời giải:
Chọn A.
Đơn vị của công suất là W, ngoài ra còn được đo bằng các đơn vị HP và N.m/s. 1HP = 746W
Bài 4 (trang 132 SGK Vật Lý 10) : Công có thể biểu thị bằng tích của
A. Năng lượng và khoảng thời gian
B. Lực, quãng đường đi được và khoảng thời gian
C. Lực và quãng đường đi được
D. Lực và vận tốc
Chọn đáp án đúng
Lời giải:
Chọn C.
Vì trong trường hợp góc α = 0 hay cosα = 1 thì công có thể được biểu thị bằng tích của lực và quãng đường đi được.
Bài 5 (trang 132 SGK Vật Lý 10) : Một lực F …
A. Fvt
B. Fv
C. Ft
D. Fv2
Chọn đáp án đúng
Lời giải:
Chọn B.
Giả sử điểm đặt của lực F chuyển dời một đoạn Δs theo hướng của F, công ΔA của F là: ΔA = F.Δs
Do đó: Công suất của lực là:
Với Δt nhỏ, Δs/Δt là vận tốc tức thời v của xe tại thời điểm đang xét. Vậy P = F.v
Bài 6 (trang 133 SGK Vật Lý 10) : Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 30o so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Tính công của lực đó khi hòm trượt đi được 20 m.
Lời giải:
Bài 7 (trang 133 SGK Vật Lý 10) :Một động cơ điện cung cấp công suất 15 kW cho một cần cẩu nâng 1000 kg lên cao 30 m. Lấy g = 10 m/s2 . Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó?
Lời giải:
Công mà cần cẩu đã thực hiện để nâng vật lên cao 30m là:
A = F.s.cosα = m.g.s.cosα = 1000. 10. 30. cos0o = 300000J
(lưu ý là lực nâng của cần cẩu là F bằng trọng lực của vật, đồng thời vật được nâng theo phương thẳng đứng nên lực nâng và quảng đường cùng chiều với nhau)
Thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó là:
