PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Áp dụng các công thức:
1. Công
A = F.s.cosα
+ Biện luận
- Khi 0 ≤ α < 900 thì cosα > 0 ⇒ A > 0
⇒ Lực thực hiện công dương hay công phát động.
- Khi α = 900 thì A = 0
⇒ Lực không thực hiện công khi lực vuông góc với hướng chuyển động.
- Khi 900 < α ≤ 1800 thì cosα < 0 ⇒ A < 0
⇒ Lực thực hiện công âm hay công cản lại chuyển động.
+ Trong hệ SI, đơn vị của công là jun (kí hiệu là J):
1 J = 1N.m
2. Công suất
Công suất là công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. Kí hiệu là P
P = A/t
Trong đó:
A là công thực hiện (J)
t là thời gian thực hiện công A (s)
P là công suất (W)
1 W = 1 J/s
II. BÀI TẬP THAM KHẢO
Bài 1: Một ô tô chạy đều trên đường với vận tốc 72 km/h. Công suất trung bình của động cơ là 60 kW. Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường 6 km là
A. 1,8.106 J. B. 15.106 J.
C. 1,5.106 J. D. 18.106 J.
Giải
Chọn D.
- Ta có:
v = 72 km/h = 20 m/s; P = 60 kW = 60000 W; s = 6 km = 6000 m.
- Ô tô chạy đều, nên thời gian ô tô chạy hết quãng đường 6 km là:
t = s/v = 6000/20 = 300 s.
- Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường 6 km là:
A = P.t = 60000.300 = 18.106 J.
Bài 2: Một động cơ điện cung cấp công suất 5 kW cho 1 cần cẩu để nâng vật 1000 kg chuyển động đều lên cao 30m. Lấy g = 10m/s2. Thời gian để thực hiện công việc đó là
A. 60 s.
B. 6 s.
C. 5 s.
D. 50 s.
Giải
Chọn A
- Công cần thiết để kéo vật lên cao 10 m là:
A = F.s.cosα
Với F = P = mg = 1000.10 = 10000 N; s = 30 m; α = 0°.
Suy ra A = 300000 J
- Công này chính là công mà động cơ điện đã cung cấp do vậy:
A = Pt ⇒ 300000 = 5000.t ⇒ t = 60 (s)
Bài 3: Một vật có khối lượng 2 kg rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 9,8 m/s2. Trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, trọng lực thực hiện một công bằng
A. 196 J.
B. 138,3 J.
C. 69,15 J.
D. 34,75J.
Giải
Chọn B.
- Thời gian để vật rơi xuống đất bằng:
\(t = \sqrt {\frac{{2h}}{g}} = \sqrt {\frac{{2.10}}{{9,8}}} \approx 1,43s\)
- Vì t = 1,43 s > 1,2 s nên trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, vật vẫn đang rơi và trọng lực thực hiện một công bằng:
\(A = P.h = mg.\frac{{g{t^2}}}{2} = 2.9,8.\frac{{{{9,8.1,2}^2}}}{2} = 1,38,3J\)
Bài 4: Một vật 5 kg được đặt trên mặt phẳng ngiêng. Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng bằng 0,2 lần trọng lượng của vật. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực ma sát khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng bằng
A. – 95 J.
B. – 100 J.
C. – 105 J.
D. – 98 J.
Giải
Chọn B.
- Độ lớn của lực ma sát:
Fms = 0,2P = 0,2mg.
- Vì lực ma sát ngược hướng với vectơ đường đi s nên công của lực ma sát khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng bằng:
A = Fms .s.cos180° = 0,2.5.10.10.cos180° = - 100J.
Bài 5: Một lực F = 50 N tạo với phương ngang một góc α=30o, kéo một vật và làm chuyển động thẳng đều trên một mặt phẳng ngang. Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng 6 m là
A. 260 J.
B. 150 J.
C. 0 J.
D. 300 J.
Giải
- Chọn A.
- Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng 6 m là:
A = F.s.cosα = 50.6.cos30° = 259,81 J ≈ 260 J.
...
------( Để xem đầy đủ nội dung của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập về Công và Công suất môn Vật Lý 10 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tập tốt !
