Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 14 Định luật về công Bài 14 1 trang 39 SBT Vật Lí 8 Người ta đưa một vật nặng lên độ cao h bằng hai cách Cách thứ nhất, kéo trực tiếp vật lên theo phương thẳng đứng Cách thứ hai, kéo vật theo mặt[.]
Bài 14: Định luật công Bài 14.1 trang 39 SBT Vật Lí 8: Người ta đưa vật nặng lên độ cao h hai cách Cách thứ nhất, kéo trực tiếp vật lên theo phương thẳng đứng Cách thứ hai, kéo vật theo mặt phẳng nghiêng có chiều dài gấp hai lần độ cao h Nếu bỏ qua ma sát mặt phẳng nghiêng A cơng thực cách thứ hai lớn đường gấp hai lần B công thực cách thứ hai nhỏ lực kéo vật theo mặt phẳng nghiêng nhỏ C công thực cách thứ lớn lực kéo lớn D cơng thực cách thứ nhỏ đường vật nửa đường vật cách thứ hai E công thực hai cách Lời giải: Theo định luật cơng khơng có máy đơn giản cho ta lợi công nên công thực hai cách Chọn đáp án E Bài 14.2 trang 39 SBT Vật Lí 8: Một người xe đạp đạp từ chân dốc lên đỉnh dốc cao 5m Dốc dài 40m Tính cơng người sinh Biết lực ma sát cản trở xe chuyển động mặt đường 20N, người xe có khối lượng 60kg Tóm tắt: h = 5m; s = 40m; Fms = 20N; m = 60kg Công A = ? Lời giải: Người xe có khối lượng m = 60kg nghĩa trọng lượng bằng: P = 10.m = 10.60 = 600N Cơng hao phí lực ma sát sinh là: A1 = Fms.s = 20.40 = 800J Cơng có ích là: A2 = P.h = 600.5 = 3000J Công người sinh bao gồm công để thắng lực ma sát công đưa người lên cao: A = A1 + A2 = 800J + 3000J = 3800J Bài 14.3 trang 39 SBT Vật Lí 8: Ở hình 14.1, hai cầu A B làm nhơm có đường kính, rỗng đặc Hãy cho biết rỗng khối lượng lớn lần Giả sử AB có khối lượng khơng đáng kể Lời giải: Đòn bẩy trạng thái cân bằng, nghĩa OA = OB Quả cầu A tác dụng lên đầu A lực PA, Quả cầu B tác dụng lên đầu B lực PB Ta có điều kiện cân đòn bẩy: PA OB 2 = = = PA = PB PB OA 3 Quả cầu B nặng cầu A nên cầu A rỗng Bài 14.4 trang 39 SBT Vật Lí 8: Một người cơng nhân dùng rịng rọc động để nâng vật lên cao 7m với lực kéo đầu dây tự 160N Hỏi người công dân thực cơng bao nhiêu? Lời giải: Kéo vật lên cao rịng rọc động lợi hai lần lực thiệt hại hai lần đường Vật nâng lên cao 7m đầu dây tự phải kéo đoạn 14m Vậy công người công nhân thực là: A = F.S = 160N.14m = 2240J Bài 14.5* trang 40 SBT Vật Lí 8: Vật A hình 14.2 có khối lượng 2kg Hỏi lực kế bao nhiêu? Muốn vật A lên 2cm, ta phải kéo lực kế xuống cm? Lời giải: Gọi trọng lượng vật P Lực căng sợi dây thứ lực căng sợi dây thứ ba Vậy lực kéo lò xo F = P P , lực căng sợi dây thứ hai , P P Vật có khối lượng m = 2kg nghĩa trọng lượng P = 20N Do đó, lực kế F = 20 N = 2,5N Như vậy, ta lợi lần thể lực phải thiệt hại lần đường đi, nghĩa muốn kéo vật lên 2cm tay phải kéo dây đoạn 16cm Bài 14.6* trang 40 SBT Vật Lí 8: Nối rịng rọc động rịng rọc cố định với để hệ thống nâng vật nặng cho ta lợi lực lần, lần? Lời giải: Bố trí rịng rọc cố định hai ròng rọc động thành hệ thống hình a lợi lực lần Bố trí ba rịng rọc cố định động thành hệ thống hình b lợi lực lần Bài 14.7 trang 40 SBT Vật Lí 8: Người ta dùng mặt phẳng nghiêng để kéo vật có khối lượng 50kg lên cao 2m a) Nếu khơng có ma sát lực kéo 125N Tính chiều dài mặt phẳng nghiêng b) Thực tế có ma sát lực kéo vật 150N Tính hiệu suất mặt phẳng nghiêng Chú ý: Hiệu suất mặt phẳng nghiêng là: H= A1 P.h 100% = 100% A F Trong đó: P trọng lượng vật h độ cao F lực kéo vật theo phương mặt phẳng nghiêng ℓ chiều dài mặt phẳng nghiêng Lời giải: Vật nặng có khối lượng 50kg nghĩa trọng lượng bằng: P = 10.m = 10.50 = 500N a) Công lực kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng là: A = F.ℓ Công lực kéo trực tiếp vật theo phương thẳng đứng là: A1 = P h = 500 = 1000J Theo định luật cơng A = A1, nghĩa A1 = F.ℓ = = A1 1000J = = 8m F 125N b) Thực tế có ma sát lực kéo vật 150N Cơng tồn phần A = F.ℓ = 150.8 = 1200N Cơng có ích A1 = P.h = 500 = 1000J Hiệu suất mặt phẳng nghiêng là: H= P.h 500N.2m 100% = 100% = 83% F.l 150N.8m Bài 14.8 trang 40 SBT Vật Lí 8: Người ta nâng vật nặng lên độ cao hai cách Cách thứ nhất, kéo vật ròng rọc cố định (H.14.3a) Cách thứ hai, kết hợp ròng rọc cố định ròng rọc động (H.14.3b) Nếu bỏ qua trọng lượng ma sát rịng rọc A cơng thực hai cách B công thực cách thứ lớn lực kéo trọng lượng vật C công thực cách thứ hai lớn phải kéo dây dài D cơng thực cách thứ hai nhỏ lực kéo nhỏ trọng lượng vật Lời giải: Theo định luật cơng khơng có máy đơn giản cho ta lợi công nên công thực hai cách Chọn đáp án A Bài 14.9 trang 41 SBT Vật Lí 8: Trong xây dựng, để nâng vật nặng lên cao người ta thường dùng ròng rọc cố định hệ thống ròng rọc cố định ròng rọc động (gọi palăng), hình 14.4 Phát biểu khơng tác dụng rịng rọc? A Rịng rọc cố định có tác dụng làm giảm lực nâng vật nửa B Ròng rọc động có tác dụng làm giảm lực nâng vật C Hệ thống palăng gồm ròng rọc cố định rịng rọc động có tác dụng làm giảm lực nâng vật lần D Hệ thống palăng gồm ròng rọc cố định rịng rọc động có tác dụng làm giảm lực nâng vật lần Lời giải: Rịng rọc cố định có tác dụng làm thay đổi hướng lực kéo so với kéo trực tiếp khơng có tác dụng làm giảm lực nâng Chọn đáp án A Bài 14.10 trang 41 SBT Vật Lí 8: Phát biểu máy đơn giản đúng? A Các máy đơn giản không cho lợi công B Các máy đơn giản cho lợi lực C Các máy đơn giản bị thiệt đường D Các máy đơn giản cho lợi lực đường Lời giải: A Đúng, máy đơn giản khơng cho lợi cơng B Sai, máy đơn giản cho lợi lực lợi đường C Sai, máy đơn giản lợi đường D Sai, máy đơn giản cho lợi lực thiệt đường ngược lại Chọn đáp án A Bài 14.11 trang 41 SBT Vật Lí 8: Dùng palăng để đưa vật nặng 200N lên cao 20cm, người ta phải dùng lực F kéo dây đoạn 1,6 m Tính lực kéo dây công sinh Giả sử ma sát rịng rọc khơng đáng kể Lời giải: Vì s = 1,6m; h = 20cm = 0,2m nên đường s lực kéo F gấp lần đường vật Vậy ta lợi lần lực ⇒ lực kéo dây là: F = P = 25(N) Công sinh là: A = F.s = 25.1,6 = 40J Bài 14.12 trang 41 SBT Vật Lí 8: Hình 14.5 sơ đồ trục kéo vật P có trọng lượng 200 N buộc vào sợi dây quanh trục A có bán kính R = 10 cm Lực kéo F kéo dây vào trục quay B có bán kính R = 40 cm Tính lực kéo F cơng lực kéo vật P nâng lên độ cao 10 cm Lời giải: Nhận xét: Dựa vào hình, lực kéo F dịch chuyển đoạn s vịng trịn R2 cung có độ dài s2, vịng trịn R1 quay cung có độ dài s1 vật lên cao đoạn s1 Vì s1 R 40 = = = nên lực kéo F có độ lớn là: s R 10 F= P 200 = = 50N 4 Công lực kéo F công trọng lực nên công lực kéo F nâng vật lên cao 10cm là: A = P.h = 200.0,1 = 20J Bài 14.13 trang 42 SBT Vật Lí 8: Tính lực căng sợi dây hình 14.6 cho biết OB = 20 cm, AB = cm trọng lượng vật 40N Lời giải: Nhận xét: OB = 20cm; OA = OB + AB =25cm; F OA = P OB ⇒ Lực căng sợi dây là: F = 20 P.OB = 40 = 32N 25 OA Bài 14.14 trang 42 SBT Vật Lí 8: Hai công nhân, hàng ngày phải chất thùng sơn, thùng nặng 500 N lên xe tải, xe chở tấn, sàn xe cách mặt đất 0,8m Một người chủ trương khiêng thẳng thùng sơn lên xe, người chủ trương dùng ván nghiêng, đẩy cho thùng sơn lên a) Trong hai cách làm này, cách lợi cơng? Cách thứ có lợi mặt nào? Cách thứ hai có lợi mặt nào? b) Tính cơng mà cơng nhân phải sản để chất đầy xe Bỏ qua ma sát trường hợp Lời giải: a) Trong hai cách công thực Cách thứ cho lợi đường Cách thứ hai cho lợi lực b) Khi chất đầy xe công nhân phải thực công để đưa trọng lượng (5000 kg) sơn (P = 10.m = 10.5000 = 50000 N) lên cao 0,8 m Vậy công mà công nhân phải sản để chất đầy xe hàng: A= P h = 50000.0,8 = 40000J ... 150N.8m Bài 14 .8 trang 40 SBT Vật Lí 8: Người ta nâng vật nặng lên độ cao hai cách Cách thứ nhất, kéo vật ròng rọc cố định (H .14. 3a) Cách thứ hai, kết hợp ròng rọc cố định ròng rọc động (H .14. 3b)... nâng lên cao 7m đầu dây tự phải kéo đoạn 14m Vậy công người công nhân thực là: A = F.S = 160N.14m = 2240J Bài 14. 5* trang 40 SBT Vật Lí 8: Vật A hình 14. 2 có khối lượng 2kg Hỏi lực kế bao nhiêu?... 20.40 = 80 0J Cơng có ích là: A2 = P.h = 600.5 = 3000J Công người sinh bao gồm công để thắng lực ma sát công đưa người lên cao: A = A1 + A2 = 80 0J + 3000J = 380 0J Bài 14. 3 trang 39 SBT Vật Lí 8: Ở