Giải tập Vật lý 10 SBT 24 Bài 24.1, 24.2, 24.3 trang 56 Sách tập (SBT) Vật lí 10 24.1 Một người đẩy hịm khối lượng 150 kg dịch chuyển đoạn m mặt sàn ngang Hệ số ma sát mặt sàn 0,1 Lấy g ≈ 10 m/s2 Xác định công tối thiểu mà người phải thực A 75 J B 150 J C 500 J D 750 J Hướng dẫn trả lời: Chọn đáp án D 24.2 Một vật trọng lượng 50 N kéo thẳng từ mặt đất lên độ cao 10 m khoảng thời gian phút 40 giây Xác định công suất lực kéo A W B 0,5 W C W D W Hướng dẫn trả lời: Chọn đáp án C 24.3 Một ô tô trọng lượng 5000 N, chuyển động thẳng đoạn đường phẳng ngang dài km Cho biết hệ số ma sát mặt đường 0,08 Tính cơng thực động tô đoạn đường A 1500 kJ B 1200 kJ C 1250 kJ D 880 kJ Hướng dẫn trả lời: VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Chọn đáp án B Bài 24.4 trang 56 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Một cần cẩu nâng vật khối lượng 500 kg lên cao với gia tốc 0,2 m/s2 khoảng thời gian s Lấy g = 9,8 m/s2 Xác định công công suất lực nâng cần cẩu thực khoảng thời gian Bỏ qua sức cản khơng khí Hướng dẫn trả lời: Khi nâng vật lên độ cao h, lực nâng F thực công: A = Fh Chọn chiểu chuyển động vật chiều dương Áp dụng định luật II Niu-tơn chuyển động vật m: ma = F- P = F- mg suy ra: F = m(a + g) = 500(0,2 + 9,8) = 5000 N Thay , ta tìm đươc: Công lực nâng: A = 5000.2,5 = 12500 J Công suất lực nâng: Bài 24.5 trang 56 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Một máy bay khối lượng 3000 kg cất cánh phải 80 s để bay lên tới độ cao 1500 m Lấy g = 9,8 m/s2 Xác định công suất động máy bay Cho công mà động máy bay sinh lúc chủ yếu để nâng máy bay lên cao Hướng dẫn trả lời: Lực nâng máy bay lên cao phải có độ lớn trọng lượng máy bay: F = P = mg = 3000.9,8 = 29400 N Do đó, động cợ máy bay phải thực công: A = Fh = 29400.1500 ≈ 44.106 J Suy công suất động máy bay: VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Bài 24.6 trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Một thang máy trọng lượng 10000 N nâng trọng lượng tối đa 8000 N Cho biết lực ma sát cản trở chuyển động thang máy 2000 N Xác định công suất tối thiểu động thang máy để nâng trọng lượng tối đa lên cao với vận tốc không đổi 2,0 m/s Hướng dẫn trả lời: Do thang máy chuyển động đểu, nên lực kéo động thang máy phải có độ lớn: F = P + Fms = (10000 + 8000) + 2000 = 20000 N Suy động thang máy phải có cơng suất tối thiểu: Thay v = s/t, ta tìm được: P = Fv = 20000.2,0 = 40 kW Bài 24.7 trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Để kéo vật khối lượng 80 kg lên xe ô tô tải, người ta dùng ván dài 2,5 m, đặt nghiêng 30° so với mặt đất phẳng ngang, làm cầu nối với sàn xe Biết lực kéo song song với mặt ván hệ số ma sát 0,02 Lấy g ≈ 10 m/s2 Xác định công lực kéo hai trường hợp: a) Kéo vật chuyển động thẳng b) Kéo vật chuyển động thẳng với gia tốc 1,5 m/s2 Hướng dẫn trả lời: Chọn chiều chuyển động vật m chiều dương Phương trình định luật II Niu-tơn vật m chuyển động mặt phẳng nghiêng hình vẽ có dạng: VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí ma = F – P1 - Fms Với P1 = mg.sin 300 ≈ 400 N Fms = µN = µmgcos 300 ≈ 13,8 N a Khi vật chuyển động thẳng đều: a = 0, lực kéo có độ lớn: F = P1 + Fms ≈ 413,8 N Do đó, cơng lực kéo: A = Fs = 413,8.2,5 = 1034,5 J b Khi vật chuyển động với gia tốc a = 1,5 m/s2, lực kéo có độ lớn: F = P1 + Fms+ ma ≈ 413,8 + 80.1,5 = 533,3 N Công lực kéo: A = Fs = 533,8.2,5 = 1334,5 J Bài 24.8 trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Một người dùng sợi dây kéo hòm khối lượng 100 kg mặt sàn phẳng ngang để dời đoạn m Biết hệ số ma sát 0,2 phương lực kéo hợp với mặt sàn góc 30° Lấy g = 10 m/s2 Xác định công tối thiểu mà người phải thực để dịch chuyển hòm Hướng dẫn trả lời: Lực kéo phần: = phân tích thành hai thành + Thành phần lực hướng song song với mặt sàn, với F1 = F cosα, có tác dụng dịch chuyển hịm mặt sàn Thành phần lực hướng vng góc với mặt sàn, với F2 = Fsinα, có tác dụng làm giảm áp lực nén lên mặt sàn Trường hợp này, lực ma sát mặt sàn đáy hịm có độ lớn: Fms = µN = µ(P - F2) = µ(mg - F sinα) Muốn dịch chuyển hòm mặt sàn thành phần lực độ lớn tối thiểu độ lớn lực ma sát, tức là: phải có F1 = Fms => Fcosα = µ(mg - F sinα) Suy ra: VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Như vậy, người phải thực công tối thiểu bằng: A = F1s = Fs cos 30° ≈ 206.0,87.5,0 ≈ 896 J Bài 24.9 trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Một nhà máy thuỷ điện có hồ chứa nước nằm độ cao 30 m so với nơi đặt tua bin máy phát điện Cho biết lưu lượng nước từ hồ chảy vào tua bin 10000 m3/ phút tua bin thực việc biến đổi lượng thành điện với hiệu suất 0,80 Xác định công suất tua bin phát điện Hướng dẫn trả lời: 1m3 nước có khối lượng m = 1000 kg tương ứng với trọng lượng P = 10000 N Như vậy, nước hồ chảy từ độ cao h = 30 m vào tua bin với lưu lượng q = 10000 m3/phút tương ứng với lượng nước có trọng lượng P = 100.106 N chảy vào tua bin thời gian t = phút = 60 s Từ suy lượng nước chảy vào tua bin có cơng suất cịn cơng suất tua bin bằng: P*= 0,809P = 0,80.50.106 = 40.103 kW Bài 24.10* trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Một tô khối lượng 10 chạy với vận tốc 54 km/h đoạn đường phảng ngang bắt đầu chuyển động chậm dần bị dừng lại tác dụng lực ma sát với mặt đường Cho biết hộ số ma sát 0,3 Lấy g ≈ 10 m/s2 Xác định: a) Quãng đường ô tô khoảng thời gian chuyến động thẳng chậm dần b) Cơng cơng suất trung bình lực ma sát khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần Hướng dẫn trả lời: a) Theo định luật II Niu-tơn, gia tốc chuyển động chậm dần tơ có giá trị: VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Mặt khác, theo công thức chuyển động thẳng chậm dần đều: với v = 0, v0 = 54 km/h = 15 m/s, ta suy ra: Khoảng thời gian chuyển động chậm dần ô tô: Quãng đường ô tô khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều: b) Công A công suất P lực ma sát khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần có giá trị trung bình bằng: A = Fmss = mas ≈ 10.103.(-3,0).37,5 ≈ - 1125kJ Bài 24.11* trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Sau tắt máy để xuống dốc phẳng, ô tô khối lượng 1000 kg chuyển động thẳng với vận tốc không đổi 54 km/h Mặt dốc hợp với mặt đất phẳng ngang góc α, với sin α = 0,04 Lấy g ≈ 10 m/s2 Hỏi động tơ phải có cơng suất để tơ chuyển động lên dốc phảng với vận tốc 54 km/h? Hướng dẫn trả lời: Theo định luật II Niu-tơn, chuyển động thẳng ô tô mặt dốc mô tả phương trình: ma = F + P1 + Fms = F + mgsinα + µmgcosα (1) a gia tốc ô tô, F lực động cơ, P1 = mg sinα thành phần trọng lực ô tô hướng song song với mặt dốc phẳng nghiêng, Fms = µmgcosα lực ma sát mặt dốc Khi ô tô tắt máy (F = 0) chuyển động (a = 0) xuống dốc với vận tốc v = 54 km/h, theo (1) ta có: VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí P1 + Fms = => mgsinα = -µmgcosα (2) Khi tơ nổ máy (F ≠ 0) chuyển động (a = 0) lên dốc với vận tốc v = 54 km/h = 15 m/s, theo (1) ta có: F + P1 + Fms = => F = -(mgsinα + µmgcosα) (3) Thay (2) vào (3), ta tìm được: |F| = 2mgsina Như vậy, tơ phải có cơng suất: P = |F|v= 2.1000.10.0,04.15 = 12 kW Bài 24.12* trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Muốn cất cánh rời khỏi mặt đất, máy bay trọng lượng 10000 N cần phải có vận tốc 90 km/h Cho biết trước cất cánh, máy bay chuyển động nhanh dần đoạn đường băng dài 100 m có hệ số ma sát 0,2 Lấy g ≈ 9,8 m/s2 Xác định công suất tối thiểu động máy bay để đảm bảo cho máy bay cất cánh rời khỏi mặt đất Hướng dẫn trả lời: Áp dụng định luật II Niu-tơn cho chuyển động máy bay: với F lực kéo động cơ, Frns lực ma sát với đường băng, a gia tốc máy bay khối lượng m đoạn đường băng dài s Từ suy ra: Như vậy, động máy bay phải có cơng suất tối thiểu bằng: P = Fv = 5,2.103.25 ≈ 130 kW Xem thêm tại: https://vndoc.com/giai-bai-tap-vat-li-10 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí ... cơng suất cịn cơng suất tua bin bằng: P*= 0,809P = 0,80.50 .106 = 40 .103 kW Bài 24 .10* trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Một tơ khối lượng 10 chạy với vận tốc 54 km/h đoạn đường phảng ngang bắt đầu... trung bình bằng: A = Fmss = mas ≈ 10. 103.(-3,0).37,5 ≈ - 1125kJ Bài 24. 11* trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Sau tắt máy để xuống dốc phẳng, ô tô khối lượng 100 0 kg chuyển động thẳng với vận... vậy, tơ phải có cơng suất: P = |F|v= 2 .100 0 .10. 0,04.15 = 12 kW Bài 24. 12* trang 57 Sách tập (SBT) Vật lí 10 Muốn cất cánh rời khỏi mặt đất, máy bay trọng lượng 100 00 N cần phải có vận tốc 90 km/h