Ôn tập vật lý 10 bài 24 công suất

TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT CHƯƠNG IV NĂNG LƯỢNG CÔNG CÔNG SUẤT BÀI 24: CƠNG SUẤT I TĨM TẮT KIẾN THỨC TRỌNG TÂM Công suất Công suất đại lượng đặc trưng cho thay đổi nhanh hay chậm công đo công sinh đơn vị thời gian A P t Cơng thức tính cơng suất: A công thực (J) t thời gian thực công A (s) P công suất(W) 1J 1W  1s ) Đơn vị công suất ốt W ( Ngồi cịn dùng đơn vị 1kW = 1000W; 1MW = 1000kW Chú ý: Trong thực tế, người ta cịn dùng đơn vị cơng suất sức ngựa (HP) 1HP = 736W Chú ý: Kilơốt (kWh) đơn vị công suất mà đơn vị công kWh công thiết bị sinh cơng có cơng suất kW thực Liên hệ công suất với lực tốc độ A P t Ta có công suất Xét lực tác dụng theo hướng chuyển động  = 0° Khi A Fscos  0  F.s F.s F.v t Vậy ta được: Trong v vận tốc tức thời thời điểm xét II PHÂN LOẠI BÀI TẬP DẠNG 1: BÀI TẬP CỦNG CỐ LÝ THUYẾT VÀ VẬN DỤNG CƠ BẢN 1.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI A P t Cơng thức tính cơng suất: 1J 1W  1s + Đơn vị công suất: Trong hệ SI: W (t) + Ngồi ra, cơng suất cịn có đơn vị khác: Mã lực hay sức ngựa (HP) 1HP  736W + Lưu ý: Thường nhầm lần đơn vị công suất với đơn vị công kilowatt (kWh) 1kWh = 3.600.000J 1.2 BÀI TẬP MINH HOẠ Bài Một động thực 1000J thời gian 10 giây Tính cơng suất động Hướng dẫn giải: A 1000 P  100W t 10 Áp dụng công thức Bài Một máy bơm nước nhãn mác có ghi 2kWh Nêu ý nghĩa thơng số Hướng dẫn giải: Ý nghĩa 2kWh là: Cơng máy bơm nước có cơng suất 2kW thực thời gian Bài 1kWh Jun (J) Hướng dẫn giải: 1kW=1000W 1h = 3600s Vậy 1kWh= 1000.3600 = 3,6.106 ( J) Bài ( Câu hỏi tr 97 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) P Trang Hãy giải thích tác dụng líp nhiều tầng xe đạp thể thao (Hình 24.1) Hướng dẫn giải: Líp nhiều tầng có tác dụng tạo lực đẩy, giúp xe di chuyển dễ dàng Nhờ có líp mà ta không cần phải dùng đến bàn đạp nhiều mà bánh xe chuyển động phía trước theo quán tính Líp nhiều tầng xe đạp giúp người điều khiển xe dễ dàng đạp mà không cần nhiều sức Các tầng líp xe có tác dụng để chuyển xích phù hợp với độ dốc đường (đường phẳng, đường dốc, đường đèo ) Bài ( Câu hỏi tr 97 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Hình 24.2 mơ tả hộp số xe máy Hãy giải thích xe máy đoạn đường dốc có ma sát lớn ta thường số nhỏ Hướng dẫn giải: Khi xe máy đoạn đường dốc có ma sát lớn thường số nhỏ để công suất hộp số lớn dẫn đến công thực động lớn, khiến xe di chuyển dễ dàng không bị dừng lại đột ngột ma sát lớn Vì chuyển số thấp vịng quay bánh giảm tốc độ giảm Vì chuyển số nhỏ xích gắn vào líp chuyển sang líp có bánh thấp hơn, tức số lượng lớn vùng bán xích lớn Với cách sang líp này, xe leo dốc nhẹ nhàng mà không tốn nhiều công suất 1.3 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài (Câu hỏi tr 96 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Hai anh cơng nhân dùng rịng rọc để kéo xơ vữa lên tầng cao cơng trình xây dựng Dựa vào bảng số liệu đây, xác định xem người thực công nhanh Lấy g 10m / s Công nhân Khối lượng xô vữa m  kg  Độ cao cơng trình h  m Cơng thực A  J Công nhân m1  20 kg h1  10 m A1 = … ? Công nhân Thời gian thực t  s t1  10s A2 = … ? m  21 kg h  11 m t  20s Bài ( Câu hỏi tr 96 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Coi cơng suất trung bình trái tim W a) Trong ngày – đêm trung bình trái tim thực công bao nhiêu? b) Nếu người sống 70 tuổi cơng trái tim thực bao nhiêu? Một ô tô tải muốn thực công phải thực thời gian bao lâu? Coi công suất xe ô tô tải 3.10 W Bài ( Câu hỏi tr 97 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Động thang máy tác dụng lực kéo 20000N để thang máy chuyển động thẳng lên 10s quãng đường tương ứng 18 m a, Tính cơng thực thang máy b, Tính cơng suất trung bình động Bài ( Câu hỏi tr 97 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Một ô tô khối lượng hoạt động với công suất kW chuyển động thẳng với vận tốc 54 km / h lên dốc Hỏi động ô tô phải hoạt động với công suất để lên dốc với tốc độ cũ? Biết hệ số ma sát bánh xe mặt đường khơng đổi, dốc nghiêng góc 2,3 so với mặt đường nằm ngang g  10 m / s Bài Một học sinh trung tâm bồi dưỡng kiến thức Hà Nội nâng tạ có khối lượng 90kg lên cao 65cm t = 0,5s Trong trường hợp học sinh hoạt động với công suất bao nhiêu? Lấy g  10 m / s A 400W B 500W C 600W Hướng dẫn giải: D 700W Bài Phương pháp giải: Biểu thức tính cơng: A = F.d Trong đó: + A công lực F (J) + F lực tác dụng lên vật làm vật chuyển động (N) + d độ dịch chuyển vật (m) Biểu thức tính trọng lực: P = m.g Lực làm cho hai anh công nhân kéo xô vữa lên tầng cao lực kéo, lực kéo cân với trọng lực A F d P h m1.g.h1 20.10.10 2000  J  Công anh công nhân 1: 1 1 2000 P1  200  J / s  10 Trong giây anh công nhân thực công là: Công anh công nhân 2: A F2 d P2 h m g.h 21.10.11 2310  J  2310 115,  J / s  20 Trong giây anh công nhân thực công là: => Anh công nhân thực công nhanh anh công nhân Bài Phương pháp giải: Biểu thức mối liên hệ công, công suất thời gian: A = P.t Trong đó: + A công vật thực (J) + P công suất (W) + t: thời gian vật thực công (s) a) Đổi ngày = 86 400 s Trong ngày đêm, trái tim thực công là: A  P.t  3.86400  259 200  J  b) Đổi 70 năm = 207 520 000 s Công thực trái tim là: A  P.t  207 520 000  622 560 000  J  Ơ tơ muốn thực cơng phải thời gian là: 622 560 000 t  22075,  s  3.105 Bài Phương pháp giải: Biểu thức tính cơng: A = F.d Trong đó: + A công lực F (J) P2  + F lực tác dụng lên vật làm vật chuyển động (N) + d độ dịch chuyển vật (m) Biểu thức mối liên hệ công, công suất thời gian: A = P.t Trong đó: + A cơng vật thực (J) + P công suất (W) + t: thời gian vật thực công (s) A  F.d  20 000.18  3,6.105  J  a, Công thực thang máy là: P  A / t  3,6.105 / 10  3,6.10  W  b, Cơng suất trung bình động là: Bài Phương pháp giải: Định luật Newton:   F m  a  F  m.a  Biểu thức tính lực ma sát: Fms .N Khi vật chuyển động mặt đường nằm ngang P 5000 1000 F 1000    ms   F Fms    v 15 N 3.10000 30 Khi lên dốc F' mg(sin   .cos  ) 10000(sin 2,30  cos 2,30 ) 733(N) 30 P ' F'.v 10995W Bài A F.s P  t t + Ta có cơng suất học sinh: 900.0,65 F mg 90.10 900  N   p  1170  W  0,5 + Mà DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ CÔNG SUẤT 2.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI A P t với A = Fscos Cơng thức tính cơng suất: F.s P  F.v t Liên hệ công suất với lực tốc độ 2.2 BÀI TẬP MINH HOẠ Bài Một vật khối lượng m = 10kg kéo sàn lực F = 20N hợp với phương ngang góc 30 Nếu vật di chuyển 2m sàn thời gian 4s cơng suất lực bao nhiêu? Hướng dẫn giải: A F.s.cos  A F.s.cos   P   5 (W ) t t Bài Một gàu nước khối lượng 10kg kéo cho chuyển động lên độ cao 5m thời gian phút 40 giây Tính cơng suất lực kéo, g  10 m / s Hướng dẫn giải: A 5(W ) t Bài Một lực sĩ cử tạ nâng tạ m = 125kg lên cao 70cm t = 0,3s Trong trường hợp lực sĩ hoạt động với công suất bao nhiêu? g  9,8 m / s F P m.g 100N  P  Hướng dẫn giải: A F.s  2858(W ) t t Bài Một động có cơng suất 360W, nâng thùng hàng 180kg chuyển động lên cao 12m Hỏi phải thời gian bao nhiêu? g  10 m / s P Hướng dẫn giải: A  F.s  m.g.h A P   t 60s t 2.3 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài Một vật khối lượng m kéo chuyển động thẳng sàn lực F = 20N hợp với phương ngang góc 30 , vật di chuyển 2m hết thời gian 4s a, Tính cơng lực kéo b, Tính cơng suất lực kéo Bài Một vật có khối lượng m = kg rơi tự không vận tốc đầu từ độ cao h, lấy g  10 m / s a, Tính vận tốc vật vật rơi giây b, Tính cơng suất tức thời trọng lực thời điểm giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động Bài Một động điện cung cấp công suất 5KW cho cần cẩu để nâng vật 1000Kg chuyển động lên cao 30m Lấy g  10 m / s a, Tính cơng động thực b, Tính thời gian để thực cơng việc Bài Một vật khối lượng m = 10 kg kéo chuyển động thẳng nhanh dần sàn nhẵn không ma sát lực F  5N theo phương ngang từ trạng thái nghỉ a, Tính gia tốc vật b, Tính cơng cơng suất trung bình lực F vật thực thời gian giây tính từ lúc bắt đầu chuyển động Bài Một vật có khối lượng m = kg rơi tự từ độ cao h = 10 m Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g  10 m / s a, Tính quãng đường vật rơi sau thời gian 1,2 s công trọng lực thời gian b, Tính cơng suất trung bình trọng lực thời gian 1,2 s công suất tức thời trọng lực thời điểm t = 1,2 s Bài Một vật khối lượng m kéo chuyển động thẳng nhanh dần sàn lực F từ trạng thái nghỉ công suất lực F sinh giây thứ nhất, thứ hai gọi tương ứng P P2 Tìm hệ thức liên hệ P1 P2 Bài Một vật có khối lượng m=0,3 kg nằm yên mặt phẳng nằm không ma sát Tác dụng lên vật lực kéo F=5 N hợp với phương ngang góc α=30 a) Tính cơng lực thực sau thời gian 5s b) Tính cơng suất tức thời thời điểm cuối c) Giả sử vật mặt phẳng có ma sát trượt với hệ số ? μ=0,2 cơng tồn phần có giá trị Bài Một ơtơ có khối lượng 1,5 tấn, tắt máy chuyển động xuống dốc có góc nghiêng  45 chuyển động thẳng Khi lên dốc với vận tốc khơng đổi 54 km/h động ơtơ phải có cơng suất P, lấy g  10 m / s Tính giá trị P Hướng dẫn giải: Bài a, Công A lực kéo 4s A F.s.cos  20.2.cos  30  20 3J b, Công suất lực kéo A 20 P  5 3W t Chú ý: Chuyển động nên công lực F sinh đơn vị thời gian tức công suất F.s P  F.v t không đổi Biểu thức = số F t khơng đổi Bài a, Vận tốc tức thời thời điểm t = 2s v gt 10.2 20m / s b, Công suất tức thời thời điểm t = s P F.v P.v (m.g)v (2.10)20 400W Chú ý: Dùng biểu thức P F.v để tính cơng suất tức thời thời điểm t toán chuyển động biến đổi (v thay đổi) ta hiểu v biểu thức tương ứng v tức thời thời điểm t ta xét Bài a, Công cần thiết để kéo vật lên cao 10 m là: A F.S.cos  Với F P m.g 1000.10 10000N S 30m  0 A 10000.30.cos  0  300000J Vậy b, Cơng công mà động điện cung cấp vậy: A Pt  300000 5000.t  t 60(s) Chú ý: Với máy điện, thiết bị điện (hay máy học) hoạt động biến đổi lượng từ dạng sang dạng khác Cơng A số đo chuyển hóa lượng Bài F a  0,5m / s m a, Gia tốc vật thu được: b, Đường công, công suất bốn giây là: 1 s 4s  at  0,5.4 4m 2 A 4s F.S.cos  5.4.cos  00  20J 20 5W Chú ý: Bài tốn ta giải cơng thức P F.v Xong ta lưu ý v cơng thức v trung bình ta giải sau: F a  0,5m / s m Gia tốc vật thu được: Đường công bốn giây là: 1 s 4s  at  0,5.4 4m 2 S v v  4s  1(m / s) t P F.v 5.1 5W Vậy 4s - Khi ta dùng biểu thức P F.v để tính cơng suất trung bình toán chuyển động biến đổi (v thay đổi) ta hiểu v biểu thức tương ứng v trung bình - Trong chuyển động biến đổi khoảng thời gian vật quãng đường khác công suất thời điểm khác khác A P t ta hiểu cơng suất trung bình thời gian t - Công suất Bài P4s  gt s   7, m a, Quãng đường rơi sau 1,2 s: Công trọng lực: A  Pscos0  mgs  144 J A 120W t b, Cơng suất trung bình: Cơng suất tức thời thời điểm t = 1,2 s: v  gt  12 m / s; Ptt  mgv  240 W Bài F a m Gia tốc vật thu được: Đường công suất giây thứ nhất: 1 1  s1  at12  a.12 ; A1 F.S1 cos  F  a  cos  2 2  A 1  P1  F  a  cos  (1) t 2  Đường công giây thứ hai: 1 1 s s t  s t1  at 22 at12  a.2  a.12  a.3 2 2 3  A F.S2 cos  F  a  cos  2  A 3  P2  F  a  cos  (2) t 2  P 3P1 Lấy (2) chia cho (1) ta được: Bài - Chọn trục tọa độ hình vẽ:    P - Các lực tác dụng lên vật: , N , F     - Theo định luật II N- T: P  N  F m.a (1) - Chiếu (1) xuống trục ox: F cos   a F cos  m.a m  - Vật tác dụng lực F vật chuyển động nhanh dần - Quãng đường vật 5s là: Ptb  x 1 F.cos  s  a.t  t  52 180,42m 2 m 0,3 A F s.cos  5.180, 42 a) Công lực kéo: P 781J A F.s.cos   F.v.cos  F.a.t.cos  5.14,4.5 312,5W t t b) Công suất tức thời: c) Trong trường hợp có ma sát:      P  N  F  Fms  m.a (1) Theo định luật II N-T: Chiếu (1) xuống trục oy, ta được: N  P  F sin   m.g  F sin  Fms  N  (m.g  F.sin  ) 0,2.(0,3.10  ) 0,1N Suy ra: F cos   Fms 14,10(m / s ) m - Gia tốc: s  a.t 176, 25(m) - Quãng đường vật sau 5s là: A  Fms s  0,1.176, 25  17, 63 J - Công lực ma sát: ms A F s.cos  763,18 J - Công lực kéo: F - Công trọng lực phản lực: AP 0 AN 0 , A  Ak  Ams  AP  AN 763,18  17,63   745,55J a - Cơng tồn phần vật: Bài Khi tắt máy, xuống dốc, hợp lực tác dụng lên ô tô là: Hợp tất lực tác dụng lên vật là:   lực    Fhl Fk  P  N  Fms Chiếu lên phương chuyển động với chuyển động ta được: Fhl(S) 0 Fms  P sin   Fms P sin   mg.sin  .mg.cos  (1) Khi ô tô lên dốc, để ô tô chuyển động lực kéo tơ phải là: F mg(sin    cos  ) 2.mg.sin  Từ (1) (2) ta được: k Công suất tơ đó: P Fv 2.mg.(sin  ).v Fk mg(sin    cos  ) (2) P Fv 2.1500.10  sin 40  15 318198, 05W Thay số ta III BÀI TẬP BỔ SUNG Bài a) Để cày sào đất, dùng trâu cày giờ, dùng máy cày 20 phút Hỏi trâu hay máy cày có cơng suất lớn lớn lần? Đáp số: Máy cày có cơng suất lớn lớn 66 lần b) Máy thứ sinh công 300kJ vòng phút Máy thứ hai sinh cơng 720kJ Trong nửa giờ, máy có cơng suất lớn lớn lần? Đáp số: Máy thứ có cơng suất lớn lớn 12,5 lần Bài Một gàu nước khối lượng kg kéo cho chuyển động lên độ cao m khoảng thời gian 50 giây Tính cơng suất trung bình lực kéo ( g  10 m / s ) Đáp số: P = W Bài Một động điện cung cấp công suất 15kW cho cần cẩu nâng 1000 kg lên cao 30 m Lấy g  10 m / s Tính thời gian tối thiểu để thực cơng việc Đáp số: t = 2s Bài Trên công trường xây dựng, người thợ sử dụng động điện để kéo khối gạch nặng 85 kg lên độ cao 10, m thời gian 23, s Giả thiết khối gạch chuyển động Tính cơng suất tối thiểu động Lấy g 9,8 m / s² Đáp số: P 384, W Bài Tính cơng suất động máy bay biết bay với tốc độ 250 m / s động sinh lực kéo 2.10 N để trí tốc độ máy bay Đáp số: P 5.10 W Bài Một ô tô khối lượng hoạt động với công suất kW chuyển động thẳng với vận tốc 54 km/h lên dốc Hỏi động ô tô phải hoạt động với cơng suất để lên dốc với tốc độ cũ? Biết hệ số ma sát bánh xe mặt đường 0,05, dốc nghiêng góc so với mặt đường nằm ngang g  10 m / s Đáp số: P’ = 27380 W Bài Một vật khối lượng m kéo chuyển động thẳng sàn lực F = 40N hợp với phương ngang góc 45 , vật di chuyển 5m hết thời gian 4s a, Tính cơng lực kéo b, Tính cơng suất lực kéo Đáp số: a, A 141, 42J b, P 35,36W Bài Một ơtơ có khối lượng tấn, tắt máy chuyển động xuống dốc có góc nghiêng  30 chuyển động thẳng Khi lên dốc với vận tốc khơng đổi 54 km/h động ơtơ phải có cơng suất P, lấy g  10 m / s Tính cơng suất đó? Đáp số: P = 150 kW IV BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Gọi A công mà lực sinh thời gian t để vật quãng đường s Công suất A t A s P P P P t A s A A B C D Câu W A J.s B J / s C 10 J.s Câu kW.h đơn vị A công B công suất C hiệu suất Câu Đơn vị sau không dùng để đo công suất? A W B J.s C HP D 10 J / s D lực D kg.m /s    Câu Một lực F không đổi liên tục kéo vật chuyển động với vận tốc v theo hướng lực F Công suất lực F là: A F.v B F.v2 C F.t D Fvt Câu Một người nặng 60 kg leo lên cầu thang Trong l0s người leo 8m tính theo phương thẳng đứưg Cho g = 10m/s2 Cơng suất người thực tính theo Hp (mã lực lHp = 746W) là: A 480Hp B 2,10Hp C l,56Hp D 0,643Hp Câu Một vật khối lượng 8kg kéo sàn lực 20N hợp với phương ngang góc α= 30°.Nếu vật di chuyển quãng đường thời gian 5s cơng suất lực bao nhiêu? A 5W B 2W C (W) D (W) Câu Một tơ có cơng suất động 100kW chạy đường với vận tốc 72 km/h Lực kéo động lúc là: A 1000 N B 5000 N C 1479 N D 500 N Câu Một thang máy có trọng lượng 10000 N kéo lên tầng cao 20 m thời gian phút 20 giây Công suất động thang máy A 1250 W B 2500 W C 5000 W D 1000 W Câu 10 Một động thực 1000J thời gian giây Công suất động A 125 W B 100 W C 500 W D 600 W Câu 11 Một máy bơm nước nhãn mác có ghi 1kWh Ý nghĩa thơng số A Cơng máy bơm nước có cơng suất 1kW thực thời gian phút B Công máy bơm nước có cơng suất 10kW thực thời gian C Công máy bơm nước có cơng suất 1kW thực thời gian D Cơng máy bơm nước có công suất 1kW thực thời gian ngày Câu 12 Đổi 2kWh Jun (J) 3,6.106  J  1,8.106  J  5, 4.106  J  7, 2.106  J  A B C D Câu 13 ( Câu hỏi tr 97 HĐ SÁCH LÝ 10 KNTT) Động thang máy tác dụng lực kéo 40000N để thang máy chuyển động thẳng lên 10s quãng đường tương ứng 18 m Cơng suất trung bình động P = 7, 2.104  W  P = 3,6.10  W  P = 1,8.104  W  P = 5, 4.104  W  A B C D Câu 14 Một ô tô khối lượng hoạt động với công suất kW chuyển động thẳng với vận tốc 54 km / h lên dốc Hỏi động tô phải hoạt động với công suất để lên dốc với tốc độ cũ? Biết hệ số ma sát bánh xe mặt đường khơng đổi, dốc nghiêng góc so với mặt đường nằm ngang g  10 m / s A 73333W B 30900W C 39900W D 23900W Câu 15 Một vật khối lượng m = kg kéo sàn lực F = 10N hợp với phương ngang góc 30 Nếu vật di chuyển 2m sàn thời gian 4s cơng suất lực bao nhiêu? A 3W B 2,5 3W C 10 3W D 5W Câu 16 Một gàu nước khối lượng 50kg kéo cho chuyển động lên độ cao 5m thời gian phút 40 giây Tính cơng suất lực kéo, g  10 m / s A 5W B 10W C 20W D 25W Câu 17 Một lực sĩ cử tạ nâng tạ m = 100kg lên cao 80cm t = 0,3s Trong trường hợp lực sĩ hoạt động với công suất bao nhiêu? g  9,8 m / s A 2858W B 2063W C 2666W D 2613W Câu 18 Một động có cơng suất 1kW, nâng thùng hàng 250kg chuyển động lên cao 12m Hỏi phải thời gian bao nhiêu? g  10 m / s A 30s B 60s C 90s D 120s Câu 19 Một gàu nước khối lượng 50kg kéo cho chuyển động thẳng lên độ cao 15m thời gian phút 40 giây, g  10 m / s Công suất lực kéo A 400 W B 40 W C 75W D 500 W Câu 20 Một động điện cung cấp công suất 1KW cho cần cẩu để nâng vật 100Kg chuyển động lên cao 5m Lấy g  10 m / s Thời gian để thực cơng việc A 4s B 5s C 4,5s D 10s Câu 21 Khi nói cơng suất, phát biểu không A Công suất đại lượng đo công sinh đơn vị thời gian B Công suất đại lượng đo thương số công A thời gian t sinh cơng C Cơng suất đại lượng đo tích cơng A thời gian t sinh cơng D Với chuyển động thẳng lực F gây đo tích lực F vận tốc v Câu 22 Ở thời điểm t0 = vật có khối lượng m = kg rơi tự từ độ cao h không vận tốc đầu, thời gian ta xét vật chưa chạm đất lấy g  10 m / s Công suất tức thời trọng lực thời điểm t = 5s A 750 W B 1500 W C 7500 W D 150 W Câu 23 Một vật chịu tác dụng lực F khơng đổi có độ lớn N, phương lực hợp với phương chuyển động góc 60 Biết thời gian giây vật quãng đường m Cơng suất trung bình lực F thời gian A 3,75 W B 7,5 W C 30W D 15 W Câu 24 Chọn phát biểu không công suất Công suất A đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh cơng B tính công sinh đơn vị thời gian C đại lượng vơ hướng D có đơn vị Jun Câu 25 Một vật có khối lượng 2kg thả rơi tự từ độ cao 20m, lấy g  10 m / s Công suất trung bình trọng lực 2s A 800 W B 400 W C 100 W D 200 W Câu 26 Một vật có khối lượng 200g thả rơi tự từ độ cao 20m, g  10 m / s Công suất tức thời trọng lực vật chạm đất A 60 W B 50 W C 30 W D 40 W Câu 27 Một động ô tô sinh lực phát động 2400N làm ô tô chuyển động thẳng với vận tốc 48km/h Công suất động A kW B 50 W C 32 kW D 115200 W Câu 28 Một ô tô có khối lượng 30 bắt đầu chuyển động Sau thời gian 10s đạt vận tốc 45km/h Bỏ qua ma sát, cơng suất trung bình lực phát động thời gian A 234375 W B 23437,5 W C 32437,5 W D 324375 W Câu 29 Ở thời điểm t0 = vật có khối lượng 1500g bắt đầu chuyển động không ma sát tác dụng lực có độ lớn F phương chiều với chiều chuyển động vật Sau thời gian 5s, vận tốc đạt 4m/s Công suất tức thời lực F thời điểm t = giây A 3,20 W B 6,40 W C 3,84W D 4,80 W Câu 30 Đại lượng đặc trưng cho khả sinh công vật đơn vị thời gian gọi A công học B công phát động C công cản D công suất Câu 31 Một gàu nước khối lượng 10kg kéo cho chuyển động thẳng lên độ cao 5m thời gian phút 40 giây, g  10 m / s Công suất lực kéo A 400 W B 40 W C 5W D 500 W Câu 32 Một động điện cung cấp công suất 2KW cho cần cẩu để nâng vật 100Kg chuyển động lên cao 50m Lấy g  10 m / s Thời gian để thực công việc A 40s B 25s C 45s D 50s Câu 33 Một ấm đun nước siêu tốc có cơng suất 2KW Để đun lít nước sơi cần nhiệt lượng 100000J Thời gian để đun sôi lít nước điều kiện giả thiết A 200s B 100s C 50s D 40s Câu 34 Một thang máy có khối lượng m = bắt đầu lên với gia tốc a = m/s2, lấy g  10 m / s Trong thời gian giây công suất trung bình lực kéo thang máy A 33 kW kW B 66 kW C 55 kW D 44 Câu 35 Một ơtơ có khối lượng tấn, tắt máy chuyển động xuống dốc có góc nghiêng  30 chuyển động thẳng Khi lên dốc với vận tốc khơng đổi 36 km/h động ơtơ phải có cơng suất P, lấy g  10 m / s Giá trị P A 500 kW B 36 kW C 50 kW D 100 kW Câu 36 Một máy bơm nước phút bơm 900 kg nước lên bể nước độ cao 10 m cho hiệu suất 100%, lấy g = 10m/s2 Công suất máy bơm A 1,5 kW B 2,2 kW C 1,2 kW D 2,1 kW Câu 37 Một bàn điện tiêu thụ công suất điện 1,2kW Nhiệt tỏa thời gian phút bàn hoạt động A 1200J B 144 kJ C 144J D 1200 kJ Câu 38 Một thang máy trọng lượng 10000 N nâng trọng lượng tối đa 8000 N (theo hướng thẳng đứng) 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 khơng đổi có độ lớn 2,0 m /s A 65 kW B 560 kW C 550 kW D 40 kW Câu 39 Một cần cẩu nâng vật khối lượng 500 kg lên cao thẳng đứng nhanh dần với gia tốc 0,2 m /s2 từ trạng thái nghỉ khoảng thời gian s Lấy g 9,8 m /s Xác định công suất lực nâng cần cầu thực khoảng thời gian A 1600 W B 2400 W C 2500 W D 12500 W Câu 40 Muốn cất cánh rời khỏi mặt đất, máy bay trọng lượng 10000 N cần phải có tốc độ 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 /s Công suất tối thiểu động máy bay để đảm bảo cho máy bay cất cánh rời khỏi mặt đất gần giá trị sau đây? A 130 kW B 160 kW C 150 kW D 40 kW Câu 41 Một ô tô khối lượng m = lên dốc có độ nghiêng α = 30° so với phương ngang, vận tốc 10,8km/h Công suất động 60kW Tìm hệ số ma sát ô tô mặt đường 3 A B C D Câu 42 Một ô tô, khối lượng chuyển động đường thẳng nằm ngang với vận tốc 10m/s, với công suất động ô tô 20kW Tính hệ số ma sát tơ mặt đường A 0,04 B 0,06 C 0,05 D 0,03 Câu 43 Một ô tô khối lượng chuyển động đường thẳng nằm ngang với vận tốc 10m/s, với công suất động tơ 20kW Sau tơ tăng tốc, chuyển động nhanh dần sau thêm quãng đường 250m vận tốc ô tô tăng lên đến 54 km/h Tính cơng suất trung bình động ô tô quãng đường công suất tức thời động Ơ tơ cuối quãng đường Lấy g = 10m/s2 A 675000(W) B 345000(W) C 365000(W) D 375000(W) ĐÁP ÁN BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 1A 2B 3A 4B 5A 6D 7C 8B 9B 10B 11C 12D 13A 14B 15B 16D 17D 18A 19C 20B 21 C 22 B 23 A 24 D 25.D 26 D 27 C 28 A 29 C 30 D 31 C 32 B 33 B 34 B 35 D 36 A 37 B 38 D 39 D 40 A 41 A 42 C 43 D Hướng dẫn giải: Câu Chọn A A P t A Câu Chọn B 1W = J / s Câu Chọn A kW.h đơn vị công Câu Chọn B Đơn vị không dùng để đo công suất J.s Câu Chọn  A P F.v F.v   0  + Câu Chọn D F.s P.h 60.10.8 P   480J 0, 643Hp t t 10 + Câu Chọn C A 10 P  2  W  t + Câu Chọn B P 105 v 72  km / h  20  m / s  ; P F.v  F   5000  N  v 20 + Câu Chọn B Tác dụng lên thang máy có lực trọng lực P lực kéo F động Vì thang máy lên đều, nên: F P 10000 N Góc hướng chuyển động thang máy lực kéo 0 Công mà động thang máy thực A F.s.cos  10000.20.cos 0 200000 J Thời gian thực công phút 20 giây = 80 giây A 200000 P  2500 W t 80 Công suất động cơ: Câu 10 Chọn B A 1000 P  200W t Áp dụng công thức Câu 11 Chọn C Cơng máy bơm nước có công suất 1kW thực thời gian Câu 12 Chọn D 1kW=1000W 1h = 3600s 1kWh 3,6.106  2kWh 7,2.106  J  Câu 13 Chọn A A  F.d  40 000.18  7, 2.105  J  Công thực thang máy là: P  A / t  7, 2.105 /10  7, 2.10  W  Công suất trung bình động là: Câu 14 Chọn B Định luật Newton:   F m  a  F  m.a  Biểu thức tính lực ma sát: Fms .N Khi vật chuyển động mặt đường nằm ngang P 5000 1000 F Fms    v 15 Fms 1000      N 3.10000 30 Khi lên dốc F' mg(sin   .cos  ) 20000(sin  cos ) 2060(N) 30 P ' F'.v 30900W Câu 15 Chọn B A F.s.cos  A F.s.cos   P   2, 3(W ) t t Câu 16 Chọn D F P m.g 500N  P  A 25(W ) t Câu 17 Chọn D A F.s P   2613(W ) t t Câu 18 Chọn A A  F.s  m.g.h A P   t 30s t Câu 19 Chọn C A 50.10.15.cos  0  750J Vậy Công suất lực kéo A 750 P  75W t 60  40 Câu 20 Chọn B Công cần thiết để kéo vật lên cao 50 m là: A F.S.cos  Với F P m.g 100.10 1000N S 5m  0 A 1000.5.cos  0  5000J Vậy Cơng cơng mà động điện cung cấp vậy: A Pt  5000 1000.t  t 5(s) Câu 21 Chọn C Vì theo định nghĩa cơng suất thì: + Cơng suất đại lượng đo công sinh đơn vị thời gian A P t + Công thức tính cơng suất: Câu 22 Chọn B P F.v t Công suất tức thời: v Với t vận tốc tức thời thời điểm t Vậy ta có độ lớn: + Lực: F P m.g 3.10 30N + Vận tốc tức thời thời điểm t chạm đất: v t g.t 10.5 50m / s Công suất tức thời: Câu 23 Chọn A P = F v t = 30.50 = 1500 W Công lực F A F.s.cos  5.6.cos  60  15J Công suất lực kéo A 15 P   3, 75W t Câu 24 Chọn D Công suất có đơn vị W Câu 25 Chọn D Cách 1: Trọng lực tác dụng lên vật xác định bởi: P mg 2.10 20N Quãng đường vật rơi tự sau thời gian 2s 1 S  gt  10.2 20(m) 2   v P Góc tạo trọng lực vận tốc  = 0° Vậy công mà trọng lực thực vật rơi tự sau thời gian s là: A F scos  20.20 400J Công suất trung bình trọng lực 2s là: A 400  200W t Cách 2: Dùng công thức P F.v P  Với v vận tốc trung bình v v Quãng đường vật rơi tự sau thời gian 2s 1 s 2s  at  10.22 20m 2 S 20 v v  2s  10(m / s) t P F.v 2.10.10 200W Vậy 2s (Vì lực trọng lực F P m.g 2.10 20N ) Câu 26 Chọn D P = F.v t Công suất tức thời: Với vt vận tốc tức thời thời điểm t Vậy ta có độ lớn: + Lực: F P m.g 0, 2.10 2N + Vận tốc tức thời thời điểm t chạm đất: v t  2.g.h  2.10.20 20m / s P F.v t 2.20 40W Công suất tức thời: Câu 27 Chọn C Chuyển động thẳng vận tốc khơng thay đổi vận tốc khơng thay đổi, cơng suất khơng P = Pt F.v t thay đổi Do công suất trung bình cơng suất tức thời vậy: Với vt vận tốc tức thời thời điểm t Vậy ta có độ lớn: + Lực: F = 2400N 48000m 40 v t 48km / h   m/s 1.60.60 + Vận tốc tức thời thời điểm t: 40 P F.v t 2400  32000W 32kW Công suất tức thời: Câu 28 Chọn A v 12,5   1, 25m / s  t 10 Gia tốc vật thu được: Lực phát động: F m.a 3000.1, 25 37500N a Quãng đường vật được: 2  v1    v0  2.a.S  12,52  2.1, 25.S  S 62,5m  Fpd  v vận tốc  = 0° Góc tạo Lực phát động  Fpd Cơng mà Lực phát động thực hiện: A Fs cos  37500.62,5 2343750J Cơng suất trung bình lực phát động thời gian 10 giây A 2343750 P  234375W t 10 Câu 29 Chọn C Gia tốc vật thu được: v  a  0,8m / s t Do không ma sát nên lực tác dụng: F m.a 1,5.0,8 1, 2N Vận tốc tức thời vật thời điểm t = giây bằng: v t v  at 0  0,8 3, 2m / s Công suất tức thời lực F thời điểm t = giây bằng: P F.v t 1, 2.3, 3,84W Câu 30 Chọn D Câu 31 Chọn C Cách 1: Công cần thiết để kéo vật lên cao m là: A F.S.cos  Với F P m.g 10.10 100N S 5m  0 A 100.5.cos  0  500J Vậy Công suất lực kéo A 500 P  5W t 60  40 Cách 2: Chuyển động thẳng vận tốc không thay đổi vận tốc không thay đổi, cơng suất khơng thay đổi Do cơng suất trung bình cơng suất tức thời vậy: P Pt F.v t F.v Với + Lực: F P m.g 10.10 100N S v  0, 05m / s t 60  40 + Vận tốc: + Công suất tức thời: P F.v 100.0, 05 5W Câu 32 Chọn B Công cần thiết để kéo vật lên cao 50 m là: A F.S.cos  Với F P m.g 100.10 1000N S 50m  0 A 100.50.cos  0  50000J Vậy Cơng cơng mà động điện cung cấp vậy: A Pt  50000 2000.t  t 25(s) Câu 33 Chọn B Ấm đun nước thiết bị điện chuyển hóa lượng điện sang lượng nhiệt Cơng A số đo chuyển hóa lượng, tức cơng tiêu thụ điện phần lượng điện tiêu thụ lượng nhiệt tỏa ra: Atiêu thụ điện = Qnhiệt Vậy ta có: Atiêu thụ điện = Qnhiệt P.t 2000.t 100000.2  t 100(s) Câu 34 Chọn B Lực kéo thang máy là: + Theo định luật II ta có:    Fk  P a m + Ta có a Fk  P  Fk ma  P m + Chiếu lên Oy ta được: Với a = m/s2 F ma  P 3000.1  3000.10 33000N Vậy k + Quãng đường vật giây 1 S(4s) v t  at 0  1.4 8m 2 + Công lực kéo thang máy giây A F.S.cos  33000.8.cos  0  264000J + Cơng suất trung bình lực kéo thang máy A 264000 P  66000W t Câu 35 Chọn D Khi tắt máy, xuống dốc, hợp lực tác dụng lên ô tô là: Hợp tất lực tác dụng lên vật là:   lực    Fhl Fk  P  N  Fms Chiếu lên phương chuyển động với chuyển động ta được: Fhl(S) 0 Fms  P sin   Fms P sin   mg.sin  .mg.cos  (1) Khi ô tô lên dốc, để ô tô chuyển động lực kéo ô tô phải là: Fk mg(sin    cos  ) (2) Từ (1) (2) ta được: Fk mg(sin    cos  ) 2.mg.sin  Công suất tơ đó: P Fv 2.mg.(sin  ).v Thay số ta P Fv 2.1000.10  sin 30  10 100000W Câu 36 Chọn A Công máy bơm thực phút: A mgh 90000J A P  1500W t Công suất máy bơm: Một bàn điện tiêu thụ công suất điện 1,2KW Nhiệt tỏa thời gian phút bàn hoạt động A 1200J B 144 kJ C 144J D 1200 kJ Câu 37 Chọn B Bàn mà thiết bị điện chuyển hóa lượng điện sang lượng nhiệt Cơng A số đo chuyển hóa lượng, tức cơng tiêu thụ điện phần lượng điện tiêu thụ l nng lng nhit ta ra: A tiêu thụ điện QnhiƯt Vậy ta có nhiệt tỏa thời gian phút bàn hoạt động A tiªu thơ ®iƯn QnhiƯt P.t 1200.2.60 144000J 144kJ Câu 38 Chọn D * Vì thang máy chuyển động thẳng nên độ lớn lực kéo: F P  Fms  10000  8000   2000 20000  N  P Fv 20000.2 40.103  W   * Từ: Chọn D Câu 39 Chọn D * Chọn chiều dương chiều chuyển động * Lực nâng cần cẩu tính từ định luật II Niutơn: F  mg a  F m  a  g  500  0,2  9,8 5000  N  m 1 s  at  0,2.52 2,5  m  2 * Quãng đường sau s : * Công cần cẩu thực sau giây: A Fs cos  5000.2,5cos 0 12500  J  * Công suất trung bình cần cẩu thực sau giây:  Chọn D Câu 40 Chọn A P A 12500  2500  W  t 90km 90.103 m v  25  m / s  1h 3600s * Chọn chiều dương chiều chuyển động Đổi:  v2 v   as  a   2s  F mg    v     gs    a  F   mg m * Từ:     v2  252  P Fv Pv     10000.25 0,2     129,7.10  W  gs  2.9,8.100    Câu 41 Chọn A A P  F.v  1 t Ta có cơng suất động là: Mà lực kéo vật: F = mgsinα + µmgcosmgcosα (2)  60.103   tan     v.m.g.cos  3 3.2000.10 Từ (1) (2) ta có: Câu 42 Chọn C      Khi ô tô chuyển động đều, áp dụng định luật II Newton ta có: P  N  Fk  Fms 0 Chiếu lên trục nằm ngang trục thẳng đứng ta có: Fk  Fms 0  Fk Fms  P  N 0  N P mg  Fk Fms N mg    Fk mg P 20000 2000 P F.v  Fk   2000  N     0,05 v 10 4000.10 Mà Câu 43 Chọn D v 2t  v 02 152  102 a  0, 25 m / s  2s 2.250  Gia tốc chuyển đông ô tô:    Áp dụng định luật II Newton ta có: P  N  Fk  Fms ma (5) Chiếu (5) lên trục nằm ngang trục thẳng đứng ta tìm được: Fk  Fms ma; N P mg → Fk = ma + µmgcosmg = 4000.0,25 + 0,05.4000.10 = 3000 (N)  Fk v t  Công suất tức thời động ô tô cuối quãng đường là: 3000.15: 45000W v  v 15  10 v v0  at  t   20  s  a 0, 25 Ta có: s 250 v  12,5 m / s t 20 Vận tốc trung bình tơ qng đường đó: P Fk v  375000(W) Cơng suất trung bình động tơ quãng đường là: