Chương 4 ôn tập kiểm tra vật lý 10 chủ đề 15 công và công suất

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 CHỦ ĐỀ CƠNG VÀ CƠNG SUẤT 15 A PHẦN LÍ THUYẾT Định nghĩa viết biểu thức công Trong hệ SI, đơn vị cơng ? Nêu khái niệm công phát động công cản Hướng dẫn * Định nghĩa : Công thực lực khơng đổi đại lượng đo tích độ lớn lực hình chiếu độ dời điểm đặt phương lực * Biểu thức : A = F.s.cosα * Trong hệ SI, đơn vị công Jun (J): Jun công thực lực có cường độ 1N làm dời chỗ điểm đặt lực 1m theo phương lực * Công phát động công cản: Công A đại lượng vơ hướng có giá trị đại số tùy thuộc vào dấu cosα: - Nếu α nhọn A > gọi công phát động - Nếu α tù A < gọi cơng cản - Nếu α = π A = 2 Cơng suất ? Viết cơng thức nêu đơn vị công suất Hướng dẫn * Công suất đại lượng đo công sinh đơn vị thời gian * Công thức : P = A t * Trong hệ SI, đơn vị công suất Jun/giây gọi t (W) Ngồi dùng kilơốt (kW) mêgaốt (MW): 1kW = W; 1MW = W Chú ý: Đơn vị kWh đơn vị cơng: 1kWh = 3600000 J * Ngồi viết cơng thức tính cơng suất thơng qua lực tác dụng vận tốc: Từ công thức P = với A = F.s  P = Fv Hiệu suất ? Viết cơng thức tính hiệu suất máy học Hướng dẫn http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word A t Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Trong thực tế, vận hành, máy chịu tác dụng lực ma sát cản trở chuyển động Lực thực cơng âm làm hao phí lực, cơng có ích A’ máy nhỏ công A lực phát động thực Tỉ số H = A' gọi hiệu suất máy Hiệu suất có giá trị nhỏ A B PHẦN BÀI TẬP Người ta kéo thùng nặng 30kg trượt sàn nhà dây có phương hợp với phương ngang góc 45o, lực tác dụng lên dây 150N Tính cơng lực hòm trượt 15m Khi hòm trượt, cơng trọng lực bao nhiêu? Nhờ cần cẩu, kiện hàng khối lượng nâng thẳng đứng lên cao đến độ cao 12m Tính cơng lực nâng Lấy g = 10m/s2 Một vật khối lượng 120kg chịu tác dụng lực F1 = F2 = 750N chuyển động thẳng mặt phẳng ngang Lực kéo F1 có phương hợp với phương ngang có góc α1 = 45o, lực đẩy F2 có phương hợp với phương ngang góc = 60o Tính cơng F1, F2 vật chuyển động 15m Một xe tải khối lượng 2,5T bắt đầu chuyển động nhanh dần sau quãng đường 144m vận tốc đạt 12m/s Hệ số ma sát xe mặt đường µ = 0,04 Tính cơng lực tác dụng lên xe quãng đường 144m Lấy g = 10m/s2 Một trực thăng khối lượng m = 3.6 tấn, bay lên thẳng với vận tốc 54km/h Tính cơng lực nâng thực phút Bỏ qua lực cản khơng khí Vật chuyển động thẳng mặt phẳng ngang với vận tốc v = 2m/s nhờ lực kéo F hợp với hướng chuyển động góc α = 60o, độ lớn F = 45N Tính cơng lực thời gian phút Một người nâng vật nặng 300N lên độ cao 3m 4,5s Trong đó, thang máy đưa khối lượng nặng 3000N lên độ cao 12m 5s Hãy so sánh công, công suất người máy thực Một máy bơm nước, giây bơm 18 lít nước lên bể nước độ cao 15m Nếu coi tổn hao khơng đáng kể, tính cơng suất máy bơm Trong thực tế hiệu suất máy bơm 0,8 Hỏi sau 30 phút, máy bơm thực công bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2 a) Tính cơng cơng suất người kéo thùng nước có khối lượng 12kg từ giếng sâu 8m lên 16s Coi thùng chuyển động b) Nếu dùng máy để kéo thùng lên nhanh dần sau 2s kéo lên cơng cơng suất máy ? (Lấy g = 10m/s2) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 10 Một ôtô chạy quãng đường nằm ngang với vận tốc 80km/h Đến quãng đường dốc, lực cản tăng gấp lần Mở ga tối đa tăng công suất động lên 1,2 lần Hỏi vận tốc tối đa xe đường dốc bao nhiêu? C HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP SỐ Công lực F: A = Fscosα = 150.15 = 1586,25J Vì trọng lực ln vng góc với mặt sàn (phương chuyển động) nên công trọng lực không Khi kiện hàng nâng đều, lực nâng F = P = mg = 40000N Công lực nâng: A = F.s = 40000.12 = 4,8.105J Áp dụng cơng thức tính cơng : A = Fscosα ta : Công lực F1 : A1 = 750.15 Công lực F2: A2 = 750.15 = 7931,25 J = 5625 J Các lực tác dụng lên xe gồm: trọng lực P ; phản lực pháp tuyến N ; lực kéo động F lực ma sát Fms hình vẽ 89 Vì P N vng góc với đường nên AP = AN = Gia tốc xe: a = v2 122 = = 0,5m/s2 2s 2.144 Lực kéo động cơ: F = m(a + μg) = 2500(0,5 + 10.0,04) = 2250N Công lực F: AF = F.s = 2250.144 = 3,24.105J Lực tác dụng lên trực thăng: trọng lực P , lực nâng F khơng khí tác dụng lên cánh quạt (coi hướng lên) Trực thăng lên nên F = P = mg = 3,6.1000.10 = 36000N Quãng đường trực thăng phút: s = vt = 15.60 = 900m Công lực nâng phút: A= F.s = 36000.900 = 3,24.107J Quãng đường vật 10 phút: s = vt = 2.5.60 = 600m Công lực F : A = F.s.cosα = 45.600.0,5 = 13500J Công người: A1 = 300.3 = 900J Công máy: A2 = 3000.12 = 36000J So sánh: A2 > A1 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Công suất người: P1= A1 900 =200W  t1 4,5 A 36000 = 7200W So sánh: P2 > P1  t2 Công suất máy: P2 = Trọng lượng 18 lít nước bằng: P = 18.10 = 180N Công thực 1s: A = P.h = 180.15 = 2700J Công suất máy bơm: N= A =2700W t Coi N = 2700W công suất có ích máy bơm với hiệu suất H = 0,8 cơng suất thực máy bơm là: N  = 2700 = 0,8 3375W Công thực 30 phút: A = N  t = 3375.30.60 = 6,075.106J a) Muốn kéo thùng nước lên lực kéo người trọng lượng thùng nước: F = P = mg = 12.10 = 120N Công cần thiết: A = F.s = 120.8 = 960J Công suất: P = b) Từ S = h = A 960 = = 60W t 16 2h 2.8 at  a = = = 2m/s2 t Gọi F lực kéo máy, theo định luật II Niutơn ta có: F  P  ma Chiếu lên chiều dương chiều chuyển động ta : F – P = ma  F = P + ma = m(g + a) = 12(10 + 2) = 144N Công máy: A = F.s = 144.8 = 1152J Công suất máy: P = A 1152 = = 576W t 10 Gọi F1, Fc P1 lực kéo ô tô, lực cản công suất động ô tô đường ngang Vì tơ chạy nên F1 = Fc P1 = F1v1 với v1 = 80 km/h = 22 m/s Gọi F2 lực kéo lên dốc; Fc = 3Fc lực cản lên dốc v2 vận tốc ô tô lên dốc; P2 công suất tối đa lên dốc Khi lên dốc ô tô chuyển động nên : F2 = Fc = 3Fc http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Ta có: P2 = Fc v2 = 3Fcv2 = 3F1v2 Chú ý : P2 = 1,2P1 nên 3F1v2 = 1,2 F1v1 Suy ra: v2= 1, v1= 8,8 m/s = 31,68 km/h http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... ma  F = P + ma = m(g + a) = 12 (10 + 2) = 144 N Công máy: A = F.s = 144 .8 = 1152 J Công suất máy: P = A 1152 = = 576W t 10 Gọi F1, Fc P1 lực kéo ô tô, lực cản cơng suất động tơ đường ngang Vì ô tô... 096.79.79.369 Công suất người: P1= A1 900 =200W  t1 4, 5 A 36000 = 7200W So sánh: P2 > P1  t2 Công suất máy: P2 = Trọng lượng 18 lít nước bằng: P = 18 .10 = 180N Công thực 1s: A = P.h = 180 .15 = 2700J Công. .. nên công trọng lực không Khi kiện hàng nâng đều, lực nâng F = P = mg = 40 000N Công lực nâng: A = F.s = 40 000.12 = 4, 8 .105 J Áp dụng cơng thức tính cơng : A = Fscosα ta : Công lực F1 : A1 = 750.15