a/Tính chiều dài của mặt phẳng nghiêng sao cho người công nhân chỉ cần tạo lực đẩy bằng 200N để đưa bì xi măng lên ô tô.. Giả sử ma sát giữa mặt phẳng nghiêng và bao xi măng không đáng k[r]
(1)PHẦN CÔNG - CÔNG SUẤT - ĐỊNH LUẬT VỀ CƠNG
I -LÝ THUYẾT: 1/ Cơng học:
- Một lực tác dụng lên vật chuyển dời theo phương lực lực thực công học ( gọi tắt công)
- Cơng thức tính cơng học: A = F.S
2/ Công suất:
- Công suất xác định công thực đơn vị thời gian - Tơng thức tính cơng suất:
P=A t
3/ Máy c đơn gi n:ả RÒNG RỌC
CỐ ĐỊNH
RÒNG RỌC
ĐỘNG ĐÒN BẢY
MẶT PHẲNG NGHIÊNG C Ấ U T Ạ O T Á C D Ụ N G B IẾ N Đ Ổ I L Ự C
Chỉ có tác dụng biến đổi phương chiều lực:
F = P
Biến đổi độ lớn lực:
F=P
2
Biến đổi phương, chiều độ lớn lực P F= l2 l1 F P= h l Trong đó:
A: Công học (J) F: Lực tác dụng (N)
S: Quãng đường vật dich chuyển Trong đó:
A: Công học (J) P: Công suất (W)
t: Thời gian thực công (s)
S1 S2 ⃗F ⃗P S2 S1 ⃗F h1
⃗P ⃗P
⃗F
h
2
l1 l2
⃗P
⃗F
l
(2)C
Ơ
N
G
C
Ĩ
Í
C
H Aich = P.S1 Aich = P.S1 Aich = P.h1 Aich = P.h
C
Ô
N
G
T
O
À
N
P
H
Ầ
N Atp = F.S2 Atp = F.S2 Atp = F.h2 Atp = Fl
T
ÍN
H
C
H
Ấ
T
C
H
U
N
G
Asinh ra = Anhận được
( Khi công hao phí khơng đáng kể)
H
IỆ
U
S
U
Ấ
T
H=Aích Atp
100 %
4/ Định luật công:
Không máy đơn giản cho ta lợi công Được lợi lần lực thiệt nhiêu lần đường ngược lại
II/ BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Bài 1: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có diện tích đáy S = 150 cm2 cao h = 30cm,
khối gỗ thả hồ nước sâu H = 0,8m cho khối gỗ thẳng đứng Biết trọng lượng riêng gỗ 2/3 trọng lượng riêng nước dH2O = 10 000 N/m3.
Bỏ qua thay đổi mực nước hồ, :
a) Tính chiều cao phần chìm nước khối gỗ ? b) Tính cơng lực để nhấc khối gỗ khỏi nước H theo phương thẳng đứng ?
c) Tính cơng lực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ theo phương thẳng đứng ?
Bài 2: Dùng mặt phẳng nghiêng để kéo vật có khối lượng 200kg,trọng lượng riêng d=8800(N/m3) lên cao 4m với vận tốc 0,2m/s ,trong thời gian 1phút 40giây.Hiệu suất mặt phẳng
nghiêng 80%
a/Tính trọng lượng thể tích vật
b/Tính chiều dài lực kéo mặt phẳng nghiêng c/Tính cơng suất nâng vật
Bài 3: Dùng mặt phẳng nghiêng đẩy bao xi măng có khối lượng 50Kg lên sàn ô tô Sàn ô tô cách mặt đất 1,2 m
(3)b/ Nhưng thực tế không thêt bỏ qua ma sát nên hiệu suất mặtphẳng nghiêng 75% Tính lực ma sát tác dụng vào bao xi măng
Bài 4: Một thang máy có khối lượng m = 580kg, kéo từ đáy hầm mỏ sâu 125m lên mặt đất lực căng dây cáp máy thực
a) Tính cơng nhỏ lực căng để thực việc
b) Biết hiệu suất máy 75% Tính cơng máy thực cơng hao phí lục cản
Bài 5: Người ta kéo vật A, có khối lượng mA = 10g, chuyển động lên mặt phẳng
nghiêng (như hình vẽ) Biết CD = 4m; DE = 1m
a/ Nếu bỏ qua ma sát vật B phải có khối lượng mB bao nhiêu?
b/ Thực tế có ma sát nên để kéo vật A lên người ta phải treovật B
có khối lượng m’B = 3kg Tính hiệu
suất mặt phẳng nghiêng Biết dây nối có khối lượng không đáng kể
Bài 6: Từ đất kéo vật nặng lên cao người ta mắc hệ thống gồm ròng rọc động ròng rọc cố định Vẽ hình mơ tả cách mắc để lợi:
a/ lần lực b/ lần lực
Muốn đạt điều ta phải ý đến điều kiện gì? Bài 7: Cho hệ hình vẽ ,thanh AB có khối
lượng khơng đáng kể , hai đầu có treo hai cầu nhơm có trọng lượng PA PB.Thanh treo
nằm ngang sợi dây điểm O lệch phía A Nếu nhúng hai cầu vào nước cịn cân không? sao?
Bài 8: Người ta dùng xà beng có dạng hình vẽ (Hình2) để nhổ đinh cắm sâu vào gỗ
a/ Khi tác dụng lực F =100N vng góc với OB đầu B ta nhổ đinh Tính lực giữ đinh lúc này? Biết OB= 10.OA.(Có biểu diễn lực hình vẽ)
b/ Nếu lực tác dụng vào đầu B có hướng vng góc với gỗ phải có độ lớn nhổ đinh.(Có biểu diễn lực hình vẽ)
Bài 9: Ơ tơ có khối lượng 1200 kg chạy đường nằm ngang với vận tốc V= 72 km/h tiêu hao 80g xăng đoạn đờng S = km Hiệu suất động 20%
a/ Tính cơng suất tơ
b/ Hỏi với điều kiện tơ đạt vận tốc leo dốc ? Biết quãng đường l = 100m đọ cao tăng thêm h = cm Cho biết suất toả nhiệt xăng q = 45.106 J/kg.
Bài 10: Cho hệ thống hình vẽ Hai vật A B đứng yên Ma sát không đáng kể
N C
D
E A
B
PB
PA
(4)Vật A vật B có nặng không ?
Cho MN = 80 cm, NH = cm Tính tỷ số khối lượng hai vật A B
A B
H M Bài 11: Tính lực kéo F trường hợp sau Biết vật nặng có trọng lượng P = 120 N (Bỏ qua ma sát, khối lượng ròng rọc dây )
Bài 12: Trong bình đựng hai chất lỏng khơng trộn lẫn có trọng lượng riêng d1=12000N/m3; d2=8000N/m3 Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 20cm có trọng lượng
riêng d = 9000N/m3được thả vào chất lỏng.
a/ Tìm chiều cao phần khối gỗ chất lỏng d1?
b/ Tính cơng để nhấn chìm khối gỗ hồn tồn chất lỏng d1? Bỏ qua thay đổi mực
nước
Bài 13:Ơ tơ có khối lượng 1200 kg chạy đường nằm ngang với vận tốc V= 72 km/h tiêu hao 80g xăng đoạn đường S = km Hiệu suất động 20%
a/ Tính cơng suất tơ
b/ Hỏi với điều kiện tơ đạt vận tốc leo dốc ? Biết quãng đường l = 100m độ cao tăng thêm h = cm Cho biết suất toả nhiệt xăng q = 45.106 J/kg.
Bài 14: Vật A hình bên có khối lượng 2kg Hỏi lực kế ? Muốn vật A lên 2cm, ta phải kéo lực kế xuống cm ?
F
F F
F F F
P
4F F
F F
2F 2F
4F
P
F F F F F F F
P
(5)Bài 15: Một xe cút kít chở vật nặng 1500N Khi người cơng nhân đẩy cho xe chuyển động phương trọng lượng cắt mặt xe điểm cách trục bánh xe 80cm
a/ Tìm lực tác dụng thẳng đứng tay vào xe, biết tay cách xe đoạn 1,6m
b/ Tìm lực đè bánh xe lên mặt đường
Bài 16: Cơng suất trung bình động kéo tời 73,5W hiệu suất tời 0,9 Hãy tính:
a/ Độ cao mà động kéo vật nặng 588N lên phút b/ Số vòng quay tời phút Biết bán kính tời 5cm
c/ Độ lớn lực tác dụng vng góc vào tay quay, cho biết chiều dài tay quay 30cm Bài 17: Một bể nước hình trụ thẳng đứng cao 3m đường kính 0,7m Người ta bơm nước cho đầy bể từ mực nước thấp đáy bể 8m
a/ Tính cơng thực hiệnđể bơm nước đầy bbẻ vaói giả thiết ma sát nước ống dẫn khơng đáng kể
b/ Tính công suất máy bơm biết cần 20phút để bơm đầy bể
Bài 18: Một trục kéo với tay quay dài 60cm hình tru có bán kính 15cm, dùng để lấy nướcở giếng sau 10m Thùng chứa nước có dung tích 10lít
a/ Tính lực tác dụng vào tay quay kéo thùng nước lên b/ Tính cơng cần dùng để kéo 100lít nước lên
c/ Tính quãng đường đầu tay quay số vòng quay kéo lên thùng nước
d/ Tính cơng suất trung binh kéo 100lit
Bài 19: Một xe lữa có cưa đoạn đường dốc dài 5Km Khoảng cách thẳng đứng hai điểm đầu dốc 1,5Km toa xe kể hành khách nặng 5tấn
a/ Tính lực kéo động để lôi toa xe lên theo đường dốc b/ Tính cơng cần dùng để kéo toa xe lên
c/ Xe lữa lên dốc với vận tốc trung bình 12Km/h Tính cơng suất động dùng để kéo hai toa xe lên
d/ Dùng lượng thác nước cao 10m Biết cơng hao phí 25% cơng phát động Tính lượng nước cần dùng để làm chuyển vận động kéo hai toa xe lên
Bài 20: Một người xe đạp có khối lượng người lẫn xe 80Kg chuyển động đường với vận tốc 18Km/h Các lực ma sát nghịch chiều với chuyển động 7N lực cản khơng khí 5N tính:
a/ Công tạo nên người xe đạp 1Km đường b/ công suất người xe đạp điều kiện câu a
c/ Công suất người xe đạp trường hợp người phải chuyển động đường dốc 1002 muốn giữ vận tốc đường Dốc 1002 dốc cao 2m lúc đường dài 100m
Bài 21: Công đưa vật lên cao 4m mặt phẳng nghiêng 6000J a/ Tính trọng lượng vật Biết mặt phẳng nghiêng có hiệu suất 80%
b/ Tính cơng để thắng lực ma sát kéo vật lên xác định lực ma sát đó, biết mặt phẳng nghiêng có chiều dài l = 20m
(6)