TÓM TẮT LÍ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CÔNG, CÔNG SUẤT

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Công cơ học trong trường hợp tổng quát

Phân tích lực máy kéo F thành hai lực thành phần theo phương ngang F_s và theo phương thẳng đứng F_n

Chỉ có thành phần lực F_s làm cho vật chuyển dời được một quãng đường s theo phương ngang => Công của lực Fs là A = F_s.s = (F.cosα).s=F.s.cosα (α là góc hợp bởi phương của lực tác dụng và hướng của chuyển dời) =>

Chú ý: Biểu thức tính công cơ học chỉ đúng cho trường hợp điểm đặt và độ lớn của lực tác dụng không đổi trong suốt quá trình vật chuyển động.

Khái niệm công suất cũng được mở rộng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học VD như lò nung, nhà máy điện, đài phát sóng … Ngoài ra người ta cũng định công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.

II. BÀI TẬP CỦNG CỐ

Bài 1. Một vật khối lượng m = 10kg được kéo đều trên sàn bằng 1 lực F = 20N hợp với phương ngang góc 30⁰. Nếu vật di chuyển 2m trên sàn trong thời gian 4s thì công suất của lực là bao nhiêu?

Bài 2. Một gàu nước khối lượng 10kg kéo cho CĐ đều lên độ cao 5m trong thời gian 1 phút 40 giây. Tính công suất của lực kéo, g = 10m/s².

Bài 3. Một lực sĩ cử tạ nâng quả tạ m = 125kg lên cao 70cm trong t = 0,3s. Trong trường hợp lực sĩ đã hoạt động với công suất là bao nhiêu? g = 9,8m/s².

Bài 4. Một tàu thuỷ chạy trên sông theo đường thẳng kéo sà lan chở hàng với lực không đổi F = 5.10³N. Hỏi khi lực thực hiện được công 15.10⁶J thì sà lan đã dời chỗ theo phương của lực được quãng đường là bao nhiêu?

Bài 5. Một chiếc xe được kéo đi trên đường nằm ngang với v_kd = 13km/h bằng lực kéo 450N hợp với phương ngang góc 45⁰. Tính công suất của lực trong thời gian 0,5h.

Bài 6. Một động cơ có công suất 360W, nâng thùng hàng 180kg chuyển động đều lên cao 12m. Hỏi phải mất thời gian là bao nhiêu? g = 10m/s².

Bài 7. Công của trọng lực trong 2 giây cuối khi vật có m = 8kg được thả rơi từ độ cao 180m là bao nhiêu? g = 10m/s².

Bài 8. Một người nhấc một vật có m = 6kg lên độ cao 1m rồi mang vật đi ngang được một độ dời 30m. Công tổng cộng mà người đã thực hiện là bao nhiêu?, g = 10m/s².

Bài 9. Người ta kéo một vật với một lực 20 N hợp với phương ngang một góc 60⁰ đi được quãng đường dài 10 m. Tính công của người đó để kéo vật. (100 J)

Bài 10. Một người đẩy một xe hàng với một lực không đổi bằng 100 N đi trên đoạn đường dài 50 m trong 50 s, lực đẩy song song với mặt đường. Tính công và công suất của lực đã thực hiện. Bỏ qua mọi ma sát. (5000 J; 100 W)

Bài 11. Một vật đang chuyển động đều trên mặt phẳng ngang với vận tốc 7,2 km/h trong thời gian 10 phút, dưới tác dụng của một lực kéo 40 N hợp với phương ngang một góc 60⁰. Tính công và công suất của lực kéo. (24000 J; 40 W)

Bài 12. Một  động cơ ô tô có công suất trung bình là 120 W. Tính:

a. Công của lực kéo của động cơ khi ô tô di chuyển liên tục trong 30 phút. (216000 J)

b. Lực kéo của động cơ nếu trong 30 phút đó ô tô di được quãng đường 10 km. (21,6 N)

Bài 13. Một hành khách kéo đều một vali đi trong nhà ga sân bay trên quãng đường dài 250 m với lực kéo có độ lớn 40 N hợp với phương ngang một góc 60⁰. Hãy xác định:

a. Công của lực kéo của người. (5000 N)

b. Công suất của lực kéo trong khoảng thời gian 2 phút. (41,67 W)

Bài 14. Một động cơ điện cung cấp một công suất 5 kW  cho một cần cẩu để nâng một vật có khối lượng 100 kg lên cao 20 m. Lấy g = 10 m/s². Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công đó. (4 s)

Bài 15. Vật có khối lượng 500 gam trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng cao 20 m. Cho ma sát là không đáng kể. Cho g = 10 m/s². Tìm công của trọng lực và vận tốc của vật ở chân dốc. (100 J; 20 m/s)

Bài 16. Một gàu nước có khối lượng 10 kg được kéo cho chuyển động đều lên độ cao 6 m trong khoảng thời gian 2 phút. Lấy g = 10 m/s². Tìm công, công suất của lực kéo. (600 J; 5 W)

Bài 17. Ô tô đứng yên khối lượng 2 tấn bắt đầu chuyển động với gia tốc a = 2 m/s² trong vòng 10 s. Cho hệ số ma sát µ = 0,1 và g = 10 m/s². Tính công và công suất của động cơ ô tô. (6.10⁵ J; 6.10⁴ W)

Bài 18. Ô tô khối lượng 5 tấn đang chuyển động với vận tốc 54 km/h thì hãm phanh và dừng lại sau 10 giây. Tính lực cản và công của lực cản trong trường hợp này. (7500 N; -562,5.10^-3 J)

Bài 19. Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động thẳng đều với vận tốc 36 km/h trên một đường thẳng nằm ngang , hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là µ = 0,02. Lấy g = 10 m/s². Tìm:

a. Độ lớn của lực phát động. (400 N)

b. Công của lực phát động thực hiện trong khoảng thời gian 30 phút. (7,2.10⁶ J)

c. Công suất của động cơ. (4000 N)

Bài 20. Một ô tô có khối lượng 2 tấn khởi hành từ A và chuyển động nhanh dần đều về B trên một đường thẳng nằm ngang. Biết quãng đường AB dài 450 m và vận tốc của ô tô khi đến B là 54 km/h. Cho hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là  m = 0,4. Lấy g = 10 m/s². Tìm:

a. Công và công suất của động cơ trong khoảng thời gian đó. (3,825.10⁶ J; 127500 W)

b. Động lượng của xe tại B. (3.10⁴ kg.m/s)

c. Độ biến thiên động lượng của ô tô, từ đó suy ra thời gian ô tô chuyển động từ A đến B. (3,53 s)

Trung tâm gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC

(nguồn từ internet)