Bài 1. Công và công suất trang 5, 6, 7

1.1

Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị đo công?

A. jun (J).

B. niuton (N).

C. kilôoát giờ (kWh).

D. calo (cal).

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính công

Lời giải chi tiết:

Niuton (N) là đơn vị đo lực

Đáp án: B

1.2

Đơn vị nào sau đây là đơn vị đo công suất?

A. mêgaoát (MW).

C. paxcan (Pa).

B. BTU.

D. kilocalo (kcal).

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về công suất

Lời giải chi tiết:

Đơn vị đo công suất là W hay MW

Đáp án: A

1.3

Trong những trường hợp sau đây, trường hợp nào không có công cơ học?

A. Đầu tàu hoả kéo đoàn tàu chuyển động.

B. Hòn bị lăn đều trên mặt sàn nhẵn nằm ngang không ma sát.

C. Lực sĩ đang nhấc tạ từ thấp lên cao.

D. Thuyền buồm chuyển động khi có gió mạnh.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về công cơ học

Lời giải chi tiết:

Trường hợp hòn bị lăn đều trên mặt sàn nhẵn nằm ngang không ma sát là không có công cơ học

Đáp án: B

1.4

Trường hợp nào sau đây có công suất lớn nhất?

A. Máy hút bụi cầm tay có công suất 800 W.

B. Máy kéo có công suất 2,5 HP

C. Máy điều hoà có công suất 9 000 BTU/h

D. Vận động viên cử tạ thực hiện công 1 152 J trong thời gian 3 s.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về công suất

Lời giải chi tiết:

2,5 HP = 2,5.735 = 1837,5 W

9000 BTU/h = 9000.0,293 = 2637 W

1152 : 3 = 381 W

Đáp án: C

1.5

Các lực được mô tả trong hình 1.1 có sinh công không? Vì sao?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về công

Lời giải chi tiết:

a) Lực đẩy xe sinh công vì xe dịch chuyển theo hướng của lực đẩy.

b) Lực bê thùng hàng không sinh công vì thùng hàng không dịch chuyển.

c) Lực giữ chùm đèn không sinh công vì chùm đèn không dịch chuyển.

1.6

Trong siêu thị, cô gái đẩy xe hàng với một lực F = 50 N theo phương nằm ngang trên quãng đường dài s = 15 m (hình 1.2).

a) Tính công cô gái đã thực hiện.

b) Để tránh hư hỏng hàng hoá, cô gái đẩy xe hàng chuyển động đều trên quãng đường 15 m đó trong thời gian t = 30 s. Tính tốc độ di chuyển vị của xe hàng.

c) Tinh công suất đẩy xe hàng của cô gái. Chứng minh rằng công suất đẩy xe có thể tính bằng công thức P = Fv

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính công

Lời giải chi tiết:

a) Công cô gái đã thực hiện là: A = Fs = 50 . 15 = 750 (J).

b) Tốc độ của xe hàng là: $v=\frac{s}{t}=\frac{15}{30}=0,5\left(m/s\right)$

c) Công suất đẩy hàng là: $P=\frac{A}{t}=\frac{750}{30}=25\left(W\right)$

Mặt khác, công suất có thể tính bằng cách sau: $P=\frac{A}{t}=\frac{FS}{t}=Fv$

1.7

Em hãy lấy ví dụ trong cuộc sống hằng ngày ở các trường hợp sau đây.

a) Em thực hiện công cơ học.

b) Em tác dụng lực vào vật nhưng lực đó không sinh công cơ học.

c) Một vật chịu tác dụng của lực và di chuyển nhưng lực không sinh công cơ học.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đời sống

Lời giải chi tiết:

Một số ví dụ về:

a) Em thực hiện công cơ học: Trong giờ chào cờ, em kéo dây treo lá cờ.

b) Em tác dụng lực nhưng lực đó không sinh công: Em xách cặp đứng chờ xe bus. c) Một vật chịu tác dụng của lực và di chuyển nhưng lực đó không sinh công: Quả bóng lăn trên sân phẳng nằm ngang, mặc dù quả bóng chịu tác dụng của trọng lực

nhưng trọng lực không sinh công.

1.8

Vào ngày trời không có gió, một quả buổi có trọng lượng 5 N rụng từ cảnh cây cao 2 m xuống mặt đất. Trong trường hợp này, lực nào đã thực hiện công cơ học ? Tính công lực đó đã thực hiện (bỏ qua lực cản của không khí).

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính công

Lời giải chi tiết:

Lực thực hiện công là trọng lực. Trọng lực đã thực hiện công bằng:

A = Ps = 5.2 = 10 (J).

Đáp án: 10 J

1.9

Một người làm vườn nhấc chậu cây có trọng lượng 45 N từ mặt đất lên cao 1,2 m theo phương thẳng đứng để đặt vào một chiếc xe đẩy. Sau đó, người này đẩy xe di chuyển theo phương ngang trên quãng đường 20 m. Tính công cơ học mà người làm vườn đã thực hiện lên chậu cây.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về công cơ học

Lời giải chi tiết:

Người làm vườn chỉ thực hiện công khi nhấc chậu cây từ mặt đất lên độ cao 1,2 m. Công này có độ lớn là: A = Fs = 45 . 1,2 = 54 (J).

Khi người đó đẩy xe di chuyển trên quãng đường dài 20 m, lực này không sinh công lên chậu cây.

1.10

Một thang máy có trọng lượng 2000 N chứa 8 người với tổng trọng lượng 3600 N. Thang đi lên đều với tốc độ 2,5 m/s trong thời gian 20 s. Tính công suất của động cơ thang máy theo hai cách.

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính công suất

Lời giải chi tiết:

Động cơ thang máy cần tác dụng lực kéo bằng tổng trọng lượng của thang

và người:

F = 2000 + 3600 = 5600 (N).

Quãng đường thang máy được kéo lên là: s = vt = 2,5 . 20=50 (m).

Công suất động cơ thang máy tính theo hai cách:

Cách 1: $P=\frac{A}{t}=\frac{FS}{t}=\frac{56000.50}{20}=14000\left(W\right)$

Cách 2: P = Fv = 5600 . 2,5 = 14 000 (W).

1.11

Một máy bơm hút dầu thô từ mỏ có độ sâu 3500 m lên mặt đất với lưu lượng 0,38m³ trong mỗi phút. Biết trọng lượng riêng của dầu thô là 9 000 N/m³. Tính công suất của máy bơm.

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính công suất

Lời giải chi tiết:

Trọng lượng dầu thô được máy hút lên trong mỗi phút là:

P = dV = 9000. 0,38 = 3420 (N).

Công máy hút thực hiện để hút lượng dầu thô có trọng lượng đó lên mặt đất từ độ sâu 3500m là:

A = Ps = 3420.3500 = 11970000 (J).

Công suất của máy hút là: $P=\frac{A}{t}=199500\left(W\right)$

1.12

Xe cứu hộ giao thông thực hiện công 120 000 J để kéo xe con di chuyển đều liên tục trong thời gian 1 phút.

a) Tính công suất của lực kéo xe biết lực kéo này có phương nằm ngang.

b) Biết xe con được kéo và chuyển động đều trên đường với tốc độ là 15 m/s. Tính lực kéo xe trong khoảng thời gian đó.

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính công cơ học

Lời giải chi tiết:

a) Công suất của lực kéo xe là: $P=\frac{A}{t}=\frac{120000}{60}=2000\left(W\right)$

b) Lực kéo xe là: P = Fv $\Rightarrow$ F = $\frac{2000}{15}$ = 133,3 (N)