Ở lớp 8 các em đã được học về định nghĩa công cơ học và công suất. Để có được cái nhìn đầy đủ và tổng quát hơn, mời các em cùng theo dõi nội dung bài học ngày hôm nay- Bài 24: Công và công suất.
Bài giảng giúp các em củng cố lại kiến thức thông qua các nội dung về khái niệm, định nghĩa, đơn vị và biểu thức của công và công suất trong từng trường hợp cụ thể.
Chúc các em học tốt!
Một lực sinh công khi nó tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực chuyển dời.
Khi điểm đặt của lực \(\vec F\) chuyển dời một đoạn s theo hướng của lực thì công do lực sinh ra là : A = Fs
Nếu lực không đổi \(\vec F\) tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc \(\alpha \) thì công của lực \(\vec F\) được tính theo công thức :
A = Fscos\(\alpha \)
Ta có A = F.s
Nếu F = 1N, s = 1m thì A =1 N.1m = 1 J
Jun là công do lực có độ lớn 1N thực hiện khi điểm đặc của lực chuyển dời 1 m theo hướng của lực.
Khi \(\alpha \) là góc nhọn \(\cos \)\(\alpha \) > 0, suy ra A > 0 ; khi đó A gọi là công phát động.
Khi \(\alpha \) = \({90^o}\) , \(\cos \)\(\alpha \) = 0, suy ra A = 0 ; khi đó phương của lực vuông góc phương chuyển dời, lực \(\vec F\) không sinh công.
Khi \(\alpha \) là góc tù thì \(\cos \)\(\alpha \) < 0, suy ra A < 0 ; khi đó A gọi là công cản.
Các công thức tính công chỉ đúng khi điểm đặt của lực chuyển dời thẳng và lực không đổi trong quá trình chuyển động
Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
\(P = \frac{A}{t}\)
Ta có : \(P = \frac{A}{t}\)
Nếu A = 1J, t = 1 s thì p = \(\frac{{1J}}{s} = 1\) oát ( W )
Oát là công suất của một thiết bị thực hiện công bằng 1J trong thời gian 1s
Đơn vị công suất là: oát (W)
1 W.h = 3600 J
1 kwh = 3600 kJ (gọi là 1 kí địên).
Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị mã lực:
1 CV (Pháp) = 736 W
1 HP (Anh) = 746 W
Khái niệm công suất cũng được mở rộng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học.
Công suất tiêu thụ của 1 thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lương tiêu thụ trong 1 đơn vị thời gian.
Vật 2kg trượt trên sàn có hệ số ma sát 0,2 dưới tác dụng của lực không đổi có độ lớn 10N hợp với phương ngang góc 30o. Tính công của lực F và lực ma sát khi vật chuyển động được 5s, lấy g=10m/s2.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật
\({F_{ms}} = {\rm{ }}\mu .\left( {P - {\rm{ }}Fsin\alpha } \right) = 3N\)
Áp dụng định luật II Newton theo phương ngang:
\(Fcos\alpha - {F_{ms}} = ma \Rightarrow a = 2,83m/{s^2}\)
Quãng đường đi được trong 5s:
\(s = 0,5.a.{t^2} = 35,375\left( m \right)\)
Suy ra: \({A_F} = F.s.cos\alpha = 306,4\left( J \right)\)
\({A_{Fms}} = {\rm{ }}{F_{ms}}.s.cos{180^0} = - 106,125\left( J \right)\)
Vật khối lượng 10kg trượt không ma sát dưới tác dụng theo phương ngang của lực có độ lớn không đổi bằng 5N .Tính
a. Công của lực trong giây thứ ba và thứ tư.
b. Công suất tức thời của lực ở đầu giây thứ năm.
a.
Gia tốc của vật : \(a = \frac{F}{m} = 0,5m/{s^2}.\)
Quãng đường đi được trong giây thứ 3 là:
\({s_2} = {\rm{ }}0,5.a({3^2} - {\rm{ }}{2^2}) = 1,25{\rm{ }}\left( m \right)\)
Quãng đường đi được trong giây thứ 4 là:
\({s_3} = {\rm{ }}0,5.a.({4^2} - {3^2}) = 1,75{\rm{ }}\left( m \right)\)
Công của lực trong giây thứ ba :
\({A_2} = F.{s_2} = 5.1,25 = 6,25\left( J \right)\)
Công của lực trong giây thứ tư:
\({A_3} = F.{s_3} = 5.1,75 = 8,75{\rm{ }}\left( J \right)\)
b.
Vận tốc tức thời của vật ở đầu giây thứ 5:
\(v{\rm{ }} = {\rm{ }}at = 2,5\left( {m/s} \right)\)
Công suất tức thời ở đầu giây thứ 5:
\(P = F.v = 5.2,5 = 12,5{\rm{ }}\left( W \right)\)
Vật 2kg trượt lên mặt phẳng nghiêng góc 30o với vận tốc ban đầu là 4m/s, biết hệ số ma sát trượt là 0,2. Tính công của trọng lực và công của lực ma sát, cho g=10m/s2
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.
\({F_{ms}} = \mu N = \mu .Pcos\alpha = \mu .mg.cos\alpha = 2\sqrt 3 {\rm{ }}\left( N \right)\)
Áp dụng định luật II Newton lên phương của mặt phẳng nghiêng
\( - {F_{ms}} - {\rm{ }}Psin\alpha = ma{\rm{ }} \Rightarrow a = - 6,73{\rm{ }}(m/{s^2})\)
Khi vật dừng lại thì v=0
Quãng đường mà vật đi được trước khi dừng lại:
\({v^2} - {\rm{ }}{v_o}^2 = 2as \Rightarrow s = 1,189m\)
Công của trọng lực:
\({A_{P}} = \left( {Psin\alpha } \right).s.cos180 = - 11,89{\rm{ }}\left( J \right)\)
Công của lực ma sát:
\({A_{Fms}} = {\rm{ }}{F_{ms}}.s.cos180 = - 2,06{\rm{ }}\left( J \right)\)
Xem Video giải BT Bài 24 trang 132 SGK Vật lý 10 tại: javascript:;
Qua bài giảng Công và công suất này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu được định nghĩa công của một lực.
Biết cách tính công của một lực trong trường hợp đơn giản (lực không đởi, chuyển dời thẳng).
Phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa của công suất.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 24 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Vật khối lượng 10kg trượt không ma sát dưới tác dụng theo phương ngang của lực có độ lớn không đổi bằng 5N .Tính công suất tức thời của lực ở đầu giây thứ năm.
Vật 2kg trượt lên mặt phẳng nghiêng góc 30o với vận tốc ban đầu là 4m/s, biết hệ số ma sát trượt là 0,2. Tính công của lực ma sát, cho g=10m/s2
Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 300 so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Tính công của lực trượt đi được 20 m.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 10 Bài 24để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 2 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 3 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 4 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 5 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 6 trang 133 SGK Vật lý 10
Bài tập 7 trang 133 SGK Vật lý 10
Bài tập 1 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 2 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 3 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 4 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 5 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 24.1 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.2 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.3 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.4 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.5 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.6 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.7 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.8 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.9 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.10 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.11 trang 59 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.12 trang 59 SBT Vật lý 10
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 10 DapAnHay
Vật khối lượng 10kg trượt không ma sát dưới tác dụng theo phương ngang của lực có độ lớn không đổi bằng 5N .Tính công suất tức thời của lực ở đầu giây thứ năm.
Vật 2kg trượt lên mặt phẳng nghiêng góc 30o với vận tốc ban đầu là 4m/s, biết hệ số ma sát trượt là 0,2. Tính công của lực ma sát, cho g=10m/s2
Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 300 so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Tính công của lực trượt đi được 20 m.
Một động cơ điện cung cấp công suất 15kW cho một cần cẩu nâng 1000kg lên cao 30m. Lấy g = 10m/s2. Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó.
Vật 2kg trượt trên sàn có hệ số ma sát 0,2 dưới tác dụng của lực không đổi có độ lớn 10N hợp với phương ngang góc 30o. Tính công của lực ma sát khi vật chuyển động được 5s, lấy g=10m/s2.
Lực tác dụng lên một vật đang chuyển động thẳng biến đổi đều không thực hiện công khi
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Thả rơi một hòn sỏi khối lượng 50g từ độ cao 1,2m xuống một giếng sâu 3m. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy g = 10 m/s2)
Đơn vị không phải đơn vị của công suất là
Một vật khối lượng 1500kg được cần cẩu nâng đều lên độ cao 20m trong khoảng thời gian 15s. Lấy g = 10 m/s2. Công suất trung bình của lực nâng của cần cẩu là
Phát biểu định luật công và đơn vị công. Nêu ý nghĩa của công âm.
Phát biểu định nghĩa công suất và đơn vị công suất. Nêu ý nghĩa vật lí của công suất.
Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị công suất?
A. J.s. B. W.
C. N.m/s. D. HP.
Công có thể biểu thị bằng tích của
A. Năng lượng và khoảng thời gian.
B. Lực, quãng đường đi được và khoảng thời gian.
C. Lực và quãng đường đi được.
D. Lực và vận tốc.
Chọn đáp án đúng.
Một lực \(\overrightarrow{F}\) không đổi liên tục kéo một vật chuyển động với vận tốc \(\overrightarrow{v}\) theo hướng của \(\overrightarrow{F}\). Công suất của lực \(\overrightarrow{F}\) là
A. \(Fvt\). B. \(Fv\).
C. \(Ft\). D. \(Fv^2\).
Chọn đáp án đúng.
Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 300 so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Tính công của lực trượt đi được 20 m.
Một động cơ điện cung cấp công suất 15kW cho một cần cẩu nâng 1000kg lên cao 30m. Lấy g = 10m/s2. Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó.
Câu nào sau đây đúng?
A. Lực là một đại lượng vectơ, do đó công cũng là một đại lượng vectơ.
B. Trong chuyển động tròn, lực hướng tâm thực hiện công vì có cả hai yếu tố: lực tác dụng và độ dời của điểm đặt.
C. Công của lực là đại lượng vô hướng và có giá trị đại số.
D. Khi một vật chuyển động thẳng đều, công của hợp lực là khác không vì có độ dời của vật.
Một tàu thủy chạy trên sông theo đường thẳng kéo một sà lan chở hàng với lực không đổi F = 5.103N. Hỏi khi lực thực hiện được một công bằng 15.106J thì sà lan đã dời chỗ theo phương của lực được quãng đường bằng bao nhiêu?
Một vật khối lượng m = 3kg được kéo lên trên mặt phẳng nghiêng một góc 30o so với phương ngang bởi một lực không đổi F = 50N dọc theo đường chính. Hãy xác định các lực tác dụng lên vật và công do từng lực thực hiện với độ dời s = 1,5m. Bỏ qua ma sát của chuyển động.
Một vật có khối lượng m = 2kg rơi tự do từ độ cao h = 10m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Hỏi sau thời gian 1,2s trọng lực đã thực hiện được một công bằng bao nhiêu? Công suất trung bình của trọng lực trong thời gian 1,2s và công suất tức thời tại thời điểm t = 1,2s khác nhau ra sao? Cho g = 9,8m/s2.
Một máy bơm nước mỗi giây có thể bơm được 15l nước lên bể nước ở độ cao 10m. Nếu coi mọi tổn hao là không đáng kể, hãy tính công suất của máy bơm. Trong thực tế hiệu suất của máy chỉ là 0,7. Hỏi sau nửa giờ, máy bơm đã thực hiện một công bằng bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2.
Một người đẩy chiếc hòm khối lượng 150 kg dịch chuyển một đoạn 5 m trên mặt sàn ngang. Hệ số ma sát của mặt sàn là 0,1. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định công tối thiểu mà người này phải thực hiện.
A. 75 J.
B. 150 J.
C. 500 J.
D. 750 J.
Một vật trọng lượng 50 N được kéo thẳng đều từ mặt đất lên độ cao 10 m trong khoảng thời gian 1 phút 40 giây. Xác định công suất của lực kéo.
A. 1 W.
B. 0,5 W.
C. 5 W.
D. 1 W.
Một ô tô trọng lượng 5000 N, chuyển động thẳng đều trên đoạn đường phẳng ngang dài 3 km. Cho biết hệ số ma sát của mặt đường là 0,08. Tính công thực hiện bởi động cơ ô tô trên đoạn đường này.
A. 1500 kJ.
B. 1200 kJ.
C. 1250 kJ.
D. 880 kJ.
Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 500 kg lên cao với gia tốc 0,2 m/s2 trong khoảng thời gian 5 s. Lấy g = 9,8 m/s2. Xác định công và công suất của lực nâng do cần cẩu thực hiện trong khoảng thời gian này. Bỏ qua sức cản của không khí.
Một học sinh đẩy một vật nặng với lực đẩy 50 N chuyển dời được 5 m. Nếu coi lực ma sát tác dụng lên vật ngược hướng với lực đẩy và có độ lớn 43 N, thì công mà học sinh thực hiện là
A. 250J
B. 215J
C. 35J
D. 10J
Một máy bay khối lượng 3000 kg khi cất cánh phải mất 80 s để bay lên tới độ cao 1500 m. Lấy g = 9,8 m/s2. Xác định công suất của động cơ máy bay. Cho rằng công mà động cơ máy bay sinh ra lúc này chủ yếu là để nâng máy bay lên cao.
Một thang máy trọng lượng 10000 N có thể nâng được trọng lượng tối đa là 8000 N. Cho biết lực ma sát cản trở chuyển động của thang máy là 2000 N. Xác định công suất tối thiểu của động cơ thang máy để có thể nâng được trọng lượng tối đa lên cao với vận tốc không đổi là 2,0 m/s.
Để kéo một vật khối lượng 80 kg lên xe ô tô tải, người ta dùng tấm ván dài 2,5 m, đặt nghiêng 30° so với mặt đất phẳng ngang, làm cầu nối với sàn xe. Biết lực kéo song song với mặt tấm ván và hệ số ma sát là 0,02. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định công của lực kéo trong hai trường hợp :
a) Kéo vật chuyển động thẳng đều.
b) Kéo vật chuyển động thẳng với gia tốc 1,5 m/s2.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *