Bài tập công và công suất

Sách kết nối tri thức với cuộc sống

Đổi lựa chọn

Câu 1 Trắc nghiệm

Chọn phát biểu đúng trong các câu sau: Công có thể biểu thị bằng tích của:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Nếu lực không \(\overrightarrow F \) đổi có điểm đặt chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực một góc \(\alpha \) thì công của lực \(\overrightarrow F \) được tính theo công thức:\(A = F.s.cos\alpha \)

Vậy công có thể biểu thị bằng tích của lực và quãng đường đi được

Câu 2 Trắc nghiệm

Một lực  \(\overrightarrow F \) không đổi liên tục kéo 1 vật chuyển động với vận tốc \(\mathop v\limits^ \to  \) theo hướng của \(\mathop F\limits^ \to  \). Công suất của lực \(\mathop F\limits^ \to  \) là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Ta có công thức tính công suất: \(P = \dfrac{A}{t}\)

Liên hệ với lực và vận tốc ta được: \(P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{{F.s}}{t} = F.v\)

Vậy công suất của lực F bằng \(F.v\)

Câu 3 Trắc nghiệm

Đơn vị đo công suất ở nước Anh được kí hiệu là HP. Nếu một chiếc máy có ghi 50HP thì công suất của máy là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có: \(1HP \approx 746W\)

\( \Rightarrow 50HP = 50.746 = 37300W = 37,3kW\)

Câu 4 Trắc nghiệm

Lực thực hiện công âm khi vật chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Khi vật chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, lực ma sát có hướng ngược với hướng chuyển động, cản trở chuyển động nên là lực sinh công âm (công cản)

Câu 5 Trắc nghiệm

Khi một vật trượt xuống trên một mặt phẳng nghiêng hợp với mặt phẳng ngang một góc \(\alpha \). Công do lực ma sát thực hiện trên chiều dài S của mặt phẳng nghiêng là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như sau:

Áp dụng định luật II Newton: \(\overrightarrow P  + \overrightarrow N  + \overrightarrow {{F_{m{\rm{s}}}}}  = m\overrightarrow a \)

Chiếu lên Ox,Oy ta có:

\(N = P.co{\rm{s}}\alpha {\rm{ = mgcs}}\alpha \)

\( \Rightarrow {F_{ms}} = \mu N = \mu mgco{\rm{s}}\alpha \)

Do lực ma sát ngược hướng với chiều chuyển động nên:

\({A_{{F_{m{\rm{s}}t}}}} =  - {F_{m{\rm{s}}t}}.S = \mu .N.s =  - \mu .mgco{\rm{s}}\alpha .S\)

Câu 6 Trắc nghiệm

Công suất được xác định bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có công thức tính công suất: \(P = \dfrac{A}{t}\)

Liên hệ với lực và vận tốc ta được: \(P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{{F.s}}{t} = F.v\)

từ đó có công suất được tính bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian

hay tích lực tác dụng và vận tốc

Câu 7 Trắc nghiệm

Công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu tụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu tụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian \(P = \dfrac{A}{t}\)

Câu 8 Trắc nghiệm

Chọn phát biểu sai?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có công thức tính hiệu suất: \(H = \dfrac{{{P_i}}}{P}100\% \) hoặc \(H = \dfrac{{{A_i}}}{A}100\% \)

Hiệu suất được tính bằng thương giữa công suất (công) có ích và công suất (công) toàn phần

Câu 9 Trắc nghiệm

Một vật có khối lượng \(m = 5kg\) trượt từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng nghiêng có chiều dài \(S = 20m\) và nghiêng góc \({30^0}\) so với phương ngang. Công của trọng lực tác dụng lên vật khi vật đi hết dốc có độ lớn là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có hình vẽ phân tích lực tác dụng:

Thành phần \(\overrightarrow {{P_ \bot }} \) không sinh công, chỉ có \(\overrightarrow {{P_{//}}} \) thực hiện công.

Công của trọng lực tác dụng lên vật khi vật lên dốc là: \(A = {P_{//}}.S = P\sin \alpha .S = mg\sin \alpha .S = 5.10.\sin {30^0}.20 = 500J\)

Câu 10 Trắc nghiệm

Một người nâng một vật có khối lượng 1 kg lên độ cao 6 m. Lấy g = 10 m/s2. Công mà người đã thực hiện là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Lực tác dụng lên vật là lực nâng của người và bằng: \(F = mg = 1.10 = 10N\)

Công mà người đã thực hiện là: \(A = F.s = 10.6 = 60J\)

Câu 11 Trắc nghiệm

Một chiếc ô tô sau khi tắt máy còn đi được một quãng đường S. Biết ô tô nặng 1 tấn, hệ số cản bằng 0,2. Lấy \(g = 10\left( {m/{s^2}} \right)\). Công của lực cản có độ lớn 2500N. Quãng đường S mà xe đi được là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Lực sinh ra công cản là lực cản hay chính là lực ma sát

Ta có: \({F_{m{\rm{s}}}} = \mu N = \mu mg = 0,2.1000.10 = 2000N\)

Công của lực ma sát tác dụng lên xe là công cản lên ta có \({A_{{F_{m{\rm{s}}}}}} =  - 2500N < 0\)

Ta có: \({A_{{F_{m{\rm{s}}}}}} = {F_{m{\rm{s}}}}.S.co{\rm{s}}\alpha  \Leftrightarrow 2500 = 2000.S\)

\( \Rightarrow S = 1,25\left( m \right)\)

Câu 12 Trắc nghiệm

Một người cố gắng ôm một chồng sách có trọng lượng 40 N cách mặt đất 1,2 m trong suốt thời gian 2 phút. Công suất mà người đó đã thực hiện được trong thời gian ôm sách là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Áp dụng công suất tính công suất ta được: \(P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{{F.s}}{t} = \dfrac{{40.1,2}}{{2.60}} = 0,4W\)

Câu 13 Trắc nghiệm

Một động cơ có công suất tiêu thụ bằng 5kW kéo một vật có trọng lượng 12kN lên cao 30m theo phương thẳng đứng trong thời gian 90s với vận tốc không đổi. Hiệu suất của động cơ bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Công có ích để nâng vật lên: \({A_{_i}} = P.h = {12.10^3}.30 = 360000J\)

Công suất có ích là: P\({P_i} = \dfrac{{{A_i}}}{t} = \dfrac{{360000}}{{90}} = 4000W\)

Hiệu suất của động cơ là: \(H = \dfrac{{{{\rm P}_i}}}{{{{\rm P}_{tp}}}}100\%  = \dfrac{{4000}}{{5000}}100\%  = 80\% \)