Năng lượng và công

Hòn đá nằm trên mặt đất không có khả năng sinh công.

Từ biểu thức tính công: \(A = F{\rm{scos}}\alpha \)

Ta suy ra: Lực tác dụng lên một vật đang chuyển động thẳng biến đổi đều không thực hiện công khi lực vuông góc với gia tốc của vật.

Ta có, Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng \(6{\rm{ }}m\) là:

\(A = F{\rm{scos}}\alpha {\rm{ = 50}}{\rm{.6}}{\rm{.cos3}}{{\rm{0}}^0} = 150\sqrt 3  \approx 260J\)

Ta có,

+ Góc hợp bởi véctơ lực và véctơ chuyển dời: \(\alpha  = {0^0}\)

+ Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là:

\(A = P{\rm{s}}.c{\rm{os}}\alpha  = P{\rm{s}} = mg{\rm{s}} = 0,05.10.\left( {3 +1,2} \right) = 2,1J\)

Ta có:

+ Công \(A = Fs\cos \alpha  = P.h = mgh\)

+ Công suất: \(P = \dfrac{A}{t} \to t = \dfrac{A}{P}\)

=> Thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó là: \(t = \dfrac{A}{P} = \dfrac{{mgh}}{P} = \dfrac{{1000.10.30}}{{{{15.10}^3}}} = 20s\)  

Ta có:  \(P = \dfrac{A}{t} = F\dfrac{s}{t} = Fv\)

Ta suy ra:

\(A = Fs = (P/v).s= \dfrac{{60000.6000}}{{20}} = {18.10^6}J\)

Lực tổng hợp tác dụng lên xe: \({F_T} = F - {F_c} = 2500 - 1000 = 1500N\)

Ta có: \(a = \dfrac{{{F_T}}}{m} = \dfrac{{1500}}{{500}} = 3m/{s^2}\)

Quãng đường xe đi được sau 2s:

\(s = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2} = 0 + \dfrac{1}{2}{.3.2^2} = 6m\)

Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là :

\(A = {F_T}.s.\cos \alpha  = 1500.6.\cos 0 = 9000J = 9kJ\)

Độ lớn của lực cản tác dụng lên xe:  \({F_c} = {F_{ms}} = \mu mg = 0,25.1,5.1000.10 = 3750N\)

Công của lực cản tác dụng lên xe:

\(A = {F_c}.s.\cos \left( {\overrightarrow {{F_c}} ;\overrightarrow s } \right) = 3750.100\cos 180 =  - 375000J =  - 375kJ\)

+ Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}m = 10T = 10\,000kg\\{v_0} = 54km/h = 15m/s\\g = 10m/{s^2}\\\mu  = 0,3\end{array} \right.\)

+ Theo định luật II Niu-tơn, gia tốc chuyển động chậm dần đều của ô tô có giá trị :

\(a = \dfrac{{{F_{ms}}}}{m} = \dfrac{{ - \mu P}}{m} =  - \mu g =  - 0,3.10 =  - 3\left( {m/{s^2}} \right)\)

+ Ta có: \({v^2} - v_0^2 = 2as \Rightarrow s = \dfrac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}}\)

Khi ô tô dừng hẳn thì: \(v = 0 \Rightarrow s = \dfrac{{{0^2} - {{15}^2}}}{{2.\left( { - 3} \right)}} = 37,5m\)

+ Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là:

\(A = {F_{ms}}.s = ma.s = 10\,000.\left( { - 3} \right).37,5 =  - 1125kJ\)

Ta có: \(P = F.v\) \( \Rightarrow \) v giảm thì F tăng.

\( \Rightarrow \) Một ô tô đang leo dốc, nếu công suất của động cơ không đổi thì vận tốc của ô tô sẽ giảm đi để tăng lực kéo giúp ô tô leo được dốc.

Trong hình có năng lượng điện, quang và cơ từ pin mặt trời, cối xoay gió.

Ta có năng lượng sinh học là năng lượng được tái tạo từ các nguồn tự nhiên, sinh học.

Nên trong hình ảnh không xuất hiện dạng năng lượng này.

Đơn vị trong hệ SI đơn vị của năng lượng là Joule (J)

Nên đáp án D sai.

Quạt điện, máy giặt và máy sấy tóc chuyển hóa điện năng thành cơ năng.

Bàn là chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng.

Nguồn năng lượng này từ dòng bức xạ điện từ của Mặt trời và một phần nhỏ năng lượng hạt nguyên tử. Nên có nguồn gốc từ năng lượng hạt nhân.

Nhiệt lượng là một phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt, không phải một dạng năng lượng.