Bài tập Vật lí Lớp 8 - Định luật về công và công suất

Nội dung text: Bài tập Vật lí Lớp 8 - Định luật về công và công suất

1. BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT VỀ CÔNG VÀ CÔNG SUẤT A. LÝ THUYẾT: 1. Công thức tính công cơ học: Khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo hướng của lực: A = F.s Trong đó: A là công của lực F (J) F là lực tác dụng vào vật (N) s là quãng đường vật dịch chuyển (m) 2. Định luật về công: a. Phát biểu định luật: Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại. b. Chú ý: - Khi sử dụng ròng rọc động được lợi hai lần về lực ) thì lại thiệt hai lần về đường đi (s = 2.h). - Hiệu suất của máy cơ đơn giản: Trong đó: H là hiệu suất của máy Ai = P.h: Công có ích Atp = F.s: Công toàn phần (hoặc Atp = Ai + Ams với Ams là công của lực ma sát) 3. Công suất: - Công suất được xác định bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. - Công thức: P = Trong đó: P là công suất (W) A là công thực hiện được (J) t là thời gian thực hiện công (s) * Chú ý: - Số ghi công suất trên các máy móc, dụng cụ hay thiết bị là công suất định mức của dụng cụ hay thiết bị đó - Khi vật chuyển động đều theo chiều tác dụng của lực thì công suất được tính bằng công thức: P = F.v Trong đó: P là công suất (W) F là lực tác dụng (N) v là vận tốc (m/s) B. VẬN DỤNG: I. Trắc nghiệm:
2. Câu 1: Công thức tính công cơ học khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo hướng của lực là: F F A. A B. A = F.s C. A = F.t D. A s t Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về công suất? A. Công suất được xác định bằng lực tác dụng trong một đơn vị thời gian. B. Công suất được xác định bằng công thức P = A.t C. Công suất được xác định bằng công thực hiện được khi vật dịch chuyển một mét. D. Công suất được xác định bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. Câu 3: Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng với định luật về công? A. Các máy cơ đơn giản đều cho lợi về công. B. Không một máy cơ đơn giản nào cho lợi về công, mà chỉ lợi về lực và lợi về đường đi. C. Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại. D. Các máy cơ đơn giản đều lợi về công, trong đó lợi cả về lực lẫn đường đi. Câu 4: Trên 1 máy bơm có ghi 400W.Giá trị này có ý nghĩa là: A. Công của máy bơm B. Công suất định mức của máy bơm C. Lực của máy bơm D. Cơ năng của máy bơm. Câu 5: Muốn biết ai làm việc khoẻ hơn người ta so sánh: A. công thực hiện của hai người. B. thời gian làm việc của hai người. C. công suất của hai người. D. Cả 3 đáp án trên. Câu 6: Một cần trục nâng một vật nặng 1500N lên độ cao 2m trong thời gian 5 giây. Công suất của cần trục sản ra là : A. 1500W B. 3750W C. 600W D. 750W Câu 7: Đơn vị công suất là: A. Niu tơn (N) B. Jun (J) C. Oát (W) D. Niu tơn trên mét vuông (N/m2). Câu 8: Để chuyển một vật nặng lên cao, người ta dùng nhiều cách. Cách nào dưới đây cho ta lợi về công? A. Dùng ròng rọc động. B. Dùng ròng rọc cố định. C. Dùng mặt phẳng nghiêng. D. Không có cách nào cho ta lợi về công. Câu 9: Trong các đơn vị sau, đơn vị nào không phải của công suất? A. J/s B. W C. kW D. N/m Câu 10: Muốn biết ai làm việc khoẻ hơn người ta so sánh : A. Thời gian của 2 người thực hiện cùng một công, ai làm mất ít thời gian hơn thì người đó làm việc khoẻ hơn. B. Công của 2 người thực hiện được, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó khoẻ hơn. C. Thời gian của 2 người làm việc, ai làm mất ít thời gian hơn thì người đó làm việc khoẻ hơn. D. Cả 3 câu trên đều đúng. Câu 11: Khi kéo trực tiếp một vật lên theo phương thẳng đứng và khi kéo vật đó bằng máy cơ đơn giản, trường hợp nào tốn nhiều công hơn? A. Kéo trực tiếp vật lên theo phương thẳng đứng.
3. B. Công thực hiện ở hai trường hợp đều như nhau. C. Kéo vật bằng máy cơ đơn giản. D. Cả hai trường hợp đều có lợi về công. Câu 12: Phát biểu nào dưới đây về máy cơ đơn giản là đúng? A. Các máy cơ đơn giản cho lợi cả về lực và đường đi. B. Các máy cơ đơn giản chỉ cho lợi về lực. C. Các máy cơ đơn giản luôn bị thiệt về đường đi. D. Các máy cơ đơn giản không cho lợi về công. Câu 13: Dùng một ròng rọc động để kéo vật nặng lên cao thì lực kéo sẽ: A. thiệt 2 lần B. lợi 2 lần C. thiệt 4 lần D. lợi 4 lần Câu 14: Muốn biết ai làm việc khoẻ hơn người ta so sánh : A. Công thực hiện của 2 người, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khoẻ hơn. B. Công của 2 người thực hiện được trong cùng 1 thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó khoẻ hơn. C. Thời gian của 2 người làm việc, ai làm mất ít thời gian hơn thì người đó làm việc khoẻ hơn. D. Cả 3 câu trên đều đúng. Câu 15: Trên 1 động cơ có ghi 800W. Giá trị này có ý nghĩa là: A. công của động cơ B. lực của động cơ C. công suất của động cơ. D. khi động cơ làm việc bình thường thì trong 1s nó thực hiện được một công là 400J. II. Tự luận: Câu 1: Một người kéo vật từ giếng sâu 8m lên đều trong 20s. Người ấy phải dùng một lực 180N. Tính công và công suất của người kéo. Câu 2: Người ta dùng mặt phẳng nghiêng dài 4m để kéo vật nặng 25kg lên cao 2m. Bỏ qua ma sát. Hãy tính: a. Công để kéo vật lên theo phương thẳng đứng? b. Lực kéo vật trên mặt phẳng nghiêng? Câu 3: Người công nhân dùng một ròng rọc động để kéo vật nặng lên cao 6m trong thời gian 11 giây thì phải dùng một lực là 88N. Bỏ qua ma sát. a. Tính công nâng vật lên. b. Tính công suất của người công nhân. Câu 4: Người công nhân muốn nâng một vật nặng 32kg lên cao 6m thì mất 25 giây. a. Tính công nâng vật lên và công suất của người công nhân. b. Để thực hiện công việc dễ dàng hơn, người đó dùng một ròng rọc động thì dùng một lực là 170N. Tính hiệu suất của ròng rọc động. Câu 5: Người công nhân dùng một mặt phẳng nghiêng dài 8m để nâng một vật nặng 42kg lên cao 2m. a. Tính công nâng vật lên theo phương thẳng đứng. b. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng. Biết rằng lực ma sát cản trở chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng là 9N.
4. HƯỚNG DẪN GIẢI I. Trắc nghiệm: Câu 1: B Câu 2: D Câu 3: C Câu 4: B Câu 5: C Câu 6: C ( A = P.h = 3000J, P = ) Câu 7: C Câu 8: D Câu 9: D Câu 10: A Câu 11: B Câu 12: D Câu 13: B Câu 14: B Câu 15: D II. Tự luận: Câu 1: Tóm tắt: Giải: s = 8m Công của người kéo: t = 20s A = F.s = 180.8 = 1440N F = 180N Công suất của người kéo: A = ? P = P = ? Câu 2: Tóm tắt: Giải: l = 4m a. Trọng lượng của vật: P = 10.m = 10. 25 = 250N m = 25kg Công để kéo vật lên theo phương thẳng đứng: h = 2m A1 = P.h = 250.2 = 500J a. A = ? b. Công của lực kéo vật trên mặt phẳng nghiêng: b. F = ? A2 = F.l Vì bỏ qua ma sát nên ta có: A1 = A 2
5. Vậy lực kéo vật trên mặt phẳng nghiêng là 125N Câu 3: Tóm tắt: Giải: h = 6m a. Vì sử dụng ròng rọc động nên trọng lượng của vật là: t = 11s P F P 2.F 2.88 176N F = 88N 2 a. A = ? Công nâng vật lên: A = P.h = 176.6 = 1056J b. P = ? b. Công suất của người công nhân: A 1056 P = 96W t 11 Câu 4: Tóm tắt: Giải: m = 32kg a. Trọng lượng của vật: P = 10.m = 10. 32 = 320N h = 6m Công nâng vật lên: Ai = P.h = 320.6 = 1920J t = 25s Công suất của người công nhân: a. A = ? A 1920 P = 76,8W P = ? t 25 b. Vì sử dụng ròng rọc động nên người công nhân phải kéo đầu dây b. F = 170N đi một đoạn là: s = 2.h = 2.6 = 12m H = ? Công của lực kéo vật khi sử dụng ròng rọc động: Atp = F.s = 170. 12 = 2040J Hiệu suất của ròng rọc động: Câu 5:
6. Tóm tắt: Giải: l = 8m a. Trọng lượng của vật: P = 10.m = 10.42 = 420N m = 42kg Công nâng vật lên theo phương thẳng đứng: h = 2m Ai = P.h = 420.2 = 840J Fms = 9N b. Công của lực ma sát: Ams = Fms.l = 9.8 = 72J a. Ai =? Công toàn phần: Atp = Ai + Ams = 840 + 72 = 912J b. H = ? Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là: A 840 H i .100% .100% 92% Atp 912