Bài tập về công cơ học
I. Lý thuyết
1. Khi nào có công cơ học
Thuật ngữ công cơ học chỉ dùng trong trường hợp có lực tác dụng làm vật chuyển dời.
2. Công cơ học phụ thuộc vào yếu tố nào?
Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố: Lực tác dụng vào vật và quãng đường vật dịch chuyển
Chú ý: Trong các trường hợp có công có học, ta cần tìm ra lực nào đã thực hiện công đó.
Ví dụ: Trong trường hợp đầu tàu hỏa đang kéo các toa chuyển động thì lực thực hiện công là lực kéo của đầu tàu hỏa, hoặc trong trường hợp quả táo rơi từ trên cây xuống thì lực thực hiện công là trọng lực.
3. Công thức tính công
+ Công thức tính công cơ học khi lực F làm dịch chuyển một quãng đường s theo phương của lực : .
Trong đó:
- là công của lực (J)
- là lực tác dụng vào vật (N)
- quãng đường vật dịch chuyển (m)
+ Đơn vị của công là Jun, (kí hiệu là J).
.
Bội số của Jun là kilojun (kí hiệu là kJ), .
Chú ý:
+ Chỉ áp dụng cho trường hợp vật chuyển dời theo phương của lực, còn khi vật chuyển dời theo phương vuông góc với lực thì công của lực đó bằng 0.
+ Khi vật chuyển dời không theo phương của lực thì công được tính bằng một công thức khác sẽ học ở lớp trên.
II. Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1: Một động cơ thực hiện được một công A trong khoảng thời gian t. Công thực hiện được trong một đơn vị thời gian được gọi là:
A. Công toàn phần
B. Công có ích
C. Công hao phí
D. Công suất
Lời giải:
Đáp án: D
Công của máy thực hiện trong một đơn vị thời gian gọi là công suất
Ví dụ 2: Một máy cơ trong 1h sản sinh ra một công là 330kJ, vậy công suất của máy cơ đó là:
A. P = 92,5W B. P = 91,7W
C. P = 90,2W D. P = 97,5W
Lời giải:
Đáp án: B
- Đổi:
A = 333kJ = 333000J.
1h =3600s.
- Theo công thức tính công suất của máy cơ:
Ví dụ 3: Một máy động cơ có công suất P = 75W, hoạt động trong t = 2h thì tổng công của máy cơ sinh ra là:
A. 550 kJ B. 530 kJ
C. 540 kJ D. 560 kJ
Lời giải:
Đáp án: C
- Áp dụng công thức tính công suất:
- Công động cơ sinh ra trong 2 giờ là:
A = P.t = 75. 7200 = 540000 (W) = 540 (kW)
III. Bài tập vận dụng
Bài 1. Anh A kéo một thùng nặng 20kg trượt trên sàn nhà bằng một dây hợp với phương nằm ngang một góc 60 độ, lực tác dụng lên dây là 300N
a. Tính công của lực khi thùng trượt được 10m?
b. Khi thùng trượt, công của trọng lực bằng bao nhiêu?
Lời giải:
a. Công của lực khi thùng trượt được 10m là:
A = F.s. cos = 300. 10. cos
= 1500 J
b. Vì trong quá trình vật chuyển động, trọng lực luôn vuông góc với phương chuyển động nên công của trọng lực bằng 0.
Bài 2. Một thùng nước có khối lượng 15kg, được kéo cho chuyển động thẳng đều lên độ cao là 5m trong khoảng thời gian là 1 phút 15 giây. Hãy tính công suất trung bình của lực kéo?
Lời giải:
Công để kéo thùng nước lên thẳng đều bằng công của trọng lực.
Vì thế nên: A = m g.h.
Suy ra công suất trung bình của lực kéo là:
P = A/t = mgh/t = 10W
Bài 3. Vật nào trong các vật dưới đây không có khả năng sinh công?
A. Dòng nước lũ đang chảy mạnh
B. Viên đạn đang bay
C. Búa máy đang rơi xuống
D. Hòn đá đnag nằm trên mặt đất
==> Đáp án: D
Bài 4. Một bao gạo nặng 5kg, trượt từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng nghiêng có chiều dài S = 20m và nghiêng góc 30 độ so với phường ngang. Công của trọng lực tác dụng lên vật khi vật đi hết dốc có độ lớn là:
A. 5kJ
B. 1000J
C. 850J
D. 500J
==> Đáp án: D
Bài 5. Kéo một xe goòng bằng một sợi dây cáp với lực bằng 150N. Góc giữa dây cáp và mặt phẳng ngang bằng 30 độ. Công của lực tác dụng lên xe để xe chạy được 200m có giá trị?
A. 51900J
B. 30000J
C. 15000J
D. 25980J
==> Đáp án: D
Bài 6. Một vật có trọng lượng 10N đặt trên bàn nằm ngang. Cho tác dụng vào vật một lực 15N theo phương ngang, lần thứ 1 trên mặt nhẫn, lần thứ hai trên mặt nhám với cùng độ dời 0,5m. Biết công suất toàn phần trong lần thứ hai giảm còn 2/3 so với lần thứ nhất. g = 9,8 m/s^2. hệ số ma sát giữa vật nằm ngang là:
A. 0.5
B. 0,2
C. 0,4
D. 0,5
==> Đáp án: A
Bài 7. Tác dụng lực không đổi 150N theo phương hợp với phương ngang góc 30 độ vào vật khối lượng 80kg làm vật chuyển động được quãng 20m. Tính công của lực tác dụng.
Lời giải: A= F.s.cos30 = 2598 (J)
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 8 hay, chi tiết, đầy đủ khác:
30 Bài tập áp suất chất lỏng - bình thông nhau (2024) có đáp án chi tiết nhất
100 bài tập về công cơ học - công suất (2024) có đáp án chi tiết nhất
90 bài tập về cấu tạo chất (có đáp án năm 2024)
100 bài tập về lực cân bằng - quán tính - lực ma sát (2024) có đáp án chi tiết nhất
