10 Bài tập Tính công sinh bởi một lực thỏa mãn các điều kiện cho trước (có lời giải)
10 câu hỏi
Một lực F→ có độ lớn 603N tác động vào điểm M làm vật di chuyển từ M đến điểm N cách M một khoảng 10 m. Biết góc giữa và MN→ là 30°. Tính công sinh bởi lực F.
900 J;
800 J;
600 J;
3003J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: A.
Góc giữa lực F→ là hướng dịch chuyển của vật là: F→,MN→=30°
Công sinh bởi lực F→ là: A=F→.MN.cos30°=603.10.32=900 (J).
Một lực F→ có độ lớn 603 N tác động vào điểm M làm vật di chuyển theo phương nằm ngang từ M đến điểm N cách M một khoảng 10 m. Biết góc giữa F→ và phương thẳng đứng là 30°. Tính công sinh bởi lực F.
900 J;
800 J;
600 J;
3003J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: D.
Góc giữa lực F→ là hướng dịch chuyển của vật là: F→,MN→=90°−30°=60°.
Công sinh bởi lực F là: A=F→.MN.cos60°=603.10.12=3003 (J).
Một lực F→ có độ lớn 40 N tác động vào điểm M làm vật di chuyển theo phương nằm ngang từ M đến điểm N cách M một khoảng 3 m. Biết góc giữa F→ và phương thẳng đứng là 30°. Tính công sinh bởi lực F.
70 J;
60 J;
90 J;
303J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: B.
Góc giữa lực F→ là hướng dịch chuyển của vật là: F→,MN→=90°−30°=60°.
Công sinh bởi lực F là: A=F→.MN.cos60°=40.3.12=60 (J).
Một vật có trọng lượng P = 20 N rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất. Từ lúc bắt đầu rơi đến khi chạm đất, công của trọng lực là:
2000 J;
100 J;
200 J;
1000 J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: C.
Do hướng của trọng lực trùng với hướng rơi của vật (từ trên xuống dưới) nên góc tạo bởi trọng lực P→ và hướng di chuyển của vật là 0°.
Quãng đường di chuyển của vật là: d = 10 m.
Ta có công của trọng lực là: A = P . d . cos0° = 20 . 10 . 1 = 200 (J).
Một vật đặt trên mặt phẳng nghiêng. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m. Lực ma sát F→ khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng có độ lớn 10 N. Công sinh bởi lực ma sát F→ là:
– 95 J;
– 100 J;
– 1000 J;
– 98 J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: B.
Vì lực ma sát F→ ngược hướng với vectơ độ dịch chuyển d→ nên góc của lực ma sát F→ với hướng dịch chuyển d→ của vật là 180°.
Công sinh bởi lực ma sát F→ là:
A = F→. d . cos180° = 10 . 10 . (– 1) = – 100 (J).
Một vật có trọng lượng P = 50 N được đặt trên một mặt phẳng nghiêng. Chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 10 m và chiều cao là 5 m. Tính công của trọng lực khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng có độ lớn (coi lực ma sát không đáng kể).
220 J;
270 J;
250 J;
260 J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: C.
Mô phỏng mặt phẳng nghiêng là tam giác EAF vuông tại E.
Hướng dịch chuyển của vật là AF→ và hướng của trọng lực P là AE→
Vậy góc giữa hướng dịch chuyển của vật và trọng lực là:
AF→,AE→=EAF^⇒cosAF→,AE→=cosEAF^=AEAF=510=12
Công của trọng lực khi vật trượt từ đỉnh xuống chân mặt phẳng nghiêng có độ lớn là:
A=P.AF.cosAF→,AE→=50.10.12=250 (J).
Một thang máy có trọng lượng P = 1000 N rơi tự do từ độ cao 10 m xuống đất. Công của trọng lực là:
10000 J;
20000 J;
1000 J;
2000 J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: A.
Do hướng của trọng lực trùng với hướng rơi của vật (từ trên xuống dưới) nên góc tạo bởi trọng lực P→ và hướng di chuyển của vật là 0°.
Quãng đường di chuyển của vật là: d = 10 m.
Ta có công của trọng lực là: A = P . d . cos0° = 1000 . 10 . 1 = 10000 (J).
Một vật có trọng lượng 1500 N được cần cẩu nâng lên thẳng đứng tới độ cao 15 m. Công sinh bởi lực nâng của cần cẩu là:
10000 J;
15000 J;
22500 J;
1000 J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: C.
Các lực tác động lên vật là trọng lực P→ và lực nâng F→ của cần cẩu, để hệ cân bằng thì P→+F→=0→.
Suy ra độ lớn lực F→ của cần cẩu nâng vật bằng trọng lượng của vật nên F = P = 1500 N.
Do hướng của lực nâng trùng với hướng dịch chuyển của vật (từ dưới lên trên) nên góc tạo bởi lực F→ và hướng di chuyển của vật là 0°.
Quãng đường di chuyển của vật là: d = 15 m.
Ta có công sinh bởi lực nâng F→ của cần cẩu là: A = F . d .cos0° = 1500.15.1 = 22500 (J).
Một vật có trọng lượng 5 N trượt từ đỉnh B đến chân C của một mặt phẳng nghiêng có chiều BC = 2 m, góc nghiêng 30°. Công của trọng lực thực hiện khi vật di chuyển từ B đến C bằng:
3 J;
4 J;
5 J;
6 J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: C.
Góc nghiêng β=BCA^=30°.
Góc giữa trọng lực P và hướng dịch chuyển là góc BA→, BC→.
Ta có: BA→,BC→=ABC^=90°−BCA^=90°−30°=60°.
Công của trọng lực là: A = P . d . cos60° = 5.2.12=5 (J).
Một vật chịu tác động của hai lực bao gồm F1→ theo phương MA→ tạo với phương nằm ngang một góc 60° và F2→ theo phương MB→ nằm ngang. Vật di chuyển được một đoạn 4 m theo phương ngang từ M. Hai lực F1→ và F2→ có cùng độ lớn bằng 10 N. Công sinh bởi hợp lực của F1→ và F2→ là:
60 J;
50 J;
40 J;
30 J.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: A.
Ta có: F1→=MA→; F2→=MB→
Theo quy tắc hình bình hành ta có: MD→=MA→+MB→=F1→+F2→=F→.
Xét hình bình hành ADBM có:
MA = MB, AMB^=60°
Do đó, ADBM là hình thoi.
Nên đường chéo MD là tia phân giác của góc AMB.
⇒DMB^=12AMB^=30°.
Góc giữa hợp lực F→ (theo phương MD→) và hướng dịch chuyển là DMB^=30°.
F→1.F2→=MA→.MB→=MA2.MB2.cosAMB^=10.10.cos60°=50.
Ta có: F→=F1→+F2→⇔F→2=F1→+F2→2
Do đó, F2=F12+F22+2F1→.F2→=102+102+2.50=300⇒F=103
Vậy độ lớn của hợp lực của F1→ và F2→ là 103N.
Công sinh bởi hợp lực của F1→ và F2→ là: A=F.s.cos30°=103.4.32=60 (J).
