12 Bài toán về công cơ học có đáp án
12 câu hỏi
Một người y tá đẩy bệnh nhân nặng 87 kg trên chiếc xe băng ca nặng 18 kg làm cho bệnh nhân và xe băng ca chuyển động thẳng trên mặt sàn nằm ngang với gia tốc không đổi là 0,55 m/s2. Bỏ qua ma sát giữa bánh xe và mặt sàn.
Công mà y tá đã thực hiện khi bệnh nhân và xe băng ca chuyển động được 1,9 m.
10,97 J.
1097 J.
109,7 J.
109,7 kJ.
Đáp án đúng là C
Độ lớn lực đẩy của y tá: F = ma = (87 + 18).0,55 = 57,75 N.
Công mà y tá đã thực hiện: A = F.s = 57,75.1,9 = 109,7 J.
Một chiếc đàn piano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m, nghiêng một góc 100 so với phương ngang. Biết lực do người tác dụng có phương song song với mặt phẳng nghiêng như hình vẽ. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8 m/s2. Hãy xác định công của lực do người tác dụng lên đàn piano.
1875,33 J.
-1875,33 J.
187533 J.
-187533 J.
Đáp án đúng là B
Theo định luật II Newton: F→+N→+P→=0→
Chiếu lên Ox: F=P.sinα
Chiếu lên Oy: N=P.cosα
Lực do người tác dụng lên đàn piano: F=m.g.sinα=380.9,8.sin100=646,67N
Công do người đàn ông thực hiện: AF→=F.d.cosβ=646,67.2,9.cos1800=−1875,33J
Cho một máy bay lên thẳng có khối lượng 5.103 kg sau thời gian 2 phút máy bay lên được độ cao là 1440 m. Lấy g = 10 m/s2. Tính công của động cơ trong khi chuyển động thẳng đều
70.106 J.
82.106 J.
62.106 J.
72.106 J.
Đáp án đúng là: D
Ta có công của động cơ: A = F.h
Vì máy bay chuyển động đi lên thẳng đều nên
F = P = mg = 5.103.10 = 5.104 (N) → A = F.h = 5.104.1440 = 72.106 (J)
Cho một vật có khối lượng 8 kg rơi tự do. Tính công của trọng lực trong giây thứ tư. Lấy g = 10 m/s2.
3800 (J).
2800 (J).
4800 (J).
6800 (J).
Đáp án đúng là: B
Vật rơi tự do trong 3s đã đi được: h3=12gt32=12.10.32=45m
Trong 4s đã đi được: h4=12gt42=12.10.42=80 m
Vậy trong giây thứ tư đã đi được: s = h4 – h3 = 80 − 45 = 35(m)
Công của trọng lực trong giây thứ tư là: A = P.s = mgs = 8.10.35 = 2800 (J)
Một người nhấc một vật lên đều có khối lượng 6 kg lên độ cao 1 m rồi mang vật đó đi ngang được một độ dời 30 m. Công tổng cộng mà người đó là:
1860 J.
1800 J.
160 J.
60 J.
Đáp án đúng là: D
Chọn chiều dương hướng lên.
Lực mà người này tác dụng lên vật để nhấc vật lên cao và mang vật đi ngang đều thực hiện công. Quá trình di chuyển này được chia làm 2 giai đoạn
- Giai đoạn 1: nâng vật lên độ cao 1 m, lực thực hiện công có độ lớn bằng trọng lượng của vật. Nên
A1=F.s.cosα=P.s.cosα=m.g.s.cos0o=60 J
- Giai đoạn 2: nâng vật đi đều theo phương ngang nên lực tác dụng có phương vuông góc với độ dịch chuyển. Nên A2 = 0
Tổng công thực hiện: A = A1 + A2 = 60 J.
Một vật có khối lượng 2 kg rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 9,8 m/s2. Trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, trọng lực thực hiện một công bằng:
0 J.
69,15 J.
138,3 J.
196 J.
Đáp án đúng là: C
Thời gian vật rơi hết độ cao 10 m từ khi bắt đầu thả vật là: t=2hg=2.109,8≈1,43 s
Vậy trong khoảng thời gian 1,2 s, vật vẫn đang rơi và trọng lực vẫn sinh công.
Độ dịch chuyển mà vật có được trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả là: d=12g.t2
Công của trọng lực: A=F.s=P.d=m.g.12g.t2=2.9,8.12.9,8.1,22=138,3 J
Một người kéo một hòm gỗ trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp với phương ngang một góc 60o. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Bỏ qua ma sát. Công của lực đó thực hiện được khi hòm trượt đi được 10 m là:
1275 J.
750 J.
1500 J.
6000 J.
Đáp án đúng là: B
Công của lực đó là: A = F.s.cosα = 150.10.cos600 = 750 J.
Một tàu thủy chạy trên sông theo đường thẳng kéo một sà lan chở hàng với lực không đổi 5.103 N, thực hiện công là 15.106 J. Sà lan đã dời chỗ theo phương của lực một quãng đường
300 m.
3000 m.
1500 m.
2500 m.
Đáp án đúng là: B
Quãng đường: s=AF=15.1065.103=3000 m
Một người dùng tay đẩy một cuốn sách một lực 5 N trượt một khoảng dài 0,5 m trên mặt bàn nằm ngang không ma sát, lực đẩy có phương trùng với phương chuyển động của cuốn sách. Người đó đã thực hiện một công là
2,5 J.
– 2,5 J.
0.
5 J.
Đáp án đúng là: A
Công của lực đẩy: A=F.s=5.0,5=2,5J
Một vật có khối lượng 100 g trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 4 m, góc nghiêng 600 so với mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,1. Công của lực ma sát khi vật trượt từ đỉnh đến chân mặt phẳng nghiêng là
- 0,02 J.
- 2,00 J.
- 0,20 J.
- 0,25 J.
Đáp án đúng là: C
Dựa vào kiến thức đã học ở những bài trước, sử dụng kiến thức về động lực học, phân tích lực, sử dụng định luật 2 Newton.
Ta có: N=P.cosα=mg.cosα
Suy ra: Fms=μN=μmg.cosα
Do lực ma sát ngược hướng với chiều chuyển động nên:
A=−μmg.cosα.s=−0,1.0,1.10.cos60o.4=−0,2J
Một vật khối lượng 10 kg được kéo đều trên sàn nằm ngang bằng một lực 20 N hợp với phương ngang một góc 300. Khi vật di chuyển 2 m trên sàn thì lực thực hiện một công
20 J.
40 J.
203 J.
403 J.
Đáp án đúng là: C
A=F.scosα=20.2.cos30o=203J
Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 5 tấn. Lấy g = 9,8 m/s2. Vật có gia tốc không đổi là 0,5 m/s2. Công mà cần cẩu thực hiện được trong thời gian 3 s là:
110050 J.
128400 J.
15080 J.
115875 J.
Đáp án đúng là: D
Áp dụng định luật II Newton: F→+P→=ma→
Chiếu theo phương chuyển động ta có:
F−P=ma⇒F=mg+ma=5000.(9,8+0,5)=51500N
Quãng đường vật đi được sau 3s là: s=12at2=12.0,5.32=2,25m
Công do cần cẩu thực hiện bằng: A=F.s=51500.2,25=115875J
