Ôn tập chuyên đề: Công và công suất
34 câu hỏi
Công của trọng lực trong 2 giây cuối khi vật có khối lượng 8kg được thả rơi từ độ cao 180m là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2.
8000J
7000J
6000J
5000J
+ Thời gian rơi của vật khi được thả rơi từ độ cao 180 m
s=12gt2⇒t=2sg=2.18010=6s
Quãng đường đi trong 4s đầu:
s/=12gt/2=12.10.42 = 80(m)
Khi đi được 4s đầu thì vật đang ở độ cao 100m vậy công của trọng lực trong 2 giây cuối
→ Ap = mg.h = 8.10.100 = 8000 (J)
Chọn đáp án A
Cho một máy bay lên thẳng có khối lượng 5.103kg/ sau thời gian 2 phút máy bay lên được độ cao là 1440m. Lấy g = 10m/s2. Tính công của động cơ trong khi chuyển động thẳng đều
70.106 J
82.106 J
62.106 J
72.106 J
Ta có công của động cơ lắc 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)
Chọn đáp án D
Cho một máy bay lên thẳng có khối lượng 5.103kg/ sau thời gian 2 phút máy bay lên được độ cao là 1440m. Lấy g = 10m/s2. Tính công của động cơ khi chuyển động nhanh dần đều
70.106 J
63,44.106 (J)
73,44.106 (J)
75.106 (J)
Máy bay chuyển động đi lên nhanh dần đều:
→ Fk = ma + mg = m(a + g)
s=12at2⇒a=2ht2⇒a=2.14401202=0,2m/s2
→ Fk = 5.103 (0,2 + 10) = 51000(N) → A = Fk.s = 51000.1440 = 73,44.106 (J)
Chọn đáp án C
Một ô tô khối lượng m = 2 tấn lên dốc có độ nghiêng α = 30°. So với phương ngang, vận tốc đều 10,8km/h. Công suất của động cơ lúc là 60kW . Tìm hệ số ma sát giữa ô tô và mặt đường.
33
23
34
26
Ta có công suất động cơ là:
ϑ=At=F.v1
Mà lực kéo của vật: F = mgsinα + µmgcosα (2)
Từ (1) và (2) ta có:
μ=ϑv.m.g.cosα−tanα=60.1033.2000.10.32−13=33
Chọn đáp án A
Một ô tô, khối lượng là 4 tấn đang chuyển động đều trên con đường thẳng nằm ngang với vận tốc 10m/s, với công suất của động cơ ô tô là 20kW.Tính hệ số ma sát giữa ô tô và mặt đường.
0,04
0,06
0,05
0,03
Khi ô tô chuyển động đều, áp dụng định luật II Newton ta có:
P→+N→+F→k+F→ms=0→
Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:
Fk−Fms=0⇒Fk=Fms và −P+N=0⇒N=P=mg
⇒Fk=Fms=μN=μmg⇒μ=Fkmg
Mà
ϑ=F.v⇒Fk=ϑv=2000010=2000N⇒μ=20004000.10=0,05
Chọn đáp án C
Một thang máy khối lượng 600kg được kéo từ đáy hầm mỏ sâu 150m lên mặt đất bằng lực căng T của một dây cáp quấn quanh trục một động cơ. công cực tiểu của lực căng T.
600kJ
900kJ
800kJ
700kJ
Muốn kéo thang máy lên thì lực căng cực tiểu T phải bằng trọng lượng P của thang:
T = P = mg = 600.10 = 6000N.
Công cực tiểu của lực căng T là: Amin = T.s = 900000J = 900kJ
Chọn đáp án B
Một thang máy khối lượng 600kg được kéo từ đáy hầm mỏ sâu 150m lên mặt đất bằng lực căng T của một dây cáp quấn quanh trục một động cơ. Khi thang máy đi xuống thì lực tăng của dây cáp bằng 5400N. Muốn cho thang xuống đều thì hệ thống hãm phải thực hiện công bằng bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2
90kJ
100kJ
150kJ
250kJ
Gọi Fh là lực hãm. Muốn thang xuống đều thì ta phải có:
T' + Fh = P → Fh = P − T' = 6000 − 5400 = 600N.
Công của lực hãm là: Ah = Fh.s = 600.150 = 90.000J = 90kJ.
Chọn đáp án A
Muốn bom nước tà một giếng sâu 15m lên mặt đất người ta dùng một máy bơm có công suất 2cv (mã lực), hiệu suất 50%. Tính lượng nước bơm được trong 1 giờ. Cho biết lcv = 736W. Lấy g = 10m/s2.
12,664m3
13,664m3
14,664m3
17,664m3
Công suất của máy bơm: v= 2cv = 2.736 = 1472VV.
Công của máy bơm thực hiện trong 1 giờ (công toàn phần) là: A = v t = 5299200J.
Công để đưa lượng nước có khối lượng m lên độ cao h (h = 15m) (công có ích) là: A/=mgh
Ta có hiệu suất của máy:
H=A/A⇒A/=HA=mgh⇒m=HAgh/=0,5.529920010.15=17664kg
Tương đương với 17,664m3 nước.
Chọn đáp án D
Cho một vật có khối lượng 8kg rơi tự do. Tính công của trọng lực trong giây thứ tư. Lấy g = 10m/s2.
3800(J)
2800(J)
4800(J)
6800(J)
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 = v.s = mgs = 8.10.35 = 2800(J)
Chọn đáp án B
Một người nhấc một vật có m = 6kg lên độ cao lm rồi mang vật đi ngang được một độ dời 30m. Công tổng cộng mà người đã thực hiện là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2
1680J
1860J
1670J
1250J
+ Công nâng vật lên cao lm:
A1=mgh1=6.10.1=60J
+ Công của vật đi ngang qua được một độ dời 30m:
A2=mgs=6.10.30=1800J
+ Công tổng cộng mà người đã thực hiện là:
A=A1+A2=60+1800=1860J
Chọn đáp án B
Một học sinh của trung tâm bồi dưỡng kiến thức Hà Nội nâng tạ có khối lượng 80kg lên cao 60cm trong t = 0,8s. Trong trường hợp học sinh đã hoạt động với công suất là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2
400W
500W
600W
700W
+ Ta có công suất của học sinh:
ϑ=At=F.st
+ Mà
F=mg=80.10=800N⇒ϑ=800.0,60,8=600W
Chọn đáp án B
Một xe ô tô khối lượng m = 2 tấn chuyển động nhanh dần đều trên đường nằm ngang với vận tốc ban đầu bằng không, đi được quãng đường s = 200m thì đạt được vận tốc v = 72km/h. Tính công do lực kéo của động cơ ô tô và do lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó. Cho biết hệ số ma sát lăn giữa ô tô và mặt đường 0,05. Lấy g = 10m/s2.
– 200 kJ
–500kJ
–300kJ
–100kJ
+ Theo định luật II Niwton:
P→+N→+F→ms+F→k=ma→
+ Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:
Fk−Fms=ma;−P+N=0⇒N=P=mg
Vậy: Fk = ma +Fms = ma + kP = m(a + kg)
Gia tốc chuyển động của ô tô:
a=vt2−v022s=202−022.200=1m/s2
Lực kéo của động cơ ô tô là:
Fk − m (a + kg) = 2000.1,5 = 3000N.
Vì lực kéo cùng hướng chuyển động, công do lực kéo của động cơ ô tô thực hiện trên
quãng đường s là: A = Fk.s = 600.000J = 600kJ
Công do lực ma sát thực hiện trên quãng đường đó là:
A = −Fms.s = −kmg.s = − 200.000J = − 200kJ
Chọn đáp án A
Một thang máy có khối lượng m = 1 tấn chuyên động nhanh dần đều lên cao với gia tốc 2m/s. Tính công mà động cơ thang máy đã thực hiện trong 5s đầu. Lấy g = 10m/s2.
400 kJ
500kJ
200kJ
300kJ
Gọi F là lực kéo của động cơ thang máy.
Ta có:F→+P→=ma→ chọn chiều dương là chiều chuyển động ta có:
F−P=ma⇒F=P+ma=mg+a=10010+2=12000N
Trong 5s đầu, thang máy đi được:
h=12at2=2,522=25m
Vậy công của động cơ thang máy thực hiện trong 5s đầu là:
A = F . h = 300000J = 300kJ.
Chọn đáp án D
Một đoàn tàu có khối lượng m = 100 tấn chuyển động nhanh dần đều từ địa điểm A đến địa điểm B cách nhau 2km, khi đó vận tốc tăng từ 15m/s (tại A) đến 20m/s (tại B). Tính công suất trung bình của đầu máy tàu trên đoạn đường AB. Cho biết hệ số ma sát là 0,005. Lấy g = 9,8m/s2.
142,4kW
122,4kW
140,4kW
132,4kW
+ Gọi gia tốc của đoàn tàu: a=v2−v02t
+ v=20 m/sv0=15 m/ss=2km=2000m⇒a=202−1522.200=0,04m/s2
+ Gọi F→ là lực kéo của đầu máy và F→ms là lực ma sát trên đoàn tàu:
F→+F→ms+P→+N→=ma→⇒F−Fms=ma⇒F=Fms+ma
Với
Fms=μN=μP=μmg⇒F=mμ.g+a=8900N
+ Thời gian tàu chạy từ A đến B là:
t=v2−v1a=20−150,04=125s
+ Công của đầu máy trên đoạn đường AB: A = F.s = 17800000 (J )
+ Công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB:
ϑ¯=At=178.105125=142400W=142,4kW
Chọn đáp án A
Động cơ của một đầu máy xe lửa khi chạy với vận tốc 20m/s cần có công suất p = 800kW . Cho biết hiệu suất của động cơ là H = 0,8. Hãy tính lực kéo của động cơ.
14000N
8500N
32000N
12000N
+ Ta có hiệu suất
H=ϑciϑ
+ Trong đó: ϑci: là công suất có ích ( ϑci=Fk.v với Fk là lực kéo của động cơ, v là vận tốc của đầu máy), còn P là công suất toàn phần.
+ Do đó: H=Fk.vϑ⇒Fk=H.ϑv
Mà
H=0,8;P=800kW=800000W;v=20m/s
⇒Fk=0,8.80000020=32000N
Chọn đáp án C
Một nhà máy thủy điện có công suất phát điện 200000kW và có hiệu suất bằng 80%. Mực nước ở hồ chứa nước có độ cao 100m so vói tua bin của máy phát điện. Tính lưu lượng nước trong đường ống dẫn nước từ hồ chứa nước đến tua bin của máy phát điện (m3/giây). Lấy g = 10m/s2.
12 m3/s
15 m3/s
20 m3/s
25m3/s
Ở nhà máy thủy điện, công của dòng nước chảy từ hồ chứa nước xuống tua bin được chuyển hóa thành công của dòng điện (công phát điện) ở máy phát. Hiệu suất của nhà máy được tính theo công thức: H=ϑciϑ trong đó Pci là công suất phát điện (công suất có ích) và P là công suất của đường ống (công suất toàn phần).
Mà H = 80% = 0,8; = 200000kW = 2.108W. Gọi m là khối lượng nước chảy tới tua bin mỗi giây. Công của trọng lực của khối lượng nước đó trong mỗi giây bằng mgh, với h = 1000m, công này chính là công suất của dòng nước: P = mgh
P=PciH⇒mgh=PciH⇒m=Pcihg.H⇒m=2.1081000.0,8.10=2,5.104kg
Ta biết 2,5.104 kg nước tương ứng với 25m3nước. Vậy lưu lượng nước trong đường ống là 25m3/giây.
Chọn đáp án D
Cho một thang máy có khối lượng 2 tấn đi lên với gia tốc 2m/s2. Tìm công suất thang máy trong 5s đầu tiên. Lấy g = 10m/s2
140kW
120kW
102kW
104kW
Chọn chiều dương là chiều chuyến động. Theo định luật II Newton: F→+P→=ma→
Chiếu lên chiều chuyển động:
F−P=ma⇒F=P+ma=mg+a
F = 2.000(10 + 2) = 24.000N
Quãng đường đi của thang máy trong 5s đầu:
h=12at2=122.52= 25 (m)
Công của động cơ: A = F.h = 24.000.25 = 600.000(J)
Công suất
ϑ=At=600.0005=120.000W=120kW
Chọn đáp án B
Một đoàn tàu có khối lượng 100 tấn chuyển động nhanh dần đều đi qua hai địa điểm A và B cách nhau 3km thì vận tốc tăng từ 36km/h đến 72km/h. Tính công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB. Cho biết hệ số ma sát 0,005. Lấy g = 10m/s2
150kW
120kW
102kW
104kW
Chọn chiều dương là chiều chuyển động:
Gia tốc của đoàn tàu:
v22−v12=2as⇒a=v22−v122s=202−1022.3000=0,05m/s2
⇒F−Fms=ma⇒F=Fms+ma=mkg+a
⇒F=100.0000,005.10+0,05=10.000N
Thời gian tàu chay từ A đến B:
t=v2−v1a=20−100,05=200s
Công của đầu máy trên đường AB: A = F.s = 10000.3000 = 3.1 o7 (./)
Công suất trung bình của đầu máy trên đoạn đường AB:
ϑ¯=At=3.107200=150.000W=150kW
Chọn đáp án A
Đại lượng nào sau đây không phải là đại lượng véc tơ?
Động lượng
Lực quán tính
Công cơ học
Xưng của lực(xung lượng)
ĐÁP ÁN C
Một động cơ có công suất không đổi, công của động cơ thực hiện theo thời gian là đồ thị nào sau đây?
ĐÁP ÁN D
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Khi vật chuyển động thẳng đều, công của hợp lực là khác không.
Trong chuyển động tròn đều, lực hướng tâm thực hiện công khác không,
Lực là đại lượng véctơ nên công cũng là véctơ.
Công của lực là đại lượng vô hướng và có giá trị đại số.
ĐÁP ÁN D
Một lực F→ không đổi liên tục kéo 1 vật chuyển động với vận tốcv→ theo hướng của lực F→ .Công suất của lực F→ là:
F.v
F.v2
F.t
Fvt
+ P=F→.v→=F.vα=0
Chọn đáp án A
Chọn đáp án đúng nhất. Công có thể biểu thị bằng tích của:
Lực và quãng đường đi được
Lực và vận tốc
Năng lượng và khoảng thời gian
Lực, quãng đường đi được và khoảng thời gian
ĐÁP ÁN A
Chọn câu sai:
Công của trọng lượng có thể có giá trị dương hay âm.
Công của trọng lực không phụ thuộc dạng đường đi của vật
Công của lực ma sát phụ thuộc vào dạng đường đi của vật chịu lực
Công của lực đàn hồi phụ thuộc dạng đường đi của vật chịu lực
+ Công của lực đàn hồi phụ thuộc vào tọa độ dầu và cuối của vật chịu lực
A=12k.x22−12k.x12 không phụ thuộc dạng đường đi.
Chọn đáp án D
Một người nhấc một vật có m = 2kg lên độ cao 2m rồi mang vật đi ngang được một độ dời l0m. Công tổng cộng mà người đã thực hiện là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2
240 J
2400 J
120 J
1200 J
+ Công nâng vật lên cao 2m: A1=mgh1=2.10.2=40J
+ Công của vật đi ngang được một độ dời l0m: A2 = mgs = 2.10.10 = 200(J)
+ Công tổng cộng mà người đã thực hiện là: A = A1 + A2 = 40 + 200 = 240J
Chọn đáp án A
Một người nặng 60 kg leo lên 1 cầu thang. Trong l0s người đó leo được 8m tính theo phương thẳng đứưg. Cho g = 10m/s2. Công suất người đó thực hiện được tính theo Hp (mã lực lHp = 746W) là:
480Hp
2,10Hp
l,56Hp
0,643Hp
+ P=F.st=P.ht=60.10.810≈480J=0,643Hp
Chọn đáp án D
Một vật khối lượng 8kg được kéo đều trên sàn bằng 1 lực 20N hợp với phương ngang 1 góc α= 30° .Khi vật di chuyển lm trên sàn, lực đó thực hiện được công là:
10J
20J
10 3 (J)
20 3 (J)
+ A=Fscosα=20.1.cos300=103J
Chọn đáp án C
Một vật khối lượng 8kg được kéo đều trên sàn bằng 1 lực 20N hợp với phương ngang 1 góc α= 30° .Nếu vật di chuyển quãng đường trên trong thời gian 5s thì công suất của lực là bao nhiêu?
5W
2W
23 (W)
53 (W)
P=At=1035=23W
Chọn đáp án C
Một vật khối lượng 8kg được kéo đều trên sàn bằng 1 lực 20N hợp với phương ngang 1 góc α= 30° .Lực ma sát đã thực hiện công là bao nhiêu?
−103J
−203J
103J
20 3 (J)
+ Ams=−A=−103J(Do vật chuyển động đều)
Chọn đáp án A
Một ô tô có công suất của động cơ 100kW đang chạy trên đường với vận tốc 72 km/h. Lực kéo của động cơ lúc đó là:
1000 N
5000 N
1479 N
500 N
+ v=72km/h=20m/s;P=F.v⇒F=Pv=10520=5000N
Chọn đáp án B
Cho một vật có khối lượng 2kg rơi tự do. Tính công của trọng lực trong giây thứ năm. Lấy g = 10m/s2.
450(J)
600(J)
1800(J)
900(J)
+ Vật rơi tự do trong 4s đã đi được:h4=12gt42=12.10.42 =80(m)
+ Trong 5s đã đi được: h5=12gt52=12.10.52=125(W)
+ Vậy trong giây thứ năm đã đi được: s = h4 − h3 = 125 − 80 = 45(W)
+ Công của trọng lực trong giây thứ tư là:
A=ϑ/s=mgs=2.10.45=900J
Chọn đáp án D
Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của công suất?
J.s
N.m/s
W
HP
+ P=AtJs⇒J.s là sai
Chọn đáp án A
Cho một máy bay lên thẳng có khối lượng 8.103kg, sau thời gian 2 phút máy bay lên được độ cao là 2000m. Tính công của động cơ khi chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10m/s2
108(J)
2.108 (J)
3.108(J)
4.108 (J)
Ta có công của động cơ là: A = F.h
Vì máy bay chuyển động đi lên thẳng đều nên: F = P = mg = 8.103l0 = 8.104 (N)
→ A = F.h = 5.104.2000 = 108 H (J)
Chọn đáp án A
Cho một máy bay lên thẳng có khối lượng 8.103kg, sau thời gian 2 phút máy bay lên được độ cao là 2000m. Tính công của động cơ khi chuyển động nhanh dần đều. Lấy g = 10m/s2
2,486108(J)
1,644.108(J)
3,234.108 (J)
4.108 (J)
+ Máy bay chuyển động đi lên nhanh dần đều → Fk = ma + mg = m(a + g)
+ Mà
s=12at2⇒a=2ht2⇒a=2.20001202=0,278m/s2
⇒Fk=8.1030,278+10=8222,2N
⇒A=Fk.s=82222,2.2000=1,644.108J
Chọn đáp án B
