1. Trường hợp nào sau đây trọng lực tác dụng lên ô tô thực hiện công phát động, công cản và không thực hiện công?
a) Ô tô đang xuống dốc.
b) Ô tô đang lên dốc.
c) Ô tô chạy trên đường nằm ngang.
2. Một người kéo một thùng hàng khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 300 so với phương nằm ngang. Biết lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Tính công của lực đó khi hòm trượt đi được 29 m
1.
Gọi góc hợp của lực với hướng chuyển động là α
+ Nếu \(0 \le \alpha < {90^0}\): công của lực là công phát động
+ Nếu \(\alpha = {90^0}\): lực không sinh công
+ Nếu \({90^0} < \alpha \le {180^0}\): công của lực là công cản
2.
Biểu thức tính công của một lực: A = F.s.cosα
Trong đó:
+ A: công của lực (J)
+ F: lực tác dụng lên vật sinh công (N)
+ s: quãng đường vật dịch chuyển (m)
+ α: góc hợp bởi giữa hướng chuyển động và \(\overrightarrow F \)
1.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật
a)
Ta thấy \(0 < \alpha < {90^0}\)
=> Trọng lực tác dụng lên ô tô sinh công phát động
b)
Ta thấy \({90^0} < \alpha < {180^0}\)
=> Trọng lực tác dụng lên ô tô sinh công cản
c)
Ta thấy \(\alpha = {90^0}\)
=> Trọng lực tác dụng lên ô tô không sinh công.
2.
Ta có: F = 150 N; s = 29 m; α = 300
Công của lực F là:
A = F.s.cosα = 150.29.cos300 = 3767,21 (J).
Các bài tập cùng chuyên đề
- Có những quá trình truyền và chuyển hóa năng lượng nào?
- Động tác nào có thực hiện công, không thực hiện công
1. Khi đun nước bằng ấm điện thì có những quá trình truyền và chuyển hóa năng lượng nào xảy ra?
2. Khi xoa hai tay vào nhau cho nóng thì có những quá trình truyền và chuyển hóa năng lượng nào xảy ra?
3. Một quả bóng cao su được ném từ độ cao h xuống đất cứng và bị nảy lên. Sau mỗi lần nảy lên, độ cao giảm dần, nghĩa là cơ năng giảm dần. Điều đó có trái với định luật bảo toàn năng lượng không? Tại sao? Hãy dự đoán xem còn có hiện tượng gì nữa xảy ra với quả bóng ngoài hiện tượng bị nảy lên và rơi xuống.
4. Có sự truyền và chuyển hóa năng lượng nào trong việc bắn pháo hoa?
a) Điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng.
b) Nhiệt năng chuyển hóa thành điện năng.
c) Quang năng chuyển hóa thành điện năng.
d) Quang năng chuyển hóa thành hóa năng.
Hãy trao đổi với bạn để chứng minh rằng trong các ví dụ mô tả ở Hình 23.3 có sự truyền năng lượng bằng cách thực hiện công.
1. Hãy trả lời câu hỏi ở phần khởi động
2. Khi cho một miếng đồng tiếp xúc với ngọn lửa thì ngọn lửa truyền năng lượng cho miếng đồng làm cho nó nóng lên. Quá trình truyền năng lượng này có phải là thực hiện công hay không? Tại sao?
Theo em, làm thế nào để xác định được sự nhanh chậm của việc thực hiện công?
Hai anh công nhân dùng ròng rọc để kéo xô vữa lên các tầng cao của một công trình xây dựng. Dựa vào bảng số liệu dưới đây, hãy xác định xem ai là người thực hiện công nhanh hơn. Lấy g = 10 m/s2 .
a) Trong một ngày – đêm trung bình trái tim thực hiện một công là bao nhiêu?
b) Nếu một người sống 70 tuổi thì công của trái tim thực hiện là bao nhiêu? Một ô tô tải muốn thực hiện được công này phải thực hiện trong thời gian bao lâu? Coi công suất của xe ô tô tải là 3.105 W.
1. Hãy giải thích tác dụng của líp nhiều tầng trong xe đạp thể thao (Hình 24.1)
2. Hình 24.2 mô tả hộp số xe máy. Hãy giải thích tại sao khi đi xe máy trên những đoạn đường dốc hoặc có ma sát lớn ta thường đi ở số nhỏ.
3. Động cơ của một thang máy tác dụng lực kéo 20 000 N để thang máy chuyển động thẳng lên trên trong 10 s và quãng đường đi được tương ứng là 18 m. Công suất trung bình của động cơ là
A. 36 kW
B. 3,6 kW
C. 11 kW
D. 1,1 kW.
4. Một ô tô khối lượng 1 tấn đang hoạt động với công suất 5 kW và chuyển động thẳng đều với vận tốc 54 km/h thì lên dốc. Hỏi động cơ ô tô phải hoạt động với công suất bằng bao nhiêu để có thể lên dốc với tốc độ như cũ? Biết hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường không đổi, dốc nghiêng góc 2,30 so với mặt đường nằm ngang và g = 10 m/s2 .
Câu 1: Hãy nêu tên dụng cụ cần dùng và cách tiến hành việc đo thời gian lên cầu thang.
Câu 2:
Thảo luận trong nhóm về kế hoạch hoạt động để xác định công suất khi tháng gác của 5 người đại diện các tổ có trọng lượng khác nhau, trong đó ghi rõ:
a) Mục đích của hoạt động.
b) Dụng cụ cần sử dụng.
c) Các bước tiến hành hoạt động.
d) Bảng ghi kết quả.
Cách mạng công nghiệp bắt đầu vào cuối thế kỉ XVIII ở nước Anh khi con người phát triển các máy mới có khả năng thực hiện công gấp hàng trăm lần so với sức người.
Ở giai đoạn đầu của cách mạng công nghiệp, năng lượng gió và năng lượng nước được khai thác. Nước dự trữ trong các đập ở trên cao (thế năng) được sử dụng để làm quay các bánh xe lớn, nhờ đó làm quay các máy cơ (động năng). Ở thời kì tiếp theo, động cơ hơi nước được phát triển ở Vương quốc Anh sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá. Động cơ hơi nước sử dụng năng lượng từ than đá làm tăng đáng kể công suất hoạt động của các máy bơm nước và các khung dệt lớn trong công xưởng sản xuất sợi. Động cơ hơi nước được sử dụng trong đầu máy xe lửa (hình 1.1), tàu thủy hơi nước, xe tải,...trở thành nền tảng cho Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất.
Năng lượng làm cho các máy tác dụng lực lớn bắt nguồn từ đâu? Năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác bằng cách nào?
Kể tên các dạng năng lượng xung quanh chúng ta. Lấy ví dụ chứng tỏ năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác.
Tìm từ thích hợp với chỗ hỏi chấm trong các suy luận dưới đây.
- Lực tác dụng càng lớn thì sinh công càng ?
- Độ dịch chuyển theo phương của lực càng lớn thì công thực hiện càng ?
Tính công của trọng lực làm hòn đá khối lượng 5 kg rơi từ độ cao 10 m xuống đất.
Tính công của trọng lực làm hòn đá khối lượng 5 kg lăn từ đỉnh dốc dài 100 m, cao 10 m xuống chân dốc
Bạn hãy phân tích lực tác dụng thành hai thành phần: thành phần vuông góc với phương dịch chuyển và thành phần trùng với phương dịch chuyển để lập luận rút ra biểu thức tính công
Từ biểu thức A = F.s.cosα, suy luận: Khi nào công sinh ra giá trị âm?
Chỉ ra và phân tích một số ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công.
So sánh công của người và công của máy tời trong trường hợp ở hình 1.6.
Người hay máy tời thực hiện công nhanh hơn?
So sánh công của người đạp xe và động cơ ô tô trong trường hợp ở hình 1.7.
Người hay động cơ ô tô thực hiện công nhanh hơn?
1 W liên hệ với 1 J và 1 s như thế nào?
So sánh công suất của hai máy tời sau:
- Máy tời 1 nâng được 80 kg vật liệu lên cao 5 m trong 30 s.
- Máy tời 2 nâng được 1 tạ vật liệu lên cao 6 m trong 1 phút.
Vận dụng mối liên hệ công suất với lực và vận tốc để đưa ra khuyến nghị cho người lái xe máy nên đi bằng số thấp hay số cao trong mỗi tình huống thực tế dưới đây để đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành động cơ:
- Xe máy bắt đầu di chuyển.
- Xe máy đi trên đường ngoài đô thị, có ít phương tiện đi lại.
- Xe máy lên dốc.
- Xe máy vào cua (chuyển hướng đột ngột).
- Xe máy đi trên đường trơn trượt.
- Xe máy đi trên đường có nhiều ổ gà.
Hộp số là thiết bị gồm các bánh răng truyền động có bán kính lớn, nhỏ khác nhau để chuyển số, giúp thay đổi mômen xoắn lên bánh xe, từ đó điều chỉnh tốc độ của xe máy.
- Số 1 tương ứng với tốc độ từ 0 – 10 km/h
- Số 2 tương ứng với tốc độ từ 10 – 20 km/h
- Số 3 tương ứng với vận tốc từ 20 – 40 km/h
- Số 4 tương ứng với vận tốc từ 40 km/h trở lên.
Số 1, 2 được coi là số thấp; số 3,4 là số cao.
Tìm hiểu thêm về hộp số và giải thích tại sao khi chuyển số thì thay đổi được lực phát động của động cơ
Lực F đẩy ô tô khối lượng m lên dốc một đoạn đường s với tốc độ không đổi v. Dốc nghiêng góc α. Hiệu suất của quá trình này được xác định bằng biểu thức nào dưới đây?
A. \(\frac{{mgs.\sin \alpha }}{{Fv}}\)
B. \(\frac{{mv}}{{Fs}}\)
C. \(\frac{{m{v^2}}}{{2Fs}}\)
D. \(\frac{{mg\sin \alpha }}{F}\).
Đồ thị hình 1 biểu diễn lực tác dụng của người công nhân thay đổi trong quá trình kéo bao tải trên mặt phẳng nghiêng và độ dịch chuyển tương ứng theo phương của lực. Tính công của người công nhân.
Năng lượng tồn tại ở khắp mọi nơi xung quanh ta. Việc đưa ra một định nghĩa hoàn thiện về năng lượng đã và đang là một thử thách cho các nhà khoa học. Trong cơ học, năng lượng được hiểu như thế nào trong một số trường hợp cụ thể? Khi được truyền từ vật này sang vật khác bằng cách tác dụng lực thì phần năng lượng này được đo như thế nào?
Quan sát Hình 15.1, hãy cho biết tên những dạng năng lượng liên quan mà em đã được học ở môn Khoa học tự nhiên.
Một thỏi socola (Hình 15.2) có khối lượng 60 g chứa 280 cal năng lượng. Hãy tính lượng năng lượng của thỏi socola này theo đơn vị joule.
Quan sát Hình 15.3, hãy cho biết cách thức truyền năng lượng và phân tích sự chuyển hóa năng lượng trong từng trường hợp.
