Trắc nghiệm Bài 15. Năng lượng và công - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo
Đề bài
Một ôtô kéo một khối hàng có \(M = 2000kg\) chuyển động thẳng đều trên một đoạn đường ngang dài \(100m\), hệ số ma sát giữa khối hàng và mặt đường là \(0,01\). \(\left( {g = 10m/{s^2}} \right)\) . Ôtô đó đã thực hiện một công lên khối hàng là:
-
A.
\(20kJ\)
-
B.
\(18kJ\)
-
C.
\(16kJ\)
-
D.
\(22kJ\)
Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Cho biết hệ số ma sát là 0,3. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là:
-
A.
1125kJ
-
B.
– 1125kJ
-
C.
- 1225kJ
-
D.
1225kJ
Một chiếc ô tô sau khi tắt máy còn đi được 100m. Biết ô tô nặng 1,5 tấn, hệ số cản bằng 0,25 (Lấy g = 10m/s2). Công của lực cản có giá trị là:
-
A.
375J
-
B.
375kJ
-
C.
– 375kJ
-
D.
– 375J
Một lực 2500 N tác dụng theo phương ngang được đặt lên một chiếc xe có khối lượng 500kg đang đứng yên trên một mặt phẳng ngang. Biết tổng lực cản chuyển động luôn là 1000N. Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là :
-
A.
900 J.
-
B.
90 J.
-
C.
9 J.
-
D.
9 kJ.
Cho hệ như hình vẽ:
Biết \(\alpha = {30^0}\), \({m_1} = 1kg;{m_2} - 2kg\). Công của trọng lực của hệ thống khi \({m_1}\) đi lên không ma sát trên mặt phẳng nghiêng được quãng đường \(1m\).
-
A.
\( - 5J\)
-
B.
\(15J\)
-
C.
\(20J\)
-
D.
\(25J\)
Một ô tô chạy đều trên đường với vận tốc $72 km/h$. Công suất trung bình của động cơ là $60 kW$. Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường $6 km$ là:
-
A.
1,8.106 J.
-
B.
15.106 J.
-
C.
1,5.106 J.
-
D.
18.106 J.
Thả rơi một hòn sỏi khối lượng $50 g$ từ độ cao $1,2 m$ so với mặt đất xuống một giếng sâu $3 m$. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy $g = 10 m/s^2$)
-
A.
$0,6 J$
-
B.
$0,3J$
-
C.
$2,1J$
-
D.
$0,9 J$
Một lực \(F = 50{\rm{ }}N\) tạo với phương ngang một góc \(\alpha = {30^0}\), kéo một vật và làm chuyển động thẳng đều trên một mặt phẳng ngang. Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng \(6{\rm{ }}m\) là:
-
A.
260 J.
-
B.
150 J.
-
C.
0 J.
-
D.
300 J.
Một bạn học sinh có khối lượng 50 kg đi lên một cầu thang gồm 20 bậc cao 15 cm, dài 20 cm. Tính công tối thiểu mà bạn ấy phải thực hiện. Coi lực mà học sinh tác dụng lên mỗi bậc thang là không đổi trong quá trình di chuyển. Lấy gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2
-
A.
1500 J
-
B.
2000 J
-
C.
2500 J
-
D.
3000 J
Khi rửa gầm xe ô tô, người ta sử dụng máy nâng ô tô lên độ cao h = 160 cm so với mặt sàn. Cho biết khối lượng ô tô là m = 1,5 tấn và gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2 . Công tối thiểu mà máy nâng đã thực hiện được là bao nhiêu?
-
A.
23 kJ
-
B.
24 kJ
-
C.
25 kJ
-
D.
26 kJ
Dưới tác dụng của lực kéo \(\overrightarrow F \) có độ lớn 5 N, vật đi được quãng đường là 2 m theo hướng của lực \(\overrightarrow F \). Công của lực \(\overrightarrow F \) có độ lớn là:
-
A.
2 J
-
B.
5 J
-
C.
2,5 J
-
D.
10 J
Một cần cẩu nâng một vật có khối lượng 3 tấn làm cho vật chuyển động nhanh dần đều theo phương thẳng đứng lên cao 15 m với gia tốc 1 m/s2 . Lấy g = 10 m/s2 . Công mà cần cẩu thực hiện được là bao nhiêu?
-
A.
4,95.104 J
-
B.
4,95.105 J
-
C.
4,5.105 J
-
D.
4,5.104 J
Khi kéo một vật trượt trên mặt phẳng nghiêng, lực tác dụng vào vật nhưng không sinh công là
-
A.
trọng lực
-
B.
phản lực
-
C.
lực ma sát
-
D.
lực kéo
Đơn vị nào sau đây không phải là của công?
-
A.
J
-
B.
kcal
-
C.
W.s
-
D.
W
Pin mặt trời đã có sự chuyển hóa dạng năng lượng nào?
-
A.
Hóa năng thành điện năng
-
B.
Quang năng thành điện năng
-
C.
Nhiệt năng thành quang năng
-
D.
Năng lượng âm thanh thành quang năng
Khi ném quả bóng từ mặt đất lên đến độ cao cực đại, đã có sự chuyển hóa năng lượng nào?
-
A.
Thế năng thành động năng
-
B.
Động năng thành thế năng
-
C.
Thế năng thành cơ năng
-
D.
Động năng thành cơ năng
Đại lượng nào sau đây không phải là một dạng năng lượng?
-
A.
Cơ năng
-
B.
Hóa năng
-
C.
Nhiệt năng
-
D.
Nhiệt lượng
Lời giải và đáp án
Một ôtô kéo một khối hàng có \(M = 2000kg\) chuyển động thẳng đều trên một đoạn đường ngang dài \(100m\), hệ số ma sát giữa khối hàng và mặt đường là \(0,01\). \(\left( {g = 10m/{s^2}} \right)\) . Ôtô đó đã thực hiện một công lên khối hàng là:
-
A.
\(20kJ\)
-
B.
\(18kJ\)
-
C.
\(16kJ\)
-
D.
\(22kJ\)
Đáp án : A
Sử dụng phương trình định luật II Niuton tìm ra độ lớn lực kéo ô tô.
Công thức tính công: \(A = F.s.cos\left( {\overrightarrow F ;\overrightarrow s } \right)\)
Áp dụng định luật II Niuton ta có:
\(\overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow F + \overrightarrow N + \overrightarrow P = m\overrightarrow a \)
Vật chuyển động thẳng đều nên:
\(\overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow F + \overrightarrow N + \overrightarrow P = 0\,\,\left( * \right)\)
Chiếu (*) lên phương chuyển động ta có:
\(\begin{array}{l} - {F_{ms}} + F = 0 \Rightarrow F = {F_{ms}} = \mu N = \mu mg\\ \Rightarrow F = 0,01.2000.10 = 200N\end{array}\)
Ô tô đó đã thực hiện công:
\(A = F.s.cos\left( {\overrightarrow F ;\overrightarrow s } \right) = 200.100.\cos 0 = 20000J = 20kJ\)
Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Cho biết hệ số ma sát là 0,3. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là:
-
A.
1125kJ
-
B.
– 1125kJ
-
C.
- 1225kJ
-
D.
1225kJ
Đáp án : B
+ Định luật II Niuton: \(\overrightarrow F = m\overrightarrow a \)
+ Độ lớn lực ma sát: \({F_{ms}} = \mu N = \mu mg\)
+ Công thức liên hệ giữa s, v, a: \({v^2} - v_0^2 = 2as \Rightarrow s = \dfrac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}}\)
+ Công thức tính công: \(A = F.s.\cos \alpha \)
+ Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}m = 10T = 10\,000kg\\{v_0} = 54km/h = 15m/s\\g = 10m/{s^2}\\\mu = 0,3\end{array} \right.\)
+ Theo định luật II Niu-tơn, gia tốc chuyển động chậm dần đều của ô tô có giá trị :
\(a = \dfrac{{{F_{ms}}}}{m} = \dfrac{{ - \mu P}}{m} = - \mu g = - 0,3.10 = - 3\left( {m/{s^2}} \right)\)
+ Ta có: \({v^2} - v_0^2 = 2as \Rightarrow s = \dfrac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}}\)
Khi ô tô dừng hẳn thì: \(v = 0 \Rightarrow s = \dfrac{{{0^2} - {{15}^2}}}{{2.\left( { - 3} \right)}} = 37,5m\)
+ Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là:
\(A = {F_{ms}}.s = ma.s = 10\,000.\left( { - 3} \right).37,5 = - 1125kJ\)
Một chiếc ô tô sau khi tắt máy còn đi được 100m. Biết ô tô nặng 1,5 tấn, hệ số cản bằng 0,25 (Lấy g = 10m/s2). Công của lực cản có giá trị là:
-
A.
375J
-
B.
375kJ
-
C.
– 375kJ
-
D.
– 375J
Đáp án : C
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos \alpha ;\,\,\alpha = \left( {\overrightarrow F ;\overrightarrow s } \right)\)
Độ lớn của lực cản tác dụng lên xe: \({F_c} = {F_{ms}} = \mu mg = 0,25.1,5.1000.10 = 3750N\)
Công của lực cản tác dụng lên xe:
\(A = {F_c}.s.\cos \left( {\overrightarrow {{F_c}} ;\overrightarrow s } \right) = 3750.100\cos 180 = - 375000J = - 375kJ\)
Một lực 2500 N tác dụng theo phương ngang được đặt lên một chiếc xe có khối lượng 500kg đang đứng yên trên một mặt phẳng ngang. Biết tổng lực cản chuyển động luôn là 1000N. Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là :
-
A.
900 J.
-
B.
90 J.
-
C.
9 J.
-
D.
9 kJ.
Đáp án : D
Áp dụng phương trình định luật II Niuton tính gia tốc của xe.
Quãng đường xe đi được sau 2s là: \(s = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2}\)
Công của chiếc xe: \(A = F.s.\cos \alpha \)
Lực tổng hợp tác dụng lên xe: \({F_T} = F - {F_c} = 2500 - 1000 = 1500N\)
Ta có: \(a = \dfrac{{{F_T}}}{m} = \dfrac{{1500}}{{500}} = 3m/{s^2}\)
Quãng đường xe đi được sau 2s:
\(s = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2} = 0 + \dfrac{1}{2}{.3.2^2} = 6m\)
Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là :
\(A = {F_T}.s.\cos \alpha = 1500.6.\cos 0 = 9000J = 9kJ\)
Cho hệ như hình vẽ:
Biết \(\alpha = {30^0}\), \({m_1} = 1kg;{m_2} - 2kg\). Công của trọng lực của hệ thống khi \({m_1}\) đi lên không ma sát trên mặt phẳng nghiêng được quãng đường \(1m\).
-
A.
\( - 5J\)
-
B.
\(15J\)
-
C.
\(20J\)
-
D.
\(25J\)
Đáp án : B
Vận dụng biểu thức tính công: \(A = Fscos\alpha \)
Ta có, khi \({m_1}\) đi lên quãng đường \(s = 1m\) trên mặt phẳng nghiêng thì \({m_2}\) đi xuống thẳng đứng một quãng đường cũng bằng \(s\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}{h_1} = s.\sin \alpha = 1.\sin {30^0} = 0,5m\\{h_2} = s = 1m\end{array}\)
Trọng lực \(\overrightarrow {{P_1}} \) có hướng ngược với hướng chuyển dời của vật 1
=> Công của trọng lực của vật 1: \({A_1} = {P_1}.{h_1}.cos{180^0} = - {m_1}g{h_1}\)
Trọng lực \(\overrightarrow {{P_2}} \) có cùng hướng với hướng chuyển dời của vật 2
=> Công của trọng lực của vật 2: \({A_2} = {P_2}{h_2} = {m_2}gh\)
Công của trọng lực của hệ thống:
\(\begin{array}{l}A = {A_1} + {A_2} = - {m_1}g{h_1} + {m_2}g{h_2}\\ = - 1.10.0,5 + 2.10.1 = 15J\end{array}\)
Một ô tô chạy đều trên đường với vận tốc $72 km/h$. Công suất trung bình của động cơ là $60 kW$. Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường $6 km$ là:
-
A.
1,8.106 J.
-
B.
15.106 J.
-
C.
1,5.106 J.
-
D.
18.106 J.
Đáp án : D
vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = \dfrac{A}{t} = F\dfrac{s}{t} = Fv\)
Ta có: \(P = \dfrac{A}{t} = F\dfrac{s}{t} = Fv\)
Ta suy ra:
\(A = Fs = (P/v).s= \dfrac{{60000.6000}}{{20}} = {18.10^6}J\)
Thả rơi một hòn sỏi khối lượng $50 g$ từ độ cao $1,2 m$ so với mặt đất xuống một giếng sâu $3 m$. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy $g = 10 m/s^2$)
-
A.
$0,6 J$
-
B.
$0,3J$
-
C.
$2,1J$
-
D.
$0,9 J$
Đáp án : C
Vận dụng biểu thức tính công: \(A = F{\rm{scos}}\alpha \)
Ta có,
+ Góc hợp bởi véctơ lực và véctơ chuyển dời: \(\alpha = {0^0}\)
+ Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là:
\(A = P{\rm{s}}.c{\rm{os}}\alpha = P{\rm{s}} = mg{\rm{s}} = 0,05.10.\left( {3 +1,2} \right) = 2,1J\)
Một lực \(F = 50{\rm{ }}N\) tạo với phương ngang một góc \(\alpha = {30^0}\), kéo một vật và làm chuyển động thẳng đều trên một mặt phẳng ngang. Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng \(6{\rm{ }}m\) là:
-
A.
260 J.
-
B.
150 J.
-
C.
0 J.
-
D.
300 J.
Đáp án : A
Vận dụng biểu thức tính công: \(A = F{\rm{scos}}\alpha \)
Ta có, Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng \(6{\rm{ }}m\) là:
\(A = F{\rm{scos}}\alpha {\rm{ = 50}}{\rm{.6}}{\rm{.cos3}}{{\rm{0}}^0} = 150\sqrt 3 \approx 260J\)
Một bạn học sinh có khối lượng 50 kg đi lên một cầu thang gồm 20 bậc cao 15 cm, dài 20 cm. Tính công tối thiểu mà bạn ấy phải thực hiện. Coi lực mà học sinh tác dụng lên mỗi bậc thang là không đổi trong quá trình di chuyển. Lấy gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2
-
A.
1500 J
-
B.
2000 J
-
C.
2500 J
-
D.
3000 J
Đáp án : A
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos (\overrightarrow F ;\overrightarrow s )\)
Muốn lên cầu thang này bạn học sinh phải có lực nâng tối thiểu là:
\(\begin{array}{l}{\overrightarrow F _{\min }} = - \overrightarrow P \\ \Rightarrow {F_{\min }} = P = m.g\end{array}\)
Độ dịch chuyển của bạn học sinh là: \(\overrightarrow d = \overrightarrow {AB} \)
=> Công tối thiểu mà bạn ấy phải thực hiện là:
\(\begin{array}{l}{A_{\min }} = {F_{\min }}.d.\cos \alpha = {F_{\min }}.d.\sin \beta \\ = m.g.d.\sin \beta = m.g.h = 50.10.20.0,15 = 1500(J)\end{array}\)
Khi rửa gầm xe ô tô, người ta sử dụng máy nâng ô tô lên độ cao h = 160 cm so với mặt sàn. Cho biết khối lượng ô tô là m = 1,5 tấn và gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2 . Công tối thiểu mà máy nâng đã thực hiện được là bao nhiêu?
-
A.
23 kJ
-
B.
24 kJ
-
C.
25 kJ
-
D.
26 kJ
Đáp án : B
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos (\overrightarrow F ;\overrightarrow s )\)
Để nâng được ô tô lên máy nâng phải tác dụng vào ô tô lực tối thiểu:
\(\begin{array}{l}{\overrightarrow F _{\min }} = - \overrightarrow P \\ \Rightarrow {F_{\min }} = P = m.g = 1,{5.10^3}.10 = 1,{5.10^4}(N)\end{array}\)
Công tối thiểu mà máy nâng đã thực hiện được là:
A = P.h = 1,5.104 .0,16 = 24000 (J) = 24 (kJ)
Dưới tác dụng của lực kéo \(\overrightarrow F \) có độ lớn 5 N, vật đi được quãng đường là 2 m theo hướng của lực \(\overrightarrow F \). Công của lực \(\overrightarrow F \) có độ lớn là:
-
A.
2 J
-
B.
5 J
-
C.
2,5 J
-
D.
10 J
Đáp án : D
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos (\overrightarrow F ;\overrightarrow s )\)
Vật dịch chuyển theo hướng của lực nên α = 0
=> Công của lực \(\overrightarrow F \) có độ lớn là: A = F.s.cosα = 5.2.cos00 = 10 J
Một cần cẩu nâng một vật có khối lượng 3 tấn làm cho vật chuyển động nhanh dần đều theo phương thẳng đứng lên cao 15 m với gia tốc 1 m/s2 . Lấy g = 10 m/s2 . Công mà cần cẩu thực hiện được là bao nhiêu?
-
A.
4,95.104 J
-
B.
4,95.105 J
-
C.
4,5.105 J
-
D.
4,5.104 J
Đáp án : B
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos (\overrightarrow F ;\overrightarrow s )\)
Áp dụng định luật II Newton ta có: \(\overrightarrow F + \overrightarrow P = m.\overrightarrow a \) (*)
Chiếu (*) lên Oy ta có: F – P = m.a => F = P + m.a = m. (g + a) = 3000. (10 + 1 ) = 33000 (N)
Công mà cần cẩu thực hiện được là:
A = F.s.cos00 = 33000.15.1 = 495 000 (J)
Khi kéo một vật trượt trên mặt phẳng nghiêng, lực tác dụng vào vật nhưng không sinh công là
-
A.
trọng lực
-
B.
phản lực
-
C.
lực ma sát
-
D.
lực kéo
Đáp án : B
Biểu thức tính công là: A = F.s.cosα
+ \(0 \le \alpha < {90^0}\) thì A > 0, công phát động
+ \(\alpha = {90^0}\) thì A = 0, lực không sinh công
+ \({90^0} < \alpha \le {180^0}\) thì A < 0, công cản
Với α là góc hợp bởi \(\overrightarrow F \)và chiều chuyển động của vật
Khi kéo vật trượt trên mặt phẳng nghiêng, phản lực N vuông góc với chiều chuyển động nên phản lực không sinh công
Đơn vị nào sau đây không phải là của công?
-
A.
J
-
B.
kcal
-
C.
W.s
-
D.
W
Đáp án : D
Vận dụng kiến thức đã học
Trong hệ SI, đơn vị của công là “J”
Ngoài ra công còn một số đơn vị khác như: cal; kcal; W.s
W là đơn vị của công suất
Pin mặt trời đã có sự chuyển hóa dạng năng lượng nào?
-
A.
Hóa năng thành điện năng
-
B.
Quang năng thành điện năng
-
C.
Nhiệt năng thành quang năng
-
D.
Năng lượng âm thanh thành quang năng
Đáp án : B
Vận dụng kiến thức đã học và liên hệ thực tiễn
Pin mặt trời đã có sự chuyển hóa năng lượng quang năng thành điện năng
Khi ném quả bóng từ mặt đất lên đến độ cao cực đại, đã có sự chuyển hóa năng lượng nào?
-
A.
Thế năng thành động năng
-
B.
Động năng thành thế năng
-
C.
Thế năng thành cơ năng
-
D.
Động năng thành cơ năng
Đáp án : B
Cơ năng không đổi trong suốt quá trình chuyển động
Chọn thế năng tại mặt đất, khi chuyển động lên đến độ cao cực đại, thì động năng đã chuyển hóa thành thế năng
Đại lượng nào sau đây không phải là một dạng năng lượng?
-
A.
Cơ năng
-
B.
Hóa năng
-
C.
Nhiệt năng
-
D.
Nhiệt lượng
Đáp án : D
Mọi hiện tượng xảy ra trong tự nhiên đều cần có năng lượng dưới các dạng khác nhau như: cơ năng, hóa năng, nhiệt năng, điện năng, năng lượng ánh sáng, năng lượng âm thanh, năng lượng nguyên tử
Đại lượng không phải là một dạng năng lượng là “Nhiệt lượng”
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 16. Công suất - Hiệu suất Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 17. Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng Vật Lí 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
- Trắc nghiệm Bài 23. Định luật Hooke - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo
- Trắc nghiệm Bài 22. Biến dạng của vật rắn. Đặc tính của lò xo - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo
- Trắc nghiệm Bài 21. Động lực học của chuyển động tròn. Lực hướng tâm - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo
- Trắc nghiệm Bài 20. Động năng của chuyển động tròn - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo
- Trắc nghiệm Bài 19. Các loại va chạm - Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo
