Giải bài tập Vật lý 10 bài 24
Show Giải bài tập Vật lý 10 bài 24: Công và Công suất là tài liệu hay dành cho các bạn học sinh lớp 10 tham khảo để học tốt hơn môn Vật lý. Đây là tài liệu kèm theo đáp án chắc chắn các bạn học sinh sẽ có kết quả cao trong học tập. Mời các bạn và thầy cô tham khảo chi tiết bài viết dưới đây nhé.
Giải bài tập Vật lý 10 bài 24: Công và Công suất Bài 1 trang 132 SGK Vật Lý 10Phát biểu định nghĩa công và đơn vị công. Nêu ý nghĩa của công âm. Lời giải: Định nghĩa công: Khi lực vector F không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn S theo hướng hợp với hướng của lực góc α thì công thực hiện bởi lực đó được tính bằng theo công thức A = F.S.cosα . Ý nghĩa của công âm: là công của lực cản trở chuyển động Bài 2 trang 132 SGK Vật Lý 10Phát biểu định nghĩa công suất và đơn vị công suất. Nêu ý nghĩa vật lý của công suất? Lời giải: - Định nghĩa: Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian. Công thức:
Đơn vị công suất: Oát (W) - Ý nghĩa của công suất: so sánh khả năng thực hiện công của các máy trong cùng một thời gian. Bài 3 trang 132 SGK Vật Lý 10Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của công suất? A. J.s B. W C. N.m/s D. HP Lời giải: Chọn A. Bài 4 trang 132 SGK Vật Lý 10Công có thể biểu thị bằng tích của A. Năng lượng và khoảng thời gian B. Lực, quãng đường đi được và khoảng thời gian C. Lực và quãng đường đi được D. Lực và vận tốc Chọn đáp án đúng Lời giải: Chọn C. Bài 5 trang 132 SGK Vật Lý 10Một lực F ... Một lực F→ không đổi liên tục kéo một vật chuyển động với vận tốc v theo hướng của F→. Công suất của lực F→ là: A. Fvt B. Fv C. Ft D. Fv2 Chọn đáp án đúng Lời giải: Chọn B. Ta có thể viết:  Bài 6 trang 133 SGK Vật Lý 10Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 30o so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Tính công của lực đó khi hòm trượt đi được 20 m. Lời giải:
Bài 7 trang 133 SGK Vật Lý 10Một động cơ điện cung cấp công suất 15 kW cho một cần cẩu nâng 1000 kg lên cao 30 m. Lấy g = 10 m/s2. Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó? Lời giải: Thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó là: Áp dụng công thức: Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Giải bài tập Vật lý 10 bài 24: Công và Công suất. Chắc hẳn qua bài viết bạn đọc đã nắm được những ý chính cũng như trau dồi được nội dung kiến thức của bài học rồi đúng không ạ? Bài viết cho chúng ta thấy được nội dung hướng dẫn giải chi tiết các bài tập trong sách giáo khoa môn Vật lý lớp 10 bài 24 Công và Công suất. Hi vọng qua bài viết bạn đọc có thêm nhiều tài liệu để học tập môn Vật lý lớp 10. Để giúp bạn đọc có thêm nhiều tài liệu học tập hơn nữa, VnDoc.com mời bạn đọc cùng tham khảo thêm tài liệu học tập các môn được chúng tôi biên soạn và tổng hợp tại các mục sau Toán lớp 10, Hóa học lớp 10.... A. Phương pháp giải- Công của lực F khi vật dịch chuyển được quãng đường s, lực hợp với phương dịch chuyển một góc α: A = F.s.cosα - Đơn vị của công là jun, kí hiệu là J. - Công suất:Công suất (hay tốc độ sinh công) là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian. Đơn vị của công suất là jun trên giây, được đặt tên là oát, kí hiệu W. Ngoài ra người ta còn sử dụng đơn vị thực hành của công là oát giờ (W.h) Ta có: 1Wh = 3600 J; 1kWh = 3600kJ Khái niệm công suất cũng được mở rộng cho tất cả các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học. B. Bài tập vận dụngBài 1:Người ta kéo một cái thùng nặng 20 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây hợp với phương nằm ngang một góc 60°, lực tác dụng lên dây là 300N. a. Tính công của lực đó khi thùng trượt được 10 m. b. Khi thùng trượt, công của trọng lực bằng bao nhiêu? Hướng dẫn: a) Công của lực F kéo thùng đi được 10 m là: A = F.s.cosα = 300.10.cos60° = 1500 J b) Vì trong quá trình vật chuyển động, trọng lực luôn vuông góc với phương chuyển động nên công của trọng lực bằng 0. Bài 2:Một gàu nước có khối lượng 15 kg được kéo cho chuyển động thẳng đều lên độ cao 5m trong khoảng thời gian 1 phút 15 giây. Tính công suất trung bình của lực kéo. Lấy g = 10 m/s2. Hướng dẫn: Công để kéo gàu nước lên thẳng đều bằng công của trọng lực. Do đó: A = m g.h. Suy ra công suất trung bình của lực kéo: Bài 3:Tác dụng lực không đổi 150N theo phương hợp với phương ngang góc 30ovào vật khối lượng 80kg làm vật chuyển động được quãng 20m. Tính công của lực tác dụng. Hướng dẫn A = F.s.cosα = 150.20.cos30o = 2598(J) Bài 4:Vật 2kg trượt trên sàn có hệ số ma sát 0,2 dưới tác dụng của lực không đổi có độ lớn 10N hợp với phương ngang góc 30o. Tính công của lực F và lực ma sát khi vật chuyển động được 5s, lấy g=10m/s2. Hướng dẫn Phân tích bài toán
Giải Fms= µ.(P - Fsinα)=3N Áp dụng định luật II Newton theo phương ngang: Fcosα - Fms= ma => a=2,83m/s2 quãng đường đi được trong 5s: s=0,5.a.t2= 35,375(m) AF= F.s.cosα=306,4(J) AFms= Fms.s.cos180o= -106,125(J) Bài 5:Vật 2kg trượt lên mặt phẳng nghiêng góc 30ovới vận tốc ban đầu là 4m/s, biết hệ số ma sát trượt là 0,2. Tính công của trọng lực và công của lực ma sát, cho g=10m/s2 Hướng dẫn Phân tích bài toán
vo=4m/s; vật dừng lại v=0; Giải Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật. Fms= µN=µ.Pcosα=µ.mg.cosα=2√3 (N) áp dụng định luật II Newton lên phương của mặt phẳng nghiêng -Fms- Psinα=ma => a=-6,73 (m/s2)
Quãng đường mà vật đi được trước khi dừng lại: v2- vo2= 2as => s=1,189m Công của trọng lực: AP= (Psinα).s.cos180 = -11,89 (J) Công của lực ma sát: AFms= Fms.s.cos180 = -2,06 (J) Bài 6:Một ôtô có khối lượng m = 1,5 tấn chuyển động đều trên mặt đường nằm ngang với vận tốc v = 36 km/h. Biết công suất của động cơ ôtô là 10,5 kW. Tính lực ma sát của ôtô và mặt đường. Hướng dẫn: Các lực tác dụng lên xe: Theo định luật II Newwton, ta có: Chiếu lên Oy: N – P = 0 Chiếu lên Ox: Fk- Fms= m.a = 0 (vì chuyển động đều). Công suất của động cơ là 8kW⇒ P = 8 kW. Độ lớn của lực ma sát: Bài 7:Một xe tải khối lượng 2,5 tấn, bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được quãng đường 144 m thì vận tốc đạt được 12 m/s. Hệ số ma sát giữa xe và mặt đường là μ = 0,04. Tính công của các lực tác dụng lên xe trên quãng đường 144m đầu tiên. Lấy g = 10 m/s2. Hướng dẫn: Gia tốc của xe là: Các lực tác dụng lên xe bao gồm: Theo định luật II Newton, ta có: Chiếu lên Oy: N – P = 0 Chiếu lên Ox: Fk- Fms= m.a Độ lớn của lực ma sát là: Fms= μmg = 1000 N. Độ lớn của lực kéo là: Fk- Fms= ma⇔ Fk= ma + Fms= 2250 N. Vậy: Công của lực ma sát: Ams= Fms.s = 1,44.105J. Công của lực kéo: Ak= Fk.s = 3,24.105J. Công của trọng lực và áp lực: AP= AN= 0. Bài 8:Ô tô 2 tấn chuyển động thẳng nhanh dần đều từ vị trí đứng yên sau khi đi được 200m đạt vận tốc 20m/s. Biết hệ số ma sát là 0,2 tính công lực phát động và lực ma sát, cho g=10m/s2 Hướng dẫn Phân tích bài toán m=2000kg; s=200m; vo=0; v=20m/s; µ=0,2; g=10m/s2 Giải chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe v2- vo2= 2as => a=1(m/s2) Fms= µ.N= µ.mg=4000N áp dụng định luật II Newton theo phương ngang FK- Fms= ma => FK= Fms+ ma=6000 (N) AF= FK.s=6000.200=1,2.106(J) AFms= -Fms.s=4000.200=0,8.106(J) Bài 9:Một thang máy khối lượng m=800kg chuyển động thẳng đứng lên cao 10m. Tính công của động cơ để kéo thang máy đi lên khi: a/Thang máy đi lên đều. b/Thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc 1m/s2. Lấy g=10m/s2. Hướng dẫn Chọn chiều dương là chiều chuyển động đi lên của thang máy a/ thang máy đi lên đều => FK= P = m.g = 800.10=8000 (N) AF = F.s = 8000.10=80000 (J) b/ thang máy đi lên nhanh dần đều: FK- P = ma => FK= P + ma=8800 (N) AF= F.s = 8.800.10=88000(J) |
