A. Phương pháp giải
- Công của lực F lúc vật dịch chuyển được quãng mặt đường s, lực phù hợp với phương dịch rời một góc α:
A = F.s.cosα
- Đơn vị của công là jun, kí hiệu là J.
Bạn đang xem: Bài tập công và công suất
- Công suất: Công suất (hay vận tốc sinh công) là đại lượng đo bằng công ra đời trong một đơn vị chức năng thời gian.
Đơn vị của năng suất là jun trên giây, chọn cái tên là oát, kí hiệu W.
Ngoài ra fan ta còn sử dụng đơn vị thực hành của công là oát tiếng (W.h)
Ta có: 1Wh = 3600 J;
1kWh = 3600kJ
Khái niệm công suất cũng khá được mở rộng cho toàn bộ các nguồn phát tích điện không bắt buộc dưới dạng sinh công cơ học.
B. Bài bác tập vận dụng
Bài 1: Người ta kéo một cái thùng nặng trăng tròn kg trượt trên sàn nhà bằng một dây phù hợp với phương nằm theo chiều ngang một góc 60°, lực tính năng lên dây là 300N.
a. Tính công của lực đó khi thùng trượt được 10 m.
b. Lúc thùng trượt, công của trọng tải 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) vị trong quá trình vật chuyển động, trọng lực luôn luôn vuông góc với phương hoạt động nên công của trọng lực bằng 0.
Bài 2: Một gàu nước có khối lượng 15 kilogam được kéo cho hoạt động thẳng phần lớn lên chiều cao 5m trong khoảng thời gian 1 phút 15 giây. Tính năng suất trung bình của lực kéo. đem g = 10 m/s2.
Hướng dẫn:
Công nhằm 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 thay đổi 150N theo phương phù hợp với phương ngang góc 30o vào vật cân nặng 80kg có tác dụng 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 bên trên sàn có thông số ma ngay cạnh 0,2 dưới tính năng của lực không đổi có độ mập 10N phù hợp với phương ngang góc 30o. Tính công của lực F và lực ma gần kề khi vật chuyển động được 5s, mang g=10m/s2.
Hướng dẫn
Phân tích bài xích toán
m=2kg; µ=0,2; g=10m/s2; F=10N; α=30o; t=5s
GiảiChọn chiều dương là chiều chuyển động của vật
Fms = µ.(P - Fsinα)=3N
Áp dụng định luật pháp II Newton theo phương ngang:
Fcosα - Fms = ma => a=2,83m/s2
quãng lối đi được vào 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 phương diện phẳng nghiêng góc 30o với vận tốc ban sơ là 4m/s, biết thông số ma tiếp giáp trượt là 0,2. Tính công của trọng lực và công của lực ma sát, mang lại g=10m/s2
Hướng dẫn
Phân tích bài toán
m=2kg; α=30o; g=10m/s2; µ=0,2.
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 công cụ II Newton lên phương của phương diện phẳng nghiêng
-Fms - Psinα=ma => a=-6,73 (m/s2)
Quãng đường nhưng mà vật đi được trước lúc 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 oto có cân nặng m = 1,5 tấn hoạt động đều bên trên mặt con đường nằm ngang với gia tốc v = 36 km/h. Biết công suất của hộp động cơ ôtô là 10,5 kW. Tính lực ma ngay cạnh của ôtô và mặt đường.
Hướng dẫn:
Các lực chức năng lên xe:
Theo định pháp luật II Newwton, ta có:
Chiếu lên Oy: N – p = 0
Chiếu lên Ox: Fk - Fms = m.a = 0 (vì vận động đều).
Công suất của bộ động cơ là 8kW ⇒ p = 8 kW.
Độ bự của lực ma sát:
Bài 7: Một xe cộ tải trọng lượng 2,5 tấn, bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khoản thời gian đi được quãng con đường 144 m thì gia tốc đạt được 12 m/s. Thông số ma cạnh bên giữa xe và mặt con đường là μ = 0,04. Tính công của những lực tác dụng lên xe trên quãng con đường 144m đầu tiên. đem g = 10 m/s2.
Hướng dẫn:
Gia tốc của xe pháo là:
Các lực công dụng lên xe pháo bao gồm:
Theo định biện pháp II Newton, ta có:
Chiếu lên Oy: N – p. = 0
Chiếu lên Ox: Fk - Fms = m.a
Độ phệ của lực ma ngay cạnh là: Fms = μmg = 1000 N.
Độ bự của sức kéo là: Fk - Fms = ma ⇔ Fk = ma + Fms = 2250 N.
Vậy:
Công của lực ma sát: Ams = Fms.s = 1,44.105 J.
Công của lực kéo: Ak = Fk.s = 3,24.105 J.
Xem thêm: Tìm Giới Hạn Dạng Vô Định Bằng Quy Tắc Lopitan, Quy Tắc L'Hôpital
Công của trọng tải và áp lực: AP = AN = 0.
Bài 8: Ô sơn 2 tấn vận động thẳng nhanh dần những từ địa điểm đứng yên sau khi đi được 200m đạt vận tốc 20m/s. Biết hệ số ma gần kề là 0,2 tính công lực phát động và lực ma sát, mang lại g=10m/s2
Hướng dẫn
Phân tích bài xích 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 biện pháp 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 vùng dậy cao 10m. Tính công của hộp động cơ để kéo thang máy tăng trưởng khi: