Giáo án Vật lý 10 (cơ bản) - Chủ đề 2: Công và công suất

CHỦ ĐỀ 2: CễNG VÀ CễNG SUẤT A. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Tính công và công suất khi biết lực F ; quãng đường dịch chuyển và góc Cụng: A = F.s.cosa = P.t (J) Cụng suất:(W) Dạng 2: Tính công và công suất khi biết các đại lượng liên quan đến lực( pp động lực học) và động học. Phương pháp: - Xác định lực F tác dụng lên vật theo phương pháp động lực học (đó học trong chương 2) - Xác định quãng đường s bằng các công thức động học. Nhớ: vật chuyển động thẳng đều: s = v.t Vật chuyển động biến đổi đều: *Chú ý: Nếu vật chịu nhiều lực tác dụng thì công của hợp lực F bằng tổng công các lực tác dụng lên vật AF = AF1+ AF2+....+AFn B. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Người ta kộo một cỏi thựng nặng 30kg trượt trờn sàn nhà bằng một dõy hợp với phương nằm ngang một gúc 450, lực tỏc dụng lờn dõy là 150N. Tớnh cụng của lực đú khi thựng trượt được 15m. Khi thựng trượt cụng của trọng lực bằng bao nhiờu? Giải - Cụng của lực F kộo thựng đi được 15m là: Áp dụng cụng thức: A = F.s.cosα = 1586,25J ( trong đú: F = 150N; S = 15m; cosα = ) - Trong quỏ trỡnh chuyển động trọng lực luụn vuụng gúc với phương chuyển động nờn cụng của Ap = 0. Bài 2: Một xe tải khối lượng 2,5T, bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được quóng đường 144m thỡ vận tốc đạt được 12m/s. Hệ số ma sỏt giữa xe và mặt đường là μ = 0,04. Tớnh cụng của cỏc lực tỏc dụng lờn xe trờn quóng đường 144m đầu tiờn. Lấy g = 10m/s2. Giải - Cỏc lực tỏc dụng lờn xe: , , , . - Ox: - = ma. - Oy: N – P = 0. - Gia tốc của xe là: - Độ lớn của lực kộo là: Fk = Fms + ma = 2250N - Độ lớn của lực ma sỏt: Fms = μ.m.g = 57,6 N. - Cụng của cỏc lực:AP = AN = 0;A K = 3,24.105 J;Ams = 1,44.105J Bài 3: Một ụtụ cú khối lượng m = 1,2 tấn chuyển động đều trờn mặt đường nằm ngang với vận tốc v = 36km/h. Biết cụng suất của động cơ ụtụ là 8kw. Tớnh lực ma sỏt của ụtụ và mặt đường. Giải - Cỏc lực tỏc dụng lờn xe: , , , . - Ox: - = 0 - Oy: N – P = 0. - Độ lớn của lực kộo là: Ta cú: Bài 4: Một vật cú khối lượng nằm yờn trờn mặt phẳng nằm khụng ma sỏt. Tỏc dụng lờn vật lực kộo hợp với phương ngang một gúc . a) Tớnh cụng do lực thực hiện sau thời gian 5s. b) Tớnh cụng suất tức thời tại thời điểm cuối. c) Giả sử giữa vật và mặt phẳng cú ma sỏt trượt với hệ số thỡ cụng toàn phần cú giỏ trị bằng bao nhiờu ? Giải - Chọn trục tọa độ như hỡnh vẽ: - Cỏc lực tỏc dụng lờn vật:,, - Theo định luật II N- T: (1) - Chiếu (1) xuống trục ox: - Vật dưới tỏc dụng của lực thỡ vật chuyển động nhanh dần đều. - Quóng đường vật đi được trong 5s là: a) Cụng của lực kộo: b) Cụng suất tức thời: c) Trong trường hợp cú ma sỏt: Theo định luật II N- T: (1) Chiếu (1) xuống trục oy, ta được: Suy ra: - Cụng của lực ma sỏt : - Cụng của lực kộo: - Cụng của trọng lực và phản lực: , - Cụng toàn phần của vật: