Picture of the author
Picture of the author
SGK Vật Lý 10»Định Luật Bảo Toàn»Bài 24: Công Và Công Suất

Bài 24: Công Và Công Suất

Lý thuyết Công Và Công Suất Vật Lý 10 bộ sách giáo khoa. Nay chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu lý thuyết và bài tập minh họa một cách đầy đủ, dễ hiểu.

Xem thêm

A. Kiến thức

I. Công

1. Định nghĩa

Công của lực không đổi thực hiện là một đại lượng đo bằng tích độ lớn F của lực và hình chiếu của độ dời điểm đặt trên phương của lực:

bai-24-cong-va-cong-suat-2

Đơn vị công là Jun (J).

1 Jun là công thực hiện bởi lực có độ lớn 1 niutơn khi điểm đặt của lực có độ dời 1 mét theo phương của lực

1 Jun = 1 Niutơn × 1 mét.

Với là góc hợp bởi lực với hướng của độ dời s.

2. Các trường hợp

  • cos > 0 thì A > 0: công phát động.
  • cos < 0 thì A < 0: công cản.
  • cos = 0 thì A = 0: lực tác dụng không thực hiện công.

II. Công suất

1. Định nghĩa

Công suất là đại lượng bằng thương số giữa công A thực hiện và thời gian t cần để thực hiện công ấy.

Biểu thức:

Đơn vị: Watt (oát), kí hiệu W

Chú ý:

1 oát là công suất của máy sinh công 1 jun trong 1 giây.

  • 1 W =  
  • 1 kW = 103 W (kW: kilô oát)
  • 1 MW = 106 W (MW: mêga oát)

kWh là đơn vị của công:1 kWh = 3,6.106J (dùng để đo năng lượng điện)

Đơn vị công suất thường dùng trong chế tạo máy là mã lực, kí hiệu: CV (Pháp, 1 CV = 736 W), HP (Anh, 1 HP = 746 W)

2. Liên hệ giữa công suất và lực – Ứng dụng:

Nếu lực không đổi, ta có thể viết:

Nếu là vận tốc trung bình thì P là công suất trung bình của lực tác dụng lên vật.

Nếu là vận tốc tức thời thì P là công suất tức thời của lực tác dụng lên vật tại thời điểm mà ta xét.

Ứng dụng: Hộp số trong ôtô, xe máy hay líp nhiều tầng.

Vì theo biểu thức trên ta có công suất của xe P không đổi nên lực tác dụng và vận tốc chuyển động của xe tỉ lệ nghịch nhau. Do đó, khi xe lên dốc để tăng lực tác dụng người ta phải giảm vận tốc của xe (chuyển đổi bánh răng trong hộp số về số nhỏ); ngược lại, khi xe chạy nhanh lực tác dụng giảm.

3. Hiệu suất của máy

Là tỉ số giữa công có ích Ai với công của lực phát động (công toàn phần) Atp:

H = hoặc H =   (thường H < 100%).

B. Bài tập luyện tập công và công suất của trường Nguyễn Khuyến

Câu 1. Đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của một vật trong một đơn vị thời gian được gọi là

  1. công cản.
  2. công phát động.
  3. hiệu suất.
  4. công suất.

Câu 2. Ki-lô-oat giờ (kWh) là đơn vị của

  1. hiệu suất.
  2. công suất.
  3. động lượng.
  4. công.

Câu 3. Trong quá trình chuyển động thẳng từ A đến B, một vật chịu tác dụng của lực . Gọi α là góc hợp bởi và . Muốn công của lực  thực hiện là công cản thì

  1. 1800 ≥ α > 900.
  2. 00 ≤ α < 900.
  3. α = 900.
  4. α = 00.

Câu 4. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về công?

  1. Khi một vật chuyển động thẳng đều, công của hợp lực tác dụng lên vật bằng 0.
  2. Trong chuyển động tròn, lực hướng tâm không thực hiện công.
  3. Lực là đại lượng véctơ, do đó công cũng là đại lượng véctơ.
  4. Công của lực là đại lượng vô hướng và có giá trị đại số.

Câu 5. Người ta dùng máy có công suất P = 200 W để kéo một vật trên mặt sàn nằm ngang. Công mà máy thực hiện được sau thời gian 1 phút là

  1. 200 J.
  2. 1,2.104 J.
  3. 3,33 J.
  4. 40.103 J.

Câu 6. Một con ngựa kéo một chiếc xe chuyển động trên mặt đường nằm ngang dài 7200 m. Biết lực kéo có độ lớn 500 N và hợp với phương ngang góc 600. Công của con ngựa thực hiện trên quãng đường trên là

  1. 20.105 J.
  2. 31,2.105 J.
  3. 18.105 J.
  4. 40.105 J.

Câu 7. Một lực có độ lớn 10 N liên tục kéo một vật chuyển động thẳng đều với vận tốc 5 m/s theo hướng của lực trong thời gian 2 s. Công suất của lực  trong thời gian đó là

  1. 50 W.
  2. 100 W.
  3. 20 W.
  4. 250 W.

Câu 8. Vật có khối lượng 750 g rơi không vận tốc đầu từ độ cao 20 m xuống đất. Bỏ qua lực cản của không khí, lấy g = 10 m/s2. Công của trọng lực trong quá trình rơi là

  1. 7500 J.
  2. 150 J.
  3. 1500 J.
  4. 15 J.

Câu 9. Một ô tô khởi hành trên đường thẳng nằm ngang với lực phát động là 2000 N. Sau thời gian t ô tô đạt vận tốc 36 km/h. Công suất trung bình của động cơ xe trong thời gian trên là

  1. 10 kW.
  2. 10 MW.
  3. 20 kW.
  4. 20 MW.

Câu 10. Một vật có khối lượng 1 kg đứng yên trên mặt sàn nằm ngang. Tác dụng lên vật một lực có độ lớn không đổi có phương nằm ngang và sau khoảng thời gian 2,5 s vật có vận tốc 10 m/s. Hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là 0,1. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực kéo thực hiện trong khoảng thời gian trên là

  1. 75 J.
  2. 15 J.
  3. 62,5 J.
  4. 55 J.
ĐÁP ÁN

Câu 1. D

Câu 2. D

Câu 3. A

Câu 4. C

Công là đại lượng vô hướng

Câu 5. B

Ta có: A = P.t = 200.60 = 12000 J

Câu 6. C

Ta có: A = F.s.cosα = 500.7200.cos600 = 18.105 J

Câu 7. A 

Ta có: P = F.v =  50 W

Câu 8. B

Ta có: A = P.s.cosα = mg.h.cos00 =  150 W

Câu 9. A

Ta có: Ptb = F.vtb = = 10000 W = 10 kW

Câu 10. C

bai-24-cong-va-cong-suat-1

Ta có: = 4 m/s2

Theo định luật II Niu-tơn:

Chiếu biểu thức (1) lên chiều dương ta được:  

Suy ra F = 1.4 + 0,1.1.10 = 5 N

= 0 + 0,5.4.2,52 = 12,5 m

 J


Giáo viên biên soạn: Nguyễn Văn Sơn

Đơn vị: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến

Tác giả: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến - Tổ Vật Lý

Bài 23: Động Lượng – Định Luật Bảo Toàn Động Lượng
Bài 25: Động năng