Bài 13: Công cơ học

Bài 13: CÔNG CƠ HỌC

13.1. Một nhóm học sinh đẩy một xe chở đất đi từ A đến B trên một đoạn đường bằng phẳng nằm ngang. Tới B đổ hết đất trên xe xuống rồi lại đẩy xe không theo đường cũ về A. So sánh công sinh ra ở lượt đi và lượt về.

     A. Công ở lượt đi bằng công ở lượt về vì đoạn đường đi được như nhau

     B. Công ở lượt đi lớn hơn vì lực kéo ở lượt đi lớn hơn lực kéo ở lượt về

     C. Công ở lực về lớn hơn vì xe không thì đi nhanh hơn

     D. Công ở lượt đi nhỏ hơn vì kéo xe nặng thì đi chậm hơn.

Đáp án: B

13.2. Một hòn bi sắt lăn trên mặt bàn nhẵn nằm ngang. Nếu coi như không có ma sát và lực cản của không khí thì có công nào được thực hiện không?

Đáp án: Không có công nào thực hiện, vì theo phương chuyển động của hòn bi không có lực nào tác dụng. Tác dụng vào hòn bi lúc này có hai lực. lực hút của Trái đất và phản lực của mặt bàn lên hòn bi. Hai lực này cân bằng nhau và đều vuông góc với phương chuyển động.

13.3. Người ta dùng một cần cẩu để nâng một thùng hàng khối lượng 2500kg lên độ cao 12m. Tính công thực hiện được trong trường hợp này.

Đáp án: Thùng hàng có khối lượng là 2500 kg nên có trọng lượng là P=25000N. Công thực hiện khi nâng thùng hàng lên độ cao 12m là:

A=25000.12=300000J=300kJ

 13.4. Một con ngựa kéo xe chuyển động đều với lực kéo là 600N. Trong 5 phút công thực hiện được là 360kJ. Tính vận tốc của xe.

Đáp án: Quãng đường xe đi được do lực kéo của con ngựa

s=A/F=360000/600=600m.

Vận tốc chuyển động của xe là: v=s/t=600/300=2m/s.

 13.5*. Hơi nước có áp suất không đổi là p = 6.10⁵N/m² được dẫn qua van vào trong xilanh và đẩy pittông chuyển động từ vị trí AB đến vị trí A’B’ (H.13.1). Thể tích của xilanh nằm giữa hai vị trí AB và A’B’ của pittông là V = 15dm³ . Chứng minh rằng của hơi sinh ra bằng thể tích của p và V. Tính công đó sinh ra J.

Đáp án: Lực hơi nước tác dụng lên pit-tông là F=p.S, trong đó S là diện tích của mặt pit-tông. Gọi h là quãng đường dịch chuyển của pit-tông thì thể tích của xilanh giữa hai vị trí AB và A’B’ của pit-tông là V=S.h.

Vậy: h=V/S

Do đó công của hơi nước đẩy pit-tông là: A=F.h=(p.SV)/S=p.V

Với p=600000N/m², V=15 dm³=0,015m³. 

Ta có công là: A=p.V=600000.0,015=9000J

13.6. Trường hợp nào dưới đây có công cơ học?

A. Một quả bưởi rơi từ cành cây xuống

B. Một lực sĩ cử tạ đang đứng yên ở tư thể đỡ quả tạ

C. Một vật sau khi trượt xuống hết một mặt phẳng nghiêng, trượt đều trên mặt bàn nhẵn nằm ngang coi như không có ma sát

D. Hành khách đang ra sức đẩy một xe khách bị chết máy, nhưng xe vẫn không chuyển động được.

Đáp án: A, C

13.7. Phát biểu nào dưới đây là đúng?

A. Jun là công của một lực làm vật chuyển dịch được 1m
B. Jun là công của lực làm dịch chuyển dịch một vật có khối lượng là 1kg một đoạn đường 1m

C. Jun là công của lực 1N làm dịch chuyển một vật một đoạn 1m

D. Jun là công của lực 1N làm dịch chuyển một vật một đoạn 1m theo phương của lực

Đáp án: 

13.8. Một vật trọng lượng 2N trượt trên một bằng bàn nằm ngang được 0,5m. Công của lực là:

A. 1J               

B. 0J               

C. 2J               

D. 0,5J

13.9. Tính công của lực năng một búa máy có khối lượng là 20 tấn lên cao 120cm

13.10. Tính công cơ học của một người nặng 50kg thực hiện khi đi đều trên một đoạn đường nằm ngang 1km. Biết rằng, công của một người khi đi đều trên đường nằm ngang thì bằng 0,05 lần công của lực nâng người đó lên độ cao bằng đoạn đường đó.

13.11. Một đầu tàu kéo một đoàn tàu chuyển động từ ga A tới ga B trong 15 phút với vận tốc 30km/h. Tại ga B đoàn tàu được mắc thêm toa và do đó chuyển động đều từ ga B đến C với vận tốc nhỏ hơn trước 10km/h. Thời gian đi từ ga B đến ga C là 30 phút. Tính công của đầu tàu đã sinh ra biết rằng lực kéo của đầu tàu không đổi là 40 000N

13.12. Một vận động viên nhảy cao đạt được thành tích là 2,1m. Giả sử vận động viên đó là nhà du hành vũ trụ lên Mặt Trăng thì trên Mặt Trăng người ấy nhảy cao được bao nhiêu mét? Biết rằng lực hút của Trái Đất lên vật ở mặt đất lớn hơn lực hút của Mặt Trăng lên vật ấy ở trên Mặt Trăng 6 lần và ở trên Mặt Trăng người ấy phải mặc thêm bộ áo giáp vũ trị nặng bằng 1/5 thân thể người đó. Công của cơ bắp sinh ra trong mỗi lần nhảy coi là như nhau