CHƯƠng IV: CÁC ĐỊnh luật bảo toàn chủ Đề 2: CÔng – CÔng suấT – NĂng lưỢng I. Bài tập mẫU: Bài 1
tải về 70.62 Kb.
|
- Điều hướng trang này:
- G iải 1. Xét trên đoạn đường AB
- 2. Xét trên đoạn đường dốc BC.
- 3. Tìm lực tác dụng lên xe để xe lên đến đỉnh dốc C.
- II. LUYỆN TẬP: Dạng 1: Tính công của lực: Bài 1
- Dạng 2: Tính công suất Bài 1
- Dạng 3: Động năng – Định lí động năng Bài 1
- Dạng 4: Thế năng trọng trường – thế năng đàn hồi: Bài 1
- Dạng 5: Cơ năng – Định luật bảo toàn cơ năng Bài 1
- Dạng 6: Định lí cơ năng Bài 1
| CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Chủ Đề 2: CÔNG – CÔNG SUẤT – NĂNG LƯỢNG I. BÀI TẬP MẪU: Bài 1: Một xe tải khối lượng 2,5T, bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được quãng đường 144m thì vận tốc đạt được 12m/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 = 10m/s2. Giải - Các lực tác dụng lên xe: - Ox: - - Gia tốc của xe là: - Độ lớn của lực kéo là: Fk = Fms + ma = 2250N - Độ lớn của lực ma sát: Fms = μ.m.g = 57,6 N. - Công của các lực:AP = AN = 0;A K = 3,24.105 J;Ams = 1,44.105J Bài 2 Một ôtô có khối lượng m = 1,2 tấn chuyển động đều trên mặt đường nằm ngang với vận tốc v = 36km/h. Biết công suất của động cơ ôtô là 8kW. Tính lực ma sát của ôtô và mặt đường. Giải - Các lực tác dụng lên xe: - Ox: - Oy: N – P = 0. - Độ lớn của lực kéo :
Bài 4: Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động trên đường thẳng nằm ngang AB dài 100m, khi qua A vận tốc ô tô là 10m/s và đến B vận tốc của ô tô là 20m/s. Biết độ lớn của lực kéo là 4000N. 1. Tìm hệ số masat 1 trên đoạn đường AB. 2. Đến B thì động cơ tắt máy và lên dốc BC dài 40m nghiêng 30o so với mặt phẳng ngang. Hệ số masat trên mặt dốc là 2 = 3. Nếu đến B với vận tốc trên, muốn xe lên dốc và dừng lại tại C thì phải tác dụng lên xe một lực có hướng và độ lớn thế nào? G  iải
1. Xét trên đoạn đường AB: Các lực tác dụng lên ô tô là: Theo định lí động năng: AF + Ams = => F.sAB – 1mgsAB = => 21mgsAB = 2FsAB - m Thay các giá trị F = 4000N; sAB= 100m; vA = 10ms-1 và vB = 20ms-1 và ta thu được 1 = 0,05 2. Xét trên đoạn đường dốc BC. Giả sử xe lên dốc và dừng lại tại D  Theo định lí động năng: AP + Ams =  m  = - m
=> - mghBD – ’mgsBDcos- <=> gsBDsin + ’gsBDcos gsBD(sin + ’cos) =
=> sBD = thay các giá trị vào ta tìm được sBD = Vậy xe không thể lên đến đỉnh dốc C. 3. Tìm lực tác dụng lên xe để xe lên đến đỉnh dốc C. Giả sử xe chỉ lên đến đỉnh dốc: vc = 0, SBC = 40m Khi đó ta có: AF + Ams + Ap = - => FsBC - mghBC – ’mgsBCcos- => F = mg(sin + ’cos) - Vậy động cơ phải tác dụng một lực tối thiểu là 2000N thì ô tô mới chuyển động lên tới đỉnh C của dốc. Bài 5: Một vật có khối lượng 10 kg, lấy g = 10 m/s2. a/ Tính thế năng của vật tại A cách mặt đất 3m về phía trên và tại đáy giếng cách mặt đất 5m với gốc thế năng tại mặt đất. b/ Nếu lấy mốc thế năng tại đáy giếng, hãy tính lại kết quả câu trên c/ Tính công của trọng lực khi vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất. Nhận xét kết quả thu được. Giải Lấy gốc thế năng tại mặt đất h = 0 a/ + Tại độ cao h1 = 3m: Wt1 = mgh1 = 60J + Tại mặt đất h2 = 0: Wt2 = mgh2 = 0 + Tại đáy giếng h3 = -3m: Wt3 = mgh3 = - 100J b/ Lấy mốc thế năng tại đáy giếng + Tại độ cao 3m so mặt đất h1 = 8m: Wt1 = mgh1 = 160J + Tại mặt đất h2 = 5m: Wt2 = mgh2 = 100 J + Tại đáy giếng h3 = 0: Wt3 = mgh3 = 0 c/ Công của trọng lực khi vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất: A31 = Wt3 – Wt1 + Khi lấy mốc thế năng tại mặt đất A31 = Wt3 – Wt1 = -100 – 60 = -160J +Khi lấy mốc thế năng đáy giếng A31 = Wt3 – Wt1 = 0 – 160 = -160J Bài 6: Lò xo có độ cứng k = 200N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ. Khi lò xo bị nén 2cm thì thế năng đàn hồi của hệ bằng bao nhiêu? Nếu tăng khối lượng vật nặng lên 2 lần thì thế năng của hệ thay đổi thế nào nếu độ biến dạng không đổi? Giải: Lấy mốc thế năng tại vị trí lò xo không biến dạng. - Thế năng đàn hồi của lò xo khi bị nén 2cm: Wtđh = ½.kx2 = ½.200.0,022 = 0,04J - Từ công thức tính thế năng đàn hồi, ta có Wtđh không phụ thuộc vào khối lượng vật nặng m nên khi thay đổi m, thế năng của hệ không đổi. II. LUYỆN TẬP: Dạng 1: Tính công của lực: Bài 1: a)Tính công của 1 người kéo vật biết người này dùng 1 lực F = 100N và phương của lực hợp với hướng chuyển động góc 300 thì vật chuyển động được 1km. b) Tính công cần thiết để nâng đều 1 vật có khối lượng m= 50kg theo phương thẳng đứng lên độ cao h = 5m (cho g = 10m/s2) ĐS:a. 50000 Bài 2: Một máy bay có khối lượng m = 3 tấn, bay lên thẳng đều với vận tốc 54km/h. Tính công do lực nâng thực hiện trong 1 phút. ĐS: 27.106 J Bài 3: Vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang với vận tốc v = 7,2km/h nhờ lực kéo F hợp với hướng chuyển động góc  = 600, độ lớn F= 40N. Tính công của lực F thực hiện trong thời gian 10 phút.
ĐS: 24000 J Bài 4: Xe ô tô chuyển động nhanh dần đều không vận tốc đầu đi được quãng đường s = 100m thì đạt vận tốc v = 72km/h. Khối lượng ô tô m = 1 tấn. Lấy g = 10m/s2. Hệ số ma sát giữa xe và đường là  =0,05. Tính công do lực kéo thực hiện.
ĐS: 250000 J Bài 5: Ô tô bắt đầu chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, sau khi đi được quãng đường 100m thì vận tốc là 72km/h. Tính công của lực ma sát trên đoạn đường ấy, biết hệ số ma sát = 0,005, m = 1,8tấn. Lấy g = 10m/s2.
ĐS: 9000J Bài 6: Một thang máy chuyển đông nhanh dần đều lên cao với gia tốc 2m/s2. Tính công mà đông cơ thang đã thực hiện trong 5s đầu. Cho khối lượng thang m = 1 tấn, g = 10m/s2 ĐS: 300000J Bài 7: Sau khi cất cánh được 0,5 phút máy bay có khối lượng m = 6 tấn lên độ cao h = 900m. Coi chuyển động này là chuyển động nhanh dần đều. Tính công của động cơ máy bay. ĐS: 64800000J Dạng 2: Tính công suất Bài 1: Một vật chuyển động đều trên một mặt phẳng ngang trong một phút với vận tốc 36km/h dưới tác dụng của lực kéo 20N hợp với mặt ngang một góc  = 600.Tính công và công suất của lực kéo trên.
ĐS: A = 600J; P = 10W Bài 2: Một gàu nước khối lượng 10kg được kéo đều lên độ cao 5m trong khoảng thời gian 1ph 40s. Tính công suất trung bình của lực kéo? Lấy g =10 m/s2 ĐS: 5W
Bài 3: Một động cơ điện cung cấp công suất 15kW cho một cần cẩu nâng vật nặng 1000 kg lên cao 30m. Lấy g = 10 m/s2. Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó? ĐS: 20s
ĐS:138,3J; 230,5W; 115,3W
ĐS:1500W; 3857kJ Bài 6: Một ô tô khối lượng 1 tấn, khi tắt máy chuyển động xuống dốc thì có vận tốc không đổi v = 54km/h . Hỏi động cơ ô tô phải có công suất bằng bao nhiêu để có thể lên được dốc trên với vận tốc không đổi là 54km/h? Biết độ nghiêng của dốc là 4% ( phần trăm của tỉ số h/l) , lấy g = 10 m/s2. ĐS:12.103W Bài 7: Nước từ đập cao 120m chảy qua ống vào tua bin với lưu lượng 20 m3/s. Biết hiệu suất của tua bin là 65%, tìm công suất phát điện của tua bin? ĐS: 15,6.106W Bài 8: Một nhà máy thủy điện có công suất phát điện 200000 kW và có hiệu suất 80%. Mực nước ở hồ chứa nước có độ cao 1000m so với tua bin của máy phát điện. Tính lưu lượng nước trong đường ống dẫn nước từ hồ chứa nước đến tua bin máy phát điện (m3/s). Lây g = 10m/s. ĐS: 25m3/s Bài 9: Muốn bơm nước từ một giếng sâu 15m lên mặt đất người ta dùng bơm có công suất 2CV (mã lực), hiệu suất của máy bơm là 50%. Tính lượng nước (m3) bơm được trong 1 giờ. Biết g = 10m/s2, 1CV = 736W. ĐS: 17,644m3 Dạng 3: Động năng – Định lí động năng Bài 1: Một ô tô có khối lượng m = 4000kg đang chạy với vận tốc 10m/s thì lái xe thấy một chướng ngại vật cách xe 10m, người lái xe lập tức hãm phanh a.Nếu Fh = 25000N thì xe dừng cách chướng ngại vật bao nhiêu? b.Nếu Fh = 10000N thì xe va vào chướng ngại vật . Tính vận tốc và động năng của xe lúc va vào chướng ngại vật. ĐS: a. 2m; b. Wđ = 100000J và v = 7,1m/s Bài 2: Tính công cần thực hiện để làm một xe nặng 1 tấn giảm vận tốc từ 108km/h xuống 36km/h. ĐS: -400000 J Bài 3: Một xe khối lượng 80kg trượt từ trên dốc xuống sau khi đã thu vận tốc 5m/s nó tiếp tục chuyển động trên đường ngang. Tính lực ma sát tác dụng lên xe trên đường ngang biết rằng xe đó dừng lại sau khi đã đi được 40m . ĐS: 25 N
ĐS: -250000J; 50m
ĐS: 37,5 J Bài 6: Một vật khối lượng  được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc  . Tính động năng của vật sau khi ném  :
ĐS: 1,25J Bài 7: Một viên đạn có khối lượng  bắn vào tường dày 20cm với vận tốc  , khi ra khỏi bức tường vận tốc viên đạn là  . Tính lực cản của bức tường lên viên đạn ?
ĐS: 10500 N Dạng 4: Thế năng trọng trường – thế năng đàn hồi: Bài 1: Vật có khối lượng m= 100g ở cách mặt đất 100cm. Tính thế năng của vật khi chọn gốc thế năng ở đất. ĐS: 1J
a. Tìm thế năng trọng trường của vật tại vị trí của vật xuẩt phát và tại các trạm dừng. Lấy mặt đất làm mốc. b. Tính công do trọng lực thực hiện khi buồng cáp treo di chuyển: - Từ vị trí xuất phát tới trạm dừng thứ nhất. - Từ trạm dừng thứ nhất tới trạm dừng tiếp theo. ĐS: 80000J; 4,4.106J; 104.105J; 4320000J; 6.106J
ĐS: - 0,05 J Bài 4: Một lò xo có độ cứng  . Tính công của lực đàn hồi của lò xo khi nó dãn thêm 5cm.
a) Từ chiều dài tự nhiên là bao nhiêu? b)Từ vị trí đã dãn 10cm là bao nhiêu? c) Từ vị trí đã nén 10cm ĐS: a/-0,25 J; b/ -1J; c/ 0,75J
ĐS: 2,25J Dạng 5: Cơ năng – Định luật bảo toàn cơ năng Bài 1: Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu v0 = 20m/s. coi lực cản không khí không đáng kể. Cho g = 10 m/s2 a.Tính độ cao cực đại của vật b.Ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng c.Ở độ cao nào thế năng bằng nửa động năng ĐS: a/20 m; b/ 10 m; c/ 6,7 m )
a.Tìm độ cao cực đại vật đạt được b.Ở độ cao nào vận tốc của vật chỉ bằng một nửa vận tốc đầu ĐS: 20 m ; 15 m Bài 3: Một hòn bi có khối lượng 20g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4m/s từ độ cao 1,6m so với mặt đất. Cho g = 10 m/s2 a) Tính trong hệ quy chiếu mặt đất các giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được. ĐS: a. Wđ = 0,16J; Wt = 0,31J; W = 0,47J ; b. hmax = 2,42m Bài 4: Một vật có khối lượng 1,5kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 8m hợp với phương ngang một góc 300. Xét trường hợp vật trượt không ma sát và lấy g = 10m/s2. a. Tính cơ năng của vật tại đỉnh dốc? b. Tìm vận tốc của vật tại chân dốc? ĐS: 60J; 8,9m/s Bài 5: Một vật trượt không ma sát từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10m có góc nghiêng hợp với phương ngang một góc 300. Vận tốc ban đầu bằng 0. dùng định luật bảo toàn cơ năng, tính vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng? Lấy g =10m/s2. ĐS: 10m/s Bài 6: Một con lắc đơn có chiều dài 1m. Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc 450 rồi thả nhẹ. Tính vận tốc con lắc khi nó đi qua vị trí mà dây làm với phương thẳng đứng góc 300. Lấy g = 10 m/s2. Vị trí nào con lắc có vận tốc cực đại? ĐS: 1,78m/s; Bài 7: Một con lắc đơn có chiều dài 1m, kéo cho dây làm với đường thẳng đứng một góc 450 rối thả nhẹ. Tính vận tốc của con lắc khi: a. Sợi dây qua vị trí cân bằng. b. Sợi dây hợp với đường thẳng đứng một góc 300 c. Tính lực căng dây khi qua vị trí cân bằng. Cho khối lượng vật m = 50g. Cho g = 10 m/s2 ĐS:
ĐS:
a b. Tính lực căng dây? ĐS:
ĐS: 2m/s2. 6N Bài 11: Bắn một viên đạn khối lượng m = 10g với vận tốc v vào một túi cát được treo nằm yên có khối lượng M = 1 kg. Va chạm là mềm, đạn mắc lại trong túi cát và chuyển động cùng với túi cát. a. Sau va chạm, túi cát được nâng lên độ cao h = 0,8m so với vị trí ban đầu. Hãy tìm vận tốc của đạn. b. Tính phần trăm động năng ban đầu của đạn đã chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác? ĐS:404m/s; 99% Dạng 6: Định lí cơ năng Bài 1: Một vật có khối lượng m = 1kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh 1 mặt phẳng dài 10m, góc nghiêng 300 so với phương ngang, g = 10m/s2 a)Tính cơ năng ban đầu của vật b) Nếu hệ số ma sát c) Nếu hệ số ma sát ĐS: 50J; v = 9,1m/s; v’ = 6,43m/s
a. Trên mặt dốc không có ma sát. b. Hệ số ma sát của mặt dốc bằng 0,433. ĐS:
a.Dùng ĐLBT năng lượng tính vận tốc của vật ở cuối mặt phẳng nghiêng b.Ở chân mặt nghiêng vật tiếp tục trượt trên mặt phẳng ngang có hệ số ma sát ĐS: v = a) Tính vận tốc của xe tại chân dốc b) Xe chạy lên dốc được 8m thì dừng lại. Tính công trọng lực trên đường dốc. ĐS: V = 12m/s ; Bài 6: Từ một đỉnh tháp có chiều cao 20m người ta ném một hòn đá nặng 50g lên cao với vận tốc đầu 18m/s. Khi rơi tới mặt đất, hòn đá có vận tốc 20 m/s. Lấy g = 10 m/s2. Tính công của lực cản của không khí ĐS:
Áp dụng số: l = 1m; m = 0,628kg, g = 10 m/s2, v0 = 5 m/s. ĐS: 4,5N
ĐS: 0,041N
a. Vận tốc của búa và cọc sau va chạm? b. Lực trung bình đóng vào cọc ( coi như trực đối với lực cản của đất), biết rằng búa và cọc lún vào đất một khoảng d = 0,16m. c. Hiệu suất của búa? ( Tỉ số giữa công có ích và công đã tiêu tốn để nâng búa lên độ cao h) ĐS: 3,2m/s; 84000N; 52,5% B  ài 10: Từ đỉnh A (có độ cao h = 1,5m) của một mặt phẳng nghiêng góc ( tan = 1/3) so với phương ngang, một vật nặng khối lượng m trượt không có vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng rồi trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trên cả đoạn đường  = 0,15. Tính đoạn đường x mà vật đi được trên mặt phẳng ngang.
Каталог: 2012 2012 -> Những câu nói tiếng Anh hay dùng hằng ngày 2012 -> I. NỘi dung quy hoạch cao đỘ NỀn và thoát nưỚc mặt bản đồ hiện trạng cao độ nền và thoát nước mặt 2012 -> BÀI 1: KỸ NĂng thuyết trình tổng quan về thuyết trình 1 Khái niệm và các mục tiêu 2012 -> Người yêu lạ lùng nhất 2012 -> Thi thử ĐẠi họC ĐỀ thi 11 MÔN: tiếng anh 2012 -> SÔÛ giao thoâng coâng chính tp. Hcm khu quaûn lyù giao thoâng ñOÂ thò soá 2 2012 -> Commerce department international trade 2012 -> Những câu châm ngôn hay bằng tiếng Anh 2012 -> BỘ giáo dục và ĐÀo tạO ĐỀ thi tuyển sinh đẠi họC 2012 Môn Thi: anh văN – Khối D 2012 -> Tuyển tập 95 câu hỏi trắc nghiệm hay và khó Hoá học 9 Câu 1 tải về 70.62 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|
, 
, 
, 
.
- 
= ma.
thì gặp một vật cách đầu xe 15m, xe phải hãm phanh đột ngột và đã dừng lại cách vật một đoạn 5m. Tính lực hãm xe. ( Bỏ quả ma sát và sức cản không khí)
. Hỏi xe có lên đến đỉnh dốc C không?
) 
m < sBC
= 2000.10(0,5 + 
)- 
= 2000N
J ; b. 2500J
ban đầu đứng yên. Muốn tăng vận tốc của vật lên 5m/s thì phải sử dụng một công là bao nhiêu?
và chiều dài tự nhiên 
, treo vào nó một vật khối lượng 
. Áp dụng định lí động năng tính vận tốc của A và B sau khi B trượt được 10m trên mặt phẳng nghiêng?
, chiều cao 0,8m
rồi dừng lại. Dùng định lý động năng tính quãng đường vật đi trên đoạn đường nằm ngang 
m/s ; S = 3m
sau khi chạy được quãng đường 72m thì xe lên 1 dốc nghiêng 300
= - 40000J
=3,14.