1. Bài 15. Năng lượng và công

Đề bài

Câu 1 :

Một ôtô kéo một khối hàng có M=2000kg chuyển động thẳng đều trên một đoạn đường ngang dài 100m, hệ số ma sát giữa khối hàng và mặt đường là 0,01. (g=10m/s2) . Ôtô đó đã thực hiện một công lên khối hàng là:

  • A.
    20kJ
  • B.
    18kJ
  • C.
    16kJ
  • D.
    22kJ

Câu 2 :

Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Cho biết hệ số ma sát là 0,3. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là:

  • A.
    1125kJ  
  • B.
    – 1125kJ  
  • C.
    – 1225kJ 
  • D.
    1225kJ

Câu 3 :

Một chiếc ô tô sau khi tắt máy còn đi được 100m. Biết ô tô nặng 1,5 tấn, hệ số cản bằng 0,25 (Lấy g = 10m/s2). Công của lực cản có giá trị là:

 

  • A.
    375J        
  • B.
     375kJ         
  • C.
     – 375kJ          
  • D.
    – 375J

Câu 4 :

Một lực 2500 N tác dụng theo phương ngang được đặt lên một chiếc xe có khối lượng 500kg đang đứng yên trên một mặt phẳng ngang. Biết tổng lực cản chuyển động luôn là 1000N. Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là :

 

  • A.
     900 J.           
  • B.
     90 J.        
  • C.
    9 J. 
  • D.
     9 kJ.

Câu 5 :

Cho hệ như hình vẽ:

Biết α=300, m1=1kg;m22kg. Công của trọng lực của hệ thống khi m1 đi lên không ma sát trên mặt phẳng nghiêng được quãng đường 1m.

  • A.

    5J

  • B.

    15J

  • C.

    20J

  • D.

    25J

Câu 6 :

Một ô tô chạy đều trên đường với vận tốc 72km/h. Công suất trung bình của động cơ là 60kW. Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường 6km là:

  • A.

    1,8.106 J.

  • B.

    15.106 J.

  • C.

    1,5.106 J.

  • D.

    18.106 J.

Câu 7 :

Thả rơi một hòn sỏi khối lượng 50g từ độ cao 1,2m so với mặt đất xuống một giếng sâu 3m. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy g=10m/s2)

  • A.

    0,6J

  • B.

    0,3J

  • C.

    2,1J

  • D.

    0,9J

Câu 8 :

Một lực F=50N tạo với phương ngang một góc α=300, kéo một vật và làm chuyển động thẳng đều trên một mặt phẳng ngang. Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng 6m là:

  • A.

    260 J.

  • B.

    150 J.

  • C.

    0 J.

  • D.

    300 J.

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Một ôtô kéo một khối hàng có M=2000kg chuyển động thẳng đều trên một đoạn đường ngang dài 100m, hệ số ma sát giữa khối hàng và mặt đường là 0,01. (g=10m/s2) . Ôtô đó đã thực hiện một công lên khối hàng là:

  • A.
    20kJ
  • B.
    18kJ
  • C.
    16kJ
  • D.
    22kJ

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Sử dụng phương trình định luật II Niuton tìm ra độ lớn lực kéo ô tô.

Công thức tính công: A=F.s.cos(F;s)

Lời giải chi tiết :

 

Áp dụng định luật II Niuton ta có:

Fms+F+N+P=ma

Vật chuyển động thẳng đều nên:

Fms+F+N+P=0()

Chiếu (*) lên phương chuyển động ta có:

Fms+F=0F=Fms=μN=μmgF=0,01.2000.10=200N

Ô tô đó đã thực hiện công:

A=F.s.cos(F;s)=200.100.cos0=20000J=20kJ

Câu 2 :

Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Cho biết hệ số ma sát là 0,3. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là:

  • A.
    1125kJ  
  • B.
    – 1125kJ  
  • C.
    – 1225kJ 
  • D.
    1225kJ

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Định luật II Niuton: F=ma

+ Độ lớn lực ma sát: Fms=μN=μmg

+ Công thức liên hệ giữa s, v, a: v2v20=2ass=v2v202a

+ Công thức tính công: A=F.s.cosα

Lời giải chi tiết :

+ Ta có: {m=10T=10000kgv0=54km/h=15m/sg=10m/s2μ=0,3

+ Theo định luật II Niu-tơn, gia tốc chuyển động chậm dần đều của ô tô có giá trị :

a=Fmsm=μPm=μg=0,3.10=3(m/s2)

+ Ta có: v2v20=2ass=v2v202a

Khi ô tô dừng hẳn thì: v=0s=021522.(3)=37,5m

+ Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là:

A=Fms.s=ma.s=10000.(3).37,5=1125kJ

Câu 3 :

Một chiếc ô tô sau khi tắt máy còn đi được 100m. Biết ô tô nặng 1,5 tấn, hệ số cản bằng 0,25 (Lấy g = 10m/s2). Công của lực cản có giá trị là:

 

  • A.
    375J        
  • B.
     375kJ         
  • C.
     – 375kJ          
  • D.
    – 375J

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Công thức tính công: A=F.s.cosα;α=(F;s)

Lời giải chi tiết :

Độ lớn của lực cản tác dụng lên xe:  Fc=Fms=μmg=0,25.1,5.1000.10=3750N

Công của lực cản tác dụng lên xe:

A=Fc.s.cos(Fc;s)=3750.100cos180=375000J=375kJ

Câu 4 :

Một lực 2500 N tác dụng theo phương ngang được đặt lên một chiếc xe có khối lượng 500kg đang đứng yên trên một mặt phẳng ngang. Biết tổng lực cản chuyển động luôn là 1000N. Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là :

 

  • A.
     900 J.           
  • B.
     90 J.        
  • C.
    9 J. 
  • D.
     9 kJ.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Áp dụng phương trình định luật II Niuton tính gia tốc của xe.

Quãng đường xe đi được sau 2s là: s=v0t+12at2

Công của chiếc xe: A=F.s.cosα

Lời giải chi tiết :

Lực tổng hợp tác dụng lên xe: FT=FFc=25001000=1500N

Ta có: a=FTm=1500500=3m/s2

Quãng đường xe đi được sau 2s:

s=v0t+12at2=0+12.3.22=6m

Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là :

A=FT.s.cosα=1500.6.cos0=9000J=9kJ

Câu 5 :

Cho hệ như hình vẽ:

Biết α=300, m1=1kg;m22kg. Công của trọng lực của hệ thống khi m1 đi lên không ma sát trên mặt phẳng nghiêng được quãng đường 1m.

  • A.

    5J

  • B.

    15J

  • C.

    20J

  • D.

    25J

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính công: A=Fscosα

Lời giải chi tiết :

Ta có, khi m1 đi lên quãng đường s=1m trên mặt phẳng nghiêng thì m2 đi xuống thẳng đứng một quãng đường cũng bằng s

Ta có:

h1=s.sinα=1.sin300=0,5mh2=s=1m

Trọng lực P1 có hướng ngược với hướng chuyển dời của vật 1

=> Công của trọng lực của vật 1: A1=P1.h1.cos1800=m1gh1

Trọng lực P2 có cùng hướng với hướng chuyển dời của vật 2

=> Công của trọng lực của vật 2: A2=P2h2=m2gh

Công của trọng lực của hệ thống:

A=A1+A2=m1gh1+m2gh2=1.10.0,5+2.10.1=15J

Câu 6 :

Một ô tô chạy đều trên đường với vận tốc 72km/h. Công suất trung bình của động cơ là 60kW. Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường 6km là:

  • A.

    1,8.106 J.

  • B.

    15.106 J.

  • C.

    1,5.106 J.

  • D.

    18.106 J.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

vận dụng biểu thức tính công suất: P=At=Fst=Fv

Lời giải chi tiết :

Ta có:  P=At=Fst=Fv

Ta suy ra:

A=Fs=(P/v).s=60000.600020=18.106J

Câu 7 :

Thả rơi một hòn sỏi khối lượng 50g từ độ cao 1,2m so với mặt đất xuống một giếng sâu 3m. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy g=10m/s2)

  • A.

    0,6J

  • B.

    0,3J

  • C.

    2,1J

  • D.

    0,9J

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính công: A=Fscosα

Lời giải chi tiết :

Ta có,

+ Góc hợp bởi véctơ lực và véctơ chuyển dời: α=00

+ Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là:

A=Ps.cosα=Ps=mgs=0,05.10.(3+1,2)=2,1J

Câu 8 :

Một lực F=50N tạo với phương ngang một góc α=300, kéo một vật và làm chuyển động thẳng đều trên một mặt phẳng ngang. Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng 6m là:

  • A.

    260 J.

  • B.

    150 J.

  • C.

    0 J.

  • D.

    300 J.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính công: A=Fscosα

Lời giải chi tiết :

Ta có, Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng 6m là:

A=Fscosα=50.6.cos300=1503260J

TẢI APP ĐỂ XEM OFFLINE