Bài tập môn Vật lý 10 - Chương 4: Các định luật bảo toàn công và công suất

Cơng & Cơng Suất Huỳnh Vĩnh Phát 
BÀI TẬP CHƯƠNG 4: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN 
CÔNG VÀ CÔNG SUẤT 
PHẦN A: TÓM TẮT LÝ THUYẾT 
1. Định nghĩa cơng: 
 Khi lực khơng đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đĩ chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp 
với hướng của lực gĩc thì cơng thực hiện bởi lực đĩ được tính theo cơng thức: 
F
G
α
A Fs cos= α 
2. Chú ý: 
 ( 0 cos 1 A Fsα = ⇒ α = ⇒ = ( lực sinh cơng dương 
 ( 0 cos 0 A Fs cosα > ⇒ α > ⇒ = α > 0 ( lực sinh cơng dương 
 ( cos 0 A 0
2
πα = ⇒ α = ⇒ = ( lực khơng sinh cơng 
 ( cos 0 A Fscos 0
2
π < α ≤ π⇒ α < ⇒ = α < ( lực sinh cơng âm (cơng cản) 
3. Đơn vị cơng 
1J 1N.1m= 
4. Cơng suất 
 Cơng suất là đại lượng đo bằng cơng sinh ra trong một đơn vị thời gian. 
A
t
=P 
5. Đơn vị cơng suất 
1J1W
1s
= 
6. Hệ thức liên lạc giữa lực và cơng suất 
6.1) Chuyển động đều: F.v=P 
 Với v là vận tốc của vật chuyển động đều cùng hướng với F
G
. 
6.2) Chuyển động biến đổi: 
( Cơng suất tức thời: F.v=P 
( Cơng suất trung bình: A
t
P = 
6.3) Chuyển động biến đổi đều: 
( Cơng suất tức thời: F.v=P 
( Cơng suất trung bình: 0v vF.v F
2
P +⎛ ⎞= = ⎜ ⎟⎝ ⎠ 
Bài tập chương 4: Các định luật bảo tồn 2 1 
Cơng & Cơng Suất Huỳnh Vĩnh Phát 
PHẦN B: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN 
Dạng 3: Tính công và công suất 
Áp dụng các cơng thức tính cơng và cơng suất: 
( Bước 1: Xác định độ lớn lực sinh cơng. 
( Bước 2: Tính quãng đường vật di chuyển. 
( Bước 3: Áp dụng cơng thức tính cơng và cơng suất. 
# Chú ý: Nếu vật chịu nhiều lực tác dụng, để tính cơng của một lực ta làm như sau: 
( Bước 1: Xác định các lực tác dụng lên vật. 
( Bước 2: Chọn chiều dương. 
( Bước 3: Áp dụng định luật 2 Newton, viết phương trình định luật 2 Newton. 
( Bước 4: Tính lực kéo (lực nâng, v.v.) 
Bài tập chương 4: Các định luật bảo tồn 2 2
)( Bước 5: Tính quãng đường vật đi được (dựa trên các cơng thức chương I) ( Bước 6: Tính gĩc hợp bởi lực và đường đi. (F,sα = G G
( Bước 7: Thế vào cơng thức A Fs cos= α tính cơng. 
PHẦN C: BÀI TOÁN 
Dạng 3: Tính công và công suất 
Bài 1: Một chiếc trực thăng khối lượng m = 3 tấn, bay lên thẳng đều với vận tốc 54km/h. Tính cơng do lực 
nâng thực hiện trong 1 phút. Bỏ qua lực cản khơng khí. Lấy . 2g 10m / s=
Bài 2: Một gàu nước khối lượng 10kg được kéo cho chuyển động đều lên độ cao 5m trong khoảng thời gian 
1 phút 40 giây. Tính cơng suất trung bình của lực kéo. Lấy . 2g 10m / s=
Bài 3: Một người nhấc một vật cĩ khối lượng 6kg lên cao 1m rồi mang vật đi ngang với quãng đường 30m. 
Tính cơng tổng cộng mà người đĩ thực hiện. 
Bài 4: Một ơtơ lên dốc, cĩ ma sát, với vận tốc khơng đổi. Hãy kể ra các lực tác dụng lên ơtơ và nêu rõ lực 
nào sinh cơng dương, lực nào sinh cơng âm và lực nào khơng sinh cơng. 
Bài 5: Một vật nhỏ khối lượng m, đặt trên mặt sàn nằm ngang, khơng ma sát. Dưới tác dụng của một lực kéo 
theo phương ngang, vật bắt đầu chuyển động và sau một khoảng thời gian đạt được vận tốc v. Tính cơng của 
lực kéo. 
Bài 6: Vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang với vận tốc v = 7,2km/h, nhờ lực kéo F
G
 hợp với 
hướng chuyển động gĩc , độ lớn F = 40N. Tính cơng của lực 060α = FG trong thời gian 10 phút. 
Bài 7: Một người nâng một vật nặng 300N lên độ cao 2m trong 6s. Trong khi đĩ, một thang máy đưa một 
vật cĩ trọng lượng 3000N lên cao 10m trong 4s. Hãy so sánh cơng, cơng suất của người và thang máy thực 
hiện. 
Bài 8: Người ta muốn nâng một hịm 200kg lên cao 7,5m với vận tốc khơng đổi trong khoảng thời gian 5s. 
Cĩ ba động cơ với cơng suất khác nhau: 1kW; 3,5kW; 6kW. Hỏi động cơ nào thích hợp? 
Cơng & Cơng Suất Huỳnh Vĩnh Phát 
Bài 9: Một thang máy cĩ khối lượng 1tấn cĩ thể chịu tải tối đa là 800kg. Khi chuyển động, thang máy cịn 
chịu một lực cản khơng đổi bằng 4000N. Hỏi để đưa thang máy lên cao (cĩ tải trọng tối đa) với vận tốc 
khơng đổi 3m/s thì cơng suất của động cơ phải bằng bao nhiêu? 
Bài 10: Một cần cẩu nâng một vật nặng m = 5 tấn. 
a) Lực nâng của cần cẩu phải bằng bao nhiêu để vật cĩ gia tốc khơng đổi bằng . 20,5m / s
b) Cơng suất của cần cẩu biến đổi theo thời gian ra sao? 
c) Tính cơng mà cần cẩu thực hiện được sau thời gian 3s. 
Bài 11: Một ơtơ chạy trên đường nằm ngang với vận tốc 72km/h. Cơng suất của động cơ . 60kWP =
a) Tìm lực phát động của động cơ. 
b) Tính cơng của lực phát động khi ơtơ chạy được quãng đường d = 6km. 
Bài 12: Một người kéo một vật m= 50kg chuyển động thẳng đều khơng ma sát lên một độ cao h = 1m. Tính 
cơng của lực kéo nếu người kéo vật: 
a) đi lên thẳng đứng. 
b) đi lên nhờ mặt phẳng nghiêng cĩ chiều dài l =3m. 
So sánh cơng thực hiện trong hai trường hợp. 
Bài 13: Xe ơtơ chuyển động nhanh dần đều khơng vận tốc đầu, đi được quãng đường s = 100m thì đạt vận 
tốc v = 72km/h. Khối lượng ơtơ m =1 tấn, hệ số ma sát lăn giữa xe và mặt đường là 0,05. Tính cơng do lực 
kéo của động cơ thực hiện. 
Bài 14: Sau khi cất cánh 0,5 phút, trực thăng cĩ m = 6 tấn, lên độ cao h = 900m. Coi chuyển động là nhanh 
dần đều. Tính cơng của động cơ trực thăng. 
Bài 15: Một vật nhỏ khối lượng m, trượt khơng vận tốc đầu từ một đỉnh dốc cĩ chiều cao h. 
a) Xác định cơng của trọng lực trong quá trình vật trượt hết dốc. 
b) Tính cơng suất trung bình của trọng lực, biết gĩc nghiêng của mặt dốc và mặt ngang là . Bỏ qua mọi ma 
sát. 
α
III HẾT JJJ 
Bài tập chương 4: Các định luật bảo tồn 2 3