Tiêu đề HSG Lý 9 Chuyên đề bài tập thực hành về công - công suất.pdf ✅

1 CHỦ ĐỀ: ĐIỆN HỌC CHUYÊN ĐỀ 3. BÀI TẬP THỰC HÀNH VỀ CÔNG - CÔNG SUẤT I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1. Công thức tính công cơ học A F s  . Trong đó: A : công cơ học ( J ) F : lực tác dụng ( N ) s : quãng đường vật địch chuyển ( m ) * Nếu lực tác dụng vào vật theo phương thẳng đứng thì công cơ học được tính theo công thức: A P h  . Trong đó : P : lực tác dụng ( N ) h : quãng đường vật địch chuyển ( m ) 2. Công thức tính công suất: A P t  Trong đó: A : công cơ học ( J ) P : công suất ( w ) t : thời gian thực hiện công ( s ) 3. Công thức tính hiệu suất .100% ( ).100% (1 ).100%        ci tp hp hp tp tp tp tp ci hp A A A A H A A A A A A Trong đó Aci là công có ích, Atp là công toàn phần, Ahp là công hao phí II. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1. Em hãy tìm cách xác định công của lực do búa thực hiện. Biết rằng búa đã tác dụng một lực theo hướng trục chính của đinh vào một khúc gỗ. Người ta đo được độ lớn của lực là F N( ) Cho một số dụng cụ sau: - Khúc gỗ đã có đinh cắm vào dưới tác dụng của lực F - Một thước kẻ có độ chia nhỏ nhất 1 mm
2 - Kìm - Bút lông kim nhỏ HƯỚNG DẪN + Bước 1: Dùng bút lông kim nhỏ đánh dấu vạch đinh ngập trong khúc gỗ + Bước 2: Dùng kìm rút đinh ra khỏi khúc gỗ + Bước 3: Dùng thước kẻ để đo độ sâu của phần đinh ngập trong khúc gỗ ta được độ sâu đinh ngập là h s m    + Bước 4: Tính công của lực do búa thực hiện theo công thức : A F s .  Bài 2. Hãy tìm cách tính hiệu suất của quá trình kéo. Biết rằng, một người dùng một ròng rọc cố định để kéo một vật từ mặt đất lên tầng thứ nhất của một nhà lầu với lực kéo F N( ). Cho một số dụng cụ là cân, thước dây. HƯỚNG DẪN + Bước 1: Dùng cân để cân vật, ta được khối lượng của vật là m ( kg). Sau đó tính trọng lượng của vật theo công thức: P m 10.  + Bước 2: Dùng thước dây để đo chiều cao từ mặt đất đến vị trí mái nhà cần kéo vật lên ta được chiều cao h m  + Bước 3: Tính công có ích trực tiếp kéo vật lên theo phương thẳng đứng qua công thức . A P h ci  + Bước 4: Tính công kéo vật lên khi sử dụng ròng rọc cố định qua công thức . . A F s F h tp   + Bước 5: Tính hiệu suất của quá trình kéo qua công thức: . .100% .100% . ci tp A P h H A F h   Bài 3. Một người kéo một gàu nước từ dưới giếng sâu lên mặt đất. Hãy tìm cách xác định công tối thiểu của người đó phải thực hiện là bao nhiêu? Biết rằng gàu nước đựng được một thể tích nước là V Lít ,   nước có khối lượng riêng là 3 D kg m ( / ) . Cho một số dụng cụ sau: cân,
3 A B C M N thước dây, một sợi dây dài không giãn, hòn đá nhỏ đủ để làm căng sợi dây, bỏ qua khối lượng sợi dây kéo gàu. HƯỚNG DẪN + Bước 1: Dùng cân để xác định khối lượng của gàu là m1 (kg) + Bước 2: Tính khối lượng của nước theo công thức: m DV kg 2  .   + Bước 3: Tính khối lượng của gàu và nước có tổng khối lượng là : m m m kg  1 2   => Lực tối thiểu để kéo gàu nước lên là : 10. F P m min   + Bước 4: đo độ sâu của giếng bằng cách buộc hòn đá nhỏ vào sợi dây, thả xuống giếng, khi thấy dây bắt đầu trùng thì nghĩa là đá đã chạm đáy, ta kéo cho dây vừa căng trở lại. Tiếp theo đánh dấu mức dây, kéo dây lên và dùng thước dây để đo chiều dài dây tính đến vị trí đánh dấu. Ta đo được độ sâu của giếng là h(m) + Bước 5: Tính công tối thiểu của người đó phải thực hiện theo công thức: A F h mh m DV h min min     . 10. . 10. . .  1  Bài 4. Hãy tìm cách xác định công của trọng lực tác dụng lên quả dừa khô, làm cho quả dừa rơi từ trên cây xuống đất. Cho rằng ngày có ánh nắng mặt trời chiếu xuống mặt đất, hợp với mặt đất một góc α; cây dừa mọc thẳng đứng; biết vị trí của quả dừa trên cây trước khi rơi; yêu cầu không được trèo lên cây dừa. Cho một số dụng cụ sau: một cái cọc thẳng có chiều dài 1m, một thước dây, cân đồng hồ. HƯỚNG DẪN + Bước 1: Dùng cân để xác định khối lượng của quả dừa là m(kg), từ đó tính được trọng lượng của qủa dừa là P m 10.  + Bước 2: Cắm cọc thẳng đứng, song song với cây dừa theo hướng ánh nắng mặt trời chiếu xuống và nằm trên bóng của cây dừa ( như hình vẽ ) + Bước 3: Đo độ dài của bóng cây dừa AN và khoảng cách từ bóng ngọn dừa đến chân cọc  AC + Bước 4: Dựa vào 2 tam giác đồng dạng là   ABC và AMN ta có tỉ lệ :
4 AC BC AN MN    ? MN Từ đó ta tính được chiều cao của cây dừa h MN  + Bước 5: Tính công của trọng lực tác dụng lên quả dừa theo công thức : A P h m h . 10. .   Bài 5. Một người kéo một gàu nước từ dưới giếng sâu lên. Hãy tìm cách xác định công suất của người đó. Biết rằng giếng có độ sâu là h m ;   gàu nước đựng được một thể tích nước là V Lít ,   nước có khối lượng riêng là   3 D kg m / . Cho một số dụng cụ sau: cân, đồng hồ bấm giờ, bỏ qua khối lượng sợi dây kéo gàu. HƯỚNG DẪN + Bước 1: Dùng cân để xác định khối lượng của gàu nước là m kg 1   + Bước 2: Dùng đồng hồ bấm giờ để tính thời gian người đó kéo gàu nước từ dưới giếng lên là t s  + Bước 3: Tính khối lượng của lượng nước trong gàu là m D V kg 2  .   => Từ đó tính được khối lượng của gàu và nước là m m m kg  1 2   + Bước 4: Tính công suất của người đó theo công thức : . 10. . A P h m h t t t    Bài 6. Hãy tìm cách xác định công suất tối thiểu của động cơ thang máy là bao nhiêu? Biết rằng thang máy khi không chở người có khối lượng M; Mỗi chuyến thang máy chở tối đa được 10 người, mỗi người có khối lượng trung bình 50 kg, thang máy chở người lên tầng thứ n của một tòa nhà, mỗi tầng có chiều cao như nhau. Cho dụng cụ là thước dây, đồng hồ bấm giờ. HƯỚNG DẪN