Lý thuyết bài tập Công cơ học
Chuyên đề Vật lý lớp 8: Công cơ học được VnDoc giới thiệu tới các bạn cho các bạn tham khảo, nắm vững kiến thức được học về công cơ học. Tài liệu bao gồm lý thuyết kèm bài tập liên quan sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Vật lý lớp 8. Sau đây mời các bạn tham khảo chi tiết.
Lý thuyết bài: Công cơ học
A. Lý thuyết Công cơ học
1. Khi nào có công cơ học
- Công cơ học dùng với trường hợp khi có lực tác dụng vào vật và vật chuyển dời theo phương không vuông góc với phương của lực.
- Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố:
+ Lực tác dụng vào vật.
+ Độ chuyển dời của vật.
Ví dụ:
- Khi kéo một chiếc vali di chuyển trên mặt sàn nằm ngang, khi va li chuyển động, lực kéo F→ và lực ma sát Fms→ có thực hiện công nhưng trọng lực P→ và lực nâng N→ thì không thực hiện công.
Một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất do lực hút của Trái Đất. Lực hút này có phương vuông góc với phương chuyển động của vệ tinh nên lực này không sinh công.
2. Công thức tính công cơ học
- Công thức: A = F.s
Trong đó: A là công của lực F
F là lực tác dụng vào vật (N)
S là quãng đường vật dịch chuyển (m)
- Đơn vị công là Jun (kí hiệu là J): 1J = 1 N.m
Lưu ý:
+ Công thức trên chỉ đúng khi vật chuyển dời theo phương của lực.
+ Nếu vật chuyển dời theo phương vuông góc với phương của lực thì công của lực đó bằng không.
+ Nếu vật chuyển dời không theo phương của lực thì công được tính theo công thức khác và nhỏ hơn F.s.
+ Đơn vị kW.h cũng là đơn vị của công cơ học:
1 kW.h = 3600000 J
B. Câu hỏi trắc nghiệm Công cơ học
C. Câu hỏi bài tập tự luận công cơ học
Bài 1: Một đầu tàu kéo một đoàn tàu chuyển động từ ga A tới ga B trong 15 phút với vận tốc 30 km/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 10 km/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 đàu tàu không đổi là 40000 N.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Ta có: S1 = v1.t1 = 30. 1/4 = 7,5 km
S2 = v2.t2 = 20. 1/2 = 10 km
S = S1 + S2 = 7,5 + 10 = 17,5 km = 17500 m
A = F.s = 40000.17500 = 700 000 000 J
Bài 2: Một vận động viên nhảy cao đạt được thành tích là 2,1 m. 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 trụ nặng bằng 6/5 thân thể người đó.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Gọi trọng lượng của người đó ở trên Trái Đất là P
Trọng lượng của người đó và bộ áo giáp trên Mặt Trăng là:
P1 = P/6 + P/5 = 11/50P
Khi nhà du hành vũ trụ nhảy trên mặt đất: A = P.h (1)
Khi nhà du hành vũ trụ nhảy trên Mặt Trăng
A = P1h1 = 11/30P.h1 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
h1 = 30/11h = 5,7 m
Câu 3. Một máy bay trực thăng khi cất cánh thì động cơ tạo ra lực phát động F = 60000N. Sau 1,5 phút máy bay đạt độ cao 1200m. Tính công suất của động cơ máy bay.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Đổi: 1,5 phút= 90s
Công của máy bay:
A=F.s= 60000.1200 =72000000 (J)
Công suất máy bay:
P = A/t = 72000000/90 = 800000(W)
Câu 4. Một máy bay bơm nước có công suất 5kW bơm nước từ mặt đất lên bồn nước có dung tích 5000 lít đặt trên sân thừng một tòa nhà cao tầng. Trong thời gian 20 phút nước đầy bồn. Biết hiệu suất của máy bơm là 60%; TLR của nước là 104 N/m3. Tính độ cao của tòa nhà
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Đổi P = 5kW = 5000 W
t = 20 phút = 1200s
Công toàn phần là :
Atp = P.t = 5000.1200 = 6000000 ( J )
Đổi H = 60% = 0,6
Ta có : H = Ai/Atp => Ai = H.Atp = 0,6. 6000000 = 3600000 ( J )
Đổi V = 5000 lít = 5 m3
Trọng lượng của bồn nước là :
P = V.d = 5.10000 = 50000 ( N )
Độ cao của tòa nhà là :
h = Ai/P = 3600000/50000 = 72 (m)
Câu 5. Một vận động viên thể dục thể hình, mỗi ngày phải tập 3 lượt mỗi lượt có 8 động tác nâng một quả tã đĩa nặng 80 kg từ mặt đất lên khỏi đầu, trọng tâm của tạ lên tới độ cao 2,1 mét, so với mặt đất. Đĩa tạ có đường kính 40cm, và mỗi động tác được thực hiện mỗi ngày và công suất trong mỗi động tác
Câu 6. Một người đi xe đạp chuyển động đều trên đường nằm ngang với lực kéo là F = 10N và sản ra công suất trung bình là P1 = 40W
a) Tính vận tốc chuyển động của xe đạp trên đường năm ngang.
b) Người này đạp xe lên một đoạn dốc 3%. Muốn duy trì vận tốc như cũ thì người này phải sản ra công suất P2 = 112 W. Cho biết khối lượng xe đạp là 12 kg, lực cản chuyển động của xe không đổi. Tính khối lượng của của người.
--------------------------------------
Trên đây, VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Chuyên đề Công cơ học Vật lý 8 bài 13, hy vọng tài liệu giúp các bạn hiểu rõ về khái niệm công cơ học, công thức tính công cơ học, dễ dàng soạn bài cũng như nắm chắc kiến thức bài học.
Ngoài tài liệu trên, mời các bạn tham khảo thêm Chuyên đề Toán 8, Chuyên đề Vật Lý 8, Chuyên đề Hóa 8, Tài liệu học tập lớp 8 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.
