Câu 1: Một đoàn tàu chuyển động thẳng đều trên đường ray với vận tốc V = 36km/h. Công suất của đầu máy là 50kW. Tính lực cản của ma sát và không khí Fc tác dụng lên đoàn tàu?
Câu 2: Người ta dùng một cần cẩu để nâng một thùng hàng khối lượng 2500kg lên độ cao 12m. Thời gian cần thiết để nâng vật lên đến độ cao 12m là 2 phút. Tính công suất của cần cẩu? Bỏ qua ma sát và các hao phí khác
Câu 3: Trong thời gian 25 giây, một người công nhân dùng ròng rọc động để nâng một vật lên cao 7m với lực kéo ở đầu dây tự do là 160N. Hỏi người công nhân đó đã thực hiện một công suất bằng bao nhiêu?
Câu 4: Một người công nhân sử dụng hệ thống như hình vẽ để kéo vật lên cao. Biết vật có khối lượng 80kg. Biết độ cao nâng vật lên là 5m.
- Tính:
a) Lực kéo dây của người công nhân? Tính công thực hiện và quãng đường dịch chuyển của dây kéo?
b) Thời gian kéo vật lên là 1 phút. Tính công suất của người công nhân.
Câu 5: Một đập thủy điện đang chứa đầy nước. Vách ngăn của đập cao 25m, người ta xả qua vách ngăn xuống dưới. Biết rằng lưu lượng dòng nước là 120m3/phút, khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Tính công suất của dòng nước.
Câu 1:
Đổi: 36km/h = 10m/s.
50kW = 50000W
Giải
Đoàn tàu chuyển động thẳng đều trên đường ray nên các lực tác dụng vào đoàn tàu cân bằng nhau:
⇒ Lực kéo bằng lực cản của ma sát và không khí: Fk =Fc .
Lực do đầu máy sinh ra trong 1 giây là:
A = P.t = 50000.1 = 50000 (J)
Trong 1 giây đoàn tàu đi được 10m. Lực kéo của đầu máy là:
\(F_k=\frac{A}{s}=\frac{50000}{10}=5000\left(N\right)\)
=>Lực cản của ma sát và không khí Fc tác dụng lên đoàn tàu là: 5000N.
Câu 2:
Đổi: 2 phút = 120 giây
Giải
Trọng lượng của thùng hàng là :
P = 10.m = 10.2500 = 25000 (N)
Công thực hiện được khi nâng thùng hàng lên độ cao 12m là:
A = F.s = 25000.12 = 300000 (J ) = 300 (kJ)
Công suất của cần cẩu là:
\(P=\frac{A}{t}=\frac{300}{120}=2,5\left(kW\right)\)
Câu 3:
- Kéo một vật nặng lên cao nhờ ròng rọc động thì được lợi hai lần về lực nhưng lại thiệt hai lần về đường đi.
- Vật được nâng lên cao 7m thì đầu dây tự do phải kéo đi một đoạn bằng 14m.
Công do người công nhân thực hiện được là:
A = F.s = 160.14 = 2240 (J)
Công suất của người công nhân đó là:
\(P=\frac{A}{t}=\frac{2240}{25}=89,6\left(W\right)\)
Câu 4:
a) Trọng lượng của vật:
P = 10.m = 10.80 = 800 (N)
- Hệ thống gồm một ròng rọc động nên cho ta lợi 2 lần về lực.
Lực kéo dây của người cộng nhân là:
\(F=\frac{P}{2}=\frac{800}{2}=400\left(N\right)\)
- Hệ thống gồm một ròng rọc động nên ta bị thiệt 2 lần về đường đi.
Quãng đường dịch chuyển của dây kéo là:
l = 2h =2.5 = 10 (m)
Công thực hiện của người công nhân :
A = P.h = 800.5 = 4000 (J)
b) Công suất của người công nhân :
\(P=\frac{A}{t}=\frac{4000}{60}=66,7\left(W\right)\)
Câu 5:
Khối lượng nước chảy trong 1 phút là:
120.1000 = 120000 (kg)
Trọng lượng của dòng nước chảy trong 1 phút là:
P = 10.120000=1200000 (N)
Công của dòng nước chảy trong 1 phút là:
A = P.h = 1200000.25 = 30000000 (J) = 30000 (KJ)
Công suất của dòng nước:
\(P=\frac{A}{t}=\frac{30000}{60}=500\left(kW\right)\)
