Giải Sách Bài Tập Vật Lí 8 – Bài 14: Định luật về công giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí: A. Công thực hiện ở cách thứ hai lớn hơn vì đường đi gấp hai lần. B. Công thực hiện ở cách thứ hai nhỏ hơn vì lực kéo vật theo mặt phẳng nghiêng nhỏ hơn. C. Công thực hiện ở cách thứ nhất lớn hơn vì lực kéo lớn hơn. D. Công thực hiện ở cách thứ nhất nhỏ hơn vì đường đi của vật chỉ bằng nửa đường đi của vật ở cách thứ hai. E. Công thực hiện ở hai cách đều như nhau. Lời giải: Chọn E Theo định luật về công thì không có một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công nên công thực hiện ở hai cách đều như nhau. Tóm tắt: h = 5m; s = 40m; Fms = 20N; m = 60kg Công A = ? Lời giải: Người và xe có khối lượng m = 60kg nghĩa là trọng lượng bằng: P = 10.m = 10.60 = 600N. Công hao phí do lực ma sát sinh ra là: A1 = Fms.s = 20.40 = 800J Công có ích là: A2 = P.h = 600.5 = 3000J Công của người sinh ra bao gồm công để thắng được lực ma sát và công đưa người lên cao: A = A1 + A2 = 800J + 3000J = 3800J  Lời giải: Đòn bẩy ở trạng thái cân bằng, nghĩa là Quả cầu A tác dụng lên đầu A một lực PA, quả cầu B tác dụng lên đầu B một lực PB. Ta có điều kiện cân bằng của đòn bẩy: Quả cầu B nặng hơn quả cầu A nên quả cầu A là rỗng. Lời giải: Kéo vật lên cao bằng ròng rọc động thì được lợi hai lần về lực nhưng thiệt hại hai lần về đường đi. Vật được nâng lên cao 7m thì đầu dây tự do phải kéo đi một đoạn bằng 14m. Vậy công do người công nhân thực hiện là: A = F.S = 160N.14m = 2240J
Lời giải: Gọi trọng lượng của vật là P. Lực căng của sợi dây thứ nhất là P/2, lực căng của sợi dây thứ hai là P/4, lực căng của sợi dây thứ ba là P/8. Vậy lực kéo do lò xo bằng F = P/8. Vật có khối lượng m = 2kg nghĩa là trọng lượng P = 20N. Do đó lực kế chỉ F = 20/8N = 2,5N. Như vậy, ta được lợi 8 lần về thể lực do đó phải thiệt hại 8 lần về đường đi, nghĩa là muốn kéo vật đi lên 2cm thì tay phải kéo dây đi một đoạn 16cm. Lời giải: Bố trí một ròng rọc cố định và hai ròng rọc động thành hệ thống như hình a sẽ được lợi về lực 4 lần. Bố trí ba ròng rọc cố định động thành hệ thống như hình b sẽ được lợi về lực 6 lần. a) Nếu không có ma sát thì lực kéo là 125N. Tính chiều dài của mặt phẳng nghiêng. b) Thực tế có ma sát và lực kéo vật là 150N. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng. Chú ý: Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là:
Trong đó: P là trọng lượng của vật h là độ cao F là lực kéo vật theo phương mặt phẳng nghiêng l là chiều dài mặt phẳng nghiêng. Lời giải: Vật nặng có khối lượng 50kg nghĩa là trọng lượng bằng: P = 10.m = 10.50 = 500N. a) Công của lực kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng là: A = F.l Công của lực kéo trực tiếp vật theo phương thẳng đứng là: A1 = P.h = 500N.2m = 1000J Theo định luật về công thì A = A1, nghĩa là A1 = F.l b) Thực tế có ma sát và lực kéo vật là 150N Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là: A. Công thực hiện ở hai cách đều bằng nhau. B. Công thực hiện ở cách thứ nhất lớn hơn vì lực kéo bằng trọng lượng của vật. C. Công thực hiện ở cách thứ hai lớn hơn vì phải kéo dây dài hơn. D. Công thực hiện ở cách thứ hai nhỏ hơn vì lực kéo nhỏ hơn trọng lượng của vật.
Lời giải: Chọn A Vì theo định luật về công thì không có một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công nên công thực hiện ở hai cách đều như nhau. A. Ròng rọc cố định có tác dụng làm giảm lực nâng vật đi một nửa. B. Ròng rọc động có tác dụng làm giảm lực nâng vật. C. Hệ thống palăng gồm 1 ròng rọc cố định và một ròng rọc động có tác dụng làm giảm lực nâng vật 2 lần. D. Hệ thống palăng gồm 1 ròng rọc cố định và 2 ròng rọc động có tác dụng làm giảm lực nâng vật 4 lần Lời giải: Chọn A Ròng rọc cố định có tác dụng làm thay đổi hướng của lực kéo so với khi kéo trực tiếp chứ không có tác dụng làm giảm lực nâng. A. Các máy cơ đơn giản không cho lợi về công. B. Các máy cơ đơn giản chỉ cho lợi về lực. C. Các máy cơ đơn giản luôn bị thiệt về đường đi. D. Các máy cơ đơn giản cho lợi về cả lực và đường đi. Lời giải: Chọn A Phát biểu đúng là các máy cơ đơn giản không cho lợi về công. Lời giải: Vì s = 1,6m; h = 20cm = 0,2m nên đường đi s của lực kéo F gấp 8 lần đường đi của vật. Vậy ta được lợi 8 lần về lực. ⇒ lực kéo dây là: Công sinh ra là: A = F.s = 25.1,6 = 40J
Lời giải: Nhận xét: Dựa vào hình, nếu lực kéo F dịch chuyển một đoạn là s2 thì vòng tròn R2 đi được một cung có độ dài s2, khi đó vòng tròn R1 quay được cung có độ dài s1 và vật lên cao một đoạn là s1. Vì Công của lực kéo F bằng công của trọng lực nên công của lực kéo F khi nâng vật lên cao 10cm là: A = P.h = 200.0,1 = 20J. Lời giải:
Nhận xét: OB = 20cm; OA = 25cm; F × OA = P × OB ⇒ Lực căng của sợi dây là: F = (P x OB) / OA = 4P/5 = 32N. a) Trong hai cách làm này, cách nào lợi hơn về công? Cách thứ nhất có lợi về mặt nào? Cách thứ hai có lợi về mặt nào? b) Tính công mà mỗi công nhân phải sản ra để chất đầy một xe. Bỏ qua ma sát trong các trường hợp. Lời giải: a) Trong cả hai cách công thực hiện là như nhau. Cách thứ nhất cho lợi về đường đi. Cách thứ hai cho lợi về lực. b) Khi chất đầy một xe thì mỗi công nhân phải thực hiện công để đưa trọng lượng của 5 tấn (5000 kg) sơn (P = 10.m = 10.5000 = 50000 N) lên cao 0,8 m. Vậy công mà mỗi công nhân phải sản ra để chất đầy một xe hàng: A= P. h = 50000.0,8 = 40000J. |
