Giải bài tập Vật lý 8 Bài 14: Định luật về công

Giải bài tập Vật lý 8 Bài 14: Định luật về công

ĐỊNH LUẬT VỀ CÚNG A. KIẾN THÚC TRỌNG TÂM Định luật về công : Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về cóng. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại. Lưu ý : Trong bài học, định luật về công được rút ra từ thí nghiệm với máy cơ đơn giản là ròng rọc. Song ta cũng có thể rút ra định luật này từ thí nghiệm với máy cơ đơn khác như mặt phẳng nghiêng hoặc đòn bẩy. Trong thực tế, ở các máy cơ đơn giản bao giờ cũng có ma sát, do đó công thực hiện phải để thắng ma sát và nâng vật lên. Công này gọi là công toàn phần, công nâng vật lên là công có ích. Công để thắng ma sát là công hao phí. Công toàn phần = công có ích + công hao phí Tỉ số giữa công có ích và công toàn phần gọi là hiệu suất của máy và được kí hiệu la H. …. Công có ích Công toàn phần A, r A, là công có ích H = -^% J , A L A là công toàn phần Công hao phí càng ít thì hiệu suất của máy càng lớn. B. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRONG SGK VÀ SBT Cl. F2=|r. 2 C2. s2 “ 2sj. C3. Aị = A2. C4. (1) lực, (2) đường đi, (3) công. C5. a) Trường hợp thứ nhất lực kéo nhỏ hơn và nhỏ hơn hai lần. Không có trường hợp nào tốn công hơn. Công thực hiện trong hai trường hợp là như nhau. . Công của lực kéo thùng hàng theo mặt phẳng nghiêng lên ôtô cũng đúng bằng công của lực kéo trực tiếp thùng hàng theo phương thẳng đứng lên ôtô : A = p.h = 500.1 = 500 J. C6. a) Kéo vật lên cao nhờ ròng rọc động thì lực kéo chỉ bằng nửa trọng lượng của vật: F = ịp = ^ = 210N. 2 2 Dùng ròng rpc động được lợi hai lần về lực, vậy phải thiệt hai lần về đường đi (theo định luật về công) nghĩa là muốn nâng vật lên độ cao h thì phải kéo đầu dây đi một đoạn / = 2 h. / = 2 h = 8 m —> h = ị = 4m. 2 b) Công nâng vật lên : A = Ph = 420.4 = 1 680 J. Tính cách khác : A = F.Z = 210.8 = 1 680 J. E. Trọng lượng của người và xe : p = 60.10 = 600 N. Lực ma sát Fms = 20 N, vậy công hao phí là : Aj = Fms.z = 20.40 = 800 J Công có ích : A2 = Ph – 600.5 – 3 000 J Công cua người sinh ra : A = Aj + A2 – 800 + 3 000 = 3 800 J. Quả cầu A tác dụng lên đầu A một lực PA, quả cầu B tác dụng lên đầu B một lực PB. Đòn bẩy ở trạng thái cân bằng (Hình. 14.1). OA= ịơB 2 rp X . PA _ OB _ 2 Ta có : = —— = — PB OA 3 Do đó: PA=|PB- Quả cầu B nặng hơn quả cầu A, vây quả cầu A là quả cầu rỗng (vì kích thước hai quả cầu như nhau). Kéo một vật lên cao nhờ một ròng rọc động thì được lợi 2 lần về lực, nhưng lại thiệt 2 lần về đường đi. Vật được nâng lên cao 7 m thì đầu dây tự do phải kéo đi một đoạn bằng 14 m. Công do người công nhân thực hiện là : A = F.S = 160.14 = 2 240 J. 14.5*. Có hai cách giải: 20 thì trọng lượng p = 20 N. Do đó lực kế chỉ N = 2,5 N. 8 Như vậy ta được lợi 8 lần về lực (chỉ cần dùng lực kéo nhỏ hơn 8 lần so với khi kéo trực tiếp) thì phải thiệt 8 lần về đường đi, nghĩa là muốn vật đi lên 2 cm, tay phải kéo dây một đoạn dài hơn 8 lần, tức là kéo dâỹ một đoạn 16 cm. Cách thứ hai : Muốn cho vật đi lên 2 cm thì đầu dây thứ nhất phải đi lên 4 cm, đầu dây thứ hai phải đi lên 8 cm và đầu dây thứ ba phải đi lên 16 cm. Vậy tay phải kéo lực kế đi lên 16 cm. Như vậy đã thiệt về đường đi 8 lần thì sẽ được lợi về lực 8 lần. Thế nghĩa là lực kéo chỉ cần bằng trọng lượng của vật A. Vậy 8 lực kéo chỉ là — N = 2,5N. 14.6*. – Bố trí một ròng rọc cố định và hai ròng rọc động như hình 14.3a sẽ được lợi về lực bốn lần. – Bố trí ba ròng rọc cố định và ba ròng rọc động thành hệ thống như hình 14.3b đổ nâng vật nặng sẽ được lợi về lực 6 lần. 8 Vật có khối lượng 50 kg thì trọng lượng của nó là 500 N. a) Công của lực kéo vật trên mặt phẳng nghiêng : Aị = F./ (/ là chiều dài mặt phẳng nghiêng). Công của lực kéo trực tiếp vật theo phương thẳng đứng là : A2 = p.h = 500.2 = 1 000 J Theo định luật về công thì Aj = A2, ta có F7 = A2 1000 125 b) Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng : 14.8. A. H = — .100%; H = «0,83 F7 14.9. A. 150.8 14.10. A. H « 83%. p 200 14.11. Lực kéo dây : F = – = — = 25N. 8 8 Công đã sinh ra : A = F.S = 25.1,6 = 40 J. Từ hình 14.5 (SBT) ta thấy nếu lực kéo F dịch chuyển một đoạn là h thì vật lên cao một đoạn là 4h. p 200 Do đó lực kéo F có độ lớn là : F – — = —- = 50N. 4 4 T 14.13. ~ = p QB OA _ 4P 4.40 -4 => T = 44- = 4444 = 32N. 5 5 14.14. a) Trong cả hai cách công thực hiện là như nhau. Cách thứ nhất cho ta lợi về đường đi, còn cách thứ hai cho ta lợi về lực. b) Công mà mỗi công nhân phải sản ra đê’ chất đầy một xe hàng là : = 50 000.0.8 =40jM)g 20000J 2 2 2 c. BÀI TẬP BỔ SUNG 14a. Người ta kéo một vật có khối lượng 20 kg lên độ cao h = 1,8 m theo một mặt phẳng nghiêng có chiều dài s = 12 m. Lực cản do ma sát trên đường là FC = 32N. Tính công của người kéo. Coi vật chuyển động đều. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng. 14b. Để kéo một vật lên cao thì lực cần thiết phải tác dụng vào vật là 1600 N. Cũng kéo vật ấy lên, nhưng muốn lực kéo chỉ là 800 N thì ta phải dùng hệ thống ròng rọc như thế nào ? So sánh công thực hiện trong hai trường hợp và rút ra kết luận. 14c. Để giúp người thợ xây đưa xô vữa có khối lượng 14 kg lên độ cao 4 m mà chỉ bằng lực có cường độ 70 N thì ta phải dùng loại ròng rọc nào, mấy chiếc, vì sao ? Tính chiều dài đoạn dây mà người thợ xây phải kéo.

Bạn đang xem bài viết: Giải bài tập Vật lý 8 Bài 14: Định luật về công. Thông tin được tạo bởi Trung Tâm Tiêng Anh Gemma chọn lọc và tổng hợp cùng với các chủ đề liên quan khác.

Similar Posts