Giải bài tập công suất
BÀI 15: CÔNG SUẤT I. AI LÀM VIỆC KHỎE HƠN? Giải bài tập 1 trang 52 SGK vật lý 8: Trong xây dựng, để đưa vật liệu lên cao người ta thường dùng dây kéo vắt qua ròng rọc cố định như hình vẽ bên. Anh An và anh Dũng dùng hệ thống này đưa gạch lên tầng hai, cao 4 m, mỗi viên gạch đều nặng 16 N. Mỗi lần ...
BÀI 15: CÔNG SUẤT I. AI LÀM VIỆC KHỎE HƠN? Giải bài tập 1 trang 52 SGK vật lý 8: Trong xây dựng, để đưa vật liệu lên cao người ta thường dùng dây kéo vắt qua ròng rọc cố định như hình vẽ bên. Anh An và anh Dũng dùng hệ thống này đưa gạch lên tầng hai, cao 4 m, mỗi viên gạch đều nặng 16 N. Mỗi lần An kéo được 10 viên gạch mất 50 giây. Còn anh Dũng mỗi lần kéo được 15 viên gạch mất 60 giây. Tính công thực hiện được của anh An và anh Dũng. Trả lời - Trọng ...
BÀI 15: CÔNG SUẤT
I. AI LÀM VIỆC KHỎE HƠN?
Giải bài tập 1 trang 52 SGK vật lý 8: Trong xây dựng, để đưa vật liệu lên cao người ta thường dùng dây kéo vắt qua ròng rọc cố định như hình vẽ bên.
Anh An và anh Dũng dùng hệ thống này đưa gạch lên tầng hai, cao 4 m, mỗi viên gạch đều nặng 16 N.
Mỗi lần An kéo được 10 viên gạch mất 50 giây. Còn anh Dũng mỗi lần kéo được 15 viên gạch mất 60 giây.
Tính công thực hiện được của anh An và anh Dũng.
Trả lời
- Trọng lượng của 10 viên gạch là: P1 = 10.16 = 160N.
Công của An thực hiện là: A1 = P1.h = 160.4 = 640J.
- Trọng lượng của 15 viên gạch là: P2 = 15.16 = 240 N.
Công của Dũng thực hiện là: A2 = P2-h = 240.4 = 960J.
Giải bài tập 2 trang 52 SGK vật lý 8: Trong các phương án sau đây, có thể chọn nhừng phương án nào đế’ biết ai là người làm việc khỏe hơn?
a) So sánh công thực hiện được của hai người, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
b) So sánh thời gian kéo gạch lên cao của hai người, ai làm mất ít thời gian hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
c) So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn.
d) So sánh công của hai người thực hiện trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
Trả lời
Có thể thực hiện theo phương án c hoặc d: So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn hoặc so sánh công của hai người thực hiện trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
Giải bài tập 3 trang 52 SGK vật lý 8: Từ kết quả của câu hỏi 2, hãy tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của kết luận sau:
Anh .......(1)............ làm việc khỏe hơn vì ............(2) ...............
Trả lời
Anh Dũng làm việc khỏe hơn vì trong cùng một khoảng thời gian, anh Dũng thực hiện được một công lớn hơn.
IV. VẬN DỤNG
Giải bài tập 4 trang 53 SGK vật lý 8: Tính công suất của anh An và anh Dũng trong ví dụ ở đầu bài học (trong câu hỏi 1)
Trả tời
Công suất của An là: P1 = A1/t1 = 640/50 = 12,8W.
Công suất của Dũng là: P2 = A2/t2 = 960/60 = 16W.
Giải bài tập 5 trang 53 SGK vật lý 8: Để cày một sào đất, người ta dùng trâu cày thì mất 2 giờ, nhưng nếu dùng máy càv Bông Sen thì chỉ mất 20 phút. Hỏi trâu hay máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
Trả lời
Cùng cày một sào đất nghĩa thực hiện công A như nhau.
Công suất khi dùng trâu là: P1 = A1/t1
Công suất khi dùng máy là: P2 = A2/t2
Ta có: P2/P1 = t1/t2 = 2x60/20 = 6 lần
Vậy dùng máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần.
Giải bài tập 6 trang 53 SGK vật lý 8: Một con ngựa kéo một cái xe đi đều với vận tốc 9 km/h. Lực kéo của ngựa là 200N.
a) Tính công suất của ngựa.
b) Chứng minh rằng P = F.v.
Trả lời
a) Ta có: 9km/h = 9000m/3600s.
Công của ngựa kéo trong 1 giờ là: A = F.S = 200.9000 = 180000J.
Công suât cua ngựa là: p = A/t = 180000/3600 = 500W.
b) Ta có: p = A/t mà A = F.S nên p = FS/t
Với S/t = v thì P = F.v (đpcm)
C. GIẢI BÀI TẬP
B1. Hai bạn Long và Nam thi kéo nước từ một giếng lên. Long kéo gàu nước nặng gấp đôi gàu nước của Nam. Thời gian kéo gàu nước lên của Nam lại chỉ bằng nửa thời gian của Long. So sánh công suất trung bình của Long và Nam.
A. Công suất của Long lớn hơn vì gàu nước của Long nặng hơn.
B. Công suất của Nam lớn hơn vì thời gian kéo nước của Nam chỉ bằng một nửa thời gian của của Long.
C. Công suất của Long và Nam là như nhau.
D. Không thể so sánh được.
Trả lời
Chọn câu C: Công suất của Long và Nam là như nhau.
B2. Tính công suât của một người đi bộ nếu trong 2h người đó bước đi 10.000 bưởc và mỗi bước cần một công là 40J.
Trả lời
Ta có A = 10000.40J = 400000J
t = 2.3600s = 7200s
Công suất cua một người đi bộ là: P = A/t = 400000/7200s = 55,55w
B3. Hãy cho biết công suất của những loại động cơ ôtô mà em biết. Tính công của một trong các động cơ ôtô đó khi nó làm việc hết công suất trong thời gian 2h.
Trả lời
Công suất của động cơ ôtô là p.
Thời gian làm việc t = 2h = 7200s.
Công của động cơ là A = p.t = P.7200J.
B4. Tính công suất của dòng nước chảy qua đập ngăn cao 25m xuống dưới, biết rằng lưu lượng dòng nước là 120m3/phút, khối lượng của nước là 1000kg/m3.
Trả lời
Trọng lượng của lm3 nước là p = 1000kg = 10000N.
Trong thời gian t = 1phút = 60s, có 120m3 nước rơi từ độ cao h = 25m xuống dưới.
Công thực hiện được trong thời gian đó là:
A = 120.10000N.25m = 30.000.000J
Công suất của dòng nước là:
p = A/t = 30000000J/60s = 500.000J/s = 500.000W = 500Kw
B5*. Một tòa nhà cao 10 tầng, mỗi tầng cao 3,4m, có một thang máy chở tối đa được 20 người, mỗi người có khôi lượng trung bình 50kg. Mỗi chuyên lên tầng 10 nếu không dừng ở các tầng khác thì mất 1 phút.
a. Công suất tối thiểu của động cơ thang máy phải là bao nhiêu?
b. Để đảm bảo an toàn, người ta dùng một động cơ có công suất lớn gấp đôi mức tối thiểu trên. Biết rằng giá lkW/h điện là 800 đồng. Hỏi chi phí mỗi lần lên thang máy là bao nhiêu? (1kw/h = 3.600.000J)
Trả lời
Để lên đến tầng thứ 10, thang máy phải vượt qua 9 tầng. Như vậy phải lên cao một độ cao h = 9.3,4 = 30,6m.
Khôi lượng của 20 người là 50.20 = 1000kg.
Trọng lượng của 20 người là p = 10.000N.
Vậy công phải tiêu tốn cho mỗi lần thang lên tối thiểu là:
A = P.h = 10000.30,6 = 306000J
Đổi ra kW/h: A = 306000.2/3600000 = 0,17kW/h
Số tiền chi phí cho mỗi lần thang máy đi lên:
T = 0,17.800 = 136 (đồng)
B6. Một con ngựa kéo một cái xe với một lực không đổi bằng 80N và đi được 4,5km trong nửa giờ. Tính công và công suất trung bình của con ngựa.
Trả lời
Ta có: 4,5km = 4500m; 1/2h = 1800s
Công của con ngựa là: A = F.s = 80N.4500m = 360000J
Công suẫt trung bình cua con ngựa là: P = A/t = 360000J/1800s = 200vv
