| A. LÍ THUYẾT
Phát biểu định luật: “Không một máy cơ đơn giản nào cho lợi về công, được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại” – Gọi A1 là công thực hiện khi có ma sát, A1 gọi là công có ích; A2 là công thực hiện khi có ma sát, A2 gọi là công toàn phần.
|
B. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
I. THÍ NGHIỆM
Câu 1. Ta có: F2 = 1/2F1.
Câu 2. Ta có: S2 = 2S1
Câu 3. Vì F2 = 1/2F1 và S2 = 2S1 nên A1 = A2.
Câu 4. Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực thì lại thiệt hai lần về đường đi, nghĩa là không được lợi về công.
III. VẬN DỤNG
Câu 5.
a) Trường hợp thứ nhất: lực kéo nhỏ hơn 2 lần.
b) Trong cả hai trường hợp, công của lực kéo bằng nhau.
c) Vì không có ma sát nên công của lực kéo trên mặt phẳng nghiêng cũng bằng công nâng trực tiếp vật lên sàn ô tô:
A = FS = P.h = 500.1 = 500J.
Câu 6.
a) Khi kéo vật lên đều bằng ròng rọc động thì lực kéo chỉ bằng phân nửa trọng lượng của vật, nghĩa là F = P/2 = 420/2 = 210N
Dùng ròng rọc động lợi hai lần về lực nhưng thiệt hai lần về đường đi nên độ cao đưa vật lên thực tế bằng phân nửa quãng đường dịch chuyển của ròng rọc, nghĩa là h = 8 : 2 = 4m.
b) Công nâng vật lên là: A = P.h = 420.4 = 1680J.
C. HƯỚNG DẪN GIẢI SÁCH BÀI TẬP TRANG 39-40-41-42
14.1. Chọn E. Công thực hiện ở hai cách đều như nhau.
14.2. Người và xe có khối lượng 60kg nghĩa là trọng lượng bằng 600N.
Công hao phí là: A1 = Fms.40m = 20N.40m = 800J
Công có ích là: A2 = P.h = 600N.5m = 3000J
Công của người sinh ra là: A = A1 + A2 = 800J + 3000J = 3800J
14.3. Đòn bẩy ở trạng thái cân bằng, nghĩa là: OA = 3/2OB.
Quả cầu A tác dụng lên đầu A một lực PA, quả cầu B tác dụng lên đầu B một lực PB.
Ta có: PA/PB = OB/OA = suy ra PA = 2/3PB
Quả cầu B nặng hơn quả cầu A nên quả cầu A là rỗng.
14.4. 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 x S = 160N x 14m = 2240J
4.5. 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 P/8
Vật có khối lượng 2kg nghĩa là trọng lượng P = 20N. Do đó lực kế chỉ 20/8N = 2,5N.
Như vậy, ta được lợi 8 lần về 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.
14.6. Bố trí một ròng rọc cố định và hai ròng rọc động thành hệ thống như hình bên trái sẽ được lợi về lực 4 lần.
Bố trí ba ròng rọc cố định và ba ròng rọc động thành hệ thống như hình bên phải sẽ được lợi về lực 6 lần.
14.7. Vật nặng có khối lượng 50kg nghĩa là trọng lượng bằng 500N.
a) Công của lực kéo vật lên mặt phẳng nghiêng là: A = F x 1
Công của lực kéo trực tiếp vật theo phương thẳng đứng là:
A2 = P x h = 500N x 2m = 1000J
Theo định luật về công thì A1 = A2, nghĩa là A2 = F.l
b) Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là:
14.8. Chọn A. Công thực hiện ở hai cách đều bằng nhau.
14.9. Chọn A. Ròng rọc cố định có tác dụng làm giảm lực nâng vật đi một nửa.
14. 10. Chọn A. Các máy cơ đơn giản không cho lợi về công.
14.11. Vì l = 1,6m; h = 20cm = 0,2m, l = 8h.
⇒ F = P/8 = 25N; A = F x s = 40J
14.12. Nhận xét: Dựa vào hình, nếu lực kéo F dịch chuyển một đoạn là h thì vật lên cao một đoạn là 4h. Do đó lực kéo F có độ lớn là:
F = P/4= 50N.
4.13. Nhận xét: OB = 20cm; OA = 25cm; F x OA = P x OB
14.14.
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) Công mà mỗi công nhân phải sản ra để chất đầy một xe hàng:
A = P x h = 50000 x 0,8 = 40000J.
D. BÀI TẬP LUYỆN TẬP
Câu 1. Trong các phát biểu định luật về công, hãy chọn phát biểu đúng.
A. Các máy cơ đơn giản đều cho ta lợi về công.
B. Máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về lực tức là cho ta lợi về công.
C. Máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về đường đi tức là cho ta lợi về công.
D. Không có máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công, nếu nó cho ta lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiết bấy nhiêu lần về đường đi.
Câu 2. Người ta đưa một vật nặng lên độ cao h bằng hai cách: Cách 1 dùng một ròng rọc cố định, cách 2 dùng một ròng rọc động. Bỏ qua ma sát, khối lượng của ròng rọc động. So sánh công thực hiện An (khi dùng ròng rọc cố định) với A2 (khi dùng ròng rọc động). Câu trả lời nào sau đây là đúng?
A. A1 > A2 hoặc A1 < A2 vì các máy cơ đơn giản có thể cho ta lợi về công.
B. A1 = A2, vì cùng một vật và lên cùng độ cao h.
C. A1 < A2, vì quãng đường cần kéo dây khi dùng ròng rọc động dài hơn.
D. A1 > A2, vì lực kéo khi dùng ròng rọc cố định lớn hơn.
Câu 3. Người ta dùng ròng rọc cố định để đưa một vật có khối lượng 160kg lên cao 15m (bỏ qua ma sát). Tính công của lực kéo. Hãy chọn kết quả đúng trong những kết quả sau:
A. A2 = 2400J.
B. A2 = 12000J.
C. A2 = 24000J.
D. A2 = 240kJ.
Câu 4. Người ta dùng hai ròng rọc động để đưa vật nặng 1500N lên cao 10m. Biết lực cản trong khi kéo là 20N. Hỏi quãng đường kéo dây, lực cần phải kéo vật lên là bao nhiêu? Hãy chọn cặp giá trị đúng trong các cặp giá trị sau:
A. s = 40m, F = 375N.
B. s = 40m, F = 355N.
C. s = 40m, F = 395N.
d. S = 20m, F = 395N.
Câu 5. Khi nâng vật nặng 500N lên cao 4,5m, người ta phải dùng một lực kéo là 265N. Hỏi công của lực kéo và chiều dài mặt phẳng nghiêng là bao nhiêu? biết công hao phí trong trường hợp này là 135N. Hãy chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:
A. A = 2385J, I = 9m.
B. A = 2250J, I = 9m.
C. A = 2250J, l ≈ 8,5m.
D. A = 1192,5J, l ≈ 5m.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1. Không có máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công, nếu nó cho ta lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiết bấy nhiêu lần về đường đi. Chọn D.
Câu 2. A1 = A2, vì cùng một vật và lên cùng độ cao h. Chọn B
Câu 3. Trọng lượng của vật: P = 160 x 10 = 1600(N).
Công thực hiện để nâng vật lên: A = P x h = 1600 x 15 = 24000(J).
Chọn C
Câu 4. Quãng đường kéo dây: S = 4 x 5 = 4 x 10 = 40(m).
Câu 5. Công có ích: A1= P x h = 500 x 4,5 = 2250(J).
Công của lực kéo: A2 = A1 + Ahao phí = 2250 + 135 = 2385(J).
Chiều dài của mặt phẳng nghiêng: l = A2/F = 2385/265 = 9(m). Chọn A
Nguồn website giaibai5s.com