Bài 14: Định Luật Về Công

I. Định luật về công

Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại.

II. Phương pháp giải các dạng bài tập định luật về công thường gặp

1. Mặt phẳng nghiêng

Vận dụng định luật về công đối với mặt phẳng nghiêng ta có:

Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng:

Với: P là trọng lượng của vật (N); F là lực kéo vật (N); h là độ cao của mặt phẳng nghiêng (m); l là chiều dài của mặt phẳng nghiêng (m); A1 là công có ích (J); A2 là công toàn phần (J).

2. Đòn bẩy

Vận dụng định luật về công đối với đòn bẩy, ta có:

Với: F1, F2 là các lực tác dụng lên đòn bẩy (N); l1, l2 là các cánh tay đòn của lực F1 và F2 (m).

Ròng rọc

Vận dụng định luật về công đối với ròng rọc, ta có:

Ròng rọc cố định (hình a): Không có tác dụng thay đổi độ lớn của lực mà chỉ có tác dụng thay đổi hướng của vật.

Ròng rọc động (hình b): Cứ mỗi ròng rọc động thì được lợi hai lần về lực và bị thiệt hai hai lần về đường đi.

III. Bài tập luyện tập định luật về công của trường Nguyễn Khuyến

Bài 1: Người ta đưa một vật nặng lên độ cao h bằng hai cách. Cách thứ nhất, kéo trực tiếp vật lên theo phương thẳng đứng. Cách thứ hai, kéo vật theo mặt phẳng nghiêng có chiều dài gấp hai lần độ cao h. Nếu bỏ qua ma sát ở mặt phẳng nghiêng thì

1. Công thực hiện ở cách thứ hai lớn hơn vì đường đi gấp hai lần.
2. Công thực hiện ở cách thứ hai nhỏ hơn vì lực kéo vật theo mặt phẳng nghiêng nhỏ hơn.
3. Công thực hiện ở cách thứ nhất lớn hơn vì lực kéo lớn hơn.
4. Công thực hiện ở hai cách đều như nhau.

ĐÁP ÁN

Chọn D

Theo định luật về công: Không máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công.

Câu 2: Người ta nâng một vật nặng lên cùng một độ cao bằng hai cách. Cách thứ nhất, kéo vật bằng một ròng rọc cố định (Hình a). Cách thứ hai, kết hợp một ròng rọc cố định và một ròng rọc động (Hình b). Nếu bỏ qua trọng lượng và ma sát của ròng rọc thì

1. Công thực hiện ở hai cách đều bằng nhau.
2. Công thực hiện ở cách thứ nhất lớn hơn vì lực kéo bằng trọng lượng của vật.
3. Công thực hiện ở cách thứ hai lớn hơn vì phải kéo dây dài hơn.
4. Công thực hiện ở cách thứ hai nhỏ hơn vì lực kéo nhỏ hơn trọng lượng của vật.

ĐÁP ÁN

Chọn A

Theo định luật về công: Không máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công.

Câu 3: Kéo đều hai thùng hàng, mỗi thùng nặng 500 N lên sàn ô tô cách mặt đất bằng tấm ván đặt nghiêng (ma sát không đáng kể). Kéo thùng thứ nhất dùng tấm ván 4 m, kéo thùng thứ hai dùng tấm ván 2 m. So sánh nào sau đây đúng khi nói về công thực hiện trong hai trường hợp?

1. Trường hợp thứ nhất công của lực kéo nhỏ hơn và nhỏ hơn hai lần.
2. Trong cả hai trường hợp công của lực kéo bằng nhau.
3. Trường hợp thứ nhất công của lực kéo lớn hơn và lớn hơn 4 lần.
4. Trường hợp thứ hai công của lực kéo nhỏ hơn và nhỏ hơn 4 lần.

ĐÁP ÁN

Chọn B

Ta có: s1 = 2s2 nên F2 = 2F1 nhưng công thực hiện là như nhau.

Câu 4: Người ta đưa vật nặng lên độ cao h bằng hai cách:

Cách 1: Kéo trực tiếp vật lên theo phương thẳng đứng.

Cách 2: Kéo vật theo mặt phẳng nghiêng có chiều dài gấp hai lần độ cao h. Bỏ qua ma sát ở mặt phẳng nghiêng. So sánh công thực hiện trong hai cách. Phát biểu nào sau đây đúng?

1. Công thực hiện cách 2 lớn hơn vì đường đi lớn hơn gấp hai lần.
2. Công thực hiện cách 2 nhỏ hơn vì lực kéo trên mặt phẳng nghiêng nhỏ hơn.
3. Công thực hiện ở cách 1 lớn hơn vì lực kéo lớn hơn.
4. Công thực hiện ở hai cách đều như nhau.

ĐÁP ÁN

Chọn D

Ta có: s = 2h nên P = 2F nhưng công thực hiện là như nhau.

Câu 5:Để đưa một thùng hàng nặng 40 kg lên lầu 1, người công nhân sử dụng một ròng rọc động. Người ấy phải kéo 1 đoạn dây dài 8 m.

a. Tính lực kéo do người này tạo ra.

b. Tính độ cao đưa vật lên.

ĐÁP ÁN

a. Lực kéo do người này tạo ra:

Vì sử dụng một ròng rọc động nên: (N)

b. Độ cao đưa vật lên: (m)

Câu 6:Để đưa một bao xi măng có khối lượng 50 kg lên cao 8 m, người ta dùng một ròng rọc cố định. Tính:

a. Trọng lượng của bao xi măng và lực tác dụng của người đó?

b. Công thực hiện của người đó?

ĐÁP ÁN

a. Trọng lượng của bao xi măng: P = 10.m = 500 (N)

Lực tác dụng của người đó: F = P = 500 (N) (Vì sử dụng ròng rọc cố định nên không thay đổi độ lớn của lực tác dụng)

b. Công thực hiện của người đó: A = P.h = 4000 (J)

GV: PHÙ THỊ TIẾN

TRƯỜNG THCS - THPT NGUYỄN KHUYẾN