Trắc nghiệm Bài 23. Năng lượng. Công cơ học - Vật lí 10 Kết nối tri thứcĐề bài
Câu 1 :
Đại lượng nào sau đây không phải là một dạng năng lượng?
Câu 2 :
Khi ném quả bóng từ mặt đất lên đến độ cao cực đại, đã có sự chuyển hóa năng lượng nào?
Câu 3 :
Pin mặt trời đã có sự chuyển hóa dạng năng lượng nào?
Câu 4 :
Đơn vị nào sau đây không phải là của công?
Câu 5 :
Khi kéo một vật trượt trên mặt phẳng nghiêng, lực tác dụng vào vật nhưng không sinh công là
Câu 6 :
Một cần cẩu nâng một vật có khối lượng 3 tấn làm cho vật chuyển động nhanh dần đều theo phương thẳng đứng lên cao 15 m với gia tốc 1 m/s2 . Lấy g = 10 m/s2 . Công mà cần cẩu thực hiện được là bao nhiêu?
Câu 7 :
Dưới tác dụng của lực kéo \(\overrightarrow F \) có độ lớn 5 N, vật đi được quãng đường là 2 m theo hướng của lực \(\overrightarrow F \). Công của lực \(\overrightarrow F \) có độ lớn là:
Câu 8 :
Khi rửa gầm xe ô tô, người ta sử dụng máy nâng ô tô lên độ cao h = 160 cm so với mặt sàn. Cho biết khối lượng ô tô là m = 1,5 tấn và gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2 . Công tối thiểu mà máy nâng đã thực hiện được là bao nhiêu?
Câu 9 :
Một bạn học sinh có khối lượng 50 kg đi lên một cầu thang gồm 20 bậc cao 15 cm, dài 20 cm. Tính công tối thiểu mà bạn ấy phải thực hiện. Coi lực mà học sinh tác dụng lên mỗi bậc thang là không đổi trong quá trình di chuyển. Lấy gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2
Câu 10 :
Một ôtô kéo một khối hàng có \(M = 2000kg\) chuyển động thẳng đều trên một đoạn đường ngang dài \(100m\), hệ số ma sát giữa khối hàng và mặt đường là \(0,01\). \(\left( {g = 10m/{s^2}} \right)\) . Ôtô đó đã thực hiện một công lên khối hàng là:
Câu 11 :
Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Cho biết hệ số ma sát là 0,3. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là:
Câu 12 :
Một chiếc ô tô sau khi tắt máy còn đi được 100m. Biết ô tô nặng 1,5 tấn, hệ số cản bằng 0,25 (Lấy g = 10m/s2). Công của lực cản có giá trị là:
Câu 13 :
Một lực 2500 N tác dụng theo phương ngang được đặt lên một chiếc xe có khối lượng 500kg đang đứng yên trên một mặt phẳng ngang. Biết tổng lực cản chuyển động luôn là 1000N. Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là :
Câu 14 :
Cho hệ như hình vẽ:  Biết \(\alpha = {30^0}\), \({m_1} = 1kg;{m_2} - 2kg\). Công của trọng lực của hệ thống khi \({m_1}\) đi lên không ma sát trên mặt phẳng nghiêng được quãng đường \(1m\).
Câu 15 :
Một ô tô chạy đều trên đường với vận tốc $72 km/h$. Công suất trung bình của động cơ là $60 kW$. Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường $6 km$ là:
Câu 16 :
Thả rơi một hòn sỏi khối lượng $50 g$ từ độ cao $1,2 m$ so với mặt đất xuống một giếng sâu $3 m$. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy $g = 10 m/s^2$)
Câu 17 :
Một lực \(F = 50{\rm{ }}N\) tạo với phương ngang một góc \(\alpha = {30^0}\), kéo một vật và làm chuyển động thẳng đều trên một mặt phẳng ngang. Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng \(6{\rm{ }}m\) là:
Lời giải và đáp án
Câu 1 :
Đại lượng nào sau đây không phải là một dạng năng lượng?
Đáp án : D Phương pháp giải :
Mọi hiện tượng xảy ra trong tự nhiên đều cần có năng lượng dưới các dạng khác nhau như: cơ năng, hóa năng, nhiệt năng, điện năng, năng lượng ánh sáng, năng lượng âm thanh, năng lượng nguyên tử Lời giải chi tiết :
Đại lượng không phải là một dạng năng lượng là “Nhiệt lượng”
Câu 2 :
Khi ném quả bóng từ mặt đất lên đến độ cao cực đại, đã có sự chuyển hóa năng lượng nào?
Đáp án : B Phương pháp giải :
Cơ năng không đổi trong suốt quá trình chuyển động Lời giải chi tiết :
Chọn thế năng tại mặt đất, khi chuyển động lên đến độ cao cực đại, thì động năng đã chuyển hóa thành thế năng
Câu 3 :
Pin mặt trời đã có sự chuyển hóa dạng năng lượng nào?
Đáp án : B Phương pháp giải :
Vận dụng kiến thức đã học và liên hệ thực tiễn Lời giải chi tiết :
Pin mặt trời đã có sự chuyển hóa năng lượng quang năng thành điện năng
Câu 4 :
Đơn vị nào sau đây không phải là của công?
Đáp án : D Phương pháp giải :
Vận dụng kiến thức đã học Lời giải chi tiết :
Trong hệ SI, đơn vị của công là “J” Ngoài ra công còn một số đơn vị khác như: cal; kcal; W.s W là đơn vị của công suất
Câu 5 :
Khi kéo một vật trượt trên mặt phẳng nghiêng, lực tác dụng vào vật nhưng không sinh công là
Đáp án : B Phương pháp giải :
Biểu thức tính công là: A = F.s.cosα + \(0 \le \alpha < {90^0}\) thì A > 0, công phát động + \(\alpha = {90^0}\) thì A = 0, lực không sinh công + \({90^0} < \alpha \le {180^0}\) thì A < 0, công cản Với α là góc hợp bởi \(\overrightarrow F \)và chiều chuyển động của vật Lời giải chi tiết :
Khi kéo vật trượt trên mặt phẳng nghiêng, phản lực N vuông góc với chiều chuyển động nên phản lực không sinh công
Câu 6 :
Một cần cẩu nâng một vật có khối lượng 3 tấn làm cho vật chuyển động nhanh dần đều theo phương thẳng đứng lên cao 15 m với gia tốc 1 m/s2 . Lấy g = 10 m/s2 . Công mà cần cẩu thực hiện được là bao nhiêu?
Đáp án : B Phương pháp giải :
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos (\overrightarrow F ;\overrightarrow s )\) Lời giải chi tiết :
Áp dụng định luật II Newton ta có: \(\overrightarrow F + \overrightarrow P = m.\overrightarrow a \) (*) Chiếu (*) lên Oy ta có: F – P = m.a => F = P + m.a = m. (g + a) = 3000. (10 + 1 ) = 33000 (N) Công mà cần cẩu thực hiện được là: A = F.s.cos00 = 33000.15.1 = 495 000 (J)
Câu 7 :
Dưới tác dụng của lực kéo \(\overrightarrow F \) có độ lớn 5 N, vật đi được quãng đường là 2 m theo hướng của lực \(\overrightarrow F \). Công của lực \(\overrightarrow F \) có độ lớn là:
Đáp án : D Phương pháp giải :
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos (\overrightarrow F ;\overrightarrow s )\) Lời giải chi tiết :
Vật dịch chuyển theo hướng của lực nên α = 0 => Công của lực \(\overrightarrow F \) có độ lớn là: A = F.s.cosα = 5.2.cos00 = 10 J
Câu 8 :
Khi rửa gầm xe ô tô, người ta sử dụng máy nâng ô tô lên độ cao h = 160 cm so với mặt sàn. Cho biết khối lượng ô tô là m = 1,5 tấn và gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2 . Công tối thiểu mà máy nâng đã thực hiện được là bao nhiêu?
Đáp án : B Phương pháp giải :
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos (\overrightarrow F ;\overrightarrow s )\) Lời giải chi tiết :
Để nâng được ô tô lên máy nâng phải tác dụng vào ô tô lực tối thiểu: \(\begin{array}{l}{\overrightarrow F _{\min }} = - \overrightarrow P \\ \Rightarrow {F_{\min }} = P = m.g = 1,{5.10^3}.10 = 1,{5.10^4}(N)\end{array}\) Công tối thiểu mà máy nâng đã thực hiện được là: A = P.h = 1,5.104 .0,16 = 24000 (J) = 24 (kJ)
Câu 9 :
Một bạn học sinh có khối lượng 50 kg đi lên một cầu thang gồm 20 bậc cao 15 cm, dài 20 cm. Tính công tối thiểu mà bạn ấy phải thực hiện. Coi lực mà học sinh tác dụng lên mỗi bậc thang là không đổi trong quá trình di chuyển. Lấy gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2
Đáp án : A Phương pháp giải :
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos (\overrightarrow F ;\overrightarrow s )\) Lời giải chi tiết :
Muốn lên cầu thang này bạn học sinh phải có lực nâng tối thiểu là: \(\begin{array}{l}{\overrightarrow F _{\min }} = - \overrightarrow P \\ \Rightarrow {F_{\min }} = P = m.g\end{array}\) Độ dịch chuyển của bạn học sinh là: \(\overrightarrow d = \overrightarrow {AB} \) => Công tối thiểu mà bạn ấy phải thực hiện là: \(\begin{array}{l}{A_{\min }} = {F_{\min }}.d.\cos \alpha = {F_{\min }}.d.\sin \beta \\ = m.g.d.\sin \beta = m.g.h = 50.10.20.0,15 = 1500(J)\end{array}\)
Câu 10 :
Một ôtô kéo một khối hàng có \(M = 2000kg\) chuyển động thẳng đều trên một đoạn đường ngang dài \(100m\), hệ số ma sát giữa khối hàng và mặt đường là \(0,01\). \(\left( {g = 10m/{s^2}} \right)\) . Ôtô đó đã thực hiện một công lên khối hàng là:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Sử dụng phương trình định luật II Niuton tìm ra độ lớn lực kéo ô tô. Công thức tính công: \(A = F.s.cos\left( {\overrightarrow F ;\overrightarrow s } \right)\) Lời giải chi tiết :
Áp dụng định luật II Niuton ta có: \(\overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow F + \overrightarrow N + \overrightarrow P = m\overrightarrow a \) Vật chuyển động thẳng đều nên: \(\overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow F + \overrightarrow N + \overrightarrow P = 0\,\,\left( * \right)\) Chiếu (*) lên phương chuyển động ta có: \(\begin{array}{l} - {F_{ms}} + F = 0 \Rightarrow F = {F_{ms}} = \mu N = \mu mg\\ \Rightarrow F = 0,01.2000.10 = 200N\end{array}\) Ô tô đó đã thực hiện công: \(A = F.s.cos\left( {\overrightarrow F ;\overrightarrow s } \right) = 200.100.\cos 0 = 20000J = 20kJ\)
Câu 11 :
Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Cho biết hệ số ma sát là 0,3. Lấy g = 10 m/s2. Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là:
Đáp án : B Phương pháp giải :
+ Định luật II Niuton: \(\overrightarrow F = m\overrightarrow a \) + Độ lớn lực ma sát: \({F_{ms}} = \mu N = \mu mg\) + Công thức liên hệ giữa s, v, a: \({v^2} - v_0^2 = 2as \Rightarrow s = \dfrac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}}\) + Công thức tính công: \(A = F.s.\cos \alpha \) Lời giải chi tiết :
+ Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}m = 10T = 10\,000kg\\{v_0} = 54km/h = 15m/s\\g = 10m/{s^2}\\\mu = 0,3\end{array} \right.\) + Theo định luật II Niu-tơn, gia tốc chuyển động chậm dần đều của ô tô có giá trị : \(a = \dfrac{{{F_{ms}}}}{m} = \dfrac{{ - \mu P}}{m} = - \mu g = - 0,3.10 = - 3\left( {m/{s^2}} \right)\) + Ta có: \({v^2} - v_0^2 = 2as \Rightarrow s = \dfrac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}}\) Khi ô tô dừng hẳn thì: \(v = 0 \Rightarrow s = \dfrac{{{0^2} - {{15}^2}}}{{2.\left( { - 3} \right)}} = 37,5m\) + Công của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều là: \(A = {F_{ms}}.s = ma.s = 10\,000.\left( { - 3} \right).37,5 = - 1125kJ\)
Câu 12 :
Một chiếc ô tô sau khi tắt máy còn đi được 100m. Biết ô tô nặng 1,5 tấn, hệ số cản bằng 0,25 (Lấy g = 10m/s2). Công của lực cản có giá trị là:
Đáp án : C Phương pháp giải :
Công thức tính công: \(A = F.s.\cos \alpha ;\,\,\alpha = \left( {\overrightarrow F ;\overrightarrow s } \right)\) Lời giải chi tiết :
Độ lớn của lực cản tác dụng lên xe: \({F_c} = {F_{ms}} = \mu mg = 0,25.1,5.1000.10 = 3750N\) Công của lực cản tác dụng lên xe: \(A = {F_c}.s.\cos \left( {\overrightarrow {{F_c}} ;\overrightarrow s } \right) = 3750.100\cos 180 = - 375000J = - 375kJ\)
Câu 13 :
Một lực 2500 N tác dụng theo phương ngang được đặt lên một chiếc xe có khối lượng 500kg đang đứng yên trên một mặt phẳng ngang. Biết tổng lực cản chuyển động luôn là 1000N. Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là :
Đáp án : D Phương pháp giải :
Áp dụng phương trình định luật II Niuton tính gia tốc của xe. Quãng đường xe đi được sau 2s là: \(s = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2}\) Công của chiếc xe: \(A = F.s.\cos \alpha \) Lời giải chi tiết :
Lực tổng hợp tác dụng lên xe: \({F_T} = F - {F_c} = 2500 - 1000 = 1500N\) Ta có: \(a = \dfrac{{{F_T}}}{m} = \dfrac{{1500}}{{500}} = 3m/{s^2}\) Quãng đường xe đi được sau 2s: \(s = {v_0}t + \dfrac{1}{2}a{t^2} = 0 + \dfrac{1}{2}{.3.2^2} = 6m\) Công của chiếc xe sau khi chuyển động được 2s là : \(A = {F_T}.s.\cos \alpha = 1500.6.\cos 0 = 9000J = 9kJ\)
Câu 14 :
Cho hệ như hình vẽ: Biết \(\alpha = {30^0}\), \({m_1} = 1kg;{m_2} - 2kg\). Công của trọng lực của hệ thống khi \({m_1}\) đi lên không ma sát trên mặt phẳng nghiêng được quãng đường \(1m\).
Đáp án : B Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính công: \(A = Fscos\alpha \) Lời giải chi tiết :
Ta có, khi \({m_1}\) đi lên quãng đường \(s = 1m\) trên mặt phẳng nghiêng thì \({m_2}\) đi xuống thẳng đứng một quãng đường cũng bằng \(s\)  Ta có: \(\begin{array}{l}{h_1} = s.\sin \alpha = 1.\sin {30^0} = 0,5m\\{h_2} = s = 1m\end{array}\) Trọng lực \(\overrightarrow {{P_1}} \) có hướng ngược với hướng chuyển dời của vật 1 => Công của trọng lực của vật 1: \({A_1} = {P_1}.{h_1}.cos{180^0} = - {m_1}g{h_1}\) Trọng lực \(\overrightarrow {{P_2}} \) có cùng hướng với hướng chuyển dời của vật 2 => Công của trọng lực của vật 2: \({A_2} = {P_2}{h_2} = {m_2}gh\) Công của trọng lực của hệ thống: \(\begin{array}{l}A = {A_1} + {A_2} = - {m_1}g{h_1} + {m_2}g{h_2}\\ = - 1.10.0,5 + 2.10.1 = 15J\end{array}\)
Câu 15 :
Một ô tô chạy đều trên đường với vận tốc $72 km/h$. Công suất trung bình của động cơ là $60 kW$. Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường $6 km$ là:
Đáp án : D Phương pháp giải :
vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = \dfrac{A}{t} = F\dfrac{s}{t} = Fv\) Lời giải chi tiết :
Ta có: \(P = \dfrac{A}{t} = F\dfrac{s}{t} = Fv\) Ta suy ra: \(A = Fs = (P/v).s= \dfrac{{60000.6000}}{{20}} = {18.10^6}J\)
Câu 16 :
Thả rơi một hòn sỏi khối lượng $50 g$ từ độ cao $1,2 m$ so với mặt đất xuống một giếng sâu $3 m$. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy $g = 10 m/s^2$)
Đáp án : C Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính công: \(A = F{\rm{scos}}\alpha \) Lời giải chi tiết :
Ta có, + Góc hợp bởi véctơ lực và véctơ chuyển dời: \(\alpha = {0^0}\) + Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là: \(A = P{\rm{s}}.c{\rm{os}}\alpha = P{\rm{s}} = mg{\rm{s}} = 0,05.10.\left( {3 +1,2} \right) = 2,1J\)
Câu 17 :
Một lực \(F = 50{\rm{ }}N\) tạo với phương ngang một góc \(\alpha = {30^0}\), kéo một vật và làm chuyển động thẳng đều trên một mặt phẳng ngang. Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng \(6{\rm{ }}m\) là:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Vận dụng biểu thức tính công: \(A = F{\rm{scos}}\alpha \) Lời giải chi tiết :
Ta có, Công của lực kéo khi vật di chuyển được một đoạn đường bằng \(6{\rm{ }}m\) là: \(A = F{\rm{scos}}\alpha {\rm{ = 50}}{\rm{.6}}{\rm{.cos3}}{{\rm{0}}^0} = 150\sqrt 3 \approx 260J\)
|
