1. Bài tập trong SBT
14.1. 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
A. Công thực hiện ở cách thứ hai lớn hơn vì đường đi gấp hai lần.
B. Công thực hiện ở cách thứ hai nhỏ hơn vì lực kéo vật theo mặt phẳng nghiêng nhỏ hơn.
C. Công thực hiện ở cách thứ nhất lớn hơn vì lực kéo lớn hơn.
D. Công thực hiện ở cách thứ nhất nhỏ hơn vì đường đi của vật chỉ bằng nửa đường đi của vật ở cách thứ hai.
E. Công thực hiện ở hai cách đều như nhau.
14.2. Một người đi xe đạp đạp đều từ chân dốc lên đỉnh dốc cao 5m. Dốc dài 40m. Tính công do người đó sinh ra. Biết rằng lực ma sát cản trở xe chuyển động trên mặt đường là 20N, người và xe có khối lượng là 60kg.
14.7. Người ta dùng một mặt phẳng nghiêng để kéo một vật có khối lượng 50kg lên cao 2m.
a) Nếu không có ma sát thì lực kéo là 125N. Tính chiều dài của mặt phẳng nghiêng.
b) Thực tế có ma sát và lực kéo vật là 150N. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng.
Bài Làm:
14.1. Chọn E
Theo định luật về công thì không có một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công nên công thực hiện ở hai cách đều như nhau.
14.2. Tóm tắt:
h = 5m; s = 40m;
$F_{ms}$ = 20N; m = 60kg
Công A = ?
Lời giải:
Người và xe có khối lượng m = 60kg nghĩa là trọng lượng bằng:
P = 10.m = 10.60 = 600N.
Công hao phí do lực ma sát sinh ra là:
$A_{1}$ = $F_{ms}$.s = 20.40 = 800J
Công có ích là: $A_{2}$ = P.h = 600.5 = 3000J
Công của người sinh ra bao gồm công để thắng được lực ma sát và công đưa người lên cao:
A = $A_{1}$ + $A_{2}$ = 800J + 3000J = 3800J
14.7. Vật nặng có khối lượng 50kg nghĩa là trọng lượng bằng:
P = 10.m = 10.50 = 500N.
a) Công của lực kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng là: A = F.l
Công của lực kéo trực tiếp vật theo phương thẳng đứng là:
$A_{1}$ = P.h = 500N.2m = 1000J
Theo định luật về công thì A = $A_{1}$, nghĩa là $A_{1}$ = F.l
$\Rightarrow l = \frac{A_{1}}{F}=\frac{1000}{125}=8$m
b) Thực tế có ma sát và lực kéo vật là 150N
Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là:
H = $\frac{P.h}{F.l}$.100%=$\frac{500.2}{150.8}$.100% $\approx$ 83%
