Lý thuyết Công suất (Kết nối tri thức 2024) hay, chi tiết

Lý thuyết Công suất (Kết nối tri thức 2024) hay, chi tiết | Vật Lí 10

Thư Ngày: 08-03-2024 Lớp 10

Tải xuống 2 5 K 51

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 10 Bài 24: Công suất sách Kết nối tri thức hay, chi tiết cùng với bài tập trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí 10.

Lý thuyết Vật Lí lớp 10 Bài 24: Công suất

A. Lý thuyết Công suất

I. Khái niệm công suất

Công suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của người hoặc thiết bị sinh công.

II. Công thức tính công suất

Nếu trong thời gian t, công thực hiện được là A thì tốc độ sinh công, tức công suất là

$P = \frac{A}{t}$

Nếu A tính bằng jun (J); t tính bằng giây, thì $P$ tính bằng Oát (W)

$1 W = \frac{1 J}{1 s}$

Các bội của Oát (W) là

1 kilôoát $= 1 kW = 10^{3} W$

1 mêgaoát $= 1 MW = 10^{6} W$

III. Liên hệ giữa công suất với lực và tốc độ

- Khi vật chuyển động cùng hướng với lực và lực không đổi thì công suất trung bình của lực làm vật chuyển động là

$P = \frac{A}{t} = \frac{F . s}{t} = F . v$

- Công suất tức thời của lực làm vật chuyển động với vận tốc tức thời $υ_{t}$

$P_{t} = F . v_{t}$

Bài tập ví dụ

Một người kéo thùng nước 15 kg từ giếng sâu 8 m lên trong 10 s. Hãy tính công suất của người kéo. Biết thùng nước chuyển động đều và lấy $g = 10 m / s^{2}$

Hướng dẫn

Vì vật chuyển động thẳng đều nên tốc độ của vật là

$υ = \frac{s}{t} = \frac{8}{10} = 0,8 m / s$

Lực kéo vật lên bằng trọng lượng của vật:

$F = P = mg = 15 .10 = 150 N$

Công suất của người kéo bằng

$P = F . v = 150 .0,8 = 120 W$

B. Trắc nghiệm Công suất

Câu 1: Một ô tô có công suất của động cơ là 100 kW đang chạy trên đường với vận tốc 36 km/h. Lực kéo của động cơ lúc đó là

A. 1000 N.

B. 10⁴N.

C. 2778 N.

D. 360 N.

Đáp án đúng: B

Đổi 36 km/h = 10 m/s.

Trong trường hợp lực kéo của động cơ không đổi, công suất trung bình của động cơ bằng: $P = \frac{A}{t} = \frac{F . s}{t} = F . v \Rightarrow F = \frac{P}{v} = \frac{100.1000}{10} = 10000 N$

Câu 2: Một máy kéo có công suất 5 kW kéo một khối gỗ có trọng lượng 800 N chuyển động đều được 10 m trên mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát trượt giữa khối gỗ và mặt phẳng nằm ngang là 0,5. Tính thời gian máy kéo thực hiện để kéo khúc gỗ đi được đoạn đường trên.

A. 0,2 s.

B. 0,4 s.

C. 0,6 s.

D. 0,8 s.

Đáp án đúng: D

Do máy kéo vật chuyển động thẳng đều nên

$F = F_{m s t} \to A_{F} = A_{m s t}$

Công do máy thực hiện bằng: A = P.t

Độ lớn công của lực ma sát: $A_{m s t} = F_{m s t} . s = μ_{t} . N . s = 0, 5.800.10 = 4000 J$

Do máy chuyển động thẳng đều nên công của lực kéo và công của lực ma sát có độ lớn bằng nhau.

$\to t = \frac{A_{m s t}}{P} = \frac{4000}{5000} = 0, 8 s$

Câu 3: Cần một công suất bằng bao nhiêu để nâng đều một hòn đá có trọng lượng 50 N lên độ cao 10 m trong thời gian 2 s

A. 2,5 W.

B. 25 W.

C. 250 W.

D. 2,5 kW

Đáp án đúng: C

Hòn đá chuyển động lên đều nên lực nâng và trọng lực tác dụng lên vật có độ lớn bằng nhau.

Công do máy sinh ra là: $A = P . t$

Công tối thiểu để nâng vật lên là: $A_{F} = P . h = 50.10 = 500 J$

Ta có $A = A_{p}$

Công suất của máy để nâng vật là: $P = \frac{A_{p}}{t} = \frac{500}{2} = 250 W$

Câu 4: Một chiếc xe có khối lượng 1,1 tấn bắt đầu chạy từ trạng thái đứng yên với gia tốc là 4,6 m/s² trong thời gian 5 s. Công suất trung bình của xe bằng

A. 5,82.10⁴W.

B. 4,82.10⁴W.

C. 2,53.10⁴W.

D. 4,53.10⁴W.

Đáp án đúng: A

$P = \frac{A}{t} = \frac{F s}{t} = \frac{m a \frac{1}{2} a t^{2}}{t} = \frac{1}{2} . 1, 1.1000.4, 6^{2} . 5 = 58190 W \approx 5, 82 . 10^{4} W$

Câu 5: Một vật khối lượng 2 kg rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 9,8 m/s². Công suất trung bình của trọng lực trong khoảng thời gian 1,2 s là

A. 230,5 W.

B. 250 W.

C. 180,5 W.

D. 115,25 W.

Đáp án đúng: D

Thời gian để vật rơi xuống đến đất là: t $t = \sqrt{\frac{2 h}{g}} = \sqrt{\frac{2.10}{9, 8}} = 1, 43 s$

Như vậy sau 1,2 s vật chưa chạm đất.

Công suất trung bình của trọng lực trong khoảng thời gian này bằng:

$P = \frac{A}{t} = \frac{P s}{t} = \frac{m . g . \frac{1}{2} . g . t^{2}}{t} = \frac{1}{2} m . g^{2} . t = \frac{1}{2} 2.9, 8^{2} . 1, 2 = 115, 25 W$

Câu 6: Đơn vị của công suất

A. J.s.

B. kg.m/s.

C. J.m.

D. W.

Đáp án đúng: D

Đơn vị của công suất là W

Câu 7: Công suất được xác định bằng

A. tích của công và thời gian thực hiện công.

B. công thực hiện trong một đơn vị thời gian.

C. công thực hiện được trên một đơn vị chiều dài.

D. giá trị công thực hiện được.

Đáp án đúng: B

Công suất được xác định bằng công thực hiện trong một đơn vị thời gian

Câu 8: Công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng

A. là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.

B. luôn đo bằng mã lực (HP).

C. chính là lực thực hiện công trong thiết bị đó lớn hay nhỏ.

D. là độ lớn của công do thiết bị sinh ra.

Đáp án đúng: A

A – đúng vì công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.

B – sai vì đơn vị công suất có thể là W, HP

C, D – sai.

Câu 9: Ki lô oát giờ là đơn vị của

A. Hiệu suất.

B. Công suất.

C. Động lượng.

D. Công.

Đáp án đúng: D

Ki lô oát giờ (kWh) là đơn vị của công, dựa vào công thức A = P.t

Câu 10: Một người cố gắng ôm một chồng sách có trọng lượng 40 N cách mặt đất 1,2 m trong suốt thời gian 2 phút. Công suất mà người đó đã thực hiện được trong thời gian ôm sách là

A. 0,4 W.

B. 0 W.

C. 24 W.

D. 48 W.

Đáp án đúng: B

Khi ôm chồng sách, người đó có tiêu tốn năng lượng nhưng ko phải công cơ học vì có lực tác dụng nhưng ko làm cho chồng sách dịch chuyển.

Nên A= 0 => P = 0

Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Vật lí 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 23: Năng lượng. Công cơ học

Bài 25: Động năng, thế năng

Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng

Bài 27: Hiệu suất