Chuyên đề Năng lượng, công, công suất lớp 10

Tài liệu chuyên đề Năng lượng, công, công suất Vật Lí lớp 10 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Vật Lí 10.

Xem thử

Chỉ từ 450k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Vật Lí 10 (cả 3 sách) bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

• Công - Công suất

• Cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng

Công - Công suất

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Năng lượng và định luật bảo toàn năng lượng

- Năng lượng của một hệ bất kì luôn có một số tính chất sau:

+ Năng lượng là một đại lượng vô hướng.

+ Năng lượng có thể tồn tại ở những dạng khác nhau.

+ Năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác hoặc chuyển hóa qua lại giữa các dạng khác nhau và giữa các hệ, các thành phần của hệ.

+ Trong hệ đơn vị SI, năng lượng có đơn vị là Jun (J).

+ Một đơn vị thông dụng khác của năng lượng là calo (cal). Một calo là lượng năng lượng cần thiết để làm tăng nhiệt độ của 1 gam nước thêm $1^{\circ }\text{C}:$ 1cal = 4,184 J.

- Định luật bảo toàn năng lượng: Năng lượng không tự nhiên sinh ra và cũng không tự nhiên mất đi mà chỉ truyền từ vật này sang vật khác hoặc chuyển từ dạng này sang dạng khác. Như vậy, năng lượng luôn được bảo toàn.

2. Công và sự truyền năng lượng

- Công là số đo phần năng lượng được truyền hoặc chuyển hóa trong quá trình thực hiện công.

- Việc truyền năng lượng cho vật bằng các tác dụng lực lên vật làm vật thay đổi trạng thái chuyển động được gọi là thực hiện công cơ học (gọi tắt là thực hiện công):

Công đã thực hiện = Phần năng lượng đã được truyền đi.

3. Công cơ học

- Định nghĩa: Công thực hiện bởi một lực không đổi là đại lượng đo bằng tích độ lớn của lực và hình chiếu của độ dời điểm đặt trên phương của lực.

- Biểu thức: $\text{A}=\text{F.s.cos}\alpha$

+ Trong đó $\alpha$ là góc hợp với hướng của lực $\overrightarrow{F}$ và hướng chuyển động.

+ Đơn vị trong hệ SI: Jun (1 J = 1 N.m).

- Các đặc điểm của công cơ học:

+ Công là một đại lượng vô hướng.

+ Nếu $0\le \alpha <{90}^{\circ }$ (góc nhọn), $\text{cos}\alpha >0\Rightarrow \text{A}>0$ : A được gọi là công phát động.

+ Nếu $\alpha ={90}^{\circ }$ (góc vuông), $\text{cos}\alpha =0\Rightarrow A=0$ : lực không sinh công.

+ Nếu ${90}^{\circ }<\alpha \le {180}^{\circ }$ (góc tù), $\text{cos}\alpha <0\Rightarrow \text{A}<0$ : A được gọi là công cản.

4. Công suất

- Định nghĩa: Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của lực, được xác định bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.

- Biểu thức: $P=\frac{\text{A}}{\text{t}}$.

- Đơn vị trong hệ SI: Oát (kí hiệu: W): $1\text{W}=1\text{J}/\text{s}$.

Một số đơn vị ngoài hệ SI: Mã lực.

Ở nước Pháp: 1 mã lực $=1\text{CV}=736\text{W}$; Ở nước Anh: 1 mã lực = 1 HV = 746W.

- Mối liên hệ giữa công suất với lực tác dụng lên vật và vận tốc của vật:

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

5. Hiệu suất

- Định nghĩa: Hiệu suất của động cơ H là đại lượng đặc trưng cho hiệu quả làm việc của động cơ, được xác định bằng tỉ số giữa công suất có ích và công suất toàn phần của động cơ.

- Biểu thức: $\text{H}=\frac{P^{\text{'}}}{P}.100\text{\%}=\frac{A}{A\text{'}}.100\text{\%}$

Trong đó: $A\text{'};A$; A lần lượt là công có ích và công toàn phần.

$P^{\text{'}};P$ lần lượt là công suất có ích và công suất toàn phần.

$\text{ΔA}=\text{A}-A\text{'}$ là công hao phí; $\text{Δ}P=P-P^{\text{'}}$ là công suất hao phí.

B. BÀI TẬP KHỞI ĐỘNG

Câu 1.Công là đại lượng

A. Vô hướng, có thể âm hoặc dương.

B. Vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không.

C. Vectơ, có thể âm, dương hoặc bằng không.

D. Vectơ, có thể âm hoặc dương.

Câu 2.Gọi $\alpha$ là góc hợp bởi hướng của lực tác dụng vào vật và hướng dịch chuyển của vật. Trường hợp nào sau đây ứng với công phát động?

A. $\alpha$ là góc tù.

B. $\alpha$ là góc nhọn.

C. $\alpha$ là góc vuông.

D. $\alpha$ là góc bẹt.

Câu 3.Khi lực $\overrightarrow{F}$ không đổi tác dụng vào vật làm vật dời đi một đoạn s theo hướng ngược với hướng của lực thì

A. Công do lực $\overrightarrow{F}$ sinh ra là công phát động $\text{A}>0$.

B. Công do lực $\overrightarrow{F}$ sinh ra là công cản $\text{A}<0$.

C. Công do lực $\overrightarrow{F}$ sinh ra là công phát động $\text{A}<0$.

D. Lực $\overrightarrow{F}$ không sinh công.

Câu 4.Một lực $\overrightarrow{F}$ không đổi tác dụng lên một vật làm vật chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực một góc , biểu thức tính công của lực là

A. $\text{A}=\text{F.s.cos}\alpha$

B. $\text{A}=\text{F}.\text{s}$

C. $\text{A}=\text{F.s.sin}\alpha$

D. $\text{A}=\text{F}.\text{s}+\text{cos}\alpha$

Câu 5.Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị của công?

A. J.

B. W.h.

C. N/m

D. N.m.

Câu 6.Phát biểu nào dưới đây là đúng?

A. Jun là công do lực làm vật chuyển dịch được .

B. Jun là công do lực làm dịch chuyển một vật có khối lượng là dời đi một đoạn đường .

C. Jun là công do lực có độ lớn thực hiện làm dịch chuyển một vật một đoạn .

D. Jun là công do lực có độ lớn thực hiện khi điểm đặt của lực dời theo hướng của lực.

Câu 7.Kilô Oát giờ (kW.h) là đơn vị của

A. Hiệu suất.

B. Công suất.

C. Động lượng.

D. Công.

Câu 8.Đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của một vật trong một đơn vị thời gian gọi là

A. Công cơ học.

B. Công phát động.

C. Công cản.

D. Công suất.

Câu 9.Công suất là đại lượng xác định

A. Giá trị công có khả năng thực hiện.

B. Công thực hiện trong một thời gian nhất định.

C. Công thực hiện trong một đơn vị thời gian.

D. Công thực hiện trong quãng đường .

Câu 10.Gọi A là công của một lực thực hiện trong thời gian t. Biểu thức nào sau đây là đúng?

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

B. $P=A.t.$

C. $P=\frac{\text{t}}{\text{A}}$

D. $P=A.t^2$

BẢNG ĐÁP ÁN

Cơ năng. Định luật bảo toàn cơ năng

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT>

1. Động năng - Thế năng trọng trường

2. Cơ năng - Định luật bảo toàn cơ năng

- Cơ năng của một vật là một đại lượng có giá trị bằng tổng động năng và thế năng.

- Biểu thức: $\text{W}={\text{W}}_{\text{t}}+{\text{W}}_{\text{d}}=\text{mgh}+\frac{{\text{mv}}^2}{2}$.

- Định luật bảo toàn cơ năng: Khi một vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.

Biểu thức: $\text{W}={\text{W}}_{\text{d}}+{\text{W}}_{\text{t}}\text{=const}$ (hằng số)

- Hệ quả:

Nếu động năng giảm thì thế năng tăng $\left({\text{W}}_{\text{d}}\downarrow \Rightarrow {\text{W}}_{\text{t}}\uparrow \right)\to$ động năng chuyển hóa thành thế năng. Nếu động năng tăng thì thế năng giảm $\left({\text{W}}_{\text{d}}\uparrow \Rightarrow {\text{W}}_{\text{t}}\downarrow \right)\to$ thế năng chuyển hóa thành động năng.

NOTE
Nếu vật chịu tác dụng của các lực cản, lực ma sát... thì cơ năng không bảo toàn: $\text{ΔW}={\text{W}}_2-{\text{W}}_1=\text{A}$ (trong đó A là công của lực cản, lực ma sát...)

B. BÀI TẬP KHỞI ĐỘNG

Câu 1.Động năng là đại lượng

A. Vô hướng, luôn dương.

B. Vô hướng, có thể dương hoặc bằng không.

C. Vectơ, luôn dương.

D. Vectơ, luôn dương hoặc bằng không.

Câu 2.Đơn vị nào sau đây không phải đơn vị của động năng?

A. $J$

B. ${\text{kg.m}}^2{\text{/s}}^2$

C. $N.m$

D. $N.s$

Câu 3.Thế năng trọng trường là đại lượng

A. Vô hướng, có thể dương hoặc bằng không.

B. Vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không.

C. Vectơ cùng hướng với vectơ trọng lực.

D. Vectơ có độ lớn luôn dương hoặc bằng không.

Câu 4.Đại lượng vật lí nào sau đây phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường?

A. Động năng.

B. Thế năng.

C. Trọng lượng.

D. Động lượng.

Câu 5.Một vật được ném thẳng đứng từ dưới lên cao. Trong quá trình chuyển động của vật thì

A. Thế năng của vật giảm, trọng lực sinh công dương.

B. Thế năng của vật giảm, trọng lực sinh công âm.

C. Thế năng của vật tăng, trọng lực sinh công dương.

D. Thế năng của vật tăng, trọng lực sinh công âm.

Câu 6.Khi một vật có khối lượng m chuyển động trong trọng trường thì cơ năng được xác định theo công thức

A. $\text{W}=\frac{1}{2}{\text{mv}}^2+\text{mgh}$

B. $\text{W}=\frac{1}{2}\text{mv}+\text{mgh}$

C. $\text{W}={\text{mv}}^2+\text{mgh}$

D. $\text{W}={\text{mv}}^2+\frac{1}{2}\text{mgh}$

Câu 7.Cơ năng là một đại lượng

A. Luôn luôn dương.

B. Luôn luôn dương hoặc bằng không.

C. Có thể âm, dương hoặc bằng không.

D. Luôn khác không.

Câu 8. Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì cơ năng

A. Bằng tổng động năng và thế năng trọng trường.

B. Bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi.

C. Bằng thế năng trọng trường.

D. Bằng động năng.

Câu 9.Một vật được thả rơi tự do, trong quá trình rơi

A. Động năng của vật không đổi.

B. Thế năng của vật không đổi.

C. Tổng động năng và thế năng của vật không thay đổi.

D. Tổng động năng và thế năng của vật luôn thay đổi.

Câu 10.Xét chuyển động của con lắc đơn lí tưởng như hình vẽ, bỏ qua mọi ma sát và lực cản của môi trường, khi vật nặng chuyển động từ A đến O

A. Thế năng tăng dần, động năng giảm dần, cơ năng giảm dần.

B. Thế năng giảm dần, động năng tăng dần, cơ năng không đổi.

C. Thế năng tăng dần, động năng giảm dần, cơ năng không đổi.

D. Thế năng không đổi, động năng giảm dần, cơ năng tăng dần.

BẢNG ĐÁP ÁN

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Vật Lí lớp 10 các chương hay khác:

• Chuyên đề Mở đầu

• Chuyên đề Động học

• Chuyên đề Động lực học

• Chuyên đề Động lượng

• Chuyên đề Chuyển động tròn đều

• Chuyên đề Biến dạng vật rắn

• Chuyên đề Vật lí trong một số ngành nghề

• Chuyên đề Trái đất và bầu trời

• Chuyên đề Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---