12 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Dạng 32. Bài toán về công cơ học có đáp án

Câu 1:

Một người y tá đẩy bệnh nhân nặng 87 kg trên chiếc xe băng ca nặng 18 kg làm cho bệnh nhân và xe băng ca chuyển động thẳng trên mặt sàn nằm ngang với gia tốc không đổi là 0,55 m/s². Bỏ qua ma sát giữa bánh xe và mặt sàn.

Một người y tá đẩy bệnh nhân nặng 87 kg trên chiếc xe băng ca nặng 18 kg làm cho bệnh nhân và xe băng ca (ảnh 1)

Công mà y tá đã thực hiện khi bệnh nhân và xe băng ca chuyển động được 1,9 m.

A. 10,97 J.

B. 1097 J.

C. 109,7 J.

D. 109,7 kJ.

Xem đáp án

Đáp án đúng là C

Độ lớn lực đẩy của y tá: F = ma = (87 + 18).0,55 = 57,75 N.

Công mà y tá đã thực hiện: A = F.s = 57,75.1,9 = 109,7 J.

Câu 2:

Một chiếc đàn piano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m, nghiêng một góc 10⁰ so với phương ngang. Biết lực do người tác dụng có phương song song với mặt phẳng nghiêng như hình vẽ. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8 m/s². Hãy xác định công của lực do người tác dụng lên đàn piano.

Một chiếc đàn piano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m, (ảnh 1)

A. 1875,33 J.

B. -1875,33 J.

C. 187533 J.

D. -187533 J.

Xem đáp án

Đáp án đúng là B

Một chiếc đàn piano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m, (ảnh 2)

Theo định luật II Newton: $\vec{F} + \vec{N} + \vec{P} = \vec{0}$

Chiếu lên Ox: $F = P . \sin α$

Chiếu lên Oy: $N = P . \cos α$

Lực do người tác dụng lên đàn piano: $F = m . g . \sin α = 380.9, 8. \sin 10^{0} = 646, 67 N$

Công do người đàn ông thực hiện: $A_{\vec{F}} = F . d . \cos β = 646, 67.2, 9. \cos 180^{0} = - 1875, 33 J$

Câu 3:

Cho một máy bay lên thẳng có khối lượng 5.10³kg sau thời gian 2 phút máy bay lên được độ cao là 1440 m. Lấy g = 10 m/s². Tính công của động cơ trong khi chuyển động thẳng đều

A. 70.10⁶ J.

B. 82.10⁶ J.

C. 62.10⁶ J.

D. 72.10⁶ J.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Ta có công của động cơ: A = F.h

Vì máy bay chuyển động đi lên thẳng đều nên

F = P = mg = 5.10³.10 = 5.10⁴ (N) → A = F.h = 5.10⁴.1440 = 72.10⁶ (J)

Câu 4:

Cho một vật có khối lượng 8 kg rơi tự do. Tính công của trọng lực trong giây thứ tư. Lấy g = 10 m/s².

A. 3800 (J).

B. 2800 (J).

C. 4800 (J).

D. 6800 (J).

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Vật rơi tự do trong 3s đã đi được: $h_{3} = \frac{1}{2} g t_{3}^{2} = \frac{1}{2} {.10.3}^{2} = 45 m$

Trong 4s đã đi được: $h_{4} = \frac{1}{2} g t_{4}^{2} = \frac{1}{2} {.10.4}^{2} = 80 m$

Vậy trong giây thứ tư đã đi được: s = h₄ – h₃ = 80 − 45 = 35(m)

Công của trọng lực trong giây thứ tư là: A = P.s = mgs = 8.10.35 = 2800 (J)

Câu 5:

Một người nhấc một vật lên đều có khối lượng 6 kg lên độ cao 1 m rồi mang vật đó đi ngang được một độ dời 30 m. Công tổng cộng mà người đó là:

A. 1860 J.

B. 1800 J.

C. 160 J.

D. 60 J.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Chọn chiều dương hướng lên.

Lực mà người này tác dụng lên vật để nhấc vật lên cao và mang vật đi ngang đều thực hiện công. Quá trình di chuyển này được chia làm 2 giai đoạn

- Giai đoạn 1: nâng vật lên độ cao 1 m, lực thực hiện công có độ lớn bằng trọng lượng của vật. Nên

$A_{1} = F . s . \cos α = P . s . \cos α = m . g . s . \cos 0^{o} = 60 J$

- Giai đoạn 2: nâng vật đi đều theo phương ngang nên lực tác dụng có phương vuông góc với độ dịch chuyển. Nên A₂ = 0

Tổng công thực hiện: A = A₁ + A₂ = 60 J.

Câu 6:

Một vật có 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. Trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả vật, trọng lực thực hiện một công bằng:

A. 0 J.

B. 69,15 J.

C. 138,3 J.

D. 196 J.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Thời gian vật rơi hết độ cao 10 m từ khi bắt đầu thả vật là: $t = \sqrt{\frac{2 h}{g}} = \sqrt{\frac{2.10}{9, 8}} \approx 1, 43 s$

Vậy trong khoảng thời gian 1,2 s, vật vẫn đang rơi và trọng lực vẫn sinh công.

Độ dịch chuyển mà vật có được trong thời gian 1,2 s kể từ lúc bắt đầu thả là: $d = \frac{1}{2} g . t^{2}$

Công của trọng lực: $A = F . s = P . d = m . g . \frac{1}{2} g . t^{2} = 2.9, 8. \frac{1}{2} .9, 8.1, 2^{2} = 138, 3 J$

Câu 7:

Một người kéo một hòm gỗ trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp với phương ngang một góc 60^o. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Bỏ qua ma sát. Công của lực đó thực hiện được khi hòm trượt đi được 10 m là:

A. 1275 J.

B. 750 J.

C. 1500 J.

D. 6000 J.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Công của lực đó là: A = F.s.cosα = 150.10.cos60⁰ = 750 J.

Câu 8:

Một tàu thủy chạy trên sông theo đường thẳng kéo một sà lan chở hàng với lực không đổi 5.10³N, thực hiện công là 15.10⁶J. Sà lan đã dời chỗ theo phương của lực một quãng đường

A. 300 m.

B. 3000 m.

C. 1500 m.

D. 2500 m.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Quãng đường: $s = \frac{A}{F} = \frac{{15.10}^{6}}{{5.10}^{3}} = 3000 m$

Câu 9:

Một người dùng tay đẩy một cuốn sách một lực 5 N trượt một khoảng dài 0,5 m trên mặt bàn nằm ngang không ma sát, lực đẩy có phương trùng với phương chuyển động của cuốn sách. Người đó đã thực hiện một công là

A. 2,5 J.

B. – 2,5 J.

C. 0.

D. 5 J.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Công của lực đẩy: $A = F . s = 5.0, 5 = 2, 5 J$

Câu 10:

Một vật có khối lượng 100 g trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 4 m, góc nghiêng 60⁰ so với mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,1. Công của lực ma sát khi vật trượt từ đỉnh đến chân mặt phẳng nghiêng là

A. - 0,02 J.

B. - 2,00 J.

C. - 0,20 J.

D. - 0,25 J.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Một vật có khối lượng 100 g trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 4 m, góc nghiêng 600 so với mặt phẳng nằm ngang. (ảnh 1)

Dựa vào kiến thức đã học ở những bài trước, sử dụng kiến thức về động lực học, phân tích lực, sử dụng định luật 2 Newton.

Ta có: $N = P . \cos α = m g . \cos α$

Suy ra: $F_{m s} = μ N = μ m g . \cos α$

Do lực ma sát ngược hướng với chiều chuyển động nên:

$A = - μ m g . \cos α . s = - 0, 1.0, 1.10. \cos 60^{o} .4 = - 0, 2 J$

Câu 11:

Một vật khối lượng 10 kg được kéo đều trên sàn nằm ngang bằng một lực 20 N hợp với phương ngang một góc 30⁰. Khi vật di chuyển 2 m trên sàn thì lực thực hiện một công

A. 20 J.

B. 40 J.

C.

20 \sqrt{3} J .

D.

40 \sqrt{3} J .

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

$A = F . s \cos α = 20.2. \cos 30^{o} = 20 \sqrt{3} J$

Câu 12:

Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 5 tấn. Lấy g = 9,8 m/s². Vật có gia tốc không đổi là 0,5 m/s². Công mà cần cẩu thực hiện được trong thời gian 3 s là:

A. 110050 J.

B. 128400 J.

C. 15080 J.

D. 115875 J.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Áp dụng định luật II Newton: $\vec{F} + \vec{P} = m \vec{a}$

Chiếu theo phương chuyển động ta có:

$F - P = m a \Rightarrow F = m g + m a = 5000. (9, 8 + 0, 5) = 51500 N$

Quãng đường vật đi được sau 3s là: $s = \frac{1}{2} a t^{2} = \frac{1}{2} .0, {5.3}^{2} = 2, 25 m$

Công do cần cẩu thực hiện bằng: $A = F . s = 51500.2, 25 = 115875 J$