10 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Trắc nghiệm Vật lí 10 Bài 27. Hiệu suất có đáp án

Câu 1:

Để đưa một vật có khối lượng 250 kg lên độ cao 10 m người ta dùng một hệ thống gồm một ròng rọc cố định, một ròng rọc động. Lúc này lực kéo dây để nâng vật lên là F = 1500 N. Lấy g = 10 m/s². Hiệu suất của hệ thống là:

A. 80%.

B. 83,3%.

C. 86,7%.

D. 88,3%.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Công có ích để đưa vật lên là: $A_{c i} = P . h = m . g . h = 250.10.10 = 25000 J$

Do sử dụng ròng rọc động nên quãng đường sẽ tăng lên gấp đôi.

Công toàn phần do lực tác dụng thực hiện: $A_{t p} = F .2 s = 1500.2.10 = 30000 J$

Hiệu suất của hệ thống bằng: $H = \frac{A_{c i}}{A_{t p}} = \frac{25000}{30000} = 0, 833 = 83, 3 %$

Câu 2:

Một máy bơm nước mỗi giây có thể bơm 15 lít nước lên bể ở độ cao 10 m. Coi hao tổn không đáng kể. Lấy g = 10 m/s². Công suất của máy bơm bằng:

A. 150 W.

B. 3000 W.

C. 1500 W.

D. 2000 W.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Đổi 15 lít = 15 kg

Công để đưa 15l nước lên độ cao 10m là: $A_{c i} = m g h = 15.10.10 = 1500 J$

Coi hao tổn không đáng kể nên công của máy bơm bằng công có ích

Suy ra $A_{t p} = A_{c i} = 1500 J$

Công suất của máy bơm bằng:

$P = \frac{A_{t p}}{t} = \frac{1500}{1} = 1500 W$

Câu 3:

Một ô tô chạy 100 km với lực kéo không đổi là 700 N thì tiêu thụ hết 6 lít xăng. Hiệu suất của động cơ ô tô đó là bao nhiêu? Biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,6.10⁷ J/kg, khối lượng riêng của xăng là 700 kg/m³.

A. 86%

B. 52%

C. 40%

D. 36,23%

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Công có ích để kéo xe di chuyển bằng:

$A_{c i} = F . s = 700.100.1000 = 70000000 J$

Công toàn phần do đốt cháy nhiệt liệu xăng:

$A_{t p} = m L = D V L = 700. \frac{6}{1000} .4, {6.10}^{7} = 193200000 J$

Hiệu suất của động cơ bằng: $H = \frac{A_{c i}}{A_{t p}} = \frac{70000000}{193200000} = 0, 3623 = 36, 23 %$

Câu 4:

Thác nước cao 45 m, mỗi giây đổ 180 m³ nước. Người ta dùng thác nước làm trạm thủy điện với hiệu suất 85%. Biết khối lượng riêng của nước là D = 10³(kg/m³). Công suất của trạm thủy điện bằng

A. 68,85 MW.

B. 81,00 MW.

C. 95,29 MW.

D. 76,83 MW.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Khối lượng nước đổ xuống mỗi giây là: $m = D . V = 10^{3} .180 = 180000 k g$

Công có thể sinh ra khi nước đổ xuống đến chân thác trong mỗi giây là:

$A_{t p} = m g h = 180000.10.45 = 81000000 J$

Gọi $A_{c i}$ là phần công có ích để phát điện trong mỗi giây

Ta có: $H = \frac{A_{c i}}{A_{t p}} \Rightarrow A_{c i} = H . A_{t p} = 0, 85.81000000 = 68850000 J$

Suy ra công suất của máy phát điện:

$P = \frac{A_{t p}}{t} = 68850000 W = 68, 85 M W$

Câu 5:

Một máy bơm nước mỗi giây có thể bơm được 15 lít nước lên bể ở độ cao 10 m. Hiệu suất của máy bơm là 70%. Lấy g = 10 m/s². Biết khối lượng riêng của nước là D = 10³(kg/m³). Sau nửa giờ máy bơm đã thực hiện một công bằng

A. 1500 kJ.

B. 3875 kJ.

C. 1890 kJ.

D. 7714 kJ.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Công có ích để đưa 15l nước lên cao 10 m trong mỗi giây là:

$A = m g h = D V g h = 10^{3} . \frac{15}{10^{3}} .10.10 = 1500 J$

Công toàn phần máy bơm sinh ra trong mỗi giây là:

$A_{t p} = \frac{A_{c i}}{H} = \frac{1500}{0, 7} = 2142, 86 J$

Công mà máy bơm thực hiện được sau nửa giờ:

$A = P . t = 2142, 86.0, 5.3600 = 3857148 J$

Câu 6:

Một động cơ có công suất tiêu thụ bằng 5 kW kéo một vật có trọng lượng 12 kN lên cao 30 m theo phương thẳng đứng trong thời gian 90 s với vận tốc không đổi. Hiệu suất của động cơ bằng

A. 100%.

B. 80%.

C. 60%.

D. 40%.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Công có ích để nâng vật lên là: $A_{c i} = P . h = 12000.30 = 360000 J$

Công toàn phần do động cơ sinh ra là: $A_{t p} = P . t = 5000.90 = 450000 J$

Hiệu suất của động cơ bằng: $H = \frac{A_{c i}}{A_{t p}} = \frac{360000}{450000} = 0, 8 = 80 %$

Câu 7:

Một máy bơm nước có công suất 1,5 kW, hiệu suất 70%. Lấy g = 10 m/s². Biết khối lượng riêng của nước là D = 10³(kg/m³). Dùng máy này để bơm nước lên độ cao 10 m, sau nửa giờ máy đã bơm lên bể một lượng nước bằng

A. 18,9 m³.

B. 15,8 m³.

C. 94,5 m³.

D. 24,2 m³.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Công toàn phần của máy bơm là: $A_{t p} = P . t$

Ta có: $H = \frac{A_{c i}}{A_{t p}}$ $\Rightarrow A_{c i} = A_{t p} . H = P . t . H$

Mặt khác, ta lại có $A_{c i} = m g h = D V g h$ $\Rightarrow P . t . H = D V g h \Rightarrow V = \frac{P . t . H}{D g h}$

Lượng nước mà máy bơm lên được sau nửa giờ là:

$V = \frac{P . t . H}{D g h} = \frac{1, {5.10}^{3} .0, 5.3600.0, 7}{10^{3} .10.10} = 18, 9 m^{3}$

Câu 8:

Một máy bơm nước có công suất 1,5 kW, hiệu suất 80%. Lấy g = 10 m/s². Biết khối lượng riêng của nước là D = 10³(kg/m³). Người ta dùng máy bơm này để bơm nước ở dưới mặt đất lên một cái bể bơi có kích thước chiều dài 50 m, rộng 25 m và chiều cao 2 m. Biết bể bơi thiết kế ở trên tầng 2 có độ cao so với mặt đất là h = 10 m. Để bơm đầy bể thì thời gian cần thiết mà máy bơm phải hoạt động là

A. 57,87h.

B. 2 ngày.

C. 2,5 ngày.

D. 2,4 ngày.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Công toàn phần của máy bơm là: $A_{t p} = P . t$

Ta có: $H = \frac{A_{c i}}{A_{t p}}$ $\Rightarrow A_{c i} = A_{t p} . H = P . t . H$

Mặt khác, ta lại có $A_{c i} = m g h = D V g h$ $\Rightarrow P . t . H = D V g h \Rightarrow t = \frac{D V g h}{P . H}$

Thời gian để bơm đầy bể nước bằng:

$t = \frac{D V g h}{P . H} = \frac{10^{3} .50.25.2.10.10}{1, {5.10}^{3} .0, 8} = 208333, 33 s = 2, 4$ ngày

Câu 9:

Một động cơ điện cỡ nhỏ được sử dụng để nâng một vật có trọng lượng 2,0 N lên cao 80 cm trong 4,0 s. Hiệu suất của động cơ là 20%. Công suất điện cấp cho động cơ bằng

A. 0,080 W.

B. 2,0 W.

C. 0,80 W.

D. 200 W.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Công có ích để nâng vật lên là: $A_{c i} = P . h = 2.0, 8 = 1, 6 J$

Công toàn phần do động cơ sinh ra bằng: $A_{t p} = P . t$

Hiệu suất của động cơ: $H = \frac{A_{c i}}{A_{t p}} \Leftrightarrow P . h = H . P . t$ $\Rightarrow P = \frac{P . h}{H . t} = \frac{2.0, 8}{0, 2.4} = 2 W$

Câu 10:

Một vật có khối lượng 10 kg chịu tác dụng của 1 lực kéo 80 N có phương hợp với độ dời trên mặt phẳng nằm ngang 30⁰. Hệ số ma sát trượt giữa vật với mặt phẳng nằm ngang là k = 0,2. Lấy g = 10 m/s². Hiệu suất của chuyển động khi vật đi được quãng đường 20 m là:

A. 71%

B. 68%

C. 85%

D. 80%

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Công do lực tác dụng bằng: $A_{t p} = F s \cos α = 80.20. \cos 30^{0} = 1385, 64 J$

Công của lực ma sát bằng: $A_{m s} = F_{m s t} s = k N s = k m g s = 0, 2.10.10.20 = 400 J$

Phần công có ích để làm vật di chuyển là: $A_{c i} = A_{t p} - A_{m s} = 1385, 64 - 400 = 985, 64 J$

Hiệu suất của chuyển động bằng: $H = \frac{A_{c i}}{A_{t p}} = \frac{985, 64}{1385, 64} = 0, 71 = 71 %$