Vật Lí 8 Bài 13: Công cơ học được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Vật Lí 8 Bài 13
Khi nào có công cơ học?
– Công cơ học dùng với trường hợp khi có lực tác dụng vào vật và vật chuyển dời theo phương không vuông góc với phương của lực.
– Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố:
+ Lực tác dụng vào vật.
+ Độ chuyển dời của vật.
Ví dụ:
– Khi kéo một chiếc vali di chuyển trên mặt sàn nằm ngang, khi va li chuyển động, lực kéo F→ và lực ma sát Fms→ có thực hiện công nhưng trọng lực P→ và lực nâng N→ thì không thực hiện công.
– Một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất do lực hút của Trái Đất. Lực hút này có phương vuông góc với phương chuyển động của vệ tinh nên lực này không sinh công.
Công thức tính công cơ học
– Công thức: A = F.s
Trong đó: A là công của lực F
F là lực tác dụng vào vật (N)
S là quãng đường vật dịch chuyển (m)
– Đơn vị công là Jun (kí hiệu là J): 1J = 1 N.m
Lưu ý:
+ Công thức trên chỉ đúng khi vật chuyển dời theo phương của lực.
+ Nếu vật chuyển dời theo phương vuông góc với phương của lực thì công của lực đó bằng không.
+ Nếu vật chuyển dời không theo phương của lực thì công được tính theo công thức khác và nhỏ hơn F.s.
+ Đơn vị kW.h cũng là đơn vị của công cơ học:
1 kW.h = 3600000 J
Giải bài tập SGK Vật Lí 8 Bài 13
Bài C1 (trang 46 SGK Vật Lý 8)
Quan sát các hiện tượng:
Từ các trường hợp quan sát trên, em có thể cho biết khi nào thì có công cơ học nào?
Lời giải:
Khi có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời theo phương không vuông góc với phương của lực thì có công cơ học. Như vậy, cả hai trường hợp đều có công cơ học.
Bài C2 (trang 46 SGK Vật Lý 8)
Tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của kết luận sau:
– Chỉ có “công cơ học” khi có …(1)… tác dụng vào vật và làm cho vật …(2)… theo phương vuông góc với phương của lực.
– Công cơ học là công của lực (khi một vật tác dụng lực và lực này sinh công thì ta có thể nói công đó là công của vật).
– Công cơ học thường gọi tắt là công.
Lời giải:
– Chỉ có “công cơ học” khi có lực tác dụng vào vật và làm cho vật chuyển dời theo phương vuông góc với phương của lực.
– Công cơ học là công của lực (khi một vật tác dụng lực và lực này sinh công thì ta có thể nói công đó là công của vật).
– Công cơ học thường gọi tắt là công.
Bài C3 (trang 47 SGK Vật Lý 8)
Trong những trường hợp dưới đây, trường hợp nào có công cơ học?
a) Người thợ mỏ đang đẩy làm cho xe goòng chở than chuyển động.
b) Một học sinh đang ngồi học bài.
c) Máy xúc đất đang làm việc.
d) Người lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao.
Lời giải:
– Các trường hợp có công cơ học là: a), c), d)
Giải thích: vì ở cả 3 trường hợp đều có một lực tác dụng lên vật làm cho vật chuyển dời (tương ứng là: xe goòng chuyển động, máy xúc chuyển động và quả tạ chuyển động.).
Bài C4 (trang 47 SGK Vật Lý 8)
Trong các trường hợp dưới đây, lực nào thực hiện công cơ học?
a) Đầu tàu hỏa đang kéo đoàn tàu chuyển động.
b) Quả bưởi rơi từ trên cây xuống.
c) Người công nhân dùng ròng rọc cố định kéo vật nặng lên cao (H.13.3 SGK).
Lời giải:
a) Đầu tàu hỏa đang kéo đoàn tàu chuyển động: Lực kéo của đầu tàu thực hiện công.
b) Quả bưởi rơi từ trên cây xuống: Trọng lực thực hiện công.
c) Người công nhân dùng ròng rọc cố định kéo vật nặng lên cao: Lực kéo của người công nhân thực hiện công.
Bài C5 (trang 48 SGK Vật Lý 8)
Đầu tàu hỏa kéo toa xe với lực F = 5000N làm toa xe đi được 1000m. Tính công của lực kéo của đầu tàu.
Lời giải:
Công của lực kéo là:
A = F.s = 5000.1000 = 5000000J = 5000kJ.
Bài C6 (trang 48 SGK Vật Lý 8)
Một quả dừa có trọng lượng 2kg rơi từ trên cây cách mặt đất 6m. Tính công của trọng lực?
Lời giải:
Trọng lực của quả dừa: P = 2.10 = 20 N.
Công của trọng lực là:
A = P.h = 20.6 = 120 J
Bài C7 (trang 48 SGK Vật Lý 8)
Tại sao không có công cơ học của trọng lực trong trường hợp hòn bi chuvển động trên mặt sàn nằm ngang?
Lời giải:
Trọng lực theo phương thẳng đứng luôn vuông góc với phương chuyển động của hòn bi nên không có công cơ học trong trường hợp đó.
Trắc nghiệm Vật Lí 8 Bài 13 (có đáp án)
Bài 1: Trường hợp nào sau đây có công cơ học? Chọn đáp án đúng nhất.
A. Khi có lực tác dụng vào vật.
B. Khi có lực tác dụng vào vật và vật chuyển động theo phương vuông góc với phương của lực.
C. Khi có lực tác dụng vào vật và vật chuyển động theo phương không vuông góc với phương của lực.
D. Khi có lực tác dụng vào vật nhưng vật vẫn đứng yên.
Lời giải
Công cơ học dùng với trường hợp khi có lực tác dụng vào vật và vật chuyển động theo phương không vuông góc với phương của lực
⇒ Đáp án C
Bài 2: Trong các trường hợp dưới đây, trường hợp nào thực hiện công cơ học?
A. Đầu tàu hỏa đang kéo đoàn tàu chuyển động.
B. Người công nhân dùng ròng rọc cố định kéo vật nặng lên.
C. Ô tô đang chuyển động trên đường nằm ngang.
D. Quả nặng rơi từ trên xuống.
Lời giải
Đầu tàu hỏa đang kéo đoàn tàu chuyển động ⇒ Lực kéo
Người công nhân dùng ròng rọc cố định kéo vật nặng lên ⇒ Lực căng
Ô tô đang chuyển động trên đường nằm ngang ⇒ Lực kéo của động cơ
Quả nặng rơi từ trên xuống ⇒ Trọng lực
⇒ Đáp án D
Bài 3: Công thức tính công cơ học khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo hướng của lực là:
A = F/s
B. A = F.s
C. A = s/F
D. A = F –s
Lời giải
Công thức tính công cơ học khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo hướng của lực là A = F.s
⇒ Đáp án B
Bài 4: Trong những trường hợp dưới đây, trường hợp nào không có công cơ học?
A. Một người đang kéo một vật chuyển động.
B. Hòn bi đang chuyển động thẳng đều trên mặt sàn nằm ngang coi như tuyệt đối nhẵn.
C. Một lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao.
D. Máy xúc đất đang làm việc.
Lời giải
Trường hợp hòn bi đang chuyển động thẳng đều trên mặt sàn nằm ngang coi như tuyệt đối nhẵn
⇒ Đáp án B
Bài 5: Một nhóm học sinh đẩy một xe chở đất từ A đến B trên đoạn đường nằm ngang, tới B đổ hết đất rồi đẩy xe không theo đường cũ trở về A. So sánh công sinh ra ở lượt đi và lượt về.
A. Công ở lượt đi bằng công trượt ở lượt về vì quãng đường đi được bằng nhau.
B. Công ở lượt đi lớn hơn vì lực đẩy lượt đi lớn hơn lượt về.
C. Công ở lượt về lớn hơn vì xe không thì đi nhanh hơn.
D. Công ở lượt đi nhỏ hơn vì kéo xe nặng nên đi chậm.
Lời giải
– Công cơ học được tính bởi công thức: A = F.s ⇒ Công cơ học tỉ lệ thuận với lực F.
– Trong trường hợp trên, ta thấy khi đẩy xe đất từ A đến B có lực đẩy lớn hơn khi đẩy xe không từ B về đến A ⇒ Công ở lượt đi lớn hơn vì lực đẩy lượt đi lớn hơn lượt về.
⇒ Đáp án B
Bài 6: Một ròng rọc cố định làm thay đổi hướng chuyển động của dây đi 900 khi kéo vật lên cao như hình vẽ.
A. Lực kéo đã thực hiện công vì có lực tác dụng làm vật dịch chuyển.
B. Lực kéo không thực hiện công vì phương của lực vuông góc với phương dịch chuyển của vật.
C. Lực kéo không thực hiện công vì lực kéo tác dụng lên vật phải thông qua ròng rọc.
D. Lực kéo không thực hiện công vì nếu không có lực vật vẫn có thể chuyển động theo quán tính.
Lời giải
Lực kéo không thực hiện công vì phương của lực vuông góc với phương dịch chuyển của vật.
Lực thực hiện công ở đây là lực căng dây.
⇒ Đáp án B
Bài 7: Người ta dùng một cần cẩu để nâng một thùng hàng có khối lượng 2500 kg lên độ cao 12 m. Tính công thực hiện được trong trường hợp này.
A. 300 kJ
B. 250 kJ
C. 2,08 kJ
D. 300 J
Lời giải
Thùng hàng có khối lượng là 2500 kg nghĩa là nó có trọng lượng:
P = 2500.10 = 25000N.
Công thực hiện khi nâng thùng hàng lên độ cao 12 m là:
A = F.s = 25000.12 = 300000 J = 300 kJ
⇒ Đáp án A
Bài 8: Một đầu máy xe lửa kéo các toa xe bằng lực F = 7500 N. Công của lực kéo là bao nhiêu khi các toa xe chuyển động được quãng đường s = 8km.
A = 60000 kJ
B. A = 6000 kJ
C. Một kết quả khác
D. A = 600 kJ
Lời giải
Đổi 8 km = 8000 m
Công của lực kéo là:
ADCT: A = F.s = 7500.8000 = 6.107 J = 60000 kJ
⇒ Đáp án A
Bài 9: Một đầu tàu kéo một đoàn tàu chuyển động từ ga A tới ga B trong 15 phút với vận tốc 30 km/h. Tại ga B đoàn tàu được mắc thêm toa và do đó chuyển động đều từ ga B đến C với vận tốc nhỏ hơn trước 10 km/h. Thời gian đi từ ga B đến ga C là 30 phút. Tính công của đầu tàu đã sinh ra biết rằng lực kéo của đàu tàu không đổi là 40000 N.
Lời giải
Ta có: S1 = v1.t1 = 30. 1/4 = 7,5 km
S2 = v2.t2 = 20. 1/2 = 10 km
S = S1 + S2 = 7,5 + 10 = 17,5 km = 17500 m
A = F.s = 40000.17500 = 700 000 000 J
Bài 10: Một vận động viên nhảy cao đạt được thành tích là 2,1 m. Giả sử vận động viên đó là nhà du hành vũ trụ lên Mặt Trăng thì trên Mặt Trăng người ấy nhảy cao được bao nhiêu mét? Biết rằng lực hút của Trái Đất lên vật ở mặt đất lớn hơn lực hút của Mặt Trăng lên vật ấy ở trên Mặt Trăng 6 lần và ở trên Mặt Trăng người ấy phải mặc thêm bộ áo giáp vũ trụ nặng bằng 6/5 thân thể người đó.
Lời giải
– Gọi trọng lượng của người đó ở trên Trái Đất là P
– Trọng lượng của người đó và bộ áo giáp trên Mặt Trăng là:
– Khi nhà du hành vũ trụ nhảy trên mặt đất: A = P.h (1)
– Khi nhà du hành vũ trụ nhảy trên Mặt Trăng:
Từ (1) và (2) ta có:
******************
Trên đây là nội dung bài học Vật Lí 8 Bài 13: Công cơ học do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Công cơ học. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Vật Lý 8
