Câu hỏi vật lý - Vật Lý 24/7

Hình 3.8 là vận động viên trẻ của môn cử tạ, anh Thạch Kim Tuấn - 19 tuổi, người giành chiếc Huy chương vàng quý giá cho Việt Nam, đồng thời phá 3 kỳ lục tại SEA Games 27. Để luyện cơ bắp, anh đã nằm ngang và nâng tạ lên xuống như hình. qua trọng lượng của cánh tay và tạ được anh nâng đều. Chiều dài tay của anh khoảng 80 cm, tạ anh sử dụng có một đòn tạ nặng 5 kg, mỗi bên gồm 3 viên tạ hình trụ và mỗi viên nặng 10 kg. Hãy tính

a) công của trọng lực khi anh nâng tạ lên và khi anh hạ tạ xuống.

b) Công của cơ tay và lồng ngực khi anh nâng tạ lên và hạ tạ xuống.

Một khối gỗ nặng 1,2 kg ở trạng thái nghỉ đặt trên sàn ngang, nhẵn thì bị tác dụng bởi lực hướng song song với mặt sàn và có độ lớn thay đổi theo quãng đường mà khối gỗ đi được mô tả như đồ thị trong Hình 3.7.

a) Xác định công do lực sinh ra và công suất trung bình của lực này khi vật đi được đoạn đường 10 m đầu tiên.

b) Tính công do lực thực hiện trong 10 m tiếp theo.

c) Tính toàn bộ công của lực trong cả quá trình mà vật đi quãng đường 40m.

Hình 3.7

Một vật có khối lượng m = 300 g được ném lên từ mặt đất với tốc độ ban đầu theo hướng hợp với mặt đất nằm ngang một góc . Cho gia tốc rơi tự do g =  9,80 , bỏ qua lực cản của không khí. Tính công suất của trọng lực thực hiện lên vật tại thời điểm

a) t = 0.

b) vật đạt độ cao cực đại.

c) vật chạm đất.

Khi du lịch tại Đà Lạt, chị Đào đã đi tham quan các địa điểm du lịch nổi tiếng bằng xe máy loại xe số. Đặc điểm địa hình đặc trưng ở Đà Lạt là những con dốc cao, cheo leo và thẳng lên phía trên, do đó đòi hỏi người lái xe phải chạy cẩn thận, chắc chắn. Do vậy, để cảnh báo nguy hiểm về độ dốc của mỗi con đốc, chính quyền địa phương thường để các biển báo độ dốc ở dưới chân mỗi con dốc.

Ý nghĩa của các biển báo trên là: tỷ số giữa độ cao với độ dài ngang của con dốc. Ví dụ biển báo đốc lên 6% như Hình 3.6 nghĩa là cứ đi lên cao thêm 6 cm thì độ dài ngang đã đi là 1 mét.

Khi chạy lên các con đốc, chị thường để động cơ xe nổ ở số 2 và giữ tay cầm lái ở một mức như nhau. Lúc chị Lan đi lên trên con dốc có biển báo "6% thì đi đều với tốc độ 31 km/h. Còn nếu con dốc có biển báo 10% thì tốc độ chạy đều của xe chỉ còn 27 km/h. Xem như công suất của động cơ xe hoạt động như nhau trong mọi trường hợp và hệ số ma sát trượt giữa bánh xe với các mặt đường dốc thay đổi không đáng kể. Tính tốc độ chạy đều của xe nếu chị Lan đi lên trên con dốc có độ đốc 17%.

Một ô tô có khối lượng m = 3,0 tấn đi hết một con dốc có chiều dài s = 100 m trong khoảng thời gian t = 10,0 s với tốc độ không đổi. Biết rằng con dốc là một đoạn đường thẳng hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc và gia tốc rơi tự do là g = 9,80 . Tính công và công suất của trọng lực trong các trường hợp:

a) Ô tô đi lên dốc.

b) Ô tô đi xuông dốc.

Một xe khối lượng 200 kg khởi hành chuyển động đi lên một dốc nghiêng cao 10m, khi lên đến đỉnh dốc xe có vận tốc 10 m/s và lực kéo động cơ sinh được công 40 kJ. Lực ma sát tác dụng vào xe có độ lớn 100N. Tìm chiều dài dốc và lực kéo động cơ.

Xe khối lượng 200 kg chuyển động trên dốc dài 200 m, cao 10 m.

a) Xe lên dốc thẳng đều với vận tốc 18 km/h thì công suất của động cơ là 0,75 kW. Tìm độ lớn lực ma sát.

b) Nếu xe xuống dốc nhanh dần đều với vận tốc của xe ở đỉnh dốc và chân dốc lần lượt là 18 km/h và 54 km/h. Tìm công mà lực kéo động cơ thực hiện được, công suất trung bình, công suất tức thời ở cuối dốc. Biết độ lớn lực ma sát không đổi.

Một thang máy có khối lượng 500 kg chuyển động đều với tốc độ 14,4 km/h. Lấy g = 10,0 . Tính công suất trung bình của hệ thống kéo thang máy.

Công suất sử dụng điện trung bình của một gia đình là 0,6 kW. Biết năng lượng mặt trời khi chiếu trực tiếp đến bề mặt của pin mặt trời đặt nằm ngang có công suất trung bình là 100 W trên một mét vuông. Giả sử chỉ có 15% năng lượng mặt trời được chuyển thành năng lượng có ích (điện năng). Hỏi cần một diện tích bề mặt pin mặt trời là bao nhiêu để có thể cung cấp đủ công suất điện cho gia đình này?

Một ô tô có khối lượng 2 tấn chuyển động đều trên đường nằm ngang với vận tốc 36 km/h. Công suất của động cơ ô tô là 5 kW.

a) Tính độ lớn lực ma sát của mặt đường.

b) Sau đó ô tô tăng tốc, sau khi đi được quãng đường s = 125m. Tính vận tốc ô tô đạt được 54 km/h. Tính công suất trung bình của động cơ trên quãng đường này.