Ngày soạn: 26/01/202
3
TIẾT 9-12. CÔNG SUẤT
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Củng cố kiến thức về công suất.
2. Mức độ cần đạt:
- Thông hiểu, nhận biết, vận dụng thấp, vận dụng cao.
II. NỘI DUNG KIẾN THỨC:
1. Kiến thức trọng tâm:
Công suất là công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. Ký hiệu là P
A
P=
t
Trong đó: A là cơng thực hiện (J)
t là thời gian thực hiện công A (s)
P là công suất (W)
1W =
1J
1s
Đơn vị của công suất là oát (W)
Chú ý: Trong thực tế, người ta còn dùng
+ Đơn vị công suất là mã lực hay ngựa (HP) 1HP = 736W
+ Đơn vị công kilowatt giờ (kwh) 1kwh = 3.600.000J
2. Vận dụng kiến thức:
Bài 1: Một vật khối lượng m = 10kg được kéo đều trên sàn bằng 1 lực F = 20N hợp với phương ngang
góc 300. Nếu vật di chuyển 2m trên sàn trong thời gian 4s thì cơng suất của lực là bao nhiêu?
Bài giải:
A Fs.cos α
A = Fs.cos α ⇒ P = =
= 5 3W
t
t
Bài 2: Một gàu nước khối lượng 10kg kéo cho chuyển động đều lên độ cao 5m trong thời gian 1phút
40giây. Tính cơng suất của lực kéo, g = 10m/s2.
Bài giải:
A
P = = 5W
t
F = P = m.g = 100N ⇒
Bài 3: Một lực sĩ cử tạ nâng quả tạ m = 125kg lên cao 70cm trong t = 0,3s. Trong trường hợp lực sĩ đã
hoạt động với công suất là bao nhiêu? g = 9,8m/s2.
Bài giải:
A F .s
P= =
= 2858W
t
t
Bài 4: Một tàu thuỷ chạy trên sông theo đường thẳng kéo sà lan chở hàng với lực không đổi F = 5.103 N.
Hỏi khi lực thực hiện được công 15.106 J thì sà lan đã dời chỗ theo phương của lực được quãng đường là
bao nhiêu?
Bài giải:
A
A = F .s ⇒ s = = 3.103 m
F
Bài 5: Coi công suất trung bình của trái tim là 3W
a. Trong một ngày - đêm, trung bình trái tim thực hiện một công là bao nhiêu?
1
b. Nếu một người sống 70 tuổi thì cơng của trái tim thực hiện là bao nhiêu ? Một ô tơ tải muốn thực hiện
được cơng này thì phải thực hiện trong thời gian bao lâu ?
Coi công suất của ô tô tải là 3.105
Bài giải:
a. Một ngày đêm có : 24 x 60 x 60 =86 400s. Vậy công thực hiện là : 3 x 86 400= 259 200 J
b. Nếu sống được 70 tuổi hay là 70 năm thì cơng thực hiện được là : 259 200 x 365 x 70 = 6 622 560 000 J
Nếu là ô tô tải thì cần thực hiện trong thời gian là : 6 622 560 000 : 3.105 = 22 075.2 s= 6 132h =255.5
ngày
Bài 6: Một ô tô khối lượng 1 tấn đang hoạt động với công suất 5 kw và chuyển động thẳng đều với vận
tốc 54 km/h thì lên dốc. Hỏi động cơ ơ tơ phải hoạt động với cơng suất bao nhiêu để có thể lên dốc với
vận tốc như cũ ? Biết hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường không đổi. dốc nghiêng góc 2.3∘ so với
mặt đường nằm ngang và g=10m/s2.
Bài giải:
Vì ơ tơ đang chuyển động thẳng đều nên Fms= F kéo. Đổi 54km/h = 15m/s, 5kw = 5000w.
Ta có p=F.v=> F=p/v=> F=5 000/ 15
Lực kéo của ô tô khi lên dốc = Fms+m.g= 5 000/ 15 + 1000.10
Công suất của ô tô lúc này là p' = F' x v= (5 000/ 15 + 1000.10) x 15= 20 000W = 20kw
Bài 7: Một động cơ điện được thiết kế để kéo một thùng than nặng 400 kg từ dưới mỏ có độ sâu 200 m
lên mặt đất trong thời gian 2 phút. Hiệu suất của động cơ là 80%. Cơng suất tồn phần của động cơ là
Bài giải:
Đáp án A
Cơng suất có ích để kéo thùng than lên mặt đất là:
Pci=A/t=P.s/t=400.9,8.200/2.60=6533,3W
Cơng suất tồn phần của động cơ là:
Ptp=PciH=P.s/t=6533,3/80=8166,7W
Bài 7: Tính cơng suất của động cơ máy bay biết rằng nó đang bay với tốc độ 250 m/s và động cơ sinh ra
lực kéo 2.106 N để duy trì tốc độ này của máy bay.
02Bài giải:
Áp dụng công thức liên hệ giữa công suất với lực và tốc độ
P = F.v = 2.106.250 = 5.108 W.
Bài 7: Kỉ lục trong leo cầu thang được xác lập vào ngày 4/2/2003. Theo đó một vận động viên đã leo 86
tầng với 1 576 bậc cầu thang trong 9 phút 33 giây. Mỗi bậc cầu thang cao 20 cm và vận động viên nặng 70
kg. Tính cơng suất trung bình của vận động viên này.
02Bài giải:
Chiều cao của 86 tầng là: h = 1576.0,2 = 315,2 m.
Cơng suất trung bình của vận động viên là:
P=A/t=70.9,8.315,2573=377,4W
Bài 7: Trong mùa sinh sản, cá hồi bơi dọc theo con sông dài 3 000 km trong 90 ngày để đến thượng nguồn
của con sông. Trong suốt quá trình này, trung bình mỗi con cá hồi phải sinh cơng 1,7.106 J.
a) Tính cơng suất trung bình của cá hồi.
b) Tính lực trung bình của cá hồi khi bơi.
02Bài giải:
a) Đổi 90 ngày = 90.86400 = 7 776 000 s.
Cơng suất trung bình của cá hồi là:
P=A/t=1,7.106/7776000=0,22W
b) Tốc độ trung bình của cá hồi là:
2
v=s/t=3000000/7776000=0,39m/s
Lực trung bình của cá hồi khi bơi là:
F=Pv=0,220,39=0,56N.
Bài 7: Động cơ của máy bay Airbus A320 có cơng suất 384 HP. Để cất cánh tốt nhất, máy bay cần đạt tốc
độ 308 km/h. Khi bay ở độ cao ổn định, tốc độ trung bình của máy bay là 1005 km/h và để tiết kiệm nhiên
liệu thì tốc độ trung bình là 968 km/h. Tính lực kéo máy bay trong từng trường hợp trên.
Biết 1 HP ≈ 746 W.
02Bài giải:
Đổi công suất: P = 384.746 = 286 464 W
Lực kéo của động cơ máy bay trong từng trường hợp:
Ở tốc độ v1 = 308 km/h ≈ 85,6 m/s:
F1=Pv1=28646485,6≈3346,5N
Ở tốc độ v2 = 1005 km/h ≈ 279,2m/s:
F2=Pv2=286464279,2≈1026N
Ở tốc độ v3 = 968 km/h ≈ 268,9 m/s:
F3=Pv3=286464268,9≈1065,3N
3. Vận dụng:
Câu 1: Công suất được xác định bằng
A. giá trị cơng có khả năng thực hiện.
B. công thực hiện trong một đơn vị thời gian.
C. cơng thực hiện trên đơn vị độ dài.
D. tích của công và thời gian thực hiện công.
Câu 2: Đơn vị không phải đơn vị của công suất là
A. N.m/s.
B. W.
C. J.s.
D. HP.
Câu 3: Gọi A là công mà một lực đã sinh ra trong thời gian t để vật đi được quãng đường s. Công suất là
A. P = At.
B. P = tA.
C. P = As.
D. P = sA.
Câu 4: Một lực tác dụng vào một vật nhưng vật đó khơng chuyển động. Điều này có nghĩa là
A. lực đã sinh công.
B. lực không sinh công.
C. lực đã sinh công suất.
D. lực không sinh công suất.
Câu 5: Một lực F⃗ không đổi liên tục kéo 1 vật chuyển động với vận tốc F⃗ theo hướng của lực v⃗ . Công
suất của lực F⃗ là:
A. F.v .
B. F.v2.
C. F.t.
D. F.v.t.
Câu 6: 1W bằng
A. 1 J.s.
B. 1 J/s.
C. 10 J.s.
D. 10 J/s.
Câu 7: Công suất là đại lượng
A. đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm của chuyển động.
B. đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm.
C. đặc trưng cho mức độ thay đổi vận tốc nhanh hay chậm.
D. đặc trưng cho khả năng tác dụng lực.
Câu 8: kWh là đơn vị của
A. Hiệu suất
B. Công suất
C. Động lượng
D. Công
Câu 9: Công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng
A. là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.
B. luôn đo bằng mã lực (HP).
C. chính là lực thực hiện cơng trong thiết bị đó lớn hay nhỏ.
D. là độ lớn của công do thiết bị sinh ra.
Câu 10: Điều nào sau đây đúng khi nói về cơng suất?
A. Cơng suất được xác định bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian.
B. Công suất được xác định bằng lực tác dụng trong 1 giây.
C. Công suất được xác định bằng công thức P = A.t
D. Công suất được xác định bằng công thực hiện khi vật dịch chuyển được 1 mét.
3
Câu 11: Để cày một sào đất, nếu dùng trâu cày thì mất 2 giờ, nếu dùng máy cày thì mất 20 phút. Hỏi trâu
hay máy cày có cơng suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
A. Máy cày có cơng suất lớn hơn và lớn hơn 3 lần.
B. Máy cày có cơng suất lớn hơn và lớn hơn 5 lần.
C. Máy cày có cơng suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần.
D. Máy cày có cơng suất lớn hơn và lớn hơn 10 lần.
Câu 12: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Máy có cơng suất lớn thì hiệu suất của máy đó nhất định cao.
B. Hiệu suất của một máy có thể lớn hơn 1.
C. Máy có hiệu suất cao thì cơng suất của máy nhất định lớn.
D. Máy có cơng suất lớn thì thời gian sinh công sẽ nhanh.
Câu 13: Một vật khối lượng 1500 kg được cần cẩu nâng đều lên độ cao 20 m trong khoảng thời gian 15 s.
Lấy g = 10 m/s2. Cơng suất trung bình của lực nâng của cần cẩu là?
A. 15000 W.
B. 22500 W.
C. 20000 W.
D. 1000 W.
Câu 14: Làm thế nào biết ai làm việc khỏe hơn?
A. So sánh công thực hiện của hai người, ai thực hiện cơng lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
B. So sánh thời gian làm việc, ai làm việc ít thời gian hơn thì người đó khỏe hơn.
C. So sánh công thực hiện trong cùng một thời gian, ai thực hiện cơng lớn hơn thì người đó làm việc
khỏe hơn.
D. Các phương án trên đều không đúng.
Câu 15: Một chiếc xe hơi khối lượng 400 kg. Động cơ của xe có cơng suất 25 kW. Bỏ qua ma sát, coi xe
chuyển động thẳng nhanh dần đều . Thời gian xe chạy quãng đường 2 km kể từ lúc đứng yên trên đường
ngang là:
A. 50 s.
B. 100 s.
C. 108 s.
D. 216 s.
Câu 16: Một bóng đèn sợi đốt có cơng suất 100 W tiêu thụ năng lượng 1000 J, thời gian thắp sáng bóng
đèn là:
A. 1 s.
B. 10 s.
C. 100 s.
D. 1000 s.
Câu 17: Cần một công suất bằng bao nhiêu để nâng đều một hịn đá có trọng lượng 50 N lên độ cao 10 m
trong thời gian 2 s
A. 2,5 W.
B. 25 W.
C. 250 W.
D. 2,5 kW
Câu 18: Một người cố gắng ơm một chồng sách có trọng lượng 40 N cách mặt đất 1,2 m trong suốt thời
gian 2 phút. Cơng suất mà người đó đã thực hiện được trong thời gian ôm sách là
A. 0,4 W.
B. 0 W.
C. 24 W.
D. 48 W.
Câu 19: Một vật khối lượng 2 kg rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g
= 9,8 m/s2. Cơng suất trung bình của trọng lực trong khoảng thời gian 1,2 s là
A. 230,5 W.
B. 250 W.
C. 180,5 W.
D. 115,25 W.
Câu 20: Một máy kéo có cơng suất 5 kW kéo một khối gỗ có trọng lượng 800 N chuyển động đều được
10 m trên mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát trượt giữa khối gỗ và mặt phẳng nằm ngang là 0,5. Tính
thời gian máy kéo thực hiện để kéo khúc gỗ đi được đoạn đường trên.
A. 0,2 s.
B. 0,4 s.
C. 0,6 s.
D. 0,8 s.
Câu 21: Một cầu thang cuốn trong siêu thị mang 20 người, trọng lượng của mỗi người bằng 500 N từ tầng
dưới lên tầng trên cách nhau 6 m (theo phương thẳng đứng) trong thời gian 1 phút. Tính công suất của cầu
thang cuốn này:
A. 4 kW.
B. 5 kW.
C. 1 kW.
D. 10 kW.
Câu 22: Một máy bơm nước, nếu tổn hao q trình bơm là khơng đáng kể thì mỗi phút có thể bơm được
900 lít nước lên bể nước ở độ cao 10 m. Trong thực tế hiệu suất của máy bơm chỉ là 70% nên khối lượng
nước bơm lên sau nửa giờ là
A. 15600 kg.
B. 12800 kg.
C. 18900 kg.
D. 23000 kg.
Câu 23: Một thang máy khối lượng 1 tấn có thể chịu tải tối đa 800 kg. Khi chuyển động thanh máy cịn
chịu một lực cản khơng đổi bằng 4.103 N. Để đưa thang máy lên cao với vận tốc khơng đổi 3 m/s thì cơng
suất của động cơ phải bằng (cho g = 9,8 m/s2)?
4
A. 35520 W.
B. 64920 W.
C. 55560 W.
D. 32460 W.
Câu 24: Một ơ tơ có cơng suất của động cơ là 100 kW đang chạy trên đường với vận tốc 36 km/h. Lực
kéo của động cơ lúc đó là
A. 1000 N.
B. 104 N.
C. 2778 N.
D. 360 N.
Câu 25: Một động cơ điện được thiết kế để kéo một thùng than nặng 400 kg từ dưới mỏ có độ sâu 200 m
lên mặt đất trong thời gian 2 phút. Hiệu suất của động cơ là 80%. Cơng suất tồn phần của động cơ là
A. 8,2 kW.
B. 6,5 kW.
C. 82 kW.
D. 65 kW.
Đã duyệt
Ngày 28/01/2023
Tổ phó chun mơn
Nguyễn Văn Ngọc
5