Bài 15: Công suất

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Công suất

- Để biết người nào hay máy nào làm việc khỏe hơn (thực hiện công nhanh hơn), người ta so sánh công thực hiện được trong một đơn vị thời gian.

- Công thực hiện được trong một đơn vị thời gian gọi là công suất.

2. Công thức tính công suất

Công thức: 

Trong đó:

A là công thực hiện được

t là thời gian thực hiện công

3. Đơn vị công suất

Nếu công A được tính bằng 1J, thời gian t được tính là 1s thì công suất được tính là:

Đơn vị công suất J/s được gọi là oát (kí hiệu là W)

1 W = 1 J/s

1 kW (kilôoát) = 1000 W

1 MW (mêgaoát) = 1000 kW = 1000000 W

Chú ý: Đơn vị công suất ngoài oát (W) còn có mã lực (sức ngựa)

Mã lực Pháp (kí hiệu là CV): 1 CV ≈ 736 W

Mã lực Anh (kí hiệu là HP): 1 HP ≈ 746 W

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Tính công suất

Tính công suất khi biết lực tác dụng F và vận tốc chuyển động v:

P = F.v

Chú ý:

Đơn vị của lực tác dụng F là N

Đơn vị của vận tốc v là m/s

Đơn vị của công suất là W

2. Tính hiệu suất

Áp dụng công thức 

Trong đó:

A_ci là công có ích.

A_tp là công toàn phần.

III: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Bài 1: Công suất là:

A. Công thực hiện được trong một giây.

B. Công thực hiện được trong một ngày.

C. Công thực hiện được trong một giờ.

D. Công thực hiện được trong một đơn vị thời gian.

Bài 2: Biểu thức tính công suất là:

A. P = A.t       B. P = A/t

C. P = t/A       D. P = A^t

Bài 3: Điều nào sau đây đúng khi nói về công suất?

A. Công 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.

Bài 4: Đơn vị của công suất là

A. Oát (W)

B. Kilôoát (kW)

C. Jun trên giây (J/s)

D. Cả ba đơn vị trên

Bài 5: Làm thế nào biết ai làm việc khỏe hơn?

A. So sánh công thực hiện của hai người, ai thực hiện công 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 công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.

D. Các phương án trên đều không đúng.

Bài 6: Hai bạn Nam và Hùng kéo nước từ giếng lên. Nam kéo gàu nước nặng gấp đôi, thời gian kéo gàu nước lên của Hùng chỉ bằng một nửa thời gian của Nam. So sánh công suất trung bình của Nam và Hùng.

A. Công suất của Nam lớn hơn vì gàu nước của Nam nặng gấp đôi.

B. Công suất của Hùng lớn hơn vì thời gian kéo của Hùng chỉ bằng một nửa thời gian kéo của Nam.

C. Công suất của Nam và Hùng là như nhau.

D. Không đủ căn cứ để so sánh.

- Gọi lực kéo gàu nước lên của Nam và hùng lần lượt là F₁, F₂.

Thời gian Nam và Hùng kéo gàu nước lên lần lượt là t₁, t₂.

Chiều cao của giếng nước là h.

- Trọng lượng của gàu nước do Nam kéo nặng gấp đôi do Hùng kéo:

P₁ = 2P₂ ⇒ F₁ = 2F₂

- Thời gian kéo gàu nước lên của Hùng chỉ bằng một nửa thời gian của Nam: t₂ = t₁/2

- Công mà Nam thực hiện được là: A₁ = F₁.h

- Công mà Hùng thực hiện được là:

- Công suất của Nam và Hùng lần lượt là:

⇒ P₁ = P₂ ⇒ Công suất của Nam và Hùng là như nhau

⇒ Đáp án C

Bài 7: 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 công suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?

A. Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 3 lần.

B. Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần.

C. Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 5 lần.

D. Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 10 lần.

- Ta thấy cùng một sào đất:

Trâu cày mất t₁ = 2 giờ

Máy cày cày mất t₂ = 20 phút = 1/3 giờ

- Gọi P₁ và P₂ lần lượt là công suất của trâu và máy cày

⇒ Máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần

⇒ Đáp án B

Bài 8: Con ngựa kéo xe chuyển động đều với vận tốc 9 km/h. Lực kéo là 200 N. Công suất của ngựa có thể nhận giá trị nào sau đây?

A. 1500 W        B. 500 W        C. 1000 W        D. 250 W

v = 9 km/h = 2,5 m/s

Công mà con ngựa thực hiện: A = F.s ⇒ Công suất của con ngựa:

Mặt khác:

⇒ Đáp án B

Bài 9: Công suất của một người đi bộ là bao nhiêu nếu trong 1 giờ 30 phút người đó bước đi 750 bước, mỗi bước cần 1 công 45 J?

- Thời gian người đó đi bộ: t = (60 + 30).60 = 5400 s

- Tổng công mà người đó thực hiện trong khoảng thời gian trên là:

A = 750.45 = 33750 J

- Công suất của người đi bộ đó là:

⇒ Đáp án B

Bài 10: Một người kéo đều một vật từ giếng sâu 8 m trong 30 giây. Người ấy phải dùng một lực F = 180 N. Công và công suất của người kéo là bao nhiêu?

Công mà người đó thực hiện là: A = F.s = 180.8 = 1440 J

Công suất của người kéo là:

⇒ Đáp án B