Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 500 kg lên cao với gia tốc 0,2 m/s^2

Bài 24: Công và Công suất

Bài 24.4 trang 57 Sách bài tập Vật Lí 10: Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 500 kg lên cao với gia tốc 0,2 m/s² trong khoảng thời gian 5 s. Lấy g = 9,8 m/s². Xác định công và công suất của lực nâng do cần cẩu thực hiện trong khoảng thời gian này. Bỏ qua sức cản của không khí.

A. 12,25 kJ và 2,45 kW.        B. 12,5 kJ và 2,5 kW.

C. 25 kJ và 5 kW.        D. 24,5 kJ và 4,9 kW.

Lời giải:

Khi nâng vật lên độ cao h, lực nâng F thực hiện công :

A = Fh

Chọn chiểu chuyển động của vật là chiều dương. Áp dụng định luật II Niu-tơn đối với chuyển động của vật m :

ma = F- P = F- mg

suy ra: F = m(a + g) = 500(0,2 + 9,8) = 5000 N.

Thay h = at²/2 = 0,2.5²/2 = 2,5(m), ta tìm đươc :

Công của lực nâng: A = 5000.2,5 = 12500 J = 12,5 kJ.

Công suất của lực nâng: P = A/t = 12500/5 = 2500(W) = 2,5 kW.

Chọn đáp án B.