Một vật khối lượng 10 kg đang đứng yên chịu tác dụng một lực 5 N

Bài tập cuối chương 4

Bài IV.6 trang 64 Sách bài tập Vật Lí 10: Một vật khối lượng 10 kg đang đứng yên chịu tác dụng một lực 5 N theo phương ngang. Xác định :

a) Công của lực trong giây thứ nhất, giây thứ hai và giây thứ ba.

b) Công suất tức thời của lực tại giây thứ tư. Cho biết công suất tức thời tính theo công thức: P = Fv, với F là lực tác dụng và v là vận tốc tức thời của vật.

Lời giải:

a. Gia tốc của vật: a = F/m = 5/10 = 0,5(m/s²)

Quãng đường vật dịch chuyển: s = at²/2 = 0,5t²/2 = 0,25t²

Công của lực thực hiện: A = Fs.

- Trong giây thứ nhất (từ 0 đến 1s):

s₁ = 0,25t₁² = 0,25(1² - 0) = 0,25(m)

Suy ra: A1 = Fs1 = 5.0,25 = 1,25 J.

- Trong giây thứ 2 (từ 1s đến 2s):

s₂ = 0,25(t₂² - t₁²) = 0,25(2² - 1²) = 0,75(m)

Suy ra: A₂ = Fs₂ = 5.0,75 = 3,75 J.

Trong giây thứ ba (từ 2s đến 3s):

s₃ = 0,25(t₃² - t₂²) = 0,25(3² - 2²) = 1,25(m)

Suy ra: A₃ = Fs₃ = 5.1,25 = 6,25 J.

b. Công suất tức thời của lực: P = Fv.

Tại giây thứ tư (t = 4s): v = at = 0,2.4 = 0,8 m/s

Suy ra: P = F.v = 5.0,8 = 4 W.