Một cần cẩu nâng một vật có khối lượng 2 tấn làm cho vật chuyển động nhanh dần đều theo phương thẳng đứng lên cao \(12,5m\) với gia tốc \(1m/{s^.}^2\). Lấy \(g = 10m/{s^2}\). Hãy tính công mà cần cầu thực hiện và công suất trung bình của cần cẩu ấy.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \(\left\{ \begin{array}{l}m = 2T = 2000kg\\s = h = 12,5m\\a = 1m/{s^2}\\g \\= 10m/{s^2}\end{array} \right.\)
Biểu diễn các lực tác dụng vào thang máy trên hình:
Áp dụng định luật II Niuton ta có: \(\overrightarrow F + \overrightarrow P = m.\overrightarrow a \,\,\left( * \right)\)
Chiếu (*) lên Oy ta có:
\(F - P = ma \Rightarrow F = P + ma = m\left( {g + a} \right) \\\Rightarrow F = 2000.\left( {10 + 1} \right) = 22000N\)
Công mà cần cẩu thực hiện: \(A = F.s = 22000.12,5 = 275000J\)
Lại có quãng đường vật đi được trong 12,5m là:
\(s = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} \Leftrightarrow 12,5 = 0 + \frac{1}{2}.1.{t^2}\\ \Rightarrow t = 5s\)
Công suất trung bình của cần cẩu: \(P = \frac{A}{t} = \frac{{275000}}{5}\\ = 55000W = 55kW\)
Chọn A.
Đề thi giữa HK2 môn Vật Lý 10 năm 2021-2022
Trường THPT Phạm Hồng Thái