Trắc nghiệm Bài 27. Hiệu suất - Vật lí 10 Kết nối tri thức
Đề bài
Hiệu suất là tỉ số giữa
-
A.
năng lượng hao phí và năng lượng có ích
-
B.
năng lượng có ích và năng lượng hao phí
-
C.
năng lượng hao phí và năng lượng toàn phần
-
D.
năng lượng có ích và năng lượng toàn phần
Hiệu suất càng cao thì
-
A.
tỉ lệ năng lượng hao phí so với năng lượng toàn phần càng lớn
-
B.
năng lượng tiêu thụ càng lớn
-
C.
năng lượng hao phí càng ít
-
D.
tỉ lệ năng lượng hao phí so với năng lượng toàn phần càng ít
Một em bé chơi cầu trượt từ trạng thái đứng yên ở đỉnh trượt xuống dưới chân dốc, công của lực nào trong trường hợp này là năng lượng hao phí?
-
A.
Trọng lực
-
B.
Lực ma sát
-
C.
Lực đẩy
-
D.
Lực đàn hồi
Một công nhân xây dựng sử dụng ròng rọc để kéo một thùng sơn nặng 27 kg lên dàn giáo cao 3,1 m so với mặt đất. Lực mà người công nhân kéo theo phương thẳng đứng có độ lớn 310 N. Lấy g = 9,8 m/s 2
a) Tính công mà người thợ đã thực hiện
b) Tính phần công có ích dùng để kéo thùng sơn
c) Tính hiệu suất của quá trình này
-
A.
961 J; 820 J; 85,3%
-
B.
961 J; 820,26 J; 85,4%
-
C.
820 J; 961 J; 85,3%
-
D.
820,26 J; 961 J; 85,4%
Một quả bóng có khối lượng 200 g được ném thẳng đứng lên cao so với vận tốc ban đầu là 15 m/s. Nó đạt được độ cao 10 m so với vị trí ném. Lấy g = 9,8 m/s 2 , tính tỉ lệ cơ năng của vật đã bị biến đổi do lực cản không khí
-
A.
10 %
-
B.
11%
-
C.
12%
-
D.
13%
Mực nước bên trong đập ngăn nước của một nhà áy thủy điện có độ cao 20 m so với cửa xả với tốc độ 16 m/s. Tính tỉ lệ phần thế năng của nước đã được chuyển hóa thành động năng. Lấy g = 9,8 m/s 2
-
A.
60,5%
-
B.
65,3%
-
C.
72,4%
-
D.
75,3%
Một tàu lượn siêu tốc có điểm cao nhất cách điểm thấp nhất 94,5 m theo phương thẳng đứng. Tàu lượn được thả không vận tốc ban đầu từ điểm cao nhất.
a) Tìm vận tốc cực đại của tàu lượn có thể đạt được
b) Trên thực tế, vận tốc cực đại của tàu lượn đạt được là 41,1 m/s. Tính hiệu suất của quá trình chuyển đổi thế năng thành động năng của tàu lượn
-
A.
43,04 m/s; 91,2%
-
B.
41,1 m/s; 92,1%
-
C.
44,03 m/s; 93,2%
-
D.
14,1 m/s; 94,2%
Một động cơ điện được thiết kế để kéo một thùng than khối lượng 400 kg từ dưới mỏ có độ sâu 1200 m lên mặt đất trong thời gian 2 phút. Hiệu suất của động cơ là 80%. Lấy g = 9,8 m/s 2 . Công suất toàn phần của động cơ là
-
A.
7,8 kW
-
B.
9,8 kW
-
C.
31 kW
-
D.
49 kW
Khi quạt điện hoạt động thì phần năng lượng hao phí là:
-
A.
điện năng
-
B.
cơ năng
-
C.
nhiệt năng
-
D.
hóa năng
Khi con lắc đồng hồ dao động thì
-
A.
cơ năng của nó bằng không
-
B.
động năng và thế năng được chuyển háo qua lại lần nhau nhờ công của lực căng dây treo
-
C.
động năng và thế năng được chuyển hóa qua lại lẫn nhau nhờ công của trọng lực
-
D.
động năng và thế năng được chuyển hóa qua lại lẫn nhau nhờ công của lực ma sát
Lời giải và đáp án
Hiệu suất là tỉ số giữa
-
A.
năng lượng hao phí và năng lượng có ích
-
B.
năng lượng có ích và năng lượng hao phí
-
C.
năng lượng hao phí và năng lượng toàn phần
-
D.
năng lượng có ích và năng lượng toàn phần
Đáp án : D
Vận dụng kiến thức đã học
Hiệu suất là tỉ số giữa năng lượng có ích và năng lượng toàn phần
Hiệu suất càng cao thì
-
A.
tỉ lệ năng lượng hao phí so với năng lượng toàn phần càng lớn
-
B.
năng lượng tiêu thụ càng lớn
-
C.
năng lượng hao phí càng ít
-
D.
tỉ lệ năng lượng hao phí so với năng lượng toàn phần càng ít
Đáp án : D
Hiệu suất càng cao thì tỉ lệ năng lượng hao phí so với năng lượng toàn phần càng ít
Một em bé chơi cầu trượt từ trạng thái đứng yên ở đỉnh trượt xuống dưới chân dốc, công của lực nào trong trường hợp này là năng lượng hao phí?
-
A.
Trọng lực
-
B.
Lực ma sát
-
C.
Lực đẩy
-
D.
Lực đàn hồi
Đáp án : B
Vận dụng kiến thức đã học
Năng lượng hao phí trong trường hợp này là công của lực ma sát
Một công nhân xây dựng sử dụng ròng rọc để kéo một thùng sơn nặng 27 kg lên dàn giáo cao 3,1 m so với mặt đất. Lực mà người công nhân kéo theo phương thẳng đứng có độ lớn 310 N. Lấy g = 9,8 m/s 2
a) Tính công mà người thợ đã thực hiện
b) Tính phần công có ích dùng để kéo thùng sơn
c) Tính hiệu suất của quá trình này
-
A.
961 J; 820 J; 85,3%
-
B.
961 J; 820,26 J; 85,4%
-
C.
820 J; 961 J; 85,3%
-
D.
820,26 J; 961 J; 85,4%
Đáp án : B
Biểu thức tính công: \(A = F.s.\cos (\overrightarrow F ;\overrightarrow s )\)
Biểu thức tính hiệu suất: \(H = \frac{{{A_{có ích}}}}{{{A_{toàn phần}}}}.100\% \)
a) \((\overrightarrow F ;\overrightarrow s ) = {0^0} = > \cos ((\overrightarrow F ;\overrightarrow s ) = 1\)
Công mà người thợ thực hiện được là: A = F.s = 310.3,1 = 961 (J)
b) Công có ích để kéo thùng sơn là:
A = P.s = m.g.s = 27.9,8.3,1 = 820,26 (J)
c) Hiệu suất của quá trình này là:
\(H = \frac{{{A_{có ích}}}}{{{A_{toàn phần}}}}.100\% = \frac{{820,26}}{{961}}.100\% \approx 85,4\% \)
Một quả bóng có khối lượng 200 g được ném thẳng đứng lên cao so với vận tốc ban đầu là 15 m/s. Nó đạt được độ cao 10 m so với vị trí ném. Lấy g = 9,8 m/s 2 , tính tỉ lệ cơ năng của vật đã bị biến đổi do lực cản không khí
-
A.
10 %
-
B.
11%
-
C.
12%
-
D.
13%
Đáp án : D
Định luật bảo toàn cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t} = \frac{1}{2}m{v^2} + mgz\)
Chọn mốc thế năng ở vị trí ném:
Cơ năng ban đầu là: \({W_1} = \frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{2}.0,{2.15^2} = 22,5(J)\)(ban đầu vật ở vị trí ném nên thế năng bằng 0)
Khi vật được ném thẳng đứng lên cao 10 m so với vị trí ném thì vận tốc tức thời của vật bằng 0
=> Cơ năng lúc sau của vật là: \({W_2} = mgz = 0,2.9,8.10 = 19,6(J)\)
=> Tỉ lệ cơ năng bị biến đổi do lực cản: \(\frac{{{W_1} - {W_2}}}{{{W_1}}}.100\% = \frac{{22,5 - 19,6}}{{22,5}}.100\% \approx 13\% \)
Mực nước bên trong đập ngăn nước của một nhà áy thủy điện có độ cao 20 m so với cửa xả với tốc độ 16 m/s. Tính tỉ lệ phần thế năng của nước đã được chuyển hóa thành động năng. Lấy g = 9,8 m/s 2
-
A.
60,5%
-
B.
65,3%
-
C.
72,4%
-
D.
75,3%
Đáp án : B
Định luật bảo toàn cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t} = \frac{1}{2}m{v^2} + mgz\)
Xét với cùng một lượng nước khong đổi (khối lượng m)
Chọn mốc thế năng tại cửa xả
Ở độ cao 20 m, nó có thế năng: W t = mgh
Ở cửa xả, nó có động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)
=> Tỉ lệ phần thế năng chuyển hóa thành động năng:
\(\begin{array}{l}\frac{{{W_d}}}{{{W_t}}}.100\% = \frac{{\frac{1}{2}m{v^2}}}{{mgh}}.100\% = \frac{{\frac{1}{2}.{v^2}}}{{gh}}.100\% \\ = \frac{{\frac{1}{2}{{.16}^2}}}{{9,8.20}}.100\% \approx 65,3\% \end{array}\)
Một tàu lượn siêu tốc có điểm cao nhất cách điểm thấp nhất 94,5 m theo phương thẳng đứng. Tàu lượn được thả không vận tốc ban đầu từ điểm cao nhất.
a) Tìm vận tốc cực đại của tàu lượn có thể đạt được
b) Trên thực tế, vận tốc cực đại của tàu lượn đạt được là 41,1 m/s. Tính hiệu suất của quá trình chuyển đổi thế năng thành động năng của tàu lượn
-
A.
43,04 m/s; 91,2%
-
B.
41,1 m/s; 92,1%
-
C.
44,03 m/s; 93,2%
-
D.
14,1 m/s; 94,2%
Đáp án : A
Định luật bảo toàn cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t} = \frac{1}{2}m{v^2} + mgz\)
Chọn mốc thế năng ở điểm thấp nhất mà tàu lượn đạt tới
Cơ năng của tàu lượn ở điểm cao nhất: W 1 = W t = mgh
a) Tàu lượn đạt vận tốc cực đại khi ở điểm thấp nhất đồng thời không có sự hao phí khi tàu chuyển động: W 2 = W 1
\( \Rightarrow \frac{1}{2}m{v^2} = mgh \Rightarrow v = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.9,8.94,5} \approx 43,04(m/s)\)
b) Hiệu suất của quá trình chuyển đổi:
\(H = \frac{{W_d'}}{{{W_d}}}.100\% = \frac{{\frac{1}{2}mv{'^2}}}{{\frac{1}{2}m{v^2}}}.100\% = \frac{{41,{1^2}}}{{43,{{04}^2}}}.100\% \approx 91,2\% \)
Một động cơ điện được thiết kế để kéo một thùng than khối lượng 400 kg từ dưới mỏ có độ sâu 1200 m lên mặt đất trong thời gian 2 phút. Hiệu suất của động cơ là 80%. Lấy g = 9,8 m/s 2 . Công suất toàn phần của động cơ là
-
A.
7,8 kW
-
B.
9,8 kW
-
C.
31 kW
-
D.
49 kW
Đáp án : D
Biểu thức tính công suất: \(P = \frac{A}{t} = \frac{{mgh}}{t}\)
Hiệu suất: \(H = \frac{{{P_{có ích}}}}{{{P_{toàn phần}}}}.100\% \)
Công suất mà động cơ tiêu thụ là: \(P = \frac{A}{t} = \frac{{mgh}}{t} = \frac{{400.9,8.1200}}{{120}} = 39200(W)\)
=> Công suất toàn phần của động cơ là: \({P_{toàn phần}} = \frac{{{P_{có ích}}}}{H} = \frac{{39200}}{{80\% }} = 49000(W) = 49(kW)\)
Khi quạt điện hoạt động thì phần năng lượng hao phí là:
-
A.
điện năng
-
B.
cơ năng
-
C.
nhiệt năng
-
D.
hóa năng
Đáp án : C
Vận dụng kiến thức đã học
Khi quạt điện hoạt động thì nhiệt năng là năng lượng hao phí
Khi con lắc đồng hồ dao động thì
-
A.
cơ năng của nó bằng không
-
B.
động năng và thế năng được chuyển háo qua lại lần nhau nhờ công của lực căng dây treo
-
C.
động năng và thế năng được chuyển hóa qua lại lẫn nhau nhờ công của trọng lực
-
D.
động năng và thế năng được chuyển hóa qua lại lẫn nhau nhờ công của lực ma sát
Đáp án : C
Vận dụng kiến thức đã học
Khi con lắc của đồng hồ dao động thì động năng và thế năng được chuyển hóa qua lại lẫn nhau nhờ công của trọng lực