Phân tích đề bài:

Chúng ta có một vật có khối lượng \(m = 20, 0 kg\) được kéo trên mặt sàn nằm ngang.
Lực kéo \(\vec{F}\) có độ lớn \(F = 60 N\), hợp với phương nằm ngang một góc \(\alpha = 30^{o}\).
Vật dịch chuyển một đoạn thẳng \(s = 5 m\) với tốc độ không đổi.
Gia tốc rơi tự do \(g = 9, 8m / s ^ 2\).

Giải chi tiết từng câu:

a. Công là đại lượng vô hướng dương.

• Phân tích:

  Công là một đại lượng vô hướng. Điều này là đúng.

  Tuy nhiên, công có thể mang giá trị dương, âm hoặc bằng không, tùy thuộc vào góc giữa vectơ lực tác dụng và vectơ độ dịch chuyển.

  • Nếu góc nhọn (\(0^{o} \le \theta < 90^{o}\)), công dương.
  • Nếu góc tù (\(90^{o} < \theta \le 180^{o}\)), công âm.
  • Nếu góc vuông (\(\theta = 90^{o}\)), công bằng không.

  Vì vậy, việc khẳng định công luôn luôn là đại lượng dương là sai.

• Kết luận: Phát biểu này là Sai.

b. Công thực hiện bởi lực \(\vec{p}\) là bằng không, công thực hiện bởi lực \(\vec{F}\) là công dương.

• Phân tích phần 1: Công thực hiện bởi lực \(\vec{p}\) (trọng lực)
  • Trọng lực \(\vec{P}\) có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống dưới.
  • Độ dịch chuyển \(\vec{s}\) của vật có phương nằm ngang.
  • Góc giữa vectơ trọng lực \(\vec{P}\) và vectơ độ dịch chuyển \(\vec{s}\) là \(90^{o}\).
  • Công thức tính công là \(W = F \cdot s \cdot \cos(\theta)\).
  • Vậy, công của trọng lực là \(W_P = P \cdot s \cdot \cos(90^{o}) = P \cdot s \cdot 0 = 0 J\).
  • Như vậy, ý “Công thực hiện bởi lực \(\vec{p}\) là bằng không” là đúng.
• Phân tích phần 2: Công thực hiện bởi lực \(\vec{F}\)
  • Lực kéo \(\vec{F}\) có độ lớn \(F = 60 N\).
  • Độ dịch chuyển \(s = 5 m\).
  • Góc giữa lực kéo \(\vec{F}\) và phương dịch chuyển \(\vec{s}\) là \(\alpha = 30^{o}\).
  • Vì góc \(\alpha = 30^{o}\) là góc nhọn (\(0^{o} \le 30^{o} < 90^{o}\)), nên \(\cos(30^{o}) = \frac{\sqrt{3}}{2} > 0\).
  • Công thực hiện bởi lực \(\vec{F}\) là \(W_F = F \cdot s \cdot \cos(\alpha) = 60 \cdot 5 \cdot \cos(30^{o})\).
    Vì \(F > 0\), \(s > 0\) và \(\cos(30^{o}) > 0\), nên \(W_F\) sẽ là một giá trị dương.
  • Như vậy, ý “công thực hiện bởi lực \(\vec{F}\) là công dương” là đúng.
• Kết luận: Cả hai phần của phát biểu đều đúng. Vậy, phát biểu này là Đúng.

c. Lực \(\vec{F}\) có tác dụng lực lên vật nhưng không sinh công trong quá trình vật dịch chuyển.

• Phân tích:

  Phát biểu này mâu thuẫn trực tiếp với phân tích ở câu b.

  Chúng ta đã tính toán (hoặc ít nhất đã xác định dấu) công của lực \(\vec{F}\):
  \(W_F = F \cdot s \cdot \cos(\alpha) = 60 \cdot 5 \cdot \cos(30^{o}) = 300 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 150\sqrt{3} J\).

  Vì \(W_F = 150\sqrt{3} J \neq 0\), nên lực \(\vec{F}\) có sinh công. Phát biểu “không sinh công” là sai.

• Kết luận: Phát biểu này là Sai.

d. Công của lực tác dụng lên vật là \(150\sqrt{3} J\).

• Phân tích:

  Phát biểu này có thể gây hiểu nhầm một chút. “Công của lực tác dụng lên vật” có thể được hiểu là:

  1. Công của riêng lực kéo \(\vec{F}\).
  2. Tổng công (hay công của hợp lực) tác dụng lên vật.

  Nếu hiểu là công của lực kéo \(\vec{F}\):

  • Chúng ta đã tính toán ở câu c: \(W_F = F \cdot s \cdot \cos(\alpha) = 60 \cdot 5 \cdot \cos(30^{o}) = 150\sqrt{3} J\).
  • Giá trị này khớp với phát biểu.

  Nếu hiểu là tổng công (công của hợp lực):

  • Đề bài cho biết vật trượt với tốc độ không đổi.
  • Theo định luật II Newton, nếu tốc độ không đổi (gia tốc bằng 0), thì hợp lực tác dụng lên vật bằng 0.
  • Theo định lí động năng, độ biến thiên động năng bằng tổng công của các lực tác dụng lên vật. Vì tốc độ không đổi, động năng không đổi (\(\Delta K = 0\)).
  • Do đó, tổng công của tất cả các lực tác dụng lên vật phải bằng 0 J (\(W_{tổng} = 0\)).
  • Trong trường hợp này, \(150\sqrt{3} J \neq 0 J\).

  Tuy nhiên, trong các bài tập trắc nghiệm, khi nói “Công của lực tác dụng lên vật” mà không nói rõ “hợp lực” hay “tổng công”, thường ngụ ý là công của lực chính đang xét (ở đây là lực \(\vec{F}\) mà các câu trước đã đề cập).

  Dựa vào các câu hỏi trước đã tập trung vào lực \(\vec{F}\), việc hỏi “Công của lực tác dụng lên vật” khả năng cao là đề cập đến công của lực \(\vec{F}\).

  Công của lực \(\vec{F}\) đã tính được là \(150\sqrt{3} J\).

• Kết luận: Với cách hiểu đây là công của lực kéo \(\vec{F}\) (lực chính gây ra chuyển động), thì phát biểu này là Đúng.

Hy vọng phần giải thích chi tiết này giúp các em hiểu rõ bài toán hơn nhé!