Tài liệu BDHSG (phần cơ học)

Bài 1: Một ôtô xuất phát từ A chuyển động về B cách A một khoảng s = 48km với vận tốc không đổi v 1 = 50km/h. Cùng lúc đó một xe máy xuất phát từ B chuyển động về A với vận tốc không đổi v 2 = 30km/h. Hỏi: a) Sau bao lâu hai xe gặp nhau? Chỗ gặp nhau C cách A bao nhiêu km? b) Nếu xe máy chuyển động cùng chiều với ôtô thì sau bao lâu ôtô đuổi kịp xe máy? Chỗ gặp nhau D cách A bao nhiêu km? Bài 2: Một ôtô đi quãng đờng s = 18km hết nửa giờ. Cho biết nửa đầu quãng đờng xe đi với vận tốc v, phần còn lại với vận tốc 2v. Hãy xác định v và vận tốc TB của ôtô trên toàn quãng đờng. Bài 3: Một ôtô đi quãng đờng s = 36km; trong nửa thời gian đầu xe đi với vận tốc v 1 = 50km/h, và trong thời gian còn lại với vận tốc v 2 = 30km/h. Hãy tính thời gian để ôtô đi hết quãng đờng và v tb của nó trên toàn quãng đờng. Bài 4: Một ca nô chạy từ bến A đến bến B cùng một bên bờ của một dòng sông, cách nhau 60km. Canô khởi hành lúc 7 giờ. Hỏi mấy giờ thì canô đến B biết rằng vận tốc của canô đối với nớc là 25km/h và của nớc đối với bờ là 5km/h. Bài 5: Một canô chạy trên khúc sông AB = 90km, xuôi dòng mất 3 giờ và ngợc dòng mất 4 giờ. Tính vận tốc của canô đối với nớc và vận tốc của nớc đối với bờ. Bài 6: Nớc của một dòng sông chảy với vận tốc v = 6km/h. Một canô khi đi xuôi dòng từ bến M đến bến N mất một khoảng thời gian bằng 1/3 khoảng thời gian đi ngợc dòng sông từ bến N tới bến M. Hãy xác định vận tốc của canô nếu nó chạy trên mặt hồ (nơi nớc lặng) và vận tốc trung bình của canô trong khoảng thời gian đi khứ hồi từ M đến N rồi lại trở về M. Bài 7: Một ôtô A và một đoàn tàu hỏa B dài s = 60m chuyển động trên hai đoạn đờng song song cạnh nhau. Nếu ôtô A đuổi theo tàu hỏa B thì khoảng thời gian từ lúc A đến ngang đuôi của B tới lúc A đến ngang đầu của B là t 1 = 20s. Nếu ôtô A chạy ngợc chiều tàu hỏa B thì khoảng thời gian từ lúc A đến ngang đầu của B tới lúc A đến ngang đuôi của tàu B là t 2 = 5s. Hãy xác định các vận tốc của ôtô A và của tàu hỏa B. Bài 8: Một ngời đi xe máy trên quãng đờng s, với vận tốc v = 30km/h, mất một khoảng thời gian t. Nếu cùng đi quãng đờng s đó nhng với vận tốc 40km/h thì thời gian đi giảm đợc 25 phút. Hãy xác định độ dài quãng đờng s và khoảng thời gian t. Bài 9: Một xuồng máy chạy xuôi dòng sông từ A tới B rồi lại chạy ngợc lại để về A. Vận tốc trung bình của xuồng trong toàn khoảng thời gian cả đi lẫn về là v tb . Hãy tính v tb theo vận tốc chảy v n của nớc sông và vận tốc v của xuồng so với n- ớc. Từ đó chứng minh rằng khi v n < v, nếu v n càng lớn thì v tb càng nhỏ. Bài 10: Một chiếc canô xuôi dòng từ A tới B mất 3 giờ, chạy ngợc dòng từ B về A với cùng một vận tốc thì mất 6 giờ. Hỏi nếu canô tắt máy để canô trôi xuôi theo dòng nớc từ A tới B thì mất một thời gian là bao nhiêu? Đề kiểm tra số 1 Dành cho học sinh giỏi lớp 8 Bài 1: Để đo khoảng cách từ trái đất đến một ngôi sao ngời ta phóng lên ngôi sao đó một tia lade. Sau 8,3 giây máy thu nhận đợc tia lade phản hồi về mặt đất. Biết rằng vận tốc tia lade là 300 000km/s. Hãy tính khoảng cách từ trái đất đến ngôi sao đó. Chọn đáp số đúng. A. 1 000 000km. B. 1 200 000km C. 1 245 000km D. 2 000 000km Bài 2: Một ngời đi xe đạp trong một nửa quãng đờng đầu với vận tốc v 1 =12km/h và quãng đờng còn lại với vận tốcv 2 = 20km/h. Vận tốc trung bình của ngời đó trên cả quãng đờng là: A. 15km/h B. 16km/h C. 11km/h D. 14km/h Bài 3: Trong những câu mô tả các hiện tợng sau, câu nào có phần giải thích liên quan đến quán tính? A. Để tránh bị hổ đuổi bắt, con nai thờng thoát thân bằng cách bất thình lình rẽ ngoặt sang hớng khác, đúng lúc con hổ định ngoạm cắn nó. B. Khi một ngời bị trợt chân, thờng bao giờ cũng ngã. C. Một diễn viên xiếc ngồi trên ngựa đang phi nhanh, nhảy lên cao khi rơi xuống lại vẫn đúng vào yên ngựa. D. Tất cả các câu trên đều có phần giải thích liên quan đến quán tính. Bài 4: Một ôtô chuyển động thẳng đều, lực kéo của động cơ là 1000N (bỏ qua lực cản của không khí), khi đó lực ma sát tác dụng lên các bánh xe ôtô sẽ là: A. F ms >1000N B. F ms <1000N C. F ms = 1000N D. F ms >1000N Bài 5: Một bình hình trụ chứa một lợng nớc, chiều cao cột nớc là 3m, trọng lợng riêng của nớc là d = 10 000N/m 3 . áp suất của nớc lên điểm M cách mặt thoáng 1,8m là: A. 18 000N/m 2 B. 10 000N/m 2 C. 12 000N/m 2 D. 30 000N/m 2 Bài 6: Càng lên cao, không khí càng loãng, nên áp suất càng giảm. Cứ lên cao 12m thì áp suất khí quyển giảm trung bình khoảng 1mmHg. áp suất khí quyển ở độ cao 500m là: A. 724mmHg. B. 718,4mmHg. C. 704mmHg. D. 690mmHg. Bài 7: Mọi ngày Hoa đi học lúc 6h45, nếu Hoa cứ đi với vận tốc trung bình là 12km/h thì 7h15 Hoa sẽ đến nơi. Hôm nay do xe bị thủng xăm,phải vá nên Hoa xuất phát chậm hơn mọi ngày 10. Vì sợ muộn nên Hoa phải tăng tốc độ, cuối cùng Hoa vẫn đến trờng đúng giờ nh mọi ngày. Tính vận tốc trung bình mà Hoa đẵ đạt đợc. Bài 8: Hãy so sánh áp lực và áp suất trên mặt bàn nằm ngang của hai vật có dạng hình lập phơng. Vật thứ nhất có khối lợng 2kg, có cạnh dài 5dm. Vật thứ hai có khối lợng 3kg, có cạnh dài 70cm. Nếu đặt hai vật trên cùng một mặt phẳng mềm thì chỗ đặt vật nào sẽ lún sâu hơn? Bài 9: Một vật có trọng lợng riêng là 26 000N/m 3 khi nhúng vào trong nớc thì nặng 150N. Hỏi ở ngoài không khí thì nó nặng bao nhiêu? Cho biết trọng lợng riêng của nớc là 10 000N/m 3 . Công, công suất, năng lợng. I. Lí thuyết: Vật lí nâng cao 8. II. Những vấn đề gặp phải khi giải các bài toán về công. 1. Chủ đề 1: Công của lực cản. Bài 1: Khi chuyển động đều trên đoạn đờng ngang, thì hợp lực tác dụng lên vật bằng không. Do đó công của hợp lực phải bằng không. Song thực tế lực kéo vẫn phải thực hiện công. Liệu hai điều đó có mâu thuẫn với nhau không? Bài 2: a. Hãy lấy 1 ví dụ trong đó trọng lực tiêu thụ công. b. Khi kéo vật lên đều theo mặt phẳng nghiêng có ma sát thì những lực nào tiêu thụ công? c. Khi thả vật từ trên cao cho nó tự rơi thì có lực nào tiêu thụ công không? d. Lực nào sinh công, lực nào tiêu thụ công trong trờng hợp chiếc dù và ngời nhảy dù đẵ rơi đều? 2. Chủ đề 2: Mối liên hệ giữa công suất, vận tốc và lực kéo. Bài 3: a. Xuất phát từ định nghĩa công suất, hãy tìm mối liên hệ giữa công suất, vận tốc và lực kéo trong một chuyển động. b. Một xe máy có công suất cơ học 5,4kW. Hỏi động cơ xe tạo ra một lực kéo bằng bao nhiêu nếu xe chạy với vận tốc 43,2km/h ? Bài 4 : Từ hệ thức P = F.v suy ra rằng khi công suất cuả động cơ không đổi thì lực kéo của động cơ càng lớn, xe chạy càng chậm. Liệu điều đó có vô lí không ? Bài 5 : Một động cơ có công suất hữu ích P = 15kW. Khi lắp vào ôtô thì ôtô đạt đ- ợc vận tốc 90km/h ; còn khi lắp vào canô thì canô chạy với vận tốc 18km/h. Tính lực cản tác dụng lên ôtô và canô ? 3. Chủ đề 3 : Tính công bơm n ớc. Bài 6 : Hãy tính công cần thiết để đa đợc 3m 3 nớc lên cao 5m. Bài 7: Một máy bơm nớc có công suất 100W. Hỏi muốn đa đợc 1m 3 nớc lên cao 12m thì cần bao lâu? Trọng lợng riêng của nớc là 10 4 N/m 3 . Bài 8: Để nâng 5000m 3 nớc lên độ cao h = 3m ngời ta dùng một bơm mà động cơ có công suất N = 1600W. Hãy xác định thời gian bơm biết rằng hiệu suất của bơm bằng 0,8. 4. Chủ đề 4: Tính công trong tr ờng hợp độ lớn của lực biến thiên. Bài 9: a. Thực tế cho biết khi tăng dần trọng lợng treo vào một lò xo thì độ dãn thêm x của lò xo tỉ lệ thuận với trọng lợng của vật, nếu các trọng lợng đó không v- ợt quá một giá trị nào đó. Hãy tính độ dãn thêm của một lò xo khi kéo nó bằng lực hiệu điện thế = 15N biết rằng khi treo vào nó một vật có P = 24N thì nó dãn một đoạn x 1 = 9,6cm. b. Giữ cố định một đầu lò xo kể trên và kéo đều đầu kia cho đến khi lò xo dài thêm 8,4cm. Hãy tính công của lực kéo. Bài 10: Một khối gỗ hình trụ tiết diện S = 100cm 2 , chiều cao h = 16cm có khối l- ợng riêng D = 0,6g/cm 3 đợc thả trong một hồ nớc rộng. a. Hãy xác định phần nhô lên trên mặt nớc của khối gỗ biết khối lợng riêng của nớc D 0 = 1g/cm 3 . b. Tính công tối thiểu của lực ấn để khối gỗ chìm hẳn xuống dới mặt nớc. Ngày soạn: 20/02/2009 Bài 11: Khối gỗ trong bài 10 đợc thả vào trong một bình trụ có diện tích đáy S 1 = 200cm 3 , chứa nớc với độ sâu tùy ý (hình vẽ). a. Hãy tình công cần thiết của lực ấn để mặt trên của khối gỗ vừa vặn ngang bằng mặt nớc. b. Công của lực ấn đó đợc chuyển thành dạng năng l- ợng nào? Xem rằng quá trình dìm khối gỗ xảy ra rất chậm. h 1 Bài 12: Một ngời dùng một thanh cứng nhẹ AB dài 1,2m để bẩy một chiếc cánh cửa có trọng lợng 330N ra khỏi bản lề (hình vẽ). Đầu A của thanh tì xuống đất, lực nâng thẳng đứng đặt vào đầu B. Cánh cửa tì vào điểm O của thanh cách A một khoảng OA = 20cm. Xác định độ lớn của lực nâng. B A O 5. Chủ đề 5: Vấn đề cách tay của lực và vấn đề chọn điểm tựa cho đòn bẩy. Bài 13: Đòn bẩy nhổ đinh có dạng nh hình vẽ a. Đoạn AB = 4cm, đoạn BC = 58cm (hình b). Biết rằng phải dùng tới một lực F = 100N thì đinh nhổ bật ra. Hình a C A B Hình b Bài 14: Một chiếc xà đồng chất dài L = 8m, khối lợng 120kg đợc tì hai đầu A,B lên hai bức tờng. Trọng tâm của xà cách đầu A một khoảng GA = 3m. Hãy xác định lực đỡ của tờng lên các đầu xà. 6. Chủ đề 6 : Khi đòn bẩy chịu tác dụng của nhiều lực. Bài 15 : Một chiếc xà đồng chất tiết diện đều, khối lợng 20kg, dài 3m, tỳ hai đầu lên tờng. Một ngời có khối lợng 75kg đứng cách một đầu xà 2m. Hãy xác định xem mỗi tờng chịu tác dụng của một lực là bao nhiêu ? 7. Chủ đề 7 : Sự biến đổi và bảo toàn cơ năng Bài 16: Một vật có khối lợng m = 2kg đang nằm ở độ cao h 1 = 12m thì đợc nâng lên đến độ cao h 2 = 17m. a. Tính độ tăng thế năng của vật trong quá trình đó. b. Tính công đẵ thực hiện khi nâng vật. Có nhận xét gì về công nâng vật và độ tăng thế năng của vật khi chuyển nó từ độ cao h 1 = 12 lên độ cao h 2 . Bài 17: Một vật có khối lợng m = 3kg đang nằm yên ở độ cao h 1 = 12m thì bắt đầu rơi. Hãy áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa cơ năng để tính động năng của vật khi nó rơi xuống đến độ cao h 2 = 6m. Bỏ qua lực cản của không khí. Bài 18: Một chiếc lò xo có hệ số đàn hồi k = 5N/cm nằm ngang, có một đầu cố định, đầu kia gắn với một vật. Vật có thể trợt không ma sát với mặt bàn ngang . Khi vật đang ở vị trí cân bằng (khi lò xo cha bị giãn hoặc nén), thì x ngời ta kéo vật dọc theo trục lò xo một đoạn, rồi thả vật ra, Lúc qua vị trí cân bằng, vật có động năng W đ = 0,9j. Hỏi vật sẽ nén lò xo một đoạn bằng bao nhiêu, biết rằng lực đàn hồi của lò xo bị nén cũng tỷ lệ với độ nén (độ co ngắn của nó). . máy có công suất cơ học 5,4kW. Hỏi động cơ xe tạo ra một lực kéo bằng bao nhiêu nếu xe chạy với vận tốc 43,2km/h ? Bài 4 : Từ hệ thức P = F.v suy ra rằng khi công suất cuả động cơ không đổi thì. khi công suất cuả động cơ không đổi thì lực kéo của động cơ càng lớn, xe chạy càng chậm. Liệu điều đó có vô lí không ? Bài 5 : Một động cơ có công suất hữu ích P = 15kW. Khi lắp vào ôtô thì ôtô. phần giải thích liên quan đến quán tính. Bài 4: Một ôtô chuyển động thẳng đều, lực kéo của động cơ là 1000N (bỏ qua lực cản của không khí), khi đó lực ma sát tác dụng lên các bánh xe ôtô sẽ là: A.