m C B A 45 0 45 0 A BC Đề cương ôn tập HKII-Vật lý 10-NC ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC KỲ II –NĂM HỌC 2009-2010 VẬT LÝ 10 - NÂNG CAO A. LÝ THUYẾT Câu 1. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực. Cách xác định trọng tâm vật rắn. Điều kiện cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song. Câu 2: Quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều; ngược chiều. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song. Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định, quy tắc mô-men Câu 3. Động lượng là gì? Phát biểu và viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng. Phát biểu và viết biểu thức dạng khác của định luật II Newton. Chuyển động bằng phản lực. Câu 4. Nêu định nghĩa về công và công suất. Viết biểu thức công và công suất và nêu rõ các đại lượng có mặt trong biểu thức. Câu 5. Nêu định nghĩa và công thức động năng, thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi. Định lý động năng. Câu 6. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường, cơ năng của vật chuyển động chịu tác dụng lực đàn hồi. Phát biểu và viết biểu thức của định luật bảo toàn cơ năng. Độ biến thiên cơ năng trong trường hợp vật chịu tác dụng của lực không phải là lực thế. Câu 7. Phân loại va chạm, viết biểu thức vận tốc sau va chạm của hai vật va chạm đàn hồi trực diện. Câu 8. Phát biểu ba định luật Kepler. Viết biểu thức định luật III Kepler. Nắm các tốc độ vũ trụ (cấp I, cấp II, cấp III) Câu 9. Biểu thức áp suất, áp suất thuỷ tĩnh. Công thức máy nén thuỷ lực. Câu 10. Định luật Béc-nu-li (phát biểu, biểu thức). Biểu thức liên hệ tốc độ chất lỏng và tiết diện ống dòng. Các ứng dụng định luật Béc-nu-li. Câu 11. Các nội dung cơ bản thuyết động học phân tử. Các công thức lượng chất , mol, số phân tử Câu 12. Phát biểu nội dung, viết biểu thức định luật ba định luật về chất khí: Định luật Boyle – Mariotte; định luật Charles và định luật Gay lussac. Câu 13. Viết phương trình trạng thái của khí lý tưởng. Phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép. Câu 14. Chất rắn kết tinh là gì? Chất rắn vô định hình là gì ? Phân biệt chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể? Câu 15. Phát biểu và viết biểu thức của định luật Hooke về biến dạng cơ của vật rắn. Câu 16. Viết biểu thức về sự nở dài, sự nở khối, và nêu một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt Câu 17. Nêu đặc điểm của lực căng bề mặt. Hiện tượng dính ướt và hiện tượng không dính ướt, hiện tượng mao dẫn; công thức tính độ chênh lệch mực chất lỏng trong ống mao dẫn. B. BÀI TẬP I. Một số bài tập tự luận tham khảo 1. Một giá treo như hình vẽ gồm: Thanh AB = 1m tựa vào tường ở A. Dây BC = 0,6m nằm ngang. Treo vào đầu B một vật nặng khối lượng m = 1kg. Tính độ lớn lực đàn hồi F xuất hiện trên thanh AB và sức căng T của dây BC khi giá treo cân bằng. Lấy g = 9,8m/s 2 và bỏ qua khối lượng thanh AB, các dây nối. 2. Hai mặt phẳng đỡ tạo với mặt phẳng nằm ngang các góc 45 0 . Trên hai mặt phẳng đó người ta đặt một quả tạ hình cầu có khối lượng 5 kg. Bỏ qua ma sát và lấy g =10 m/s 2 . Hỏi áp lực của quả cầu lên mỗi mặt phẳng đỡ bằng bao nhiêu? 3. Thanh AB trọng lượng P 1 =100N, chiều dài 1m trọng lượng vật nặng P 2 =200N tại C, AC=60cm, dùng quy tắc hợp lực song song xác định: a. Hợp lực của P 1 và P 2 . b. Tìm lực nén lên hai giá đỡ ở hai đầu thanh. 4. Thanh kim loại AB đồng chất tiết diện đều, dài 1m, khối lượng m=6kg được đặt lên giá đỡ O, với OA = 25cm.Treo vào đầu A và diểm C của thanh hai vật nặng m 1 =16kg và m 2 để thanh cân bằng. Biết AC=75cm. Tính m 2 và lực đè lên giá đỡ. Lấy g=10m/s 2 . 5. Tìm vị trí trọng tâm của bản mỏng khối lượng phân bố đều trong hình 5. Biết a= 10cm. - 1 - (Hình 5) a/2 a a a/2 α C A B F ur (Hình 6) α 1 α 2 α 1 α 1 m 1 m 2 Đề cương ôn tập HKII-Vật lý 10-NC 6. Một thanh nhẹ gắn vào sàn tại B (hình vẽ 6).Tác dụng lên đầu A một lực kéo F ur có độ lớn F=100N theo phương ngang. Thanh được giữ cân bằng nhờ dây AC. Áp dụng quy tắc momen lực tìm lực căng của dây. 7. Thanh OA đồng chất và tiết diện đều dài l=1m, trọng lực P=5N, thanh có thể quay trong mặt phẳng thẳng đứng xung quanh bản lề O gắn vào tường. Để DA hợp với tường góc α=45 0 . Dây chỉ chịu được lực căng tôi đa là T max =14,14N. (hình vẽ 7). a. Hỏi ta có thể treo vật nặng P 1 =10N tại một điểm B trên thanh xa bản lề O nhất là bao nhiêu cm b. Xác định giá và độ lớn của phản lực Q của thanh lên bản lề ứng với vị trí B vừa tìm. 8. Một viên bi A có khối lượng m=2kg, đang chuyển động trên đường thẳng Ox với vận tốc 2m/s, va chạm vào viên bi B đang đứng yên ở O. Sau va chạm A chuyển động theo phương Oy hợp với Ox một góc α=60 0 , và B chuyển động theo phương Oz hợp với Ox một góc β=30 0 . Xác định vận tốc của hai viên bi sau va chạm. 9. Quả bóng có khối lượng 500g chuyển động với vận tốc 10m/s đến đập vào tường rồi bật trở lại với cùng vận tốc, hướng vận tốc của quả bóng trước và sau va chạm tuân theo định luật phản xạ gương (góc tới bằng góc phản xạ). Thời gian va chạm là 0,5s. Tính độ lớn động lượng của quả bóng trước và sau va chạm và độ biến thiên động lượng của bóng nếu bóng đập vào tường với góc tới bằng: a. 0 0 . b. 30 0 . Từ đó suy ra lực trung bình do tường tác dụng lên bóng. 10. Viên đạn đang bay thẳng đứng lên trên với vận tốc 250m/s thì nổ thành 2 mảnh có khối lượng bằng nhau. Một mảnh bay theo phương ngang với vận tốc 500m/s. Hỏi mảnh kia bay theo phương nào và với vận tốc bao nhiêu? 11. Viên đạn bắn từ mặt đất với vận tốc v 0 =10m/s theo phương hợp với phương ngang một góc 30 0 . Khi lên đến điểm cao nhất viên đạn nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ nhất rơi với vận tốc đầu v 1 =10m/s. a. Hỏi mảnh kia bay theo phương nào và với vận tốc bao nhiêu? b. Xác định vị trí cao nhất mà vật mà mảnh thứ hai đạt được so với vị trí nổ. 12. Một xe ôtô có khối lượng m=1tấn chuyển động thẳng đều trên mặt đường nằm ngang với vận tốc 36km/h. Biết công suất của động cơ là 5kW. a. Tính lực ma sát của mặt đường tác dụng lên xe. b. Sau đó ôtô tăng tốc chuyển động nhanh dần đều sau khi đi thêm được quãng đường s=125m vận tốc của ôtô tăng lên đến 54km/h. Tính công suất trung bình của động cơ ôtô trên quãng đường này và công suất tức thời của động cơ ôtô cuối đoạn đường này. 13. Một cái thùng m= 90kg chuyển động thẳng đều trên sàn nhờ lực đẩy 1 F uur và lực kéo lùi 2 F uur . Biết F 1 =300N, α 1 =30 0 , F 2 =300N, α 2 =45 0 , (như hình vẽ). a. Tính công của từng lực tác dụng lên thùng trên quãng đường s=20m. b. Tính hệ số ma sát giữa thùng và sàn. 14. Một vật được ném lên cao thẳng đứng với vận tốc 7m/s, bỏ qua sức cản không khí, lấy g=10m/s 2 . a. Tính độ cao cực đại mà vật đạt đến. b. Ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng? Thế năng bằng 1/3 lần động năng? 15. Một xe có khối lượng m=4tấn đang chạy với vận tốc v=36km/h thì lái xe thấy chướng ngại vật cách xe 10m và đạp phanh nhanh. a. Đường khô, lực hãm F h =22000N. Xe dừng lại cách chướng ngại vật bao nhiêu? b. Đường ướt, lực hãm phanh là 8000N. Tính động năng và vận tốc của xe lúc xe va vào chướng ngại vật. 16. Hai vật khối lượng m 1 =3kg, m 2 =1kg được nối với nhau bằng sợi dây không dãn như hình vẽ, góc α=30 0 , bỏ qua ma sát giữa vật m 1 và mặt nghiêng, khối lượng dây nối và ròng rọc không đáng kể. Lúc đầu hệ đứng yên sau đó thả cho hệ chuyển động. Xác định vận tốc của mỗi vật khi đi được 1m bằng định lý động năng. 17. Một mặt phẳng nghiêng chiều dài l =5m và góc nghiêng α=30 0 Người ta đặt một vật trên đỉnh mặt phẳng nghiêng và thả cho vật chuyển động a. Bỏ qua ma sát - Tính vân tốc vật ở chân mặt phẳng nghiêng - Biết hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang là µ=0,2 . Tính quãng đường vật chuyển động trên mp ngang đến khi dừng - 2 - P 1 D B A O α (Hình 7) )α m 1 m 2 B A C p(atm) T(K) 3 1 2 2 600 Đề cương ôn tập HKII-Vật lý 10-NC b. Cho hệ số ma sát của vật và mặt phẳng nghiêng là µ=0,1. Tính vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng. 18. Cho cơ hệ như hình vẽ, m 1 =2kg, m 2 =3kg, g=10m/s 2 , vận tốc ban đầu của các vật v 0 =0. Bỏ qua ma sát khối lượng dây và khối lượng ròng rọc,dây không dãn. Tính gia tốc chuyển động của hai vật. Giải bằng phương pháp: a. Định lý động năng b. Định luật bảo toàn cơ năng. 19. Một vật có khối lượng m 1 =3kg chuyển động với vận tốc v 1 =1m/s đến va chạm xuyên tâm vào vật có khối lượng m 2 =2kg, đang chuyển động với vận tốc v 2 =3m/s. Biết hai viên bi chuyển động ngược chiều. Tìm vận tốc của các quả cầu sau va chạm, nếu va chạm là: a. hoàn toàn đàn hồi. b. va chạm mềm (hoàn toàn không dàn hồi). Tính nhiệt lượng toả ra trong va chạm, coi rằng toàn bộ độ tăng nội năng đều biến thành nhiệt. 20. Một con lắc đơn gồm một hòn bi A có khối lượng m = 1kg treo trên một sợi dây nhẹ, dài l=1m. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc α 0 = 60 0 rồi thả ra không vận tốc đầu. Bỏ qua mọi lực cản môi trường. Lấy g = 10 m/s 2 . a. Tìm vận tốc của hòn bi khi qua vị trí cân bằng và công của trọng lực từ khi thả cho đến khi qua vị trí này. b. Tìm vị trí góc lệch, Sức căng dây treo mà tại đó thế năng bằng động năng. c. Khi đến vị trí cân bằng, viên bi A bị đứt dây và đồng thời nổ, vỡ làm hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh 1 dơi thẳng đứng xuống sàn với vận tốc đầu là 3m/s. Tìm vận tốc và hướng chuyển động của mảnh 2. d. Nếu giả sử con lắc đang đứng yên ở vị trí cân bằng, người ta bắn vào hòn bi A viên đạn có khối lượng 20g, vận tốc 100m/s. Sau khi bắn, đạn bị găm vào viên bi. Tìm độ cao cực đại mà con lắc lên được. 21. Một tàu ngầm lặn ở độ sâu 200m.Tính: a. Áp suất tĩnh của nước biển ở độ sâu trên. Cho biết khối lượng riêng của nước biển là 1,023.10 3 kg/m 3 , áp suất khí quyển là 1,013.10 5 Pa. b. Áp lực do nước biển tác dụng lên cửa sổ tròn của kính tàu, biết bán kính của cửa sổ là 10cm. 22. Một ống thuỷ tinh hình chữ U hở hai đầu tiết diện 1cm 2 , chứa thuỷ ngân. Nếu đổ 13,6cm 3 nước vào một nhánh của ống thì thuỷ ngân nhánh kia dâng cao thêm bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của thuỷ ngân là 13,6.10 3 kg/m 3 , của nước là 10 3 kg/m 3 . 23. Tìm tốc độ dòng khí của CO 2 trong một ống dẫn. Biết cứ nữa giờ khối lượng khí chảy ngang qua ống là 0,51kg. Khối lượng riêng của khí CO 2 là 7,5kg/m 3 đường kính của ống dẫn là 2cm. 24. Tiết diện ngang tại một vị trí của một ống nước nằm ngangbằng 10cm 2 tại một vị trí thứ hai bằng 5cm 2 vận tốc tại vị trí đầu là 5m/s, áp suất tĩnh tại vị trí sau bằng 2.10 5 Pa. Hãy tính: a. Vận tốc nước tại vị trí thứ hai. b. Áp suất tĩnh của nước tại vị trí đầu. c. Lưu lượng nước đi qua tiết diện của ống (tính ra m 3 /min) 25. Nếu áp suất một lượng khí biến đổi 2.10 5 N/m 2 thì thể tích biến đổi 3l. Nếu áp suất biến đổi 5.10 5 N/m 2 thì thể tích biến đổi 5l. Tìm áp suất và thể tích ban đầu của khí, cho nhiệt độ không đổi. 26. Một bọt khí nổi lên từ đáy nhỏ, khí đến mặt nước lớn gấp 1,3 lần. Tính độ sâu của đáy hồ biết trọng lượng riêng của nước là ρ=10 4 N/m 3 , áp suất khí quyển p 0 = 1,013.10 5 N/m 2 . Xem nhiệt độ nước là như nhau ở mọi điểm. 27. Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở 27 0 C và dưới áp suất 0,6atm. Khi đèn cháy sáng áp suất khí trong đèn là 1 atm và không làm vỡ bóng đèn. Tính nhiệt độ khí trong đèn khi cháy sáng? 28. Xác định nhiệt độ của lượng khí chứa trong một bình kín, nếu áp suất của khí tăng thêm 0,4% áp suất ban đầu khi khí được nung nóng lên 1 0 C. 29. Có 12g khí chiếm thể tích 4lít ở 7 0 C. Sau khi đun nóng đẳng áp lượng khí trên đến nhiệt độ t 0 C thì khối luợng riêng của khí là 1,2g/l. Tính nhiệt độ t 0 C của khí. 30. Một xi-lanh thẳng đứng cách nhiệt, có pitttông rất nhẹ, diện tích của ppittông là S=20cm 2 . lúc đầu pittông cách đáy xi-lanh 50cm, chứa không khí ở áp suất khí quyển p 0 =760mmHg và nhiệt độ 27 0 C. Đặt lên pittông một vật nặng có trọng lượng P=50N thì pittông di chuyển xuống dưới cách đáy một đoạn 45cm. Tính nhiệt độ của khối khí sau khi pittông hạ xuống. Bỏ qua mọi ma sát. 31. Một xilanh kín được chia thành hai phần bằng nhau bởi một pittông cách nhiệt. Mỗi phần có chiều dài 30cm, chứa một lượng khí giống nhau ở 27 0 C. Nung nóng một phần thêm 10 0 C và làm lạnh phần kia đi 10 0 C. Tính độ dịch chuyển của pittông khi đó. 32. Có 10g oxi ở nhiệt độ 20 0 C. a. Tính thể tích của khối khí khi áp suất khối khí là p=2atm. b. Với áp suất khối khí là p=2atm hơ nóng đẳng áp khối khí tới V=10lít. Tính nhiệt độ khối khí sau khi hơ nóng. 33. Sự biến đổi trạng thái của 1 khối khí lí tưởng được mô tả như hình vẽ. V 1 =3lít ; V 3 =6lít. a. Xác định p, V, T của từng trạng thái. - 3 - A B 0 α Đề cương ôn tập HKII-Vật lý 10-NC b. Vẽ lại đồ thị trên trong các hệ tọa độ (p, V) và (V, T) 34. Một mol khí lí tưởng thực hiện chu trình 1-2-3-4 cho trên đồ thị. Biết p 1 =1atm, T 1 =300K, T 2 =600K, T 3 =1200K. Xác định các thông số còn lại ở mỗi trạng thái, vẽ lại đồ thị trong các hệ tọa độ (V;T); (p;V) 35. Một thanh đồng chất tiết diện đều có hệ số đàn hồi k=150N/m. Đầu trên treo vào vật cố định, đầu dưới treo vào một vật. Biết g=10m/s 2 . a. Muốn thanh dài thêm 4cm thì treo vật có khối lượng bằng bao nhiêu? b. Cắt thanh trên thành hai phần bằng nhau. Hỏi treo vào một phần có khối lượng bằng bao nhiêu để thanh dãn ra như trên? 36. Một vật có khối lượng 120kg, treo vào một sợi dây nhôm có giới hạn bền 1,1.10 8 N/m 2 . Dây treo phải có tiết diện ngang mhỏ nhất bằng bao nhiêu để ứng suất gây bởi trọng lực không vượt quá 20% giới hạn bền của vật liệu làm nên dây. Độ biến dạng tỉ đối là bao nhiêu? Cho suất đàn hồi nhôm là 7.10 10 Pa, lấy g=10m/s 2 . 37. Một dây bằng nhôm và một dây bằng thép có cùng chiều dài nhưng có tiết diện khác nhau, hai đầu trên của dây được giữ ở hai điểm cố định nằm trên cùng một độ cao. Hai đầu dưới của hai dây được treo vào một thanh đồng có khối lượng m=10kg tiết diện đều.biết thanh đồng luôn nằm ngang. Hỏi: a. Tiết diện của dây nhôm lớn gấp mấy lần tiết diện của dây thép. Lấy suất Young của nhôm là 7.10 10 Pa, của thép là 21.10 11 Pa. b. Nếu tiết diện và chiều dài của dây nhôm là 2,5mm 2 và 2m thì độ dãn của mỗi dây là bao nhiêu? 38. Cùng ở bất kỳ nhiệt độ nào thanh sắt cũng dài hơn thanh đồng 10cm. Tính chiều dài mỗi thanh ở 0 0 C . Biết hệ số nở dài của sắt và đồng lần lượt là : 1 α = 12.10 -6 K -1 ; 2 α = 17.10 -6 K -1 39. Người ta muốn lắp một cái vành bằng sắt vào một cái vành bằng gỗ có đường kính 100cm. Biết rằng đường kính của vành sắt nhỏ hơn đường kính của vành bánh xe 5mm. Vậy phải tăng nhiệt độ của vành sắt lên thêm bao nhiêu để có thể vừa lắp vào vòng xe gỗ. Cho biết vòng gỗ không dãn nở vì nhiệt và hệ số nở dài của sắt là 1 α = 12.10 -6 K -1 . 40. Một cái xà bằng thép tròng có bán kính tiết diện là 2cmhai đầu được chôn chặt vào tường Tính lực do xà tác dụng vào tường khi nhiệt độ thanh thép tăng thêm 60 0 C. Cho thanh thép có E=2.10 11 N/m 2 , α = 12.10 -6 K -1 . Xem tường không dãn nở. II. Bài tập trắc nghiệm: Học sinh xem lại các bài tập trắc nghiệm khách quan trong SGK 10NC, sách BTVL10-NC liên quan đến các nội dung ôn tập. Hết - 4 - p (atm) T (K) 4 3 2 1 O . m C B A 45 0 45 0 A BC Đề cương ôn tập HKII-Vật lý 10-NC ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC KỲ II –NĂM HỌC 2009-2010 VẬT LÝ 10 - NÂNG CAO A. LÝ THUYẾT. trọng tâm của bản mỏng khối lượng phân bố đều trong hình 5. Biết a= 10cm. - 1 - (Hình 5) a/2 a a a/2 α C A B F ur (Hình 6) α 1 α 2 α 1 α 1 m 1 m 2 Đề cương ôn tập HKII-Vật lý 10-NC 6. Một thanh. thẳng đều trên mặt đường nằm ngang với vận tốc 36km/h. Biết công suất của động cơ là 5kW. a. Tính lực ma sát của mặt đường tác dụng lên xe. b. Sau đó ôtô tăng tốc chuyển động nhanh dần đều sau