ĐỀ SỐ 30: BÀI TẬP CHẤT RẮN Bài 1: Một dây đồng dài 2m có bán kính dây là 0,3mm. Khi chịu tác dụng của lực kéo 30N thì dây biến dạng 1mm. Tìm suất Iâng của đồng? Bài 2: Một thanh thép có suất Iâng là 2.10 11 Pa. Nếu nén thanh bằng một lực 10 5 N thì độ co tương đối của thanh bằng bao nhiêu? Biết thanh có đường kính 1,6cm? Bài 3: Khi nén hai đầu thanh thép bằng một lực 3,14.10 5 N người ta thấy độ co tương đối của thanh là 12,5%. Tính đường kính của thanh thép biết suất Iâng của thép là 2.10 11 Pa. Bài 4: Quả cầu bằng thép có đường kính 10cm và khối lượng 4kg được gắn vào một dây thép dài 2,8m. Đường kính của dây là 0,9mm và suất Iâng là 1,86.10 11 Pa. Quả cầu chuyển động đu đưa, vận tốc của quả cầu lúc qua vị trí thấp nhất là 5m/s. Hãy tính khoảng trống tối thiểu từ quả cầu đến sàn biết rằng khoảng cách từ điểm treo dây đến sàn là 3m. Bài 5: Một sợi dây thép có đường kính 1mm được căng ngang giữa hai cái đinh cách nhau 1m. Người ta treo vào điểm giữa O của dây một vật nặng thì thấy điểm O bị hạ thấp xuống một khoảng 1,25cm. Tính khối lượng vật treo, lấy g = 10m/s 2 và suất Iâng của thép là 2.10 11 Pa. Bài 6: Một bình thuỷ tinh chứa 0,5 lít Hg ở nhiệt độ 18 0 C. Hỏi khi nhiệt độ tăng lên 38 0 C thì thể tích thuỷ ngân tràn ra là bao nhiêu? Biết hệ số nở dài của bình thuỷ tinh là 9.10 -6 K -1 và hệ số nở khối của thuỷ ngân là 18.10 -5 K -1 . Bài 7: Một thước bằng nhôm có các độ chia đúng ở 5 0 C. Dùng thước này đo chiều dài của một vật ở 35 0 C. Kết quả đọc được là 88,45cm. Tính sai số do ảnh hưởng của nhiệt độ và chiều dài đúng của vật? ĐS: 0,6mm; 88,48cm Bài 8: Tính áp lực cần đặt vào hai đầu của một thanh thép có tiết diện ngang 10cm 2 để độ dài của nó giữ nguyên không thay đổi khi tăng nhiệt độ từ 25 0 C đến 50 0 C, biết hệ số nở dài là 11.10 -6 K -1 và suất Iâng của thép là 2.10 11 Pa? Bài 9: Người ta dùng một nhiệt lượng 8360kJ để nung nóng một tấm sắt có thể tích 10dm 3 ở 0 0 C. Tính độ tăng thể tích của tấm sắt biết hệ số nở dài là 1,2.10 -5 K -1 , khối lượng riêng của sắt là 7800kg/m 3 và nhiệt dung riêng của sắt là 460J/kg.K. Bài 10: Hai thanh, một bằng Zn, một bằng sắt có chiều dài bằng nhau ở 0 0 C còn ở 100 0 C thì chênh lệch nhau 1mm. Tìm chiều dài của hai thanh ở 0 0 C và ở 200 0 C biết hệ số nở dài của Zn, Fe lần lượt là 34.10 -6 K -1 và 11,4.10 -6 K -1 . Bài 11: Ở 0 0 C một thanh kẽm có chiều dài 200mm, một thanh đồng có chiều dài 201mm. Tiết diện ngang của chúng bằng nhau. Hỏi : a. Ở nhiệt độ nào chiều dài của chúng bằng nhau? b. Ở nhiệt độ nào thể tích của chúng bằng nhau? Biết hệ số nở dài của kẽm và đồng là 2,9.10 -5 K -1 và 1,7.10 -5 K -1 . PHẦN TRẮC NGHIỆM Bài 1. Vật rắn tinh thể có đặc tính nào sau đây? A. Có cấu trúc tinh thể, có tính dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định. B. Có cấu trúc tinh thể, có tính đẳng hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định. C. Có cấu trúc tinh thể, có tính đẳng hướng hoặc dị hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác đinh. D. Có cấu trúc mạng tinh thể, có tính đẳng hướng hoặc dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định. Bài 2. Vật nào sau đây không có cấu trúc tinh thể? A. Chiếc cốc thuỷ tinh. B. Hạt muối ăn. C. Viên kim cương. D. Miếng thạch anh. Bài 3. Khi so sánh đặc tính của vật rắn đơn tinh thể và vật rắn vô định hình, kết luận nào sau đây là đúng? A. Vật rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy hay đông đặc xác định còn vật rắn vô định hình có tính đẳng hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác định. B. Vật rắn đơn tinh thể có tính đẳng hướng có nhiệt độ nóng chảy hay đông đặc xác định, vật rắn vô định hình có tính dị hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác định. C. Vật rắn đơn tinh thể có tính đẳng hướng, không có nhiệt độ nóng chảy hay đông đặc xác định, vật rắn vô định hình có tính dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định. D Vật rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, không có nhiệt độ nóng chảy hay đông đặc xác định, vật rắn vô định hình có tính đẳng hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Bài 4. Khi nói về mạng tinh thể điều nào sau đây sai? A. Tính tuần hoàn trong không gian của tinh thể được biểu diễn bằng mạng tinh thể . B. Trong mạng tinh thể, các hạt có thể là ion dương , ion âm, có thể là nguyên tử hay phân tử. C. Mạng tinh thể của tất cả các chất đều có hình dạng giống nhau. D. Trong mạng tinh thể, giữa các hạt ở nút mạng luôn có lực tương tác, lực tương tác này có tác dụng duy trì cấu trúc mạng tinh thể. Bài 5. Các vật rắn được phân thành các loại nào sau đây? A. Vật rắn tinh thể và vật rắn vô định hình. B. Vật rắn dị hướng và vật rắn đẳng hướng . C. Vật rắn tinh thể và vật rắn đa tinh thể . D. Vật vô định hình và vật rắn đa tinh thể. Chọn cụm từ thích hợp trong các cụm từ sau A. Tinh thể B. Đơn tinh thể. C. Đa tinh thể D. Mạnh tinh thể Điền vào chỗ trống của các câu 6,7 8, 9 và 10 cho đúng ý nghĩa vật lý. Bài 6. Vật rắn ………………………… Có tính đẳng hướng. Bài 7. Viên kim cương là vật rắn có cấu trúc ………………… Bài 8. Mỗi vật rắn …… đều có nhiệt độ nóng chảy xác định Bài 9. Nếu một vật được cấu tạo từ nhiều tinh thể nhỏ liên kết nhau một cách hỗn độn, ta nói vật rắn đó là vật rắn……………. . Bài 10. Các vật rắn vô định hình không có cấu trúc………………… Bài 11. Dưới tác dụng của ngoại lực, sự thay đổi hình dạng và kích thước của vật rắn được gọi là : A. Biến dạng kéo. B. Biến dạng nén. C. Biến dạng đàn hồi hoặc biến dạng dẻo. D. Biến dạng cơ. Bài 12. Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về hệ số đàn hồi k ( hay độ cứng ) của thanh thép? ( S : tiết diện ngan, l 0 độ dài ban đầu của thanh ). A. Tỉ lệ thuận với S , tỉ lệ thuận với l 0 . B. Tỉ lệ thuận với S, tỉ lệ nghịch với l 0 . C. Tỉ lệ nghịch với S, tỉ lệ thuận với l 0 .D. Tỉ lệ nghịch với S , tỉ lệ nghịch với l 0 . Bài 13. Một thanh rắn hình trụ tròn có tiết diệ S, độ dài ban đầu l 0 , làm bằng chất có suất đàn hồi E, biểu thức nào sau đây cho phép xác định hệ số đàn hồi ( k ) của thanh? A. k = ES l 0 B. k = E S l 0 C. k = E 0 l S D. k = E Sl 0 Chọn cụm từ thích hợp trong các cụm từ sau để điền vào chỗ trống của các câu 14,15,16,17 và18. A. Kéo B. Nén C. Cắt D. Uốn Bài 14. Một thanh rắn bị biến dạng khi một đầu thanh được giữ cố định, còn đầu kia của thanh chịu tác dụng của một lực vuông góc với trục của thanh làm thanh bị cong đi. Bài 15. Khi thanh rắn chịu tác dụng của hai lực ngược hướng làm cho các tiết diện tiếp giáp nhau của thanh trượt song song với nhau, ta nói thanh bị biến dạng Bài 16. Một thanh rắn bị biến dạng sao cho chiều dài ( theo phương của lực ) tăng còn chiều rộng ( vuông góc với phương của lực ) giảm, ta nói thanh rắn bị biến dạng Bài 17. Một thanh rắn bị biến dạng .khi hai đầu thanh chịu tác dụng của hai lực ngược hướng làm giảm độ dài ( theo phương của lực ) và làm tăng tiết diện của thanh. Bài 18. Trên thực tế, người ta thường thay thanh đặc chịu biến dạng bằng ống tròn, thanh có dạng chữ I hoặc chữ T. Bài 19. Treo một vật có khối lượng m vào một lò xo có hệ số đàn hồi 100N/m thì lò xo dãn ra 10cm. Khối lượng m nhận giá trị nào sau đây?A. m =10g B. m = 100g. C. m = 1kg. D. m = 10kg Bài 20. Một sợi dây bằng đồng thau dài 1,8m có đường kính 0,8mm. khi bị kéo bằng một lực 25N thì nó dãn ra một đoạn bằng 4mm. Suất Y- âng của đồng thau là : A. E = 8,95. 10 9 Pa. B. E = 8,95. 10 10 Pa. C. E = 8,95.10 11 Pa. D. E = 8,95. 10 12 Pa Bài 21. Một thanh ray dài 10m được lắp lên đường sắt ở nhiệt độ 20 0 C. phải chừa một khe hở ở đầu thanh ray với bề rộng là bao nhiêu, nếu thanh ray nóng đến 50 0 C thì vẫn đủ chỗ cho thanh dãn ra. ( Biết hệ số nở dài của sắt làm thanh ray là α = 12. 10 -6 k -1 ). A. l ∆ = 3,6.10 -2 m B. l ∆ = 3,6.10 -3 m C. l ∆ = 3,6.10 -4 m D. l ∆ = 3,6. 10 -5 m Bài 22. Hai thanh kim loại, Một bằng sắt và một bằng kẽm ở 0 0 C có chiều dài bằng nhau, còn ở 100 0 C thì chiều dài chênh lệch nhau 1mm. Cho biết hệ số nở dài của sắt là α = 1,14.10 -5 k -1 và của kẽm là α = 3,4.10 - 5 k -1 . Chiều dài của hai thanh ở 0 0 C là: A. l 0 = 0,442mm B. l 0 = 4,42mm. C. l 0 = 44,2mm D. l 0 = 442mm. Bài 23. Một cái xà bằng thép tròn đường kính tiết diện 5cm hai đầu được chôn chặt vào tường. Cho biết hệ số nở dài của thép 1,2.10 -5 k -1 , suất đàn hồi 20.10 10 N/m 2 . Nếu nhiệt độ tăng thêm 25 0 C thì độ lớn của lực do xà tác dụng vào tường là : A. F = 11,7750N. B. F = 117,750N. C. F = 1177,50 N D. F = 11775N. Bài 24. Một bình thuỷ tinh chứa đầy 50 cm 3 thuỷ ngân ở 18 0 C. Biết:Hệ số nở dài của thuỷ ngân là : 1 α = 9.10 -6 k -1 .Hệ số nở khối của thuỷ ngân là : 2 β = 18.10 -5 k -1 . Khi nhiệt độ tăng đến 38 0 C thì thể tích của thuỷ ngân tràn ra là:A. V∆ = 0,015cm 3 B. V∆ = 0,15cm 3 C. V∆ = 1,5cm 3 D. V∆ = 15cm 3 Bài 25. Một thanh hình trụ có tiết diện 25cm 2 được đun nóng từ t 1 = 0 0 Cđến nhiệt độ t 2 = 100 0 C. Hệ số nở dài của chất làm thanh và suất đàn hồi của thanh là α = 18.10 -6 k -1 và E = 9,8.10 10 N/m. Muốn chiều dài của thanh vẫn không đổi thì cần tác dụng vào hai đầu thanh hình trụ những lực có giá trị nào sau đây: A.F = 441 N. B. F = 441.10 -2 N. C.F = 441.10 -3 N. D. F = 441.10 -4 N. . nào sau đây? A. Vật rắn tinh thể và vật rắn vô định hình. B. Vật rắn dị hướng và vật rắn đẳng hướng . C. Vật rắn tinh thể và vật rắn đa tinh thể . D. Vật vô định hình và vật rắn đa tinh thể. Chọn. đúng ý nghĩa vật lý. Bài 6. Vật rắn ………………………… Có tính đẳng hướng. Bài 7. Viên kim cương là vật rắn có cấu trúc ………………… Bài 8. Mỗi vật rắn …… đều có nhiệt độ nóng chảy xác định Bài 9. Nếu một vật. ĐỀ SỐ 30: BÀI TẬP CHẤT RẮN Bài 1: Một dây đồng dài 2m có bán kính dây là 0,3mm. Khi chịu tác dụng của lực kéo 30N thì dây biến dạng 1mm. Tìm suất Iâng của đồng? Bài 2: Một thanh thép