Bài tập vật lý 8

VẬT LÝ www.luyenthi24h.com CHỦ ĐỀ I CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC I KIẾN THỨC CƠ BẢN Chuyển động học tính tương đối chuyển động - Sự thay đổi vị trí vật theo thời gian so với vị trí vật khác chọn làm mốc gọi chuyển động học - Nếu vật khơng thay đổi vị trí so với vật khác theo thời gian vật đứng yên so với vật - Một vật đứng yên so với vật lại chuyển động so với vật khác gọi tính tương đối chuyển động Vận tốc : - Vận tốc vật mức độ chuyển động nhanh hay chậm vật - Độ lớn vận tốc xác định quãng đường đơn vị thời gian Chuyển động chuyển động không a Chuyển động - Chuyển động chuyển động mà vận tốc không thay đổi theo thời gian - Vận tốc chuyển động xác định quãng đường đơn vị thời gian xác định công thức : v : vận tốc S : s : Là quãng đường v t t : Thời gian chuyển động b Chuyển động không vận tốc chuyển động không - Chuyển động chuyển động mà vận tốc thay đổi theo thời gian - Cơng thức tính vận tốc trung bình chuyển động khơng : VTB : vận tốc trung bình S S : Là quãng đường vTB  t T : thơì gian II BÀI TẬP Dạng : Bài : Một người công nhân đạp xe đạp 20 phút Km a Tính vận tốc người cơng nhân km/h ? b Biết quãng đường từ nhà đến xí nghiệp 3600 m Hỏi người cơng nhân từ nhà đến xí nghiệp hết phút ? c Nếu đạp xe liền 2h người từ nhà quê hỏi quãng đường từ nhà đến quê dài Km ? Bài : Đường bay từ HN – HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 1h 45’ Tính vận tốc máy bay đoạn đường ? Bài : Một người xe đạp xuống dốc dài 120 m 12s đầu 30m , đoạn dốc lại hết 18s tính vận tốc trung bình : a Trên đoạn dốc b Trên đoạn dốc  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 1/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com Bài : Một ôtô lên dốc với vận tốc 40 Km/h xuống dốc có vận tốc 60 km/h Tính vận tốc trung bình ơtơ suốt q trình chuyển động HD : Gọi quãng đường dốc S Khi ta có S S  Thời gian ơtơ leo dốc : t1 = v1 40 S S  Thời gian ôtô xuống dốc : t2 = v 60 Vận tốc trung bình suốt q trính chuyển động : S 2S 2S Vtb =   48 Km / h S S t1  t  40 60 Bài : Một người xe máy Từ A đến B cách 400m Nữa quãng đường đầu xe đường nhựa với vận tốc không đổi V1 Nữa quãng đường lại cát với vận tốc V2 = 1/2 V1 Hãy xác định vận tốc V1 , V2 cho phút người đến dược B HD : Gọi quãng đường AB S (m) Thời gian xe đường nhựa A B S 400 200   t1 = S/2 S/2, t1 , V1 S/2 , t2 ,v2 2.v1 2v1 v1 Thời gian xe doạn đường cát : S 400 200 200 t2 =    2.v2 2v v2 v1 Theo : thời gian hết quãng đường AB : 200 200 t = t1 + t2 =   60( s ) v1 v1 600 => v1 =  10m / s 60 => v2 = 5m/s Bài : Một người dự định quãng đường với vận tốc không đổi Km/ h Nhưng đến quãng đường nhờ bạn đèo xe đạp tiếp với vận tốc không đổi 12Km/h đến sớm dự định 28 phút Hỏi người hết quãng đường HD : Gọi quãng đường S s Thời gian người hết quãng đường S : t1 = s Thời gian người xe đạp hết quãng đường s : t2 = 12 28 s s 28 Theo : t1 – t2 = => = 60 12 60 28 => S =  4( Km) a Thời gian người hết quãng đường AB : 2S t=   1,6h 5 b Thời gian người xe đạp hết quãng đường AB :  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 2/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com 2S   h 12 12 Dạng : Bài : Một ô tô chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 54Km/h Một tàu hoả chuyển động thẳng phương với ô tô với vận tốc V2 = 36Km/h tìm vận tốc tàu hoả hai trường hợp : a Ơtơ chuyển động ngược chiều với tàu hoả b Ôtô chuyển động chiều với tàu hoả Hướng dẫn : - Các vận tốc ôtô tàu hoả so với vật mốc măt đất - Trong trường hợp đơn giản vật chuyển động phương , muốn tính vận tốc vật vật ta dựa vào nhận xét sau : + Nếu hai vật chuyển động ngược chiều với sau vật vật hai chuyển động lại gần đoạn S1 + S2 = V1 + V2 Do vận tốc vật so với vật : V1/2 = V1 + V2 + Nếu hai vật chuyển động chiều đuổi sau vật , vật chuyển động so với mặt đất đoạn s1 =v1 , s2 = v2 chọn vật làm mốc vật chuyển động gần lại vật đoạn v1 – v2 , nên vận tốc vật so với vật v1/2 = v1 – v2 Giải : A C D B t’ = S1 s2 a.Theo ta có : sau ơtơ qng đường s1 = 54km , tàu hoả s2 = 36Km Khi ôtô chuyển động lại ngược chiều tới gặp tàu hoả sau ơtơ tàu hoả lại gần đoạn S = s1 + s2 = 54 + 36 = 90 km Do vận tốc ơtơ so với tàu hoả : V1/2 = v1 + v2 = 90km/h b sau ôtô tàu hoả quãng đường : s1 =54 km , s2 = 36 Km ơtơ phải đuổi theo tàu hoả nên ôtô lại gần tàu hoả đoạn là: s = 54 – 36 = 18 Dạng : Xác định vị trí chuyển động vật Bài : Từ hai thành phố Avà B cách 240km , Hai ôtô khởi hành lúc chạy ngược chiều Xe từ A có vận tốc 40km/h Xe từ B có vận tốc 80km/h a lập cơng thức xác định vị trí hai xe thành phố A vào thời điểm t kể từ lúc hai xe khởi hành b.Tìm thời điểm vị trí hai xe gặp c Tìm thời điểm vị trí hai xe cách 80km d Vẽ đồ thị đường hai xe theo thời gian e Vẽ đồ thị vị trí hai xe chọn A làm mốc HD : a Lập công thức xác định vị trí hai xe Gọi đường thẳng ABx đường mà hai xe chuyển động Chọn mốc chuyển động thành phố A Gốc thời gian lúc hai xe bắt đầu chuyển động A x1 A’ B’ B s1 s2 x2 Quãng đường xe sau thời gian t : Xe từ A : S1 = v1 t = 40.t Xe từ B : S2 = v2.t = 80t vị trí xe so với thành phố A : Xe từ A : x1 = s1 = 40.t (1) Xe từ B : x2 = S – s2 = 240 – 80t (2) b Xác định vị trí hai xe gặp :  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 3/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com Lúc hai xe gặp : x1 = x2 Từ (1) (2) ta có : 40t = 240 – 80t 240 => t =  2(h) 120 Vị trí hai xe so với thành phố A : x1 = 2.40 =80km c Thời điểm vị trí hai xe cách 80Km TH1 : x2 > x1 A x1 80km A’ x2 B’ B A’B’ = x2 – x1 = 80 => 240 – 80t – 40t = 80 160 => t =  h 120 vị trí hai xe so với thành phố A : 160 x1 = 40 = = 53,3 km 3 x2 = 240 – 80 = 133,3 km Bài : Hai hành phố A , B cách 300 km lúc , ôtô xuất phát từ A với vận tốc v1 = 55 Km , xe máy chuyển động từ B với vận tốc v2= 45 Km/h ngược chiều với ơtơ a Tìm thời điểm vị trí hai xe gặp b Tìm thời điểm vị trí hai xe cách 20km HD : Chọn mốc chuyển động thành phố A Gốc thời gian lúc hai xe bắt đầu chuyển động Quãng đường xe sau thời gian t là: Xe từ A : S1 = V1 t Xe từ B : S2 = V2 t vị trí cũa xe so với thành phố A : Xe từ thành phố A : x1 = s1 = V1 t (1) Xe từ thành phố B : x2 = AB – s2 = 300 - V2 t (2) a Vị trí thời điểm hai xe gặp : x1 = x2 V1 t = 300 - V2 t 55.t = 300 – 45.t 300 => t= 3 100 => vị trí hai cách thành phố A x1 = 55 =165 km b Thời điểm vị trí hai xe cách 20 km TH1 : x2 > x1 : x2 – x1 =20 => 300 – 45 t - 55.t = 20 => t = vị trí xe so với thành phố A : Xe từ A : x1 = 55 2,8 =154km Xe từ B : x2 = 300 – 45.2,8 =174km TH2: x2 x1 – x2 = 20 => 55t – (300 – 45t) = 20 => 100t = 320 320 => t =  3,2(h) 100 => Vị trí hai xe cách thành phố A: Xe từ A : x1 = 55 3,2 = 176km Xe từ B : x2 = 300 – 45 3,2 = 156km  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 4/ 14 280  2.8 100 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com Bài 10 : Một động tử xuất phát từ A chuyển động thẳng B cách A 120 m với vận tốc 8m/s lúc , động tử khác chuyển động thẳng từ B A Sau 10s hai động tử gặp Tính vận tốc động tử thứ hai vị trí hai động tử gặp HD : Chọn mốc tính chuyển động vị trí A , Gốc thời gian lúc hai vật bắt đầu chuyển động Quãng đường đồng tử sau thời gian t : Động tử thứ : s1 = v1 t Động tử thứ hai : s2 = v2 t Vị trí động tử cách vị trí A đoạn : Động tử thứ : x1 = s1 = 8.t (1) Động tử thứ hai : x2 = AB – s2 = 120 – v2.t Theo sau 10s hai động tử gặp : x1 = x2 (t = 10) => 8.10 = 120 – 10v2 => v2 = m/s Vị trí hai động tử gặp cách thành phố A : X = 10 =80 m Bài 11 : Lúc 5h đoàn tàu chuyển động từ thành phố Avới vận tốc 40km/h Đến 6h 30’ từ A ôtô chuyến động với vận tốc khơng đổi 60km/h đuổi theo đồn tàu a Lập cơng thức xác định vị trí đồn tàu , ơtơ , b tìm thời điểm vị trí lúc ôtô đuổi kịp đoàn tàu c Vẽ đồ thị chuyển động tàu ô tô HD : a Chọn gốc thời gian lúc 5h ( Mốc chuyển động thành phố A : Quãng đường tàu ôtô sau khoảng thời gian t : Tàu hoả: s1 = 40t Ơtơ : s2 = 60.( t- 1,5 ) Vị trí tàu ơtơ cách thành phố A : Tàu hoả : x1 = s1 = 40t (t01 = ) A Ơtơ : x2 = 60 (t-1,5) (t02 = 6,5 -5 =1,5 ) S1 b Vị trí ơtơ đuổi kịp tàu hoả : x1 = x2 S2 40t = 60.(t-1,5) t = 4,5 h => Thời gian ôtô duổi kịp tàu hoả : 9h30’ Vị trí ơtơ đuổi kịp tàu hoả so với thành phố A : X = x1 = 40.4,5 = 180km Bài 12 : Lúc 7h người xe đạp duổi theo người cách 10Km Cả hai chuyển động với vận tốc 12km/h km/h Tìm vị trí thời gian người xe đạp đuổi kịp người ? HD : Chọn gốc thời gian Mốc tính chuyển động lúc bắt đầu người xe đạp đuổi theo người Quãng đường người xe đạp sau khoảng thời gian t : S1 = v1t = 12.t Quãng đường người đi sau khoảng thời gian t : S2 = v2t = 4.t Vị trí hai người so với mốc tính chuyển động x1 x2 Người xe đạp : x1 = s1 => x1 =12t Người : x2 = 10 + 4t (s1 , t) 10km (s2 ,t) Thời điểm hai xe gặp : x1 = x2 12t = 10 + 4t => t= h => x1 = 12  15 km/h  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 5/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com Bài 13 : Một ôtô tải xuất phát từ thành phố A chuyển động thẳng phía thành phố B với tốc độ 60 Km/h Khi đến thành phố C cách thành phố 60 Km xe nghỉ giải lao trong1h Sau tiếp tục chuyển động thành phố B với vận tốc 40km /h khoảng cách từ thành phố A đến thành phố B dài 100Km a Lập công thức xác định vị trí ơtơ đoạn đường AC đoạn đường CB b Xác định thời điểm mà xe ôtô đến B c Vẽ đồ thị chuyển ôtô hệ trục (x,t ) HD: B A S C S O xoc x x0B x2 Quãng đường ôtô từ thành phố A đến thành phố C từ C tới B : A -> C : S1 = V1 t1 C -> B : S2 = V2 t2 = 40 t2 a Chọn gốc toạ độ thành phố A , gốc thời gian lúc ôtô xuất phát thành phố A , chiều dương trùng với chiều chuyển động ta có phương trình chuyển động ô tô : Từ A -> C : x0A = , t0A = x1 = S1 = V1.t1 = 60.t ( t ≤ 1h ) x Từ C - > B : xoB = 60 , t0B = 2h X2 = S1 + V2 ( t – ) = 60 + 40 (t-2) ( t ≥ 2h) 100 80 b Thời điểmƠ tơ đến B (x2 = 100Km ) : 60 + 40 (t-2) = 100 => t = 3h 60 40 20 O PHẦN II : LỰC A KIẾN THỨC CƠ BẢN I Lực Biểu diễn lực - Lực nguyên nhân làm thay đổi vận tốc vật làm vật bị biến dạng - Lực đại lượng có hướng : + Mỗi lực xác định ba yếu tố : Điểm đặt , hướng ( phương , chiều )và cường độ ( độ lớn ) lực  + Lực biểu diễn mũi tên gọi véc tơ lực F  - Véc tơ lực F có ba yếu tố : + Điểm gốc mũi tên điểm đặt lực Hướng mũi tên hướng lực + Chiều dài mũi tên vẽ theo tỷ xích chọn cường độ lực - Cường độ lực đo đơn vị lực hệ đơn vị hợp pháp , đơn vị đo lực Niwton (N)  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 6/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com II Sự cân lực quán tính Hai lực cân - Hai lực cân phương , ngược chiều , độ lớn tác dụng lên vật - Một vật chịu tác dụng hai lực cân vật đứng yên đứng yên mãi , vật chuyển động chuyển động Áp suất chất lỏng chất khí a Áp suất - Áp lực lực ép có phương vng góc với mặt bị ép - Áp suất độ lớn áp lực đơn vị diện tích F p S Trong : P: áp suất F : áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích S b Áp suất chất lỏng – Bình thơng - Chất lỏng gây áp suất theo phương lên đáy bình , thành bình vật lịng - Cơng thức tính áp suất chất lỏng : P = d.h d : trọng lượng riên chất lỏng h : Độ cao cột chất lỏng tính từ điểm tính áp suất tới mặt thống chất lỏng - Trong bình thơng chứa chất lỏng đứng yên , mặt thoáng chất lỏng nhánh khác độ cao c Áp suất khí - Do khơng khí tạo thành khí có trọng lượng nên Trái Đất vật Trái Đất chịu tác dụng áp suất khí - Độ lớn áp suất khí áp súat cột thuỷ ngân ống Tô_ri – xe – li Do người ta dùng mmHg làm đơn vị đo áp suất khí ( Hg kí hiệu hố học thuỷ ngân ) d Lực đẩy Ác - Si - Mét - Một vật nhúng chìm lịng chất lỏng đẩy thẳng đứng từ lên với lực có độ lớn trọng lượng phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ Lực gọi lực đẩy Ac - si - mét - Độ lớn lực đẩy Ac – si – mét F = d.V d : Trọng lượng riêng chất lỏng Trong : V: Thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ Sự nỗi : Một vật có trọng lượng P nhúng vào lòng chất lỏng chịu tác dụng lực đẩy Ac-si-mét F : - Vật chìm : P > F - Vật nỗi lên : P < F - Vật lơ lửng : P = F B BÀI TẬP Bài : Một vật có khối lượng m = 4kg đặt mặt sàn nằm ngang Diện tích mặt tiếp xúc vật với mặt bàn S = 60cm2 Tính áp suất tác dụng lên mặt bàn ? HD : Biết : m = kg S = 60cm2 = 0,6 m2 Tính p = ? Giải : Áp suất vật tác dụng lên mặt bàn : F P 40 p    66,667 N / m d d 0,6 Bài :  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 7/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com Đặt hộp gỗ lên mặt phẳng nằm ngang áp suất mặt gỗ tác dụng xuống mặt bàn 560N/m2 a Tính khối lượng hộp gỗ , biết diện tích mặt tiếp xúc hộp gỗ với mặt bàn 0,3m2 b Nếu nghiêng mặt bàn chút so với phương nằm ngang , áp suất hộp gỗ tác dụng lên mặt bàn có thay đổi khơng ? Nếu có , áp suất tăng hay giảm ? HD : Biết : p = 560 N/m2 S = 0,3 m2 a Tính m = ? b Nếu nghiêng mặt bàn chút so với phương nằm ngang , áp suất hộp gỗ tác dụng lên mặt bàn có thay đổi khơng ? Nếu có , áp suất tăng hay giảm ? Giải : F P 10m Áp suất mặt gỗ tác dụng xuống mặt bàn : p =   S S S P.S 560.0,3 => Khối lượng khúc gỗ : m =   16,8Kg 10 10 b Khi đặt nghiêng mặt bàn áp lực tác dụng lên mặt bàn giảm diện tích tiếp xúcgiữa mặt bàn vật khơng thay đổi nên áp suất hộp gỗ tác dụng lên mặt bàn giảm theo Bài : Một vật hình chữ nhật có kích thước 20cm x 10cm x 5cm đặt mặt bàn nằm ngang Biết trọng lượng riêng chất làm vật d = 18400 N/m3 Tính áp suất lớn nhỏ mặt bàn ? HD : F Theo cơng thức tính áp suất : p  ta có : Trọng lượng vật khơng thay đổi áp suất lớn S diện tích tiếp xúc nhỏ ngược lại : F P d V d h.S - Áp suất gây lớn : p      d h S S S S => p = 18400 2.10-1 = 3680 N/m2 - Áp suất gây nhỏ : p = d.h = 18400 5.10-2 = 920 N/m2 Bài : Một vật có dạng hình hộp chữ nhật Kích thước 5cm x 6cm x 7cm Lần lượt đặt ba mặt liên tiếp vật lên mặt sàn nằm ngang Biết khối lượng vật 0,84Kg Tính áp lực áp suất mà vật tác dụng lên mặt sàn ba trường hợp HD : Trọng lượng củat vật : P = m 10 = 0,84 10 = 8,4 N Diện tích tiếp xúc đặt ba trường hợp : S1 = x 10-4 =3.10-3m2 S2 = x 10-4 = 42.10-4m2 S3 = x 10-4 = 35.10-4m2 Vì trọng lượng vật khơng thay đổi nên áp lực gây ba trường hợp áp suất gây ba trường hợp : F 8,4   2,8.10 N / m P1 = 3 S1 3.10 F 8,4   2.10 N / m P2 = 4 S 42.10 F 8,4   2,4.10 N / m P3 = 3 S 35.10 Bài : Một vật ngồi khơng khí có trọng lượng 2,1 N Khi nhúng vật vào nước nhẹ ngồi khơng khí 0,2N Hỏi vật làm chất ? cho dnước = 10.000N/m3 HD :  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 8/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com Khi nhúng vật vào nước lực đẩy Ac-Si -mét có độ lớn phần trọng ngồi khơng khí : FA = P  0,2 Thể tích vật là: F 0,2 FA = d V => V = A => V =  2.10 5 m d 10000 => Trọng lượng riêng vật : P 2,1 D=   1,05.10  105000 N / m 5 V 2.10 Vậy vật làm Bạc Bài : Cho bình thơng hình vẽ Nhánh lớn có tiết diện gấp đôi nhánh nhỏ Khi chưa rút chốt T người ta đo chiều cao cột nước nhánh lớn 30 cm Tìm chiều cao cột nước hai nhánh sau rút chốt T nước trạng thái đứng yên ( coi thể tích phần nối hai nhánh không đáng kể T HD : - Gọi tiết diện nhánh lớn S ( cm2 ) ta tích nước bình : V = S h = 30 S - Gọi chiều cao cột nước rút chốt T nước trạng thái đứng yên h’ ta tích nước nhánh lón nhánh nhỏ : S V1 = h’ S ; V2 = h’ S Theo ta có : V1 + V2 = V => h’ S + h’ = 30.S => h’ = 20 cm Bài : Một viên bi sắt bị rỗng Khi nhúng vào nước nhẹ để ngồi khơng khí 0,15N Tìm trọng lượng viên bi ngồi khơng khí Biết dnước = 10.000N , Dsắt = 78000 N/m3 ; Thể tích phần rỗng viên bi Vrỗng = 5cm3 HD : Lực đẩy Ac – Si – mét tác dụng vào viên bi phần trọng lượng bị giảm ngúng vào nước : F = P’ = 0,15 N F 0,15 Ta có : F = d.V => V =   15.10 4 m d 10000 Viên bi bị rỗng nên thể tích phần đặc viên bi : Vđ = V - Vrỗng = 15.10 5  5.10 5  10 4 m Trọng lượng viên bi : P = dsắt Vđ = 78.103 10-4 = 0,78 N Bài : Một thùng đựng đầy dầu hoả cao 15dm Thả vào bình hộp nhỏ ,rỗng Hộp có bị bẹp khơng thả vị trí cách đáy thùng 30cm ? Biết áp suất tối đa mà hộp chịu 1500N/m2 , Khối lượng riêng dầu hoả 800Kg/m3 HD : Áp suất dầu hoả tác dụng vào hộp độ cao 30cm : P = d h =10 800 (1,5 – 0,3 ) =9600 (N/m2 ) => Hộp bị bẹp h 1, 5m 0,3m Bài :  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 9/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com Một cầu nhôm , ngồi khơng khí có trọng lượng 1,458N Hỏi phải kht lõi cầu phần tích để thả vào nước cầu nằm lơ lửng nước ? Biết : dnhôm = 27000N/m3 ; dnước = 10.000N/m3 HD : Gọi V thể tích cầu đặc cịn V’ thể tích cầu sau bị khoét P 1,458 Thể tích cầu đặc : V =   0,000054 m d 27000 Lực đẩy Ac – si - mét tác dụng lên cầu nhúng vào nước : FA = d V =10000 0,000054 =0,54 N Để cầu nằm lơ lửng nước lực đẩy FA nằm cân với trọng lượng cầu sau bị khoét : 0,54 FA = P’ dnhôm V’ = 0,54 => V’ =  0,00002 m 27000 => Thể tích phần bị khoét : V  V  V '  0,000054  0,00002  0,0000034 m Bài 10 : Một kích dùng chất lỏng Giả sử để có áp lực 1500N tạo pittơng lớn phải tác dụng lên pít tơng nhỏ lực có độ lớn ? Biết diện tích píttơng lớn gấp 10 lần diện tích píttơng nhỏ HD : F S F s 1500 Theo công thức   f    150 N f s S 10 Bài 11 : Một thợ lặn lặn xuống độ sâu 36m so với mặt nước biển Cho trọng lượng riêng trung bình nước biển 10300 N/m3 a Tính áp suất độ sâu b Cửa chiếu sáng áo thợ lặn có diện tích 0,016 m2 Tính áp lực nước tác dụng lên phần ? c Biết áp suất lớn mà người thợ lặn cịn chịu 473800N/m2 Hỏi người thợ lặn nên lặn xuống độ sâu để an toàn ? HD : a Áp suất độ sâu 36 m : P  d h  10300 36  370800 N / m b Áp lực nước biển tác dụng lên cửa chiếu sáng áo lặn F = P.S = 370800 0,016 =5932,8N c Độ sâu tối đa mà người thợ lặn đạt tới mà vãn an toàn : p 473800 h   46m d 10300  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 10/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com PHẦN III : NHIỆT HỌC A KIẾN THỨC CƠ BẢN : I Thuyết động học phân tử cấu tạo chất : Cấu tạo chất - Các chất cấu tạo hạt riêng biệt gọi nguyên tử , phân tử - Giữa nguyên tử , phân tử ln có khoảng cách - Các phân tử , nguyên tử luôn chuyển động hỗn độn không ngừng - Nhiệt độ vật cao nguyên tử , phân tử chuyển động nhanh Nhiệt : - Nhiệt vật tổng động phân tử cấu tạo nên vật - Nhiệt vật thay đổi hai cách : Truyền nhiệt thực công Sự truyền nhiệt : - Nhiệt vật truyền từ phần sang phần khác từ vật sang vật khác - Có hình thức truyền nhiệt : *Dẫn nhiệt : Là hình thức truyền nhiệt chủ yếu chất rắn + Chất rắn dẫn nhiệt tốt chất rắn kim loại dẫn nhiệt tốt + Chất lỏng dẫn nhiệt Chất khí dẫn nhiệt cịn chất lỏng * Đối lưu : Hình thức truyền nhiệt dịng chất lỏng chất khí + Đố lưu hình thức truyền nhiệt chủ yếu chất lỏng chất khí + Chất rắn khơng truyền nhiệt đối lưu * Bức xạ nhiệt : + Bức xạ nhiệt truyền nhiệt tia nhiệt + Bức xạ nhiệt xảy chân khơng +Bất kì vật nóng xạ nhiệt + vật có bề mặt xù xì màu sẫm hấp thụ tia nhiệt nhiều II Nhiệt lượng , nhiệt rung riêng , suất tảo nhiệt Định nghĩa : - Nhiệt lượng : Là phần nhiệt mà vật nhận hay bớt trình truyền nhiệt Nhiệt lượng kí hiệu chữ Q đơn vị Jun (J) - Nhiệt dung riêng chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho 1Kg chất tăng thêm 0C Nhiệt dung riêng kí hiệu chữ ( c ) có đơn vị J / kg.K - Năng suất toả nhiệt : Năng suất toả nhiệt nhiên liệu cho biết nhiệt lượng toả Kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn Năng suất toả nhiệt kí hiệu chữ q có đơn vị J/kg Cơng thức tính nhiệt lượng - Gọi t1và t2 nhiệt độ lúc đầu lúc sau, m khối lượng vật ta có : + Nhiệt lượng thu vào vật ( t2 > t1 ) : Q = m.c.(t2 – t1) + Nhiệt lượng toả vật ( t1 > t2 ) : Q =m.c.(t1 – t2) + Nhiệt lượng nhiên liệu bị đốt cháy toả : Q = mq Ngun lí truyền nhiệt Khi có hai vật trao đổi nhiệt với : - Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp - Sự truyền nhiệt xảy nhiệt độ hai vật ngừng lại - Nhiệt lượng vật toả nhiệt lượng vật thu vào : Qtoả = Qthu vào Định luật bảo toàn chuyển hố lượng : - Năng lượng khơng tự sinh khơng tự Nó truyền từ vật sang vật khác chuyển hoá từ dạng sang dạng khác Động nhiệt : - Động nhiệt động phàn lượng nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hoá thành - Hiệu suất động nhiệt :  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 11/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com H= A Q B BÀI TẬP : Bài 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sơi 800g nước mặt đất từ 20 0C Biết nhiệt dung riêng nước 4200 J / kg.K Giải : Nhiệt lượng thu vào 800g nước từ 200C -> 1000C : Q = m.c.(t2 - t1 ) = 0,8 4200 80 = 268800 J = 268,8 KJ Bài : Một cầu đặc đồng có nhiệt dung riêng 380 J/Kg K Để đun nóng cầu từ 200C -> 2000C phải cung cấp nhiệt lượng 12175,2kJ Biết khối lượng riêng đồng 8900Kg/m3 Giải : Theo công thức Q = m.c(t2 - t1 ) ta có : Khối lượng cầu : Q 12175 ,2 m=   0,178kg c.t 380.180 m 0,178 => Thể tích cầu : V    0,00002 m  20cm D 8900 Bài : Một ấm nước đồng có khối lượng 300g chứa lít nước Tính nhiệt lượng cần thiết để nước ấm từ 150C đến 1000C ? HD : Nhiệt lượng ấm đồng thu vào từ 150C -> 1000C : Q1 = m1.c1.(t2 - t1 ) = 0,3 380 85 =9690J Nhiệt lượng nước thu vào từ 150C -> 1000C Q2 = m2.c2.(t2 - t1 ) = 4200 85 =357000J Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước : Q = Q1 + Q2 = 9690 +357000 =367KJ Bài : Một miếng chì có khối lượng 100g miếng đồng có khối lượng 50 g đun nóng tới 850C thả vào chậu nước Nhiệt độ bắt đàu cân 250C Tính nhiệt lượng thu vào nước ? HD : Nhiệt lượng chì toả từ 850C -> 250C : Q1 = m1.c1.(t2 - t1 ) = 0,1 130 60 = 780J Nhiệt lượng đồng toả ; Q2 = m2.c2.(t2 - t1 ) = 380 0,05 60 = 1140 J Theo phương trình cân nhiệt ta có nhiệt lượng thu vào nước : Q3 = Q1 + Q2 = 1140 + 780 = 1920J Bài : Người ta đổ 1kg nước sôi vào 2kg nước lạnh nhiệt độ 250C Sau cân nhiệt nhiệt độ nước 450C Tính nhiệt lượng mà nước toả mơi trường ngồi HD : Gọi t0 nhiệt độ sau cân Nhiệt lượng 1kg nước nóng toả : Q1 = m1 c (100 - t0 ) = 4200 (100 - t0 ) Nhiệt lượng 2kg nước thu vào : Q2 = m2 c ( t0 - 25 ) = 4200 (t0 - 25) Ta có phương trình cân nhiệt : Q1 = Q2 => 100 - t0 = 2t0 - 50 => t0 =500C Độ chênh lệch nhiệt độ so với thực tế  t = 50 - 45 = 50C 50 nhiệt độ ngồi mơi trường  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 12/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com Vậy nhiệt lượng toả ngồi mơi trường Q = c (m1 + m2 ) = 4200 = 63000J Bài : Một Hs thả 300g chì nhệt độ 1000C vào 250g nước nhiệt độ 58,5 0C làm cho nước nóng lên 600C a Tính nhiệt độ chì có cân nhiệt b Tính nhiệt lượng nước thu vào ? c Tính nhiệt dung riêng chì ? d So sánh nhiệt dung riêng chì tính với nhiệt dung riêng chì tra bảng giải thích có chênh lệch lấy nhiệt dung riêng nước 4200 J/Kg.K HD : a Nhiệt độ chì nước 600C b Nhiệt lượng nước thu vào : Q1 = m1 c1.( 60 -58,5) = 0,25 4200 1,5 = 1575 J c Nhiệt lượng nhiệt lượng chì toả : Q2 = 1575 J 1575 => Nhiệt dung riên chì : c2 =  131,25 J/kg.K 0,3.40 Bài : Người ta thả miếng đồng có khối lượng 600g nhiệt độ 1000C vào 2,5Kg nước Nhiệt độ có cân 300C Hỏi nước nóng lên thêm độ bỏ qua trao đổi nhiệt với bình đựng nước mơi trường bên ngồi HD : Vật : Miếng đồng m1 = 600g =0,6 kg t1 = 1000 t0 = 300C Vật : Nước m2 = 2,5kg t0 = 300 Hỏi : Nước nóng lên thêm độ Nhiệt lượng miếng đồng toả Q1 = m1.c1 (t1 - t0 ) = 0,6 380.(100 - 30 ) = 15960J Nhiệt lượng nước thu vào Q2 = m2.c2 (t0 - t2 ) Theo phương trình cân nhiệt ta có Q1 = Q2 m2.c2 (t0 - t2 ) = 15960 Vậy nhiệt độ nước tăng lên thêm : 15960 (t0 -t2 ) =  1,52 2,5.4200 Bài : Trong bình nhơm khối lượng m1 = 200g có chứa m2 =500g nước nhiệt độ t1 = 300C Thả vào ấm mẫu nước đá t3 = -100C Khi có cân nhiệt người ta cịn thấy sót lại m =100g nước đá chưa tan Xác định khối lượng ban đầu m3 nước đá Biết nhiệt dung riêng nhôm c1 = 880J/kg K ; nước c2 = 4200J/kg.K ; nước đá c3 = 2100J/kg.K Nhiệt nóng chảy nước đá   3,4.10 J / kg ( Đề thi HSG cấp huyện 08 - 09 ) HD : Vì sau cân cịn sót lại 100g nước đá chưa tan hết nên nhiệt độ sau cân t0= 00C Nhiệt lượng toả ấm nhôm : Q1 = m1 c1.( 30 - 0) =0,2.880.30 =5280J Nhiệt lượng toả nước : Q2 = m2 c2 ( 30 - ) = 0,5 4200 30 =63000J Nhiệt lượng toả ấm nhôm nước : Qtoả = Q1 + Q2 = 5280 + 63000 = 68280J Nhiệt lượng thu vào nước đá dể nóng chảy : Q3 =( m3 - 0,1)  Nhiệt lượng thu vào nước đá : Qthu vào = m3 c3 ( - (-10) ) +( m3 - 0,1)  Từ phương trình cân nhiệt ta có : Qthu vào = Qtoả m3 c3 ( - (-10) ) +( m3 - 0,1)  = 68280 => m3.c3.10 + 3,4.105 m3 - 0,34 105 = 68280 => 21000.m3 + 3,4.105.m3 = 68280 + 0,34.105 => m3 = 0,283kg = 283g Bài : Đổ 738 g nước nhiệt độ 150C vào nhiệt lượng kế đồng có khối lượng 100g , thả vào miếng đồng có khối lượng 200g nhiệt độ 1000C , Nhiệt độ bắt đầu cân 170C Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K ; Tính nhiệt dung riêng đồng  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 13/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com VẬT LÝ www.luyenthi24h.com ( Đề thi HSG Phú yên 08 - 09 ) Nhiệt lượng thu vào nước nhiệt lượng kế Qthu vào = 0,738 4200 (17 - 15 ) + 0,1 c (17 - 15 ) = 6199,2 + 0,2 c Nhiệt lượng toả miếng đồng Qtoả = 0,2 c (100 - 17 ) = 16,6.c Từ phương trình cân nhiệt ta có : Qthu vào = Qtoả 16,6c = 6199,2 + 0,2 c => c = 378 J/kg.K Bài 10 : Một ấm nhơm có khối lượng m1 = 0,5kg chứa 2,5 kg nước nhiệt độ ban đầu t1 = 200C Biết nhiệt dung riêng nhôm c1 = 880 J/kg.K ; c2 = 4200J/kg.K a Hỏi phải cần nhiệt lượng ấm nước sơi b Tính nhiệt lượng dầu hoả để đun sôi ấm nước Biết hiệu suất bếp dầu đun nước 30% suất toả nhiệt dầu q = 44.106J/kg (Ngọc lặc : 07 - 08 ) HD : a Nhiệt lượng thu vào ấm nhôm nước : Qthu vào = ( m1 c1 + m2.c2 ) (100 - 20 ) = ( 0,5 880 + 2,5 4200 ) 80 = 875200 J Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho nước sôi 875200 J b Vì hiệu suất bếp đạt 30% nên ta có Q 100.Qthu 875200 100 H  thu 100  30 => Q =   2917333 ,3J Q 30 30 => Lượng dầu cần thiết để đun sôi ấm nước : 2917333 ,3 M=  0,0663 Kg 44.10 Bài 11 :  Biên soạn : Đặng Nhật Long Trang 14/ 14 Email: dangnhatlong.com@gmail.com ... c3 ( - (-10) ) +( m3 - 0,1)  = 682 80 => m3.c3.10 + 3,4.105 m3 - 0,34 105 = 682 80 => 21000.m3 + 3,4.105.m3 = 682 80 + 0,34.105 => m3 = 0, 283 kg = 283 g Bài : Đổ 7 38 g nước nhiệt độ 150C vào nhiệt... 0 ,8 4200 80 = 2 688 00 J = 2 68, 8 KJ Bài : Một cầu đặc đồng có nhiệt dung riêng 380 J/Kg K Để đun nóng cầu từ 200C -> 2000C phải cung cấp nhiệt lượng 12175,2kJ Biết khối lượng riêng đồng 89 00Kg/m3... vận tốc vật so với vật : V1/2 = V1 + V2 + Nếu hai vật chuyển động chiều đuổi sau vật , vật chuyển động so với mặt đất đoạn s1 =v1 , s2 = v2 chọn vật làm mốc vật chuyển động gần lại vật đoạn