GIÁO ÁN Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý 8 (2017)

EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ CHƯƠNG I: CƠ HỌC CHỦ ĐỀ I CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC CHUYỂN ĐỘNG ĐỀU, KHÔNG ĐỀU BÀI TẬP I - Một số kiến thức cần nhớ - Chuyển động thay đổi vị trí vật so với vật khác chọn làm mốc Chuyển động vật mang tính tương đối - Chuyển động chuyển động quãng đường khoảng thời gian - Công thức : v = s / t Tổng quãng đường - Vận tốc trung bình: vtb = Tổng thời gian II - Bài tập vận dụng Bài 1.1: Lúc 7h người từ A đến B vận tốc km/h lúc người xe đạp từ A đuổi theo vận tốc 12 km/h a) Tính thời điểm vị trí họ gặp nhau? b) Lúc họ cách km? Lời giải: a) Gọi thời gian gặp t (h) (t > 0) ta có MB = 4t A M B AB = 12t Phương trình: 12t = 4t + ⇒ t = (h) - Vị trí gặp cách A 12 (km) b) * Khi chưa gặp người Gọi thời gian lúc t1 (h) ta có : (v1t1 + 8) - v2t1 = ⇒ t1 = v − v = 45 ph * Sau gặp Gọi thời gian gặp t2 (h) Ta có : v2t2 - ( v1t2 + 8) = 10 ⇒ t2 = v − v = 1h 15ph Bài 1.2: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Một xuồng máy xi dịng từ A - B ngược dịng từ B - A hết 2h 30ph a) Tính khoảng cách AB biết vận tốc xi dịng 18 km/h vận tốc ngược dòng 12 km/h b) Trước thuyền khởi hành 30ph có bè trơi từ A Tìm thời điểm vị trí lần thuyền gặp bè? Gợi ý : a) gọi thời gian xuôi dòng t1 ngược dòng t2 ( t1 ; t2 > 0) 1 1 AB AB + = 2,5 ⇒ AB +  = 2,5 ⇒ AB = 18km v1 v2  v1 v  ta có: b) Ta có v1 = v + v2 = v - ( xi dịng ) ( ngược dịng ) ⇒ = km * Gặp chuyển động chiều ( Cách giải giống 1.1) ĐS : Thuyền gặp bè sau 0,1 (h) điểm cách A 1,8 (km) * Gặp chuyển động ngược chiều: (HS tự làm) Bài 1.3: a ) Một ô tô nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 , nửa quãng đường lại với vận tốc v2 Tính vTB đoạn đường b ) Nếu thay cụm từ "quãng đường" cụm từ "thời gian" Thì vTB = ? c) So sánh hai vận tốc trung bình vừa tìm ý a) ý b) Gợi ý : a ) Gọi chiều dài quãng đường (s) thời gian hết quãng đường t = 2v + 2v = s(v1 + v ) 2v1v - Vận tốc TB vTB = s s 2v1v2 s = t v1 + v2 b ) Gọi thời gian hết đoạn đường t* ta có t * (v1 + v ) t* t* + v2 = 2 s = v1 Vận tốc TB : vtb = v + v2 s = * t c) Để so sánh hai vận tốc ta trừ cho kết ( > hay < 0) kết luận Bài 1.4 : Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Một người xe đạp từ A đến B có chiều dài 24 km liên tục khơng nghỉ sau 2h người đến B 30 phút, người dừng lại 15 phút tiếp Hỏi quãng đường sau người phải với vận tốc để đến B kịp lúc ? * Lời giải: Vận tốc theo dự định v = s = 12km/h t Quãng đường 30 phút đầu : s1 = v.t1 = km quãng đường lại phải : s2 = s - s1 = 18 km - Thời gian lại để hết quãng đường: 1 1 t2 = -  +  = h 2 4 Vận tốc phải quãng đường lại để đến B theo dự định: s2 v’ = t = 14,4 km/h Bài 1.5: Một người xe máy tren đoạn đường dài 60 km Lúc đầu người dự định với vận tốc 30 km/h Nhưng sau quãng đường đi, người muốn đến nơi sớm 30 phút Hỏi quãng đường sau người phải với vận tốc bao nhiêu? * Lời giải: s =2h v s = h Thời gian quãng đường: t1 = 4v Thời gian cóng lại phải quãng đường để đến sớm dự định 30 phút 1 1 t2 = -  +  = 1h 2 2 Thời gian dự định quãng đường trên: t = Vận tốc phải quãng đường lại là: s v2 = s2 = = 3.60 = 45 km/h t2 t2 4.1 * Cách 2: Có thể giải tốn đồ thị: s (km) (h) 60 - Đồ thị dự định đi, vẽ đường Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý 1,5 Năm học 2014 – 2015 0,5 1,5 t (h) EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ chấm chấm - Đồ thị thực tế đi, biểu diễn nét liền - Căn đồ thị ta suy ra: 60 − 15 v2 = 1,5 − 0,5 = 45 km/h Bài 1.6: Một thuyền đánh cá chuyển động ngược dòng nước làm rơi phao Do không phát kịp, thuyền tiếp tục chuyển động thêm 30 phút quay lại gặp phao nơi cách chỗ làm rơi km Tìm vận tốc dịng nước, biết vận tốc thuyền nước không đổi s1 ’ C Lời giải: s2 ’ s2 A s1 B A Nước - Gọi A điểm thuyền làm rơi phao v1 vận tốc thuyền nước v2 vận tốc nước bờ Trong khoảng thời gian t1 = 30 phút thuyền : s1 = (v1 - v2).t1 Trong thời gian phao trơi đoạn : s2 = v2t1 - Sau thuyền phao chuyển động thời gian (t) quãng đường s2’ s1’ gặp C Ta có: s1’ = (v1 + v2) t ; s2’ = v2 t Theo đề ta có : s2 + s2’ = hay Mặt khác : v2t1 + v2t = s1’ - s1 = (1) hay (v1 + v2) t - (v1 - v2).t1 = (2) Từ (1) (2) ⇒ t1 = t Từ (1) ⇒ v2 = = km/h 2t1 III Bài tập tự luyện Bài 1.7: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Một người xe đạp nửa quãng đường đầu với vận tốc v = 12km/h, nửa cịn lại với vận tốc v2 Biết vận tốc trung bình quãng đường km/h Hãy tính vận tốc v2 Bài 1.8: Một người xe đạp từ A với vận tốc 12 km/h Cách 10 km Một người với vận tốc km/h, họ chiều nên ngặp C Tìm thời điểm vị trí gặp Bài 1.9 : Lúc 7h người xe đạp vận tốc 10km/h xuất phát từ A đến 8h người xe máy vận tốc 30km/h xuất phát từ A đến h ô tô vận tốc 40 km/h xuất phát từ A Tìm thời điểm vị trí để xe cách ( họ chiều) Bài 1.10: Hai đoàn tàu chuyển động sân ga hai đường sắt song song Đoàn tàu A dài 65m, đoàn tàu B dài 40m Nếu tàu chiều, tàu A vượt tàu B khoảng thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang đuôi tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B 70 giây Nếu tàu ngược chiều từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang tàu B 14 giây.Tính vận tốc tàu? Bài 1.11: Một người dự định quãng đường với vận tốc không đổi 5km/h Nhưng đến nửa đường nhờ bạn đèo xe đạp tiếp với vận tốc không đổi 12km/h, đến sớm dự định 28 phút Hỏi thời gian dự định lúc đầu? Bài 1.12: Một người người xe đạp xuất phát từ A đường trịn có chu vi 1800m Vận tốc người xe đạp 15 m/s, người 2,5 m/s Hỏi người đi vịng gặp người xe đạp lần Bài 1.13: Một xuồng máy chuyển động xi dịng nước qng đường AB 100km Biết vận tốc xuồng 35km/h nước 5km/h Khi cách đích 10km xuồng bị hỏng máy, người lái cho xuồng trôi theo dịng nước đến đích Tính thời gian xuồng máy hết đoạn đường AB Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Bµi 1.14 Một động tử từ A đến B vận tốc ban đầu 32 m/s biết sau giây vận tốc lại giảm nửa hỏi sau đến B, biết AB = 60 km Sau giây sau kể từ lúc suất phát động tử khác suất phát từ A với vận tốc 31m/s đuổi theo Hãy xác định vị trí thời điểm gặp CHỦ ĐỀ II SỰ CÂN BẰNG LỰC, LỰC MA SÁT, QUÁN TÍNH I - Một số kiến thức cần nhớ - Lực đại lượng vectơ biểu diễn mũi tên có: + Gốc điểm đặt lực + Phương chiều trùng với phương, chiều lực + Độ dài biểu thị cường độ lực theo tỉ xích cho trước - Hai lực cân hai lực đặt lên vật có cường độ nhau, có phương ngược chiều - Lực ma sát xuất bề mặt tiếp xúc, ngược chiều với chuyển động vật (Có ma sát trượt, ma sát lăn, ma sát nghỉ) - Quán tính tính chất giữ nguyên vận tốc vật Quán tính vật phụ thuộc vào vận tốc khối lượng vật II - Bài tập tự luyện Bài 2.1: Học sinh A học sinh B dùng dây để kéo vật Để nâng vật học sinh A kéo lực F1 = 40 N, học sinh B A B kéo lực F2 = 30 N (F1 ⊥ F2) Học sinh C muốn kéo vật lên phải dùng dây kéo theo hướng có độ lớn bao P nhiêu? (Biểu diễn lực kéo học sinh C hình vẽ) Bài 2.2: Một đầu tàu hỏa kéo đoàn tàu với lực 300 000N Lực cản tác dụng vào đoàn tàu (lực ma sát đường ray sức cản khơng khí) 285 000N Hỏi lực tác dụng lên đoàn tàu hướng nào? Bài 2.3: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Một lò xo xoắn dài 15cm treo vật nặng 1N Treo thêm vật nặng 2N vào độ dài lị xo 16cm a) Tính chiều dài tự nhiên lò xo chưa treo vật nặng vào b) Tính chiều dài lị xo treo vật nặng 6N Bài 2.4: Một đầu tàu khởi hành cần lực kéo 10 000N, chuyển động thẳng đường sắt cần lực kéo 5000N a) Tìm độ lớn lực ma sát bánh xe lăn đường sắt Biết đầu tàu có khối lượng 10 Hỏi lực ma sát có độ lớn phần trọng lượng đầu tàu ? b) Đoàn tàu khởi hành chịu tác dụng lực ? Tính độ lớn hợp lực làm cho đầu tàu chạy nhanh dần lên khởi hành Bài 2.5: Một ô tô chuyển động thẳng lực kéo động tơ 800N a) Tính độ lớn lực ma sát tác dụng lên bánh xe ô tơ (bỏ qua lực cản khơng khí) b) Khi lực kéo tơ tăng lên tơ chuyển động coi lực ma sát không đổi ? c) Khi lực kéo ô tơ giảm tơ chuyển động coi lực ma sát không đổi ? Bài 2.6: Đặt chén nước góc tờ giấy mỏng Hãy tìm cách rút tờ giấy mà khơng làm dịch chén Giải thích cách làm Bài 2.7 : Người ta dùng mặt phẳng nghiêng để kéo vật có khối lượng 50kg lên cao 2m a) Nếu khơng có ma sát lực kéo 125N Tính chiều dài mặt phẳng nghiêng Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ b) Thực tế có ma sát lực kéo vật 150N Tính hiệu suất mặt phẳng nghiêng CHỦ ĐỀ III ÁP SUẤT, ÁP SUẤT CHẤT LỎNG, ÁP SUẤT CHẤT KHÍ BÌNH THƠNG NHAU BÀI TẬP I - Một số kiến thức cần nhớ - Áp suất độ lớn áp lực đơn vị diện tích bị ép Cơng thức: P = F S - Càng xuống sâu áp suất chất lỏng lớn Công thức: P = d.h - Càng lên cao áp suất khí giảm, lên cao 12 m cột thủy ngân giảm xuống 1mm Hg - Trong bình thơng chứa chất lỏng đứng n, mặt thoáng nhánh độ cao - Trong máy ép dùng chất lỏng ta có công thức: F S = f s II - Bài tập vận dụng Bài 3.1: Một người thợ lặn mặc áo lặn chịu áp suất tối đa 300 000N/m Biết trọng lượng riêng nước 10000 N/m3 a) Hỏi người thợ lặn sâu mét? b)Tính áp lực nước tác dụng lên cửa kính quan sát áo lặn có diện tích 200cm2 lặn sâu 25m * Gợi ý: a) ADCT: P = dh ⇒ b) P = d.h P= F ⇒ F = P.S S ĐS: a) 30m b) 000N h= p d Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Bài 3.2: Một bình thơng chứa nước biển người ta đổ thêm xăng vào nhánh Mặt thống hai nhánh chênh lệch 18mm Tính độ cao cột xăng, cho biết trọng lượng riêng nước biển 10 300 N/m3, xăng 7000 N/m3 * Gợi ý: - Ta có PA = PB ⇒ d1h1 = d2h2 mà ; h2 = h1 - h h1 ⇒ d1h1 = d2(h1 - h) A d2h ⇒ h1 = d − d1 h h2 B ĐS : 5,6 cm Bài 3.3: Một người 60kg cao 1,6 m có diện tích thể trung bình 1,6m tính áp lực khí tác dụng lên người điều kiện tiêu chuẩn Biết trọng lượng riêng thủy ngân 136 000 N/m3 Tại người ta chịu đựng áp lực lớn mà không cảm thấy tác dụng áp lực này? Lời giải: - Ở điều kiện tiêu chuẩn áp suất khí 76 cmHg P = d.h = 136 000 0,76 = 103 360 N/m2 Ta có P = F ⇒ F = P.S = 165 376 (N) S - Người ta chịu đựng khơng cảm thấy tác dụng áp lực bên thể có khơng khí nên áp lực tác dụng từ bên bên cân Bài 3.4: Một xe tăng có trọng lượng 26 000N Tính áp suất xe tăng lên mặt đường, biết diện tích tiếp xúc xích với mặt đất 1,3m2 Hãy so sánh áp suất với áp suất người nặng 450 N có diện tích tiếp xúc bàn chân với mặt đất 200cm2 ? Lời giải: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ - Áp suất xe tăng tác dụng lên mặt đường F 26000 P1 = S = 1,3 = 20 000N/m2 - Áp suất người tác dụng lên mặt đường F 450 P2 = S = 0.02 = 22 500N/m2 - Áp suất người tác dụng lên mặt đường lớn áp suất xe tăng tác dụng lên mặt đường Bài 3.5: Tính áp suất ngón tay gây ấn lên kim, sức ép 3N diện tích mũi kim 0,0003cm2 Lời giải: Áp suất ngón tay gây ra: P= F = −8 = −8 = 100 000 000 N/m 3.10 S 10 Bài 3.6: Một nhà gạch có khối lượng 120 Mặt đất nơi cất nhà chịu áp suất tối đa 100 000 N/m2 Tính diện tích tối thiểu móng Lời giải: m = 120 = 120 000kg - Vậy áp lực nhà tác dụng lên mặt đất là: F = 200 000 N Theo công thức P = F F 1200000 ⇒S = = = 12 m2 S P 100000 ĐS: 12 m2 III- Bài tập tự luyện Bài 3.7: Đặt bao gạo 60 kg lên ghế bốn chân có khối lượng kg diện tích tiếp xúc với mặt đất chân ghế cm Tính áp suất chân ghế tác dụng lên mặt đất Bài 3.8: Khối lượng em học sinh 40 kg, diện tích hai bàn chân 4dm Hãy tính áp suất thể em lên mặt đất đứng thẳng Làm để tăng áp suất lên gấp đơi cách nhanh chóng đơn giản Bài 3.9: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ k.T2 = ( 2m1C1 + m2C2) ∆t Lập tỷ số ta : T2 2m1C1 + 2m2 C m1C1 = =1+ T1 m1C1 + m2 C m1C1 + m2 C m1C1 Hay T2 = (1+ m C + m C ) T1 1 2 4200 T2 = (1 + 4200 + 0,3.880 ).10 = 19,4 phút Bài 8.4 : Dẫn nước 1000C vào bình chứa nước có nhiệt độ 20 0C áp suất bình thường a) Khối lượng nước bình tăng gấp lần nhiệt độ đạt tới 1000C b) Khi nhiệt độ đạt 1000C, tiếp tục dẫn nước 1000C vào bình làm cho nước bình sơi không? Cho nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K ; Nhiệt hóa nước 2,3.106J/kg Lời giải : a) Gọi m khối lượng nước ban đầu bình m’ khối lượng nước dẫn vào nhiệt độ nâng lên 1000C Nhiệt lượng nước hấp thụ : Q1 = mc (t1- t2) Nhiệt lượng tỏa : Q2 = L.m’ Khi có cân nhiệt khối lượng nước bình tăng lên n lần từ PT cân băng nhiệt : mc (t1- t2) = L.m’ ⇒ n= m + m' m' C (t1 − t ) = 1+ = 1+ m m L n = 1+ 4200(100 − 20) = 1,15 2,3.10 b) Nước khơng thể sơi 1000C trạng thái cân nhiệt, nước hấp thụ thêm nhiệt để hóa Bài 8.5: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Muốn có nước nhiệt độ t = 50 0C, người ta lấy m1 = 3kg nước nhiệt độ t1 = 1000C trộn với nước t2 = 200C Hãy xác định lượng nước lạnh cần dùng (Bỏ qua nhiệt) Gợi ý: - Nhiệt lượng tỏa : Q1= m1c (t1 - t) - Nhiệt lượng thu vào: Q2 = m2c (t - t2) Vì bỏ qua nhiệt nên : Q1 = Q2 ⇒ m2 = t1 − t m1 = (kg) t − t2 Bài 8.6: Dùng 8,5 kg củi khô để đun 50 lít nước 26 0C lị có hiệu suất 15% nước có sơi không? Gợi ý : - Nhiệt lượng cần cho nước : Q1 = mc(t2 - t1) - Nhiêt lượng củi tỏa : Q2 = q.m - So sánh Q1 Q2 để kết luận Bài 8.7: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun nóng 5g nước từ 0c đến nhiệt độ sôi làm tất lượng nước hóa thành Nhiệt hóa nước L = 2,3.106 J/kg Gợi ý : - Nhiêt lượng cần để làm sôi nước : Q1 = mc(t2 - t1) - Nhiệt lượng để nước bốc hết : Q1 = L.m - Nhiệt lượng cần thiết : Q = Q1 + Q2 Bài 8.8: Người ta dùng bếp dầu hỏa để đun sơi lít nước từ 20 0C đựng ấm nhơm có khối lượng 0,5 kg Tính lượng dầu hỏa cần thiết, biết có 30% nhiệt lượng dầu tỏa làm nóng nước ấm (Lấy nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K ; Của nhôm 880J/kg.K ; suất tỏa nhiệt dầu hỏa 46.106J/kg) * Gợi ý : Q1 = m1c1(t2 - t1) Q2 = m2c2(t2 - t1) Q = Q + Q2 Qtp = Q.100% H Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ m= Qtp ĐS : 0,051 kg q Bài 8.9: Có hai bình cách nhiệt, bình chứa kg nước nhiệt độ 20 0c Bình hai chứa kg nước 400c Người ta trút lượng nước (m) từ bình sang bình Sau nhiệt độ bình ổn định, người ta lại trút lượng nước (m) từ bình vào bình Nhiệt độ bình sau ổn định 38 0C tính lượng nước (m) trút lần nhiệt độ bình sau lần đổ thứ ? Lời giải: Khi trút lượng nước m (kg) từ bình sang bình nước bình có nhiệt độ cân t1’ ta có: m.c.(t2 - t1’) = m1c.(t1’- t1) hay: m.(t2 - t1’) = m1.(t1’- t1) (1) sau trút trả m (kg) từ bình sang bình ta lại có: (m2 - m).c.(t2 - t2’) = m.c(t2’ - t1’) hay: m2t2 - m2t2’ - mt2 + mt2’ = mt2’- mt1’ ⇔ m(t2 - t1’) = m2( t2 - t2’) (2) từ (1) (2) ta có: m1.(t1’- t1) = m2( t2 - t2’) hay : 4.(t1’ - 20) = 8.( 40 - 38) ⇔ t1’ = 24 m1 (t 1' - t ) 4.( 24 −20) = thay t1’ = 24 c vào (1) ta có m = = (kg) ' t −t1 40 −24 ĐS: m = (kg) t1’ = 240 c III - Bài tập tự luyện : Bài 8.10: Trộn (n) chất có khối lượng (m ; m2 ; m3 … mn) có nhiệt dung riêng (c1 ; c2 ; c3 … cn) nhiệt độ (t1 ; t2 ; t3 … tn) vào với Tính nhiệt độ cuối hỗn hợp ? (Bỏ qua nhiệt) Bài 8.11: Thả miếng đồng có khối lượng 200g chậu chứa lít nước 300C Tính nhiệt độ cuối hỗn hợp hai trường hợp Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ a) Bỏ qua nhiệt b) Hiệu xuất trình truyền nhiệt đạt 40% Bài 8.12 : Một bếp dầu có hiệu suất 30% a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa lượng dầu hỏa cháy hết 30g? b) Tính nhiệt lượng có ích nhiệt lượng hao phí? c) Với lượng dầu đun sơi lít nước từ 30 0C nóng đến 1000C (nhiệt lượng ấm hấp thụ khơng đáng kể) Bài 8.13: Một thau nhơm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C a) Thả vào thau nước thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lị Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ bếp lị Biết nhiệt dung riêng nhơm, nước, đồng C1 = 880J/kg.K; C2 = 4200J/kg.K; C3 = 380J/kg.K Bỏ qua tỏa nhiệt môi trường b) Thực trường hợp nhiệt lượng tỏa môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho thau nước Tìm nhiệt độ thực bếp lò ? c) Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước thỏi nước đá có khối lượng 100g oC Nước đá có tan hết khơng ? (Biết nhiệt nóng chảy nước đá λ = 3,4.106J/kg Bài 8.14 : Muốn có 100 lít nước nhiệt độ 35 0C phải đổ lít nước sơi vào lít nước nhiệt độ 15 0C Lấy nhiệt dung riêng nước 190 J/kg.K Bài 8.15: Dùng bếp dầu hỏa để đun sơi lít nước từ 15 0C 10 phút Hỏi phút phải dùng dầu hỏa? Biết có 40% nhiệt lượng dầu tỏa làm nóng nước (Lấy nhiệt dung riêng nước 190J/kg.K suất tỏa nhiệt dầu hỏa 46.106 J/kg CHỦ ĐỀ IX ĐỘNG CƠ NHIỆT BÀI TẬP I - Một số kiến thức cần nhớ Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ - Động nhiệt động phần lượng nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hóa thành (Động nổ kỳ loại thường gặp nay) A - Hiệu suất : H = Q 100% II - Bài tập vận dụng Bài 9.1: Đầu thép búa máy có khối lượng 12 kg nóng lên thêm 20 0C sau 1,5 phút hoạt động Biết có 40% búa chuyển hóa thành nhiệt đầu búa Tính cơng cơng suất búa, lấy nhiệt dung riêng thép 460J/kg.K * Gợi ý: Nhiệt lượng búa thép thu vào: Q = mc(t2 - t1) Từ công thức: H = Q Q.100% 100% ⇒ A = A H Công suất búa: P = A t ĐS: kW Bài 9.2: Với lít xăng xe máy có cơng suất 1,6 kW chuyển động với vận tốc 36 km/h km? Biết hiệu suất động 25%; Năng suất tỏa nhiệt xăng 4,6.107J/kg, Khối lượng riêng xăng 700 kg/m3 * Gợi ý: Nhiệt lượng xăng tỏa ra: Q = q.m ( m = D.V) Công động : A = Q.H A Thời gian xe là: t = p Quãng đường xe : s = v.t ĐS: 101 km Bài 9.3: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Động máy bay có cơng suất 2.10 W hiệu suất 30% Hỏi với xăng máy bay bay lâu? Năng suất tỏa nhiệt xăng 4,6.107J/kg * Gợi ý: Q = q.m A = Q.H A t= p ĐS: 1h55p Bài 9.4: Tính hiệu xuất động ô tô biết ô tô chuyển động với vận tốc 72 km/h động có cơng suất 20 kW tiêu thụ 20 lít xăng để chạy 200km Gợi ý: v = 72km/h = 20m/s; s = 200km = 200000 m p = 20kW = 20000 W ; V = 20 l = 0,02 m3 Q = m.q = D.V.q = 0,7.103.0,02.46.106 = 644.106 J A = P.t = P s 2.10 = 2.10 = 2.108 J v 20 A 2.10 = H= = 31% Q 644.10 III - Bài tập tự luyện: Bài 9.5: Một ô tô công suất 15 000W Tính cơng máy sinh Biết hiệu suất máy 25% Tính lượng xăng tiêu hao để sinh cơng Biết suất tỏa nhiệt xăng 46.106J/kg khối lượng riêng xăng 700kg/m3 Bài 9.6: Tính lượng than mà động nhiệt tiêu thụ Biết động thực công 40500kJ, suất tỏa nhiệt than 3,6.10 7J/kg hiệu suất động 10% Bài 9.7: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Một máy bơm nước sau chạy hết 10 lít dầu (khoảng 8kg) đưa 700m3 nước lên cao 8m Tính hiệu suất máy bơm đó, biết suất tỏa nhiệt loại dầu 4,6.107 J/kg Bài 9.8: Với lít xăng, xe máy cơng suất 1,6 kW chuyển động với vận tốc 36km/h km Biết hiệu suất động 25% Năng suất tỏa nhiệt xăng 4,6 107J/kg Khối lượng riêng xăng 700 kg/m3 Bài 9.9: Một ô tô chạy 100km với lực kéo không đổi 700N tiêu thụ hết lít xăng Tính hiệu xuất động tơ Biết suất tỏa nhiệt xăng 4,6.107J/kg HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ CHƯƠNG I: CƠ HỌC CHỦ ĐỀ I CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC CHUYỂN ĐỘNG ĐỀU, KHÔNG ĐỀU BÀI TẬP Bài 1.7: ĐS : km/h Bài 1.8: ĐS; t = 1,25 h Điểm gặp cách A 15 km Bài 1.9: Gọi thời gian tính từ lúc tơ t (h) Ta có PT : 30t + 30 - (10t + 20) = (10t + 20) - 40t - Khi : ⇒ t = 1/5 (h) = 12 phút Xe máy cách A 36 km Xe đạp cách A 22 km Ô tô cách A km ( HS tự tìm thêm đáp số ơtơ xe đạp xe máy) Bài 1.10: - Khi hai tàu chiều : 70vA - 70 vB = 65 + 40 - Khi hai tàu ngược chiều : 14vA + 14vB = 65 + 40 ⇒ vA = 4,5 m/s ; vB = m/s Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Bài 1.11: - Thời gian dự đinh : AB / - Thời gian : AB / 10 - Thời gian xe đạp : AB / 24 PT : AB  AB AB  − + = 24  15  10 ⇒AB = km - Thời gian dự định 1,6 km/h Bài 1.12: - Tính thời gian người hết vòng ? - Thời gian người xe hết vòng bao nhiêu? - Vẽ sơ đồ đường hai chuyển động, giao hai sơ đồ số lần gặp Bài 1.13: ĐS: 1h 42 ph Bài 1.14: giải: giây thứ vận tốc 32 16 quãng đường 32 48 56 60 62 63 Theo bảng động tử 4(s) để hết 60(m) hai động tử gặp sau 2(s) kể từ động tử suất phát, điểm gặp cách B (km) CHỦ ĐỀ II SỰ CÂN BẰNG LỰC, LỰC MA SÁT, QUÁN TÍNH Bài 2.1: Gợi ý: C - Kẻ tia Bx //0A ; tia Ay // 0B Giao hai tia điểm C A B - Tia 0C hướng phải kéo HS C * Tính 0C theo định lý Pi-ta-go ( FC = 50 N) Bài 2.2: P ĐS: Fk = 15 000N (có hướng theo chiều chuyển động đồn tàu) Bài 2.3: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ ĐS: a) 14,5 cm b)17,5 cm Bài 2.4: ĐS : a) 0,05 lần b) 000 N Bài 2.5: ĐS : a) 800N b) Khi Fk > Fms tơ chuyển động nhanh dần c) Khi Fk < Fms tơ chuyển động chậm dần Bài 2.6: ĐS : Giật nhanh tờ giấy Do quán tính chén nước chưa kịp thay đổi vận tốc nên không bị đổ Bài 2.7 : ĐS : a) m b) 83 % CHỦ ĐỀ III ÁP SUẤT, ÁP SUẤT CHẤT LỎNG, ÁP SUẤT CHẤT KHÍ BÌNH THƠNG NHAU BÀI TẬP Bài 3.7: ĐS: 200 000N/m2 Bài 3.8: ĐS: 10000 N/m2 - Co chân lên, (diện tích bị ép giảm lần nên áp suất tăng lên lần) Bài 3.9: ĐS: a) 125 000 000 N/m2 b) 250 000 N/m2 Bài 3.10: ĐS: a) h = 6m b) F = 534,3 N Bài 3.11: ĐS: 1400 cm2 Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Bài 3.12: ĐS: Pmd = 200 000 N/m2 Pđb = 90 133,5 N/m2 Fnb = 815 760 N Bài 3.13: ĐS: 420N CHỦ ĐỀ IV LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT, ĐIỀU KIỆN NỔI CỦA VẬT BÀI TẬP Bài 4.5: Lời giải: Khi nối dài đầu sợi dây để vật (A) ngập hoàn toàn nước vật (A) chịu tác dụng lực Acsimet: FA=V.d đĩa cân bên phải bị:’’ nhẹ đi’’ trọng lượng P= FA Mặt khác, theo nguyên lý tác dụng phản tác dụng vật (A) bị nước tác dụng vật (A) tác dụng lực FA Lực chuyền nguyên vẹn đến ép xuống đĩa cân bên trái làm cho dĩa cân ‘nặng thêm’ FA Kết đĩ cân bên trái ‘ nặng hơn’ 2FA=2.V.d Muốn cân thăng trở lại phải đặt đĩa cân bên phải cân có trọng lượng 2.V.d Bài 4.6: ĐS: a) 6180 gạo b) 13 000 m3 c) 133 900 N Bài 4.7: ĐS: a) 900 kg/m3 b) Mực nước không thay đổi Bài 4.8: ĐS: a) 6cm b) 5,5cm Bài 4.9: Lời giải a) - Khi lấy cầu khỏi nước thể tích nước bị chiếm giảm lượng: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ P V1 = 10.D (1) (P trọng lượng cầu, Do khối lượng riêng nước) o - Thả cầu vào nước cầu nên trọng lượng riêng cân với lực đẩy Ác- si-mét thể tích nước cốc tăng lên: P P = 10.V2 Do ⇒ V2 = 10.D (2) o - Từ (1) (2) ta có V1 = V2 ( mực nước bình khơngthay đổi) b) Kh thả cầu sắt vào nước cầu chìm nên thể tích nước dâng lên thể tích cầu V = P 10.D (3) ( D khối lượng riêng sắt) - Vì cầu chìm nên D > Do - Từ (1) (3) ⇒ V2 < V1 (Mực nước bình giảm xuống) Bài 4.10: ĐS a) 25 cm b) 0.1N Bài 4.11: ĐS: D = Dn CHỦ ĐỀ V CÔNG CƠ HỌC, CÔNG SUẤT BÀI TẬP Bài 5.6: ĐS: 1,124 J Bài 5.7: ĐS: A = dn S h2 16 Bài 5.8: ĐS: a) 2N b) 3,22 (J) Bài 5.9: ĐS: a) 5100 W b) 136 đồng Bài 5.10: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ ĐS : A = A1 + A2 = 1902 (J) Bài 5.11: ĐS: a) A = dVh = 216.106 (J) b) P = 60 kW Bài 5.12: ĐS: a) P = A F s = = F.v ⇒ F = P/v = 73600N t t b) A = 4416 kJ C©u 5.13: ĐS: a) P = 1000W b) A = 600 000 J CHỦ ĐỀ VI CƠ NĂNG, SỰ CHUYỂN HÓA VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG Bài 6.1: ĐS: Của cánh cung đàn hồi Bài 6.2: ĐS: Nhờ dây cót Bài 6.3: ĐS: Khi cưa chuyển hóa thành nhiệt làm cho lưỡi cưa miếng thép nóng lên người ta cho nước chảy vào để làm giảm nhiệt độ lưới cưa miếng thép CHƯƠNG II: NHIỆT HỌC CHỦ ĐỀ VII CẤU TẠO CHẤT CÁC HÌNH THỨC TRUYỀN NHIỆT Ở CHẤT RẮN - LỎNG - KHÍ Bài 7.1: ĐS: Thủy tinh dẫn nhiệt lên rót nước nóng vào cốc dày phần bên nóng lên nở trước dễ làm vỡ cốc cốc có thành mỏng cốc nóng lên Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ khơng bị vỡ Để cốc khỏi bị vỡ nên tráng cốc nước nóng trước rót nước sơi vào Bài 7.2: ĐS: Ấm nhơm sơi nhanh nhơm dẫn nhiệt tốt Bài 7.3: ĐS: Vì đồng dẫn nhiệt tốt gỗ Khi tay sờ vào miếng đồng nhiệt từ thể phân tán nhanh nên ta cảm thấy lạnh Thật nhiệt độ miếng đồng thấp gỗ Bài 7.4: - Ban ngày thường có gió thổi từ biển vào đất liền buổi sáng mặt trời sưởi ấm, phần đất liền nóng lên nhanh ngồi biển phần khơng khí nóng đất liền bay lên thay khối khơng khí lạnh ngồi biển tràn vào tạo thành gió từ biển thổi vào Khi đêm xuồng đất liền lại lạnh nhanh ngồi biển khối khơng khí nóng ngồi biển lại bay lên thay vào khối khơng khí lại đất liền trần tạo thành gió từ đất liền thổi biển Bài 7.5: Khi bỏ đường vào cố nước tan nhanh Tức tượng khuếch tán xảy dễ dàng Khi bổ đường vào cốc khơng khí khơng tan Tức tượng khuếch tán khơng xảy Vì chất lỏng lực liện kết phân tử đường dễ bị phá vỡ cất lỏng Bài 7.6 Con người hệ nhiệt, tự điều chỉnh có quan hệ chặt chẽ với môi trường xung quanh Cảm giác nóng lạnh xuất phụ thuộc vào tốc độ xạ nhiệt thể Trong khơng khí, tính dẫn nhiệt kém, thể người trình tiến hóa thích ứng với nhiệt độ TB khơng khí khoảng 25 0C Nếu nhiệt độ khơng khí hạ xuống thấp nâng cao lên cân tương đối hệ người - khơng khí bị phá vỡ xuất cảm giác nóng hay lạnh Đối với nước, khả dẫn nhiệt nước lớn nhiều so với khơng khí nên nhiệt độ nước 25 0C người ta cảm thấy lạnh Khi nhiệt độ nước 370C cân nhiệt diến người không cảm thấy lạnh nóng Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ CHỦ ĐỀ VIII CÁC CƠNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT + BÀI TẬP Bài 8.10: Nhiệt lượng tỏa Nhiệt lượng thu vào Q1 = m1c1(t1 - tx) Qn = mncn (tx - tn) Q2 = m2c2(t2 - tx) Qn-1 = m n-1 c n-1 (tx - t n-1) Q n = m n c n (t n − t x ) Q n = m n c n (t x − t n ) 2 2 n Qtỏa = Q1 + Q2 + + Q - Cân phương trình thu gọn để rút tx ĐS: tx = 2 n Qthu vào = Qn + Qn-1 + + Q m1c1t1 + m c t + + m n c n t n m1c1 + m c + + m n c n Bài 8.11: Gợi ý : a) mncn(tx - tn) = mĐcĐ(tĐ - tx) ⇒ tx = 30,6oC Qi b) H = Q 100% ⇒ mncn(tx - tn).100% = H mĐcĐ(tĐ - tx) ⇒ tx = 30,2oC Bài 8.12: ĐS : a) 320 000 (J) b) Qi = 396 000 (J) ; Qhp = 924 000 c) m = 1,3 kg Bài 8.13: ĐS : a) 160,78oC b) 174,74oC c) Có tan hết Bài 8.14: m1 + m2 = 100 kg (1) Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Q1 = m1c( t3 - t2) Q2 = m2c( t2 - t1) ⇒ m1c( t3 - t2) = m2c( t2 - t1) (2) - Giải hệ PT ta m1 = 76,5 kg ; m = 23,5 kg Bài 8.15: Q1 = m1c1(t2 - t1) Qtp = m= Q.100% H Qtp Q - Lượng dầu cháy phút 4g CHỦ ĐỀ IX ĐỘNG CƠ NHIỆT + BÀI TẬP Bài 9.5: ĐS: 6,7 lít Bài 9.6: ĐS: 11.25 kg Bài 9.7: ĐS: H = 15% Bài 9.8: ĐS: 101 km Bài 9.9: Q = q.m A H= Q ĐS : 36% MỤC LỤC Chủ đề Trang Lời nói đầu Cơ Học Chủ đề 1: Chuyển động học, chuyển động đều, không + Bài tập Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 ... vận tốc vật Quán tính vật phụ thuộc vào vận tốc khối lượng vật II - Bài tập tự luyện Bài 2.1: Học sinh A học sinh B dùng dây để kéo vật Để nâng vật học sinh A kéo lực F1 = 40 N, học sinh B A... riêng vật kim loại hình dạng * Lời giải: - Xác định trọng lượng vật (P1) ⇒ m = ? Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ - Thả vật. .. t1) = 14. 08 kJ Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý Năm học 2014 – 2015 EBOOKBKMT.COM – TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ Nhiệt lượng cần cung cấp tổng cộng để đun nước sôi Q = Q1 + Q2 = 686 , 08 kJ Do