F60 1 r vật lý đại cương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG TÀI LIỆ U HƯỚNG DẪN ÔN TẬP VÀ KIỂ M TRA VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG LƯU HÀNH NỘI BỘ MỤC ĐÍCH Tài liệu nhằm hỗ trợ cho học viên hình thức giáo dục từ xa nắm vững nội dung ôn tập làm kiểm tra hết môn hiệu Tài liệu cần sử dụng với tài liệu học tập môn học giảng giảng viên ôn tập tập trung theo chương trình đào tạo NỘI DUNG HƯỚNG DẪN Nội dung tài liệu bao gồm nội dung sau:  Phần 1: Các nội dung trọng tâm môn học Bao gồm nội dung trọng tâm môn học xác định dựa mục tiêu học tập, nghĩa kiến thức kỹ cốt lõi mà người học cần có hồn thành môn học  Phần 2: Cách thức ôn tập Mô tả cách thức để hệ thống hóa kiến thức luyện tập kỹ để đạt nội dung trọng tâm  Phần 3: Hướng dẫn làm kiểm tra Mơ tả hình thức kiểm tra đề thi, hướng dẫn cách làm trình bày làm lưu ý sai sót thường gặp, nỗ lực đánh giá cao làm  Phần 4: Đề thi mẫu đáp án Cung cấp đề thi mẫu đáp án, có tính chất minh hoạ nhằm giúp học viên hình dung yêu cầu kiểm tra cách thức làm thi PHỤ TRÁCH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN Trần Tuấn Anh Phần CÁC NỘI DUNG TRỌNG TÂM Chương 1: ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM  Khái niệm chất điểm, hệ chất điểm, vật rắn  Khái niệm chuyển động, hệ qui chiếu, phương trình chuyển động, phương trình quĩ đạo  Định nghĩa vector vận tốc, gia tốc chuyển động thẳng chuyển động cong  Các dạng chuyển động bản: chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động tròn, chuyển động parabol  Các định luật Newton 1, 2,  Khái niệm đại lượng động lượng, công thức tính Chương 2: CƠNG VÀ NĂNG LƯỢNG  Khái niệm công, công suất  Khái niệm lượng (cơ năng): động năng,  Sự bảo toàn Chương 3: CHUYỂN ĐỘNG CỦA HỆ CHẤT ĐIỂM VÀ VẬT RẮN  Khái niệm hệ chất điểm, định nghĩa khối tâm, công thức cách xác định vị trí khối tâm  Moment động lượng chất điểm, moment lực chất điểm  Moment động lượng hệ chất điểm, moment lực hệ chất điểm  Định lý moment động lượng, định luật bảo toàn moment động lượng hệ chất điểm  Chuyển động vật rắn: chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay Định nghĩa moment quán tính  Phương trình chuyển động quay  Cơng chuyển động quay, chuyển động lăn không trượt Chương 4: CÁC ĐỊNH LUẬT THỰC NGHIỆM VỀ CHẤT KHÍ  Áp suất, nhiệt độ, thể tích, tỷ nhiệt, nhiệt nóng chảy, nhiệt hố  Thơng số trạng thái, phương trình trạng thái, định luật thực nghiệm khí lý tưởng  Phương trình trạng thái khí lý tưởng  Bậc tự khí lý tưởng  Nắm khái niệm truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu, xạ Chương 5: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC  Nguyên lý thứ nhiệt động lực học  Áp dụng nguyên lý thứ số biến đổi đặc biệt chất lưu: biến đổi đẳng nhiệt đẳng áp, đẳng tích, đoạn nhiệt  Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học  Chu trình Carnot-Định lý Carnot Phần CÁCH THỨC ÔN TẬP Chương 1: ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM  Chất điểm, hệ chất điểm, vật rắn  Hiểu rõ khái niệm chuyển động, hệ qui chiếu, phương trình chuyển động, phương trình quĩ đạo  Hiểu định nghĩa vector vận tốc, gia tốc chuyển động thẳng chuyển động cong  Nắm dạng chuyển động bản: chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động tròn, chuyển động parabol  Nắm vững định luật Newton 1, 2,  Hiểu khái niệm đại lượng động lượng o Tài liệu: xem slide giảng vật lý đại cương chương o Làm tập 1, 2, 3, 4, 5, 6, chương Xem giải giảng viên xem phần lý thuyết có liên quan để hiểu sâu củng cố kiến thức Chương 2: CƠNG VÀ NĂNG LƯỢNG  Cơng, cơng suất  Khái niệm lượng (cơ năng): động năng,  Sự bảo toàn o Tài liệu: xem slide giảng vật lý đại cương chương o Làm tập chương Xem giải giảng viên xem phần lý thuyết có liên quan để hiểu sâu củng cố kiến thức Chương 3: CHUYỂN ĐỘNG CỦA HỆ CHẤT ĐIỂM VÀ VẬT RẮN  Khái niệm hệ chất điểm, định nghĩa khối tâm, công thức cách xác định vị trí khối tâm  Moment động lượng chất điểm, moment lực chất điểm  Moment động lượng hệ chất điểm, moment lực hệ chất điểm  Định lý moment động lượng, định luật bảo toàn moment động lượng hệ chất điểm  Chuyển động vật rắn: chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay Định nghĩa moment quán tính o Tài liệu: đọc slide giảng chương o Làm tập 1, 2, chương Xem kỹ giải để hiểu xác, rõ nắm vững cách giải Sau làm tập, xem lại lý thuyết có liên quan để hiểu sâu  Phương trình chuyển động quay  Công chuyển động quay, chuyển động lăn không trượt o Làm tập 4, Đối chiếu với giải để rà sốt lại kiến thức Xem lại lý thuyết có liên quan với tập để hiểu sâu Chương 4: CÁC ĐỊNH LUẬT THỰC NGHIỆM VỀ CHẤT KHÍ  Áp suất, nhiệt độ, thể tích, tỷ nhiệt, nhiệt nóng chảy, nhiệt hố  Thơng số trạng thái, phương trình trạng thái, định luật thực nghiệm khí lý tưởng  Phương trình trạng thái khí lý tưởng  Bậc tự khí lý tưởng o Tài liệu: đọc slide giảng chương o Làm tập 1, 2, 3, chương Xem kỹ giải để hiểu xác, rõ nắm vững cách giải Sau làm tập, xem lại lý thuyết có liên quan để hiểu sâu Chương 5: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC  Nguyên lý thứ nhiệt động lực học  Áp dụng nguyên lý thứ số biến đổi đặc biệt chất lưu: biến đổi đẳng nhiệt đẳng áp, đẳng tích, đoạn nhiệt  Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học  Chu trình Carnot-Định lý Carnot o Tài liệu: đọc slide giảng chương o Làm tập 1, chương Xem kỹ giải để hiểu xác, rõ nắm vững cách giải Sau làm tập, xem lại lý thuyết có liên quan để hiểu sâu Phần HƯỚNG DẪN LÀM BÀI KIỂM TRA a Hình thức kiểm tra kết cấu đề thi Đề kiểm tra bao gồm câu hỏi tự luận phân phối sau: o Chương 1: câu o Chương 2, 3: câu o Chương 4, 5: câu b Hướng dẫn làm tự luận o Đọc kỹ đề bài, làm theo yêu cầu đề, cần làm đầy đủ đứng, tránh làm dư o Trình bày khơng cần tn theo thứ tự Câu biết dễ cần làm trước o Các u cầu tính tốn cần thực cách cẩn thận Phần ĐỀ THI MẪU VÀ ĐÁP ÁN ĐỀ THI MẪU MÔN: VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG LỚP: XÂY DỰNG - HỆ: TỪ XA Thời gian làm bài: 120 phút SV sử dụng tài liệu Câu (2 điểm) Từ đỉnh tháp cao 25 [m] người ta ném vật theo phương nằm ngang với vận tốc ban đầu 15 [m/s] Bỏ qua sức cản khơng khí a) Viết phương trình chuyển động phương trình quỹ đạo vật b)Tìm biểu thức gia tốc pháp tuyến tiếp tuyến vật thời điểm t c) Tính vận tốc vật bán kính cong quĩ đạo vị trí vật chạm đất Cho g = 9.8 [m/s2] 10 v0 h = 25 m Câu (3 điểm) Cho vật có khối lượng m1 = [kg] vật khác có khối lượng m2 = [kg] đặt mặt nghiêng hợp với phương ngang góc α = 35° hình vẽ Hệ chuyển động với gia tốc a = 1.5 [m/s2] có tính đế ma sát hệ số ma sát hai bề mặt Hãy xác định hệ số ma sát lực căng sợi dây m2 m1 α α 11 Câu (3 điểm) Có gram khí Hydro (H2) đựng bình tích lít Tìm mật độ phân tử chất khí Câu (2,5 điểm) Một cầu có khối lượng M bán kính R ban đầu đứng yên, lăn không trượt mặt nghiêng đoạn x đến mặt phẳng ngang hình vẽ Xác định vận tốc gia tốc khối tâm cầu chân mặt nghiêng hai cách: a ) Dựa định luật bảo toàn b) Dựa phương pháp động lực học Biết góc hợp mặt phẳng nghiêng mặt phẳng ngang θ Cho g = 9.81[m/s2] M C x h θ - HẾT - 12 ĐÁP ÁN ĐỀ MẪU MÔN: VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG LỚP: XÂY DỰNG - HỆ: TỪ XA Thời gian làm bài: 120 phút SV sử dụng tài liệu Câu (2 điểm) h = 25 [m], vận tốc ban đầu 15 [m/s], g = 9.81 [m/s2]: a) Viết phương trình chuyển động phương trình quỹ đạo vật b) Tìm biểu thức gia tốc pháp tuyến gia tốc tiếp tuyến vật thời điểm t c) Tính vận tốc vật bán kính cong quĩ đạo vị trí vật chạm đất Đáp án x O v0 h = 25 m an a y a) Chọn hệ trục toạ độ Oxy hình vẽ t0 = lúc bắt đầu ném vật 13 at Chiếu v lên trục Ox, Oy: v0x = v0, v0y = Vật chịu tác dụng trọng trường theo phương thẳng đứng, vector gia tốc Chiếu a vật theo phương thằng đứng a lên trục toạ độ Oxy ax = 0; ay = g Chuyển động theo phương Ox: chuyển động thẳng đều: x = v0xt + x0 với x0 = v0x = v0 → x = v0t Chuyển động theo phương Oy: chuyển động nhanh dần đều: y  a yt  v0 yt  y0 với ( y0  0; v0 y  0) → y  gt 2 Phương trình chuyển động vật: Ta có: t x  v0t , y  gt 2 x v0 Phương trình quĩ đạo chất điểm chuyển động: 1 x g y  gt  g    x 2  v0  2v0 b) Biểu thức gia tốc pháp tuyến gia tốc tiếp tuyến vx  v0 (ax  0) 14 vy  a y t  gt v  vx2  v y2  v02   gt  dv at   dt  v   gt  v02   gt  a   an    at  2 g 2t 2 2   g    g t v02   gt      2 g v02   gt     g 2t     2 v0   gt    an  2   an   a   at    v   gt   g 2t  at    an  2 g v02  g 4t  g 4t v02   gt  gv0 v02   gt  15  g v02 v02   gt  c) Vận tốc vật bán kính cong quĩ đạo 2y 2.25 y  gt  t    2,26 [ s] g 9,81 vy  gt  9,81.2, 26  22,13 [m / s] vx  v0  15  m / s  v  vx2  vy2  152  22,132  26, 76 [m / s] an  gv0 v02   gt   9,81.15 152   9,81.2, 26   5, [m / s] v2 v  26, 76  an   R    130, [m] R an 5,5 Câu (3 điểm) m1 = [kg], m2 = [kg], α = 35°, a = 1.5 [m/s2] Hãy xác định hệ số ma sát lực căng sợi dây, g = 9.81[m/s2] + N1 T2 Fms2 m1 P1t + T1 α P1n P2n m2 α P2 Fms1 P1 16 N2 P1t a) Xác định hệ số ma sát Chọn trục chuyển động hình vẽ Chọn chiều dương chiều chuyển động vật 1: F  T  P1  N  F ms1  m1a1 (1) vật 2: F  T  P2  N  F ms  m2a2 (2) Chiếu (1) lên trục chuyển động vật ta có: T1  P1t  Fms1  m1a1 Vì → P1t  P1 sin   m1g sin  T1  P1 sin   Fms1  m1a1 (3) Chiếu (2) lên trục chuyển động vật ta có: P2t  T2  Fms  m2a2 P2t  P2 sin   m2 g sin  → P2 sin   T2  Fms  m2a2 (4) Vì: T1 = T2 = T, a1 = a2 = a; Fms1=k.N1=kP1cosα; Fms2=k.N2=kP2cosα từ (3), (4) ta có hệ phương trình sau: T  P1 sin   kP1 cos  m1a (5) P2 sin   T  kP2 cos  m2a (6) (5) +(6) →  P2  P1  sin   k ( P1  P2 )cos   m1  m2  a 17  m2  m1  g sin   a  m1  m2   m1  m2  g cos   .9,81.sin  35   1,5      0,202    9,81.cos  35  k  b) Sức căng dây (5)  T  P1 sin   m1a  k1 P1 cos   m1 g.sin   m1 a  k m1.g.cos   2.9,81.sin(35 )  2.1,5  0,202.2.9,81.cos(35 )  17,5 [ N ] Câu (3 điểm) gram khí Hydro (H2), thể tích lít Tìm mật độ phân tử chất khí Giải Mật độ phân tử khí số phân tử đơn vị thể tích [phân tử/m3] lít = dm3 = 10-3 m3 g = 10-3 kg kg → kmol khí 10-3 kg → x kmol khí Số kmol g khí là: x = (10-3 ×1)/2 = 0,5 10-3 [kmol] Số phân tử khí H2 N = x.6,023.1026 = 0,5 6,023 10-3.1026 = 0,5 6,023.1023 [phân tử] Mật độ phân tử khí H2 bình: V = lít = 4.10-3 m3 n = N/V = (0,5 6,023.1023)/ 4.10-3 = 0,753.1026 [phân từ/m3] 18 Câu (2,5 điểm) Một cầu: khối lượng M, bán kính R Xác định vận tốc gia tốc khối tâm cầu: a) Dựa định luật bảo toàn b) Dựa phương pháp động lực học Cho g = 9.81[m/s2] M C F ms Pn h + x Pt P θ a) Dựa định luật bảo toàn Động cầu: Wd  I   Mv 2 Chọn gốc hình vẽ Thế cầu: Wt  Mgh Định luật bảo toàn năng: 19 Wd  Wt1  Wd  Wt  Mgh  I I   Mv  2 MR , h = xsinθ Vận tốc góc cầu:  v R 12 v Mgh  MR  Mv 25 R 10 gh 10 gh 10 gx sin   v2  v   7 v  v02  2ax a  v 10 gx sin  g   sin  2x 7.2.x b) Dựa phương pháp động lực học Chọn phương chiều dương chuyển động hình vẽ P  N  F ms  MaC (1) Chiếu (1) lên trục chuyển động P sin   Fms  MaC (2) Moment lực điểm tâm C:  M C ( P)  M C ( F ms )  M C ( N )  I  (3)  Fms R  I  20 a I  MR ;   C R a Fms R  MR C R a  Fms  MR C2  MaC R Thế vào (2): P sin   MaC  MaC  aC  g sin   Fms  M g sin   Mg sin  7 v  v02  2ax v  2ax v  2ax  5g 10 gx  sin   x   sin   7 - HẾT - 21 MỤC LỤC Phần CÁC NỘI DUNG TRỌNG TÂM Phần CÁCH THỨC ÔN TẬP Phần HƯỚNG DẪN LÀM BÀI KIỂM TRA Phần ĐỀ THI MẪU VÀ ĐÁP ÁN 10 22 23 ... nghiệm khí lý tưởng  Phương trình trạng thái khí lý tưởng  Bậc tự khí lý tưởng  Nắm khái niệm truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu, xạ Chương 5: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC  Nguyên lý thứ... Newton 1, 2,  Hiểu khái niệm đại lượng động lượng o Tài liệu: xem slide giảng vật lý đại cương chương o Làm tập 1, 2, 3, 4, 5, 6, chương Xem giải giảng viên xem phần lý thuyết có liên quan để hiểu... năng): động năng,  Sự bảo toàn o Tài liệu: xem slide giảng vật lý đại cương chương o Làm tập chương Xem giải giảng viên xem phần lý thuyết có liên quan để hiểu sâu củng cố kiến thức Chương 3: