7 các chuyên đề bồi dưỡng HSG vật lý 10

PHẦN I: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM I Chuyển động thẳng u, thng bin i u Bài mẫu 1: Hai ôtô chun ®éng ®Ịu cïng mét lóc tõ A ®Õn B, AB=S Ôtô thứ nửa quãng đ-ờng đầu với vËn tèc v1, nưa qu·ng ®-êng sau víi vËn tèc v2 Ôtô thứ hai với vận tốc v1 nửa thời gian đầu với vận tốc v2 nửa thời gian lại a)Tính vtb ôtô quãng đ-ờng b) Hỏi ôtô đến B tr-ớc đến tr-ớc bao nhiêu? c) Khi hai ôtô đến B ôtô lại cách B khoảng bao nhiêu? Giải S S a) + ¤t« 1: =v1.t1t1= 2v1 S S =v2.t2  t2= 2v 2 S (v1  v ) Thời gian quãng đ-ờng là: t=t1+t2= 2v1v 2v1v S vtb1=  t v1  v + Ôtô 2: t t v v S 2 v1  v vtb2=   t t S (v1  v ) b)+ Ôtô hết AB khoảng thời gian là: tA= 2v1v 2S + Ôtô hết AB khoảng thời gian là: tB= v1  v  S (v1  v ) tB-tA= s2 Ta phải có: h > s suy a  OA2  OB (1)  s21>OA2-OB2 Víi OA=R, OB=OA-AB=(R-s2) (1)  s21> R2-(R-s2)2  s21> 2Rs2-s22 s12+s22-2Rs2>0 (2) (s12-2Rs2)+s12> Để (2) ®óng ta ph¶i cã (s12-2Rs2)>  s12> 2Rs2  v2t2 > 2R gt2  v  Rg hay s1> A S2 B C R O VËy, để vật rơi tự mà không bị cản trở bán cầu vận tốc nhỏ bán cầu vmin= Rg IV.2.Liên hệ quãng đ-ờng, thời gian, vËn tèc cđa vËt r¬i tù Ph-¬ng pháp -áp dụng công thức rơi tự cho vật suy liên hệ đại l-ợng cần xác định Nếu gốc thời gian không trùng với lúc buông vật, ph-ơng trình quãng đ-ờng rơi là: s= (t-t0)2 -Có thể coi vật hệ quy chiếu nghiên cứu cứu chuyển ®éng t-¬ng ®èi cđa vËt    Ta lu«n cã: a21  g  g  Hai vật rơi tự chuyển động thẳng Bài tập Hai giọt n-ớc rơi tõ cïng mét vÞ trÝ, giät nä sau giät 0,5s a)Tính khoảng cách giọt n-ớc sau giọt tr-ớc rơi đ-ợc 0,5s, 1s, 1,5s Hai giọt n-ớc rơi tới đất cách khoảng thời gian bao nhiêu? (g=10m/s2) Giải Chọn gốc thời gian lúc giọt thứ rơi 1 Các quãng đ-ờng rơi: s1= gt2; s2= g(t-0,5)2 2 g a) Khoảng cách d=s1-s2= (2t-0,5) b) Thời gian rơi nên thời diểm chạm đất cách 0,5s [Type text] Gia s Thnh c www.daythem.edu.vn IV.3 Chuyển động vật đ-ợc ném thẳng đứng h-ớng xuống Ph-ơng pháp - Chuyển động cã: *gia tèc: a  g   *v©n tèc ®Çu: v cïng h-íng víi a Chun ®éng nhanh dần Ph-ơng trình: s = gt2 + v0t ( Chiều d-ơng h-ớng xuống ) Nội dung toán đ-ợc giải cách *Thiết lập ph-ơng trình thực tính toán theo đề * Xét chuyển động t-ơng đối có nhiều vật chuyển động Bài tập Từ tầng tháp cách mặt đất 45m, ng-ời thả rơi vật Một giây sau, ng-êi ®ã nÐm vËt thø hai xng theo h-íng thẳng đứng Hai vật chạm đất lúc Tính vận tèc nÐm vËt thø hai (g = 10m/s2) Gi¶i Ta có ph-ơng trình chuyển động: S1= gt2 =5t2 (1) S2= g(t-1)2+v02(t-1) (2) 2 S1 Víi S1=45m suy t= =3s g Vì S1=S2 nên ta d-ợc v02=12,5m/s Bài tập Phải ném vật theo ph-ơng thẳng đứng từ độ cao h=40m với vận tốc v0 để rơi tới mặt đất: a) Tr-ớc 1s so với tr-ờng hợp rơi tự b) Sau 1s so với tr-ờng hợp rơt tự Lấy g=10m/s2 Giải Chọn trục toạ độ Ox h-ớng xuống d-ới Các ph-ơng trình đ-ờng đi: S= gt2 (rơi tù do) (1) S’= gt’2 +v0t’ (2) a) Theo b¯i S=S’=h suy t’0: phải ném h-ớng xuống 2h Khi chạm đất t= = Với t-t=1, Thay vo (2) ta v0=12,7m g c) t>t nên v0 ; phí B; A = ĐS: D x = TB 283 (2T0 + D T )S Câu 22 Một p tơn nặn chu ển ộn m s t tron x nh ín thẳn ứn Phí p ttơn có 1mo hí, phí dướ p ttơn có mo hí củ cùn ch t hí hí í tưởn Ở nh ệt ộ tu ệt ố T chun cho c h tỉ số c c thể tích V1/V2 =n >1 Tính tỉ số V1/ V2 h nh ệt ộ có trị c o D n nở củ x nh hôn n ể Áp dụn bằn số: n = 2; T’= 2T ĐS: 1,44 Câu 23 Tron x nh ín h u, ặt thẳn ứn có p ttơn nặn d ộn ược Ở phí dướ p t tơn có h ượn hí nh u cùn oạ Ở nh ệt ộ T , thể tích ượn hí phí V1 ớn p n n thể tích ượn hí phí dướ p ttơn V2 H tăn nh ệt ộ củ hí ên n tỉ số h thể tích b o nh êu, nh ệt ộ tỉ số h thể tích nà bằn n’ Xét trư n hợp: a k =2; n = b n = 4; n’ = 3; T = 300K ĐS: V1= 3V2; b V2= 0,35/0,65V1 Câu 24 Một x nh ín hình trụ ch ều c o h, t ết d ện S =100cm2 ặt thẳn ứn X nh ược chia thành h ph n nh p ttôn c ch nh ệt hố ượn m =500 Khí tron h ph n cùn oạ cùn nh ệt ộ 270C có hố ượn m1 m2 vớ m2 = 2m1 P ttôn cân bằn h c ch ọ h2= 3h/5 a Tính p su t tron h ph n củ x nh?L = 10m/s b Để p ttơn c ch ều h x nh ph nun nón ph n nào, ến nh ệt ộ b o nh êu? ( Ph n nh ệt ộ hôn ổ ) Đs: p1= 15.102N/m2; p2 = 20.102N/m2.; b nun ph n trên, 2020C Câu 25 Một x nh c ch nh ệt nằm n n , thể tích V1+ V2= V0 = 80 ít, ược ch àm h ph n hôn thôn vớ nh u bở p ttơn c ch nh ệt P ttơn chu ển ộn hôn m s t Mỗ ph n củ x nh có 2mo hí í tưởn ơn n u ên t B n u p ttôn ứn ên, nh ệt ộ h ph n h c nh u Truyền cho hí bên tr nh ệt ượn Q = 120J H h cân bằn , p su t mớ tron x nh ớn p su t b n u b o nh êu? ĐS: 10 N/m Câu 26.H bình A B tích V1 V2 ( V1= 2V2) ược nố vớ nh u bằn ốn nh , bên tron ốn có c v n V n mở h ộ chênh ệch p su t h bên D p ³ 1,1atm B n u bình A hí í tưởn nh ệt ộ t0 = 270C, p su t p0 = 1atm, bình B chân khơng N t nun nòn ều h bình ên tớ nh ệt ộ t = 1270C Tớ nh ệt ộ v n bắt u mở? b Tính p su t cuố tron mỗ bình? ( Co thể tích h bình ổ ) ĐS: a 330K; b p2=0,16atm; p1=1,26atm Câu 27 Hai bìnhA B tích V1= 40 dm3; V2= 10dm3 thông vớ nh u bằn ốn nh bên tron ốn có c v n V n mở h ộ chênh ệch p su t h bên p1 ³ p2 + 105 pa B n u bình A hí í tưởn nh ệt ộ t0 = 270C, p su t p0 = tm, tron bình B chân N t nun nòn ều h bình ên tớ nh ệt ộ T = 500K Tớ nh ệt ộ v n bắt u mở? b Tính p su t cuố tron mỗ bình? ( Kh nh ệt ộ h bình 500K) ĐS: 333K; b 0,4 105pa; 1,4.105pa Câu 28 Một x nh ặt thẳn ứn , ín c h u, ược ch thành h ph n bằn nh u bở p ttôn c ch nh ệt nặn P ttơn d chu ển m s t N t vào ph n hí H rơ nh ệt ộ T, p su t p; ph n dướ hí ơx nh ệt ộ 2T Lật n ược ên P ttôn vị trí ch x nh thành h ph n bằn nh u, n t hạ nh ệt ộ hí ơx ến T/2 Nh ệt ộ củ hí H rô cũ H x c ịnh p su t hí ơx trạn th b n u c s u Đs: p1= 1,6p; p2= 0,4p Câu 29.Một x nh ín, ặt thẳn ứn , bên tron có h p ttơn chu ển ộn ơng ma sát Các ho n A,B,C có nh n hố ượn bằn nh u củ cùn ch t hí í tưởn Kh nh ệt ộ ch n củ hệ 240C c c p ttơn ứn n c c ho n tươn ứn A,B,C tích ít;3 ít; ít.Sau ó tăn nh ệt ộ củ hệ tớ T c c p ttơn có vị trí cân bằn mớ , c VB= 2VC H x c ịnh nh ệt ộ T thể tích hí bình A ứn vớ nh ệt ộ T Đs: 648K; 4,1 Câu 30 Một x nh ín c h u, tron ó có v ch n ăn m n , chu ển ộn tự do, ch x nh thành h n ăn, mỗ n ăn cùn hố ượn hí củ cùn hí í tưởn B n u c h hố hí có cùn nh ệt ộ T0, n ăn (1) có ò xo, u ắn vào v ch n ăn, u ắn vào x nh Ch ều dà n ăn (1) 1; năn (2) = l1/3 B ết ch ều dà củ ò xo b ến dạn 0= l1+ l2 Nun hí n ăn (2) ến nh ệt ộ T v ch n ăn x nh Tính tỉ số T/T0 ĐS: 11/3 C Nguyên lí thứ NĐLH Câu 31 Tron bình dun tích V1 có hí í tưởn ơn n u ên t p su t p1 nh ệt ộ T1, tron bình khác dung tích V2 cùn oạ hí p su t p2 nh ệt ộ T2 Mở hó thơn h bình, tính nh ệt ộ T p su t p h cân bằn ược th ết ập H bình ốn nố ều c ch nh ệt ( p V + p2V2 )T1T2 PV + PV 2 Đs: P = 1 ;T= 1 p1V1T2 + p2V2T1 V1 + V2 Câu 32 Có h bình c ch nh ệt thơn vớ nh u bằn ốn nh có hó , cùn ch t hí í tưởn Mớ u hó ón Bình tích V1 hí nh ệt ộ t1= 270C p su t p1= 105p Bình tích V2 = 0,5V1 hố ượn hí bằn 15% tron bình p su t p2= 0,5p1 Mở hó cho hí trộn ẫn Tính nh ệt ộ p su t cuố ĐS: 0,83.105pa; 326K Câu 33 Tron bình hình trụ , p ttơn trọn ượn d ện tích S có ch t hí dướ p su t p0 nh ệt ộ T0 THể tích tron củ hình trụ ược phân thành h ph n bằn nh u bở v ch n ăn nằm n n cố ịnh có he hẹp Vật hố ượn M ặt ên p ttơn dướ t c dụn củ p ttơn dịch n tớ v ch n ăn Tìm nh ệt ộ T củ 2,5R hí tron hình trụ thành hình trụ p ttôn hôn tru ền nh ệt Cho CV = ỉ 2Mg ỉ Mg ÷ ÷ ç1 + ÷ ÷ T ' = T ĐS: T = T0 ỗỗỗ1, + ; 0ỗ ữ ữ ỗ ÷ ÷ p S p S è è ø ø Câu34 Tính A s nh r bở ượn hí í tưởn ưỡn n u ên t h b ến ổ oạn nh ệt từ trạn th có p su t p1 , thể tích V1 , nh ệt ộ T1 ến trạn th có p su t p2 , thể tích V2 , nh ệt ộ T2 pV ỉ T ÷ Đs: A = 1 ỗỗ1- ữ ữ ữ g - ỗố T1 ứ Cõu 35 Mt mo hớ tưởn ơn n u ên t ược tron x nh c ch nh ệt nằm n n p ttôn cũn c ch nh ệt P ttôn ắn vào u ò xo L, ò xo L nằm dọc theo trục củ x nh Tron x nh n ph n hí chân B n u cho p ttơn vị trí mà o xo b ến dạn , h ó hí tron x nh có p su t p1= p nh ệt ộ T1 = 308K Th cho p ttôn P chu ển ộn th hí n r , ến trạn th cân bằn cuố cùn thể tích củ hí p thể tích hí b n u Tìm nh ệt ộ T2 p su t P2 củ hí ó ĐS: 246K; P c Câu 36 Khí í tưởn có số ọ n nh ệt p = g n theo qu uật p = a V , a hằn số Thể tích b n cv u củ hí V0, thể tích cuố NV0 Hãy tính: a Độ tăn nộ năn củ hí b Cơng mà khí sinh c Nh ệt dun mo củ hí tron qu trình ó Câu 37 H bình c ch nh ệt, nố vớ nh u bằn ốn nh có hó Bình thứ nh t tích V1= 500 lít, m1= 16,8 n tơ p su t p1= 3.106p Bình thứ h tích V2= 250 m2= 1,2kh Argon p su t p2= 5.105 p H s u h mở hó cho h bình thơn nh u, nh ệt ộ p su t củ hí b o 5R 3R nhiêu? Cho b ết nh ệt dun mo ẳn tích củ n tơ C1= , cùa Argon C2= ; KHố ượn mo 2 củ N tơ 28 /mo ; củ Ar on 40 /mo ; R = 8,31J/mo K ĐS: 306,7K; 2,14 106Pa Câu 38 N t cho vào bình thép thể tích V =100 ít; m1= hí H rơ m2= 12 hí ơx nh ệt ộ t0= 2930C Sau H2 ết hợp vớ O2 tạo thành hơ nước, nh ệt ượn s nh r ứn vớ mo nước tạo thành Q0= 2,4.105J Tính p su t nh ệt ộ s u ph n ứn Cho b ết nh ệt dun mo ẳn tích củ H rô CH= 14,3 J/ ộ củ hơ nước Cn= 2,1 J/ ộ ĐS: 572K; 1,19 105pa Câu 39 Một x nh ín hình trụ ặt thẳn ứn , bên tron có p ttơn nặn trượt hôn m s t, p ttôn nà x nh nố vớ nh u bở ò xo, tron ho n ó có n = 2mo hí í tưởn ơn nguyên t thể tích V0 , nh ệt ộ t1= 270C Phí chân B n u ò xo trạn th co n S u ó t tru ền cho hố hí nh ệt ượn Q thể tích hí lúc 4V0/3, nh ệt ộ t2= 1470C Cho rằn thành x nh c ch nh ệt, m t m t nh ệt hôn àn ể R = 8,31( J/mo K); CV= 3R Tìm nh ệt ượn Q tru ền cho hố hí D Ứng dụng nguyên lí I vào chu trình Câu 40 Một ộn ốt tron dùn xăn thực h ện chu trình n n chu trình hình vẽ Gỉ th ết hí í tưởn xét mo hí có tỉ số nén ược dùn 4:1 ( V1 = 4V2 p1 =3 p2 a X c ịnh p su t nh ệt ộ tạ c c ỉnh củ n b p-V theo p1, T1 tỉ số c c nh ệt dun r ên củ ch t hí? c H ệu su t củ chu trình b o nh êu? Câu 41 Chu trình C rnot chu trình b o ồm h qu trình ẳn nh ệt xen ẻ vớ h qu trình oạn nh ệt Cho ượn hí í tưởn b ến ổ theo chu trình C cnot thuận n hịch Tính nh ệt ượn Q1 mà hí nhận ược h thực h ện qu trình n nở n nh ệt nh ệt ộ T1 nh ệt ượn Q2’ mà hí nh r h nén ẳn nh ệt nh ệt ộ T2 ( T2 < T1) b.Tính cơng A mà khí sinh chu trình tỉ số A ọ h ệu su t chu trình Q1 Câu 42 Một mo hí í tưởn ơn n u ên t chu ển từ trạn th ( p1; V1) s n trạn th ( p2; V2 ) vớ thị oạn thẳn hình vẽ H x c ịnh: a Thể tích VT tạ ó nh ệt ộ ch t hí ớn nh t b Thể tích VQ cho VQ >V>V1 ch t hí thu nh ệt VQ