tài liệu ôn tập chương cơ học - vật lí 8

Chủ đề I II Bài tập Dạng : Bài : Một ngời công nhân đạp xe đạp 20 phút đợc Km a Tính vận tốc ngời công nhân km/h ? b Biết quÃng đờng từ nhà đến xí nghiệp 3600 m hỏi ngời công nhân từ nhà đến xí nghiệp hết phút ? c đạp xe liền 2h ngời từ nhà quê hỏi quÃng đờng từ nhà đến quê dài Km ? Bài : Đờng bay từ HN HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ h 45’ TÝnh vËn tèc cđa máy bay đoạn đ Tính vận tốc máy bay đoạn đờng ? Bài : Một ngời xe đạp xuống dốc dài 120 m 12s đầu đợc 30m , đoạn dốc lại hết 18s tính vận tốc trung bình : a đoạn dốc b đoạn dốc Bài : Một ôtô lên dốc víi vËn tèc 40 Km/h xuèng dèc cã vËn tèc 60 km/h TÝnh vËn tèc trung b×nh ôtô suốt trình chuyển động HD : Gọi quÃng đờng dốc S Khi ta cã S S  v1 40 S S  t2 = v2 60 Thời gian ôtô leo dốc : t1 = Thời gian ôtô xuống dốc : Vận tốc trung bình suốt trính chuyển ®éng lµ : Vtb = S 2S 2S  48Km / h S S t1  t  40 60 Bài : Một ngời xe máy Từ A đến B cách 400m Nữa quÃng đờng đầu xe đờng nhựa với vận tốc không đổi V1 Nữa quÃng đờng lại cát với vận tốc V2 = 1/2 V1 HÃy xác định vận tốc V1 , V2 cho phút ngời đến dợc B HD : Gọi quÃng đờng AB S (m) Thời gian xe đờng nhựa A B t1 = S 400 200   S/2 2.v1 2v1 v1 S/2, t1 , V1 Thời gian xe doạn đờng cát lµ : S 400 200 200 t2 = 2.v  2v  v  v1 Theo : thời gian hết quÃng đờng AB lµ : 200 200 t = t1 + t2 = v1  60( s) v1 600 10m / s 60 => v1 = => v2 = 5m/s S/2 , t2 ,v2 Bµi : Mét ngêi dự định quÃng đờng với vận tốc không đổi Km/ h Nhng đến quÃng đờng nhờ đợc bạn đèo xe đạp ®i tiÕp víi vËn tèc kh«ng ®ỉi 12Km/h ®ã đến sớm dự định 28 phút Hỏi ngời hết quÃng đờng Hd : Gọi quÃng đờng S Thêi gian ngêi ®ã ®i bé hÕt qu·ng ®êng S : t1 = s Thời gian ngời xe đạp hết quÃng đờng s : t2 = Theo bµi : t1 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ t2 = 28 60 => s - s 12 = s 12 28 60 => S = 28 4( Km) a Thêi gian ngêi Êy ®i hết quÃng đờng AB : t = 2S  1,6h 5 b Thêi gian ngêi Êy xe đạp hết quÃng đờng AB : t Tính vận tốc máy bay đoạn đ = 2S   h 12 12 Dạng : Bài : Một ô tô chuyển ®éng th¼ng ®Ịu víi vËn tèc v = 54Km/h Một tàu hoả chuyển động thẳng phơng víi « t« víi vËn tèc V = 36Km/h tìm vận tốc tàu hoả hai trờng hợp : a Ôtô chuyển động ngợc chiều với tàu hoả b Ôtô chuyển động chiều với tàu hoả Hớng dẫn : - Các vận tốc ôtô tàu hoả so với vật mốc măt đất - Trong trờng hợp đơn giản vật chuyển động phơng , muốn tính vận tốc vật vËt ta dùa vµo nhËn xÐt sau : + hai vật chuyển động ngợc chiều với sau vật vật hai chuyển động lại gần đoạn S1 + S2 = V1 + V2 Do ®ã vËn tèc cđa vËt so víi vËt lµ : V1/2 = v1 + V2 + NÕu hai vËt chun ®éng cïng chiỊu đuổi sau vật , vật chuyển động so với mặt đất đoạn s1 =v1 , s2 = v2 chän vËt làm mốc vật chuyển động gần lại vật đoạn v HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay v2 , nên vận tốc cđa vËt so víi vËt lµ v 1/2 = v1 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay v2 Giải : A C D B S1 s2 a.theo bµi ta có : sau ôtô đợc quÃng đờng s1 = 54km , tàu hoả s2 = 36Km Khi ôtô chuyển động lại ngợc chiều tới gặp tàu hoả sau ôtô tàu hoả lại gần đoạn S = s1 + s2 = 54 + 36 = 90 km Do vận tốc ôtô so với tàu hoả : V1/2 = v1 + v2 = 90km/h b sau ôtô tàu hoả đợc quÃng đờng lµ : s1 =54 km , s2 = 36 Km ôtô phải đuổi theo tàu hoả nên ôtô lại gần tàu hoả đoạn là: s = 54 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 36 = 18 Dạng : Xác định vị trí chuyển động vËt Bµi : Tõ hai thµnh Avµ B cách 240km , Hai ôtô khởi hành lúc chạy ngợc chiều Xe tõ A cã vËn tèc 40km/h Xe ®i tõ B có vận tốc 80km/h a lập công 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 đờng hai xe theo thời gian e vẽ đồ thị vị trÝ cđa hai xe chän A lµm mèc HD : a Lập công thức xác định vị trí hai xe Gọi đờng thẳng ABx đờng 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 Tính vận tốc máy bay đoạn đ B Tính vận tốc máy bay đoạn đ B s1 s2 x2 QuÃng đờng xe đợc sau thời gian t : Xe từ A lµ : S1 = v1 t = 40.t Xe ®i tõ B lµ : S2 = v2.t = 80t vị trí xe so với thành phố A : Xe từ A : x1 = s1 = 40.t (1) Xe ®i tõ B : x2 = S HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay s2 = 240 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 80t (2) b Xác định vị trí hai xe gặp : Lúc hai xe gặp : x1 = x2 Từ (1) (2) ta cã : 40t = 240 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ 80t => t = 240 2(h) 120 Vị trí hai xe so với thành phố A : x1 = 2.40 =80km c Thời điểm vị trÝ hai xe c¸ch 80Km 80km TH1 : x2 > x1 A x1 A’ TÝnh vËn tèc cđa m¸y bay đoạn đ B Tính vận tốc máy bay đoạn đ B x2 A Tính vận tốc máy bay đoạn đB Tính vận tốc máy bay đoạn đ = x2 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay x1 = 80 => 240 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 80t HCM dài 1400Km Một máy bay bay thêi gian bay lµ 40t = 80 => t = 160  h 120 vÞ trÝ cđa hai xe so víi thµnh A : x1 = 40 = 160 = 53,3 km 3 x2 = 240 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 80 = 133,3 km Bµi : Hai hµnh A , B c¸ch 300 km cïng mét lóc , ôtô xuất phát từ A với vận tốc v1 = 55 Km , xe máy chuyển động từ B với vận tốc v2= 45 Km/h ngợc chiều với ôtô a Tìm thời điểm vị trí hai xe gặp b Tìm thời điểm vị trí hai xe cách 20km HD : Chọn mốc chuyển động thµnh A Gèc thêi gian lµ lóc hai xe bắt đầu chuyển động QuÃng đờng xe đợc sau thời gian t là: Xe từ A : S1 = V1 t Xe ®i tõ B : S2 = V2 t vị trí cũa xe so với thành phố A : Xe từ thµnh A : x1 = s1 = V1 t (1) Xe từ thành phố B : x2 = AB HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay s2 = 300 - V2 t (2) a Vị trí thời điểm hai xe gặp : x1 = x2 V1 t = 300 - V2 t 55.t = 300 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 45.t => t = 300 3 100 => vÞ trÝ hai cách thành phố A x1 = 55 =165 km b Thời điểm vị trí hai xe cách 20 km TH1 : x2 > x1 : x2 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay x1 =20 => 300 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 45 t - 55.t = 20 => t = 280 2.8 100 vÞ trí xe so với thành phố A : Xe ®i tõ A : x1 = 55 2,8 =154km Xe ®i tõ B : x2 = 300 – HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ 45.2,8 =174km TH2: x2 x1 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay x2 = 20 => 55t HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay (300 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thêi gian bay lµ 45t) = 20 => 100t = 320 => t = 320 3,2(h) 100 => VÞ trí hai xe cách thành phố A: Xe từ A : x1 = 55 3,2 = 176km Xe ®i tõ B : x2 = 300 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ 45 3,2 = 156km Bµi 10 : Mét động tử xuất phát từ A chuyển động thẳng vỊ B c¸ch A 120 m víi vËn tèc 8m/s lúc , động tử khác chuyển động thẳng từ B A Sau 10s hai ®éng tư gỈp TÝnh vËn tèc cđa ®éng 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 đờng đồng tử đợc sau thời gian t : Động tử thứ nhÊt : s1 = v1 t §éng tư thø hai : s2 = v2 t VÞ trÝ cđa động tử cách vị trí A đoạn : §éng tư thø nhÊt : x1 = s1 = 8.t (1) §éng tư thø hai : x2 = AB HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay s2 = 120 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thêi gian bay lµ v2.t Theo bµi sau 10s hai động tử gặp : x1 = x2 (t = 10) => 8.10 = 120 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 10v2 => v2 = m/s Vị trí hai động tử gặp cách thành phố A : X = 10 =80 m Bµi 11 : lúc 5h đoàn tàu chuyển động từ thành phố Avíi vËn tèc 40km/h §Õn h 30’ TÝnh vận tốc máy bay đoạn đ từ A ôtô chuyến động với vận tốc không đổi 60km/h đuổi theo đoàn tàu a Lập công thức xác định vị trí đoàn tàu , ôtô , 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 đờng tàu ôtô đợc sau khoảng thời gian t : Tàu hoả: s1 = 40t Ôtô : s2 = 60.( t- 1,5 ) Vị trí tàu ôtô cách thành phố A : Tàu hoả : x1 = s1 = 40t (t01 = ) A «t« : x2 = 60 (t-1,5) (t02 = 6,5 -5 =1,5 ) S1 b Vị trí ôtô đuổi kịp tàu hoả : x1 = x2 S2 40t = 60.(t-1,5) t = 4,5 h => Thời gian ôtô duổi kịp tàu hoả : 9h30 Tính vận tốc máy bay đoạn đ Vị trí ôtô đuổi kịp tàu hoả so víi thµnh A : X = x1 = 40.4,5 = 180km Bµi 12 : Lóc 7h mét ngêi xe đạp duổi theo ngời cách 10Km hai chuyển động với vận tốc 12km/h km/h tìm vị trí thời gian ngời xe đạp đuổi kịp ngêi ®i bé ? HD : Chän gèc thêi gian mốc tính chuyển động lúc bắt đầu ngời xe đạp đuổi theo ngời QuÃng đờng ngời xe đạp đợc sau kho¶ng thêi gian t : S1 = v1t = 12.t QuÃng đờng ngời đi đợc sau khoảng thêi gian t : S2 = v2t = 4.t VÞ trÝ cđa hai ngêi so víi mèc tÝnh chun ®éng x1 x2 Ngời xe đạp : x1 = s1 => x1 =12t Ngêi ®i bé : x2 = 10 + 4t (s1 , t) 10km (s2 ,t) Thêi ®iĨm hai xe gỈp : x1 = x2 12t = 10 + 4t => t= h => x1 = 12 15 km/h Bµi 13 : Mét 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 ôtô đoạn đờng AC đoạn đờng CB b Xác định thời điểm mà xe ôtô đến B c Vẽ đồ thị chuyển ôtô hệ trục (x,t ) HD: B A S1 C S2 O xoc x x0B x2 Qu·ng đờng ôtô từ thành phố A đến thành phố C từ C tới B lần lợt : 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 dơng trùng với chiều chuyển động ta có phơng trình chuyển động ô tô : Từ A -> C : x0A = , t0A = x1 = s1 = v1.t1 = 60.t ( t ≤ 1h ) x Tõ C - > B : xoB = 60 , t0B = 2h 100 X2 = S1 + V2 ( t HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay ) = 60 + 40 (t-2) ( t ≥ 2h) 80 b Thời điểmÔ tô đến B (x2 = 100Km ) lµ : 60 + 40 (t-2) = 100 => t = 3h 60 40 20 O Phần II : Lực A Kiến thức I lực Biểu diễn lực - Lực nguyên nhân làm thay đổi vận tốc vật làm vật bị biến dạng - Lực đại lợng có hớng : + Mỗi lực đợc xác định ba yếu tố : Điểm đặt , hớng ( phơng , chiều )và cờng độ ( độ lớn ) lực + Lực đợc biểu diễn mũi tên gọi véc tơ lực F - Véc tơ lực F cã ba u tè : + §iĨm gèc cđa mũi tên điểm đặt lực Hớng mũi tên hớng lực + Chiều dài mũi tên vÏ theo tû xÝch ®· chän chØ cêng ®é cđa lực - Cờng độ lực đo đơn vị lực hệ đơn vị hợp pháp , đơn vị đo lực Niwton (N) II Sự cân lực quán tính Hai lực cân - Hai lực cân phơng , ngợc chiều , độ lớn tác dụng lên vật - Một vật chịu tác dụng hai lực cân vật đứng yên đứng yên mÃi mÃi , vật chuyển động chuyển động mÃi áp suất chất lỏng chất khí a áp suất - áp lực lực ép có phơng vuông góc với mặt bị ép - áp suất độ lớn áp lực đơn vị diện tích p Trong : F S P: áp suất F : áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích S b áp suất chất lỏng HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay Bình thông - Chất lỏng gây áp suất theo phơng lên đáy bình , thành bình vật lòng - Công thức tính áp suất chất lỏng : P = d.h d : trọng lợng riên chất lỏng h : §é cao cđa cét chÊt láng tÝnh tõ điểm tính áp suất tới mặt thoáng chất lỏng - bình thông chứa chất lỏng đứng yên , mặt thoáng chất lỏng nhánh khác độ cao c áp suất khí - Do không khí tạo thành khí có trọng lợng nên Trái Đất vật Trái Đất chịu tác dụng ¸p st khÝ qun - §é lín cđa ¸p st khí áp súat cột thuỷ ngân ống Tô_ri HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay xe HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay li Do ngời ta dùng mmHg làm đơn vị đo áp suất khí ( Hg kí hiệu hoá học thuỷ ngân ) d Lực đẩy ác - Si - Mét - Một vật nhúng chìm lòng chất lỏng đẩy thẳng ®øng tõ díi lªn víi lùc cã ®é lín b»ng trọng lợng phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ Lực gọi lực đẩy Ac - si - mét - Độ lớn lực đẩy Ac HCM dài 1400Km Một máy bay bay thêi gian bay lµ si – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay mét F = d.V d : Trọng lợng riêng chất lỏng Trong : V: Thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ nỗi : Một vật có trọng lợng P đợc nhúng vào lòng chất lỏng chịu tác dụng lực đẩy Ac-simÐt F : - VËt ch×m : P > F - Vật nỗi lên : P < F - Vật lơ lửng : P = F B Bài tập Bài : Mét vËt cã khèi lỵng 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 bµn ? HD : BiÕt : m = kg S = 60cm2 = 0,6 m2 TÝnh p = ? Giải : áp suất vật tác dụng lên mặt bµn lµ : p F P 40   66,667 N / m d d 0,6 Bµi : đặt hộp gỗ lên mặt phẳng nằm ngang áp suất mặt gỗ tác dụng xuống mặt bàn 560N/m2 a tính khối lợng hộp gỗ , biết diện tích mặt tiếp xúc hộp gỗ với mặt bàn 0,3m2 b nghiêng mặt bàn chút so với phơng nằm ngang , áp suất hộp gỗ tác dụng lên mặt bàn có thay đổi không ? có , áp suất tăng hay giảm ? HD : Biết : p = 560 N/m2 S = 0,3 m2 a TÝnh m = ? b nghiêng mặt bàn chút so với phơng nằm ngang , áp suất hộp gỗ tác dụng lên mặt bàn có thay đổi không ? có , áp suất tăng hay giảm ? Giải : áp suất mặt gỗ tác dụng xuống mặt bàn : p = F P 10m S S S => Khối lợng khúc gỗ lµ : m = P.S  560.0,3 16,8 Kg 10 10 b Khi đặt nghiêng mặt bàn áp lực tác dụng lên mặt bàn giảm diện tích tiếp xúcgiữa mặt bàn vật không thay đổi nên áp suất hộp gỗ tác dụng lên mặt bàn giảm theo Bài : Một vật hình chữ nhật có kích thớc 20cm x 10cm x 5cm đặt mặt bàn nằm ngang Biết trọng lợng riêng cđa chÊt lµm vËt lµ d = 18400 N/m3 Tính áp suất lớn nhỏ mặt bàn ? HD : Theo công thức tính áp suất : p  F ta cã : träng lỵng cđa vật không thay đổi áp suất lớn S diện tích tiếp xúc nhỏ ngợc lại : - áp suất gây lớn : p  F  P  d V  d h.S d h S S S S => p = 18400 2.10-1 = 3680 N/m2 - ¸p suÊt gây nhỏ : p = d.h = 18400 5.10-2 = 920 N/m2 Bµi : Mét vËt có dạng hình hộp chữ nhật Kích thớc lần lợt 5cm x 6cm x 7cm Lần lợt đặt ba mặt liên tiếp vật lên mặt sàn nằm ngang Biết khối lợng vật 0,84Kg Tính áp lực áp suất mà vật tác dụng lên mặt sàn ba trờng hợp HD : Trọng lợng củat vật : P = m 10 = 0,84 10 = 8,4 N Diện tích tiếp xúc lần lợt đặt ba trờng hợp : S1 = x 10-4 =3.10-3m2 S2 = x 10-4 = 42.10-4m2 S3 = x 10-4 = 35.10-4m2 V× träng lợng vật không thay đổi nên áp lực gây ba trờng hợp nh áp suất gây ba trờng hợp lần lợt : P1 = P2 = P3 = F 8,4  2,8.10 N / m 3 S1 3.10 F 8,4  2.10 N / m 4 S2 42.10 F 8,4  2,4.10 N / m S 35.10  Bµi : Mét vËt không khí có trọng lợng 2,1 N Khi nhúng vật vào nớc nhẹ không khí 0,2N Hỏi vật làm chÊt g× ? cho dníc = 10.000N/m3 HD : Khi nhúng vật vào nớc lực đẩy Ac-Si -mét có độ lớn phần trọng không khÝ : FA = P 0,2 ThĨ tÝch cđa vËt lµ: FA = d V => V = FA => V = d 0,2 2.10  m 10000 => Trọng lợng riêng vật : D= P 2,1 1,05.10 105000N / m V 2.10 Vậy vật đợc làm Bạc Bài : Cho bình thông nh hình vẽ Nhánh lớn có tiết diện gấp đôi nhánh nhỏ Khi cha rút chốt T ngời ta đo đợc chiều cao cột nớc nhánh lớn 30 cm Tìm chiỊu cao cét níc ë hai nh¸nh sau rót chốt T nớc 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 nớc bình : V = S h = 30 S - Gäi chiỊu cao cét níc rót chèt T vµ níc trạng thái đứng yên h Tính vận tốc máy bay đoạn đ ta tích nớc nhánh lón nhánh nhỏ lần lợt : V1 = h Tính vận tốc máy bay đoạn đ S ; V2 = h Tính vận tốc máy bay đoạn đ S S Theo ta cã : V1 + V2 = V => h’ TÝnh vận tốc máy bay đoạn đ S + h Tính vận tốc máy bay ®o¹n ® = 30.S => h’ TÝnh vËn tèc máy bay đoạn đ = 20 cm Bài : Một viên bi sắt bị rỗng Khi nhúng vào nớc nhẹ để không khí 0,15N Tìm trọng lợng viên bi không khí BiÕt dníc = 10.000N , Ds¾t = 78000 N/m3 ; Thể tích phần rỗng viên bi Vrỗng = 5cm3 HD : Lực đẩy Ac HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay Si HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay mét tác dụng vào viên bi phần trọng l ợng bị giảm ngúng vào nớc : F = P Tính vận tốc máy bay ®o¹n ® = 0,15 N Ta cã : F = d.V => V = F  0,15 15.10  m d 10000 Viên bi bị rỗng nên thể tích phần đặc viên bi : Vđ = V - Vrỗng = 15.10 5.10  10  m Träng lỵng cđa viên bi : P = dsắt Vđ = 78.103 10-4 = 0,78 N Bµi : Mét thùng đựng đầy dầu hoả cao 15dm thả vào bình hộp nhỏ ,rỗng Hộp có bị bẹp không thả vị trí cách đáy thùng 30cm ? Biết áp suất tối đa mà hộp chịu đợc 1500N/m2 , Khối lợng riêng dầu hoả 800Kg/m3 HD : áp suất dầu hoả tác dụng vào hộp độ cao 30cm : P = d h =10 800 (1,5 – HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ 0,3 ) =9600 (N/m2 ) => Hộp bị bẹp h 1, 5m 0,3m Bài : Một cầu nhôm , không khí có trọng lợng 1,458N Hỏi phải khoét lõi cầu phần tích để thả vào nớc cầu nằm lơ lửng níc ? BiÕt : dnh«m = 27000N/m3 ; dníc = 10.000N/m3 HD : Gọi V thể tích cầu đặc V Tính vận tốc máy bay đoạn đ thể tích cầu sau đà bị khoét Thể tích cầu đặc lµ : V = P  1,458 0,000054m d 27000 Lực đẩy Ac HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay si - mét tác dụng lên cầu nhúng vµo níc : FA = d V =10000 0,000054 =0,54 N Để cầu nằm lơ lửng nớc lực đẩy FA nằm cân với trọng lợng cầu sau bị khoét : FA = P Tính vận tốc máy bay đoạn đ dnhôm V Tính vận tốc máy bay đoạn đ = 0,54 => V Tính vận tốc máy bay đoạn đ = 0,54 0,00002m 27000 => ThĨ tÝch cđa phÇn bÞ khoÐt : V V  V ' 0,000054  0,00002 0,0000034m Bài 10 : Một kích dùng chất lỏng Giả sử để có áp lực 1500N đợc tạo pittông lớn phải tác dụng lên pít tông nhỏ lực có độ lớn ? Biết diện tích píttông lớn gấp 10 lần diện tích píttông nhỏ HD : F S F s 1500 150 N Theo c«ng thøc   f   f s S 10 Bµi 11 : Một thợ lặn lặn xuống độ sâu 36m so với mặt nớc biển Cho trọng lợng riêng trung bình nớc 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 nớc tác dụng lên phần ? c Biết áp suất lớn mà ngời thợ lặn chịu đợc 473800N/m2 Hỏi ngời thợ lặn nên lặn xuống độ sâu để an toàn ? HD : a áp suất độ sâu 36 m : P d h 10300 36 370800N / m b ¸p lùc cđa níc biển tác dụng lên cửa chiếu sáng áo lặn F = P.S = 370800 0,016 =5932,8N c Độ sâu tối đa mà ngời thợ lặn đạt tới mµ v·n an toµn : h p 473800  46m d 10300 10 PhÇn III : NhiƯt häc A KiÕn thức : I Thuyết động học phân tử cấu tạo chất : Cấu tạo chất - Các chất đợc cấu tạo hạt riêng biệt gọi nguyên tử , phân tử - Giữa nguyên tử , phân tử 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 : hình thức truyền nhiệt chđ u cđa chÊt r¾n + ChÊt r¾n dÉn nhiƯt tốt chất rắn kim loại dẫn nhiệt tốt nhÊt + ChÊt láng dÉn nhiÖt kÐm ChÊt khÝ dẫn nhiệt chất lỏng * Đối lu : hình thức truyền nhiệt dòng chất lỏng chất khí + Đố lu hình thức truyền nhiƯt chđ u ë chÊt láng vµ chÊt khÝ + Chất rắn không truyền nhiệt đợc đối lu * Bức xạ nhiệt : + Bức xạ nhiệt truyền nhiệt tia nhiệt + Bức xạ nhiệt xảy chân không +Bất kì vật nóng xạ nhiệt + vật có bề mặt xù xì màu sẫm hấp thụ tia nhiệt nhiều II Nhiệt lợng , nhiệt rung riêng , suất tảo nhiệt Định nghĩa : - Nhiệt lợng : phần nhiệt mà vật nhận đợc hay bớt trình truyền nhiệt Nhiệt lợng đợc kí hiệu chữ Q đơn vị Jun (J) - NhiƯt dung riªng cđa mét chÊt cho biết nhiệt lợng cần truyền cho 1Kg chất tăng thêm 10C Nhiệt dung riêng đợc kí hiệu chữ ( c ) có đơn vị J / kg.K - Năng suất toả nhiệt : Năng suất toả nhiệt nhiên liệu cho biết nhiệt lợng toả Kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn Năng suất toả nhiệt đợc kí hiệu chữ q có đơn vị J/ kg Công thức tính nhiệt lợng - Gọi t1và t2 lần lợt nhiệt độ lúc đầu lúc sau, m khối lợng vật ta có : + Nhiệt lợng thu vào cña vËt ( t2 > t1 ) : Q = m.c.(t2 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay t1) + Nhiệt lợng toả vật ( t1 > t2 ) : Q =m.c.(t1 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay t2) + Nhiệt lợng nhiên liệu bị đốt cháy toả : Q = mq Nguyªn lÝ trun nhiƯt Khi cã hai vËt trao ®ỉi nhiƯt víi : - 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 lợng vật toả nhiệt lợng vật thu vào : 11 Qtoả = Qthu vào Định luật bảo toàn chuyển hoá lợng : - lợng không tự sinh không tự Nó truyền từ vật sang vật khác chuyển hoá từ dạng sang dạng khác Động nhiệt : - Động nhiệt động phàn lợng nhiên liệu bị đốt cháy đợc chuyển hoá thành - Hiệu suất động nhiệt : A H= Q B Bµi tËp : Bµi 1: TÝnh nhiệt lợng cần thiết để đun sôi 800g nớc mặt đất từ 200C biết nhiệt dung riêng nớc 4200 J / kg.K Giải : Nhiệt lợng thu vào cđa 800g níc tõ 200C -> 1000C : Q = m.c.(t2 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 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 lợng 12175,2kJ Biết khối lợng riêng đồng 8900Kg/m3 Giải : Theo công thøc Q = m.c(t2 – HCM dµi 1400Km Mét máy bay bay thời gian bay t1 ) ta có : Khối lợng cầu lµ : m = Q  12175,2 0,178kg c.t 380.180 => Thể tích cầu : V m  0,178 0,00002m 20cm D 8900 Bµi : Một ấm nớc đồng có khối lợng 300g chứa lít nớc Tính nhiệt lợng cần thiÕt ®Ĩ níc Êm tõ 150C ®Õn 1000C ? HD : Nhiệt lợng ấm đồng thu vào từ 150C -> 1000C : Q1 = m1.c1.(t2 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ t1 ) = 0,3 380 85 =9690J NhiƯt lợng nớc thu vào từ 150C -> 1000C Q2 = m2.c2.(t2 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay t1 ) = 4200 85 =357000J Nhiệt lợng cần thiết để đun sôi ấm nớc : Q = Q1 + Q2 = 9690 +357000 =367KJ Bµi : Mét miÕng chì có khối lợng 100g miếng đồng có khối lợng 50 g đợc đun nóng tới 850C thả vào chậu nớc Nhiệt độ bắt đàu cân 250C Tính nhiệt lợng thu vào nớc ? HD : Nhiệt lợng chì to¶ tõ 850C -> 250C : Q1 = m1.c1.(t2 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay t1 ) = 0,1 130 60 = 780J Nhiệt lợng đồng toả ; Q2 = m2.c2.(t2 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ t1 ) = 380 0,05 60 = 1140 J Theo phơng trình cân nhiệt ta có nhiệt lợng thu vào nớc : Q3 = Q1 + Q2 = 1140 + 780 = 1920J Bµi : Ngời ta đổ 1kg nớc sôi vào 2kg nớc lạnh nhiệt độ 250C Sau cân nhiệt nhiệt độ nớc 450C Tính nhiệt lợng mà nớc đà toả môi trờng HD : Gọi t0 nhiệt độ sau cân Nhiệt lợng 1kg nớc nóng toả : 12 Q1 = m1 c (100 – HCM dài 1400Km Một máy bay bay thêi gian bay lµ t0 ) = 4200 (100 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay t0 ) Nhiệt lợng 2kg nớc thu vào : Q2 = m2 c ( t0 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 25 ) = 4200 (t0 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 25) Ta có phơng trình cân nhiƯt : Q1 = Q2 => 100 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ t0 = 2t0 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 50 => t0 =500C Độ chênh lệch nhiệt ®é so víi thùc tÕ lµ  t = 50 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 45 = 50C 50 nhiệt độ đà thoát môi trờng Vậy nhiệt lợng toả môi trờng Q = c (m1 + m2 ) = 4200 = 63000J Bµi : Mét Hs thả 300g chì nhệt độ 1000C vào 250g nớc nhiệt độ 58,5 0C làm cho nớc nóng lên 600C a Tính nhiệt độ chì có cân nhiệt b Tính nhiệt lợng nớc thu vào ? c Tính nhiệt dung riêng chì ? d So sánh nhiệt dung riêng chì tính đợc với nhiệt dung riêng chì tra bảng giải thích có chênh lệch lấy nhiệt dung riêng nớc 4200 J/Kg.K HD : a Nhiệt độ chì nớc 600C b Nhiệt lợng nớc thu vào : Q1 = m1 c1.( 60 -58,5) = 0,25 4200 1,5 = 1575 J c Nhiệt lợng nhiệt lợng chì toả : Q2 = 1575 J 1575 => Nhiệt dung riên chì : c2 = 0,3.40 131,25 J/kg.K Bài : Ngời ta thả miếng đồng có khối lợng 600g nhiệt độ 1000C vào 2,5Kg nớc Nhiệt độ có cân 300C Hỏi nớc nóng lên thêm độ bỏ qua trao đổi nhiệt với bình đựng nớc môi trờng bên HD : VËt : MiÕng ®ång m1 = 600g =0,6 kg t1 = 1000 t0 = 300C VËt : níc m2 = 2,5kg t0 = 300 Hái : Nớc nóng lên thêm độ Nhiệt lợng miếng đồng toả Q1 = m1.c1 (t1 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ t0 ) = 0,6 380.(100 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 30 ) = 15960J Nhiệt lợng nớc thu vào Q2 = m2.c2 (t0 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay t2 ) Theo phơng trình cân nhiệt ta có Q1 = Q2 m2.c2 (t0 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay t2 ) = 15960 Vậy nhiệt độ nớc tăng lên thêm : 15960 (t0 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay t2 ) = 2,5.4200 1,52 Bài : Trong bình nhôm khèi lỵng m1 = 200g cã chøa m2 =500g nớc nhiệt độ t1 = 300C Thả vào ấm mẫu nớc đá t3 = -100C Khi có cân nhiệt ngời ta thấy sót lại m =100g nớc đá cha tan Xác định khối lợng ban đầu m3 nớc đá Biết nhiệt dung riêng nhôm c1 = 880J/kg K ; nớc c2 = 4200J/kg.K ; nớc đá c3 = 2100J/kg.K Nhiệt nóng chảy nớc đá 3,4.10 J / kg ( §Ị thi HSG cÊp hun 08 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 09 ) HD : Vì sau cân sót lại 100g nớc đá cha tan hết nên nhiệt độ sau cân t0= 00C Nhiệt lợng toả ấm nhôm : Q1 = m1 c1.( 30 - 0) =0,2.880.30 =5280J Nhiệt lợng toả nớc : Q2 = m2 c2 ( 30 - ) = 0,5 4200 30 =63000J Nhiệt lợng toả ấm nhôm nớc : Qtoả = Q1 + Q2 = 5280 + 63000 = 68280J 13 Nhiệt lợng thu vào nớc đá dể nóng chảy : Q3 =( m3 – HCM dµi 1400Km Mét máy bay bay thời gian bay 0,1) Nhiệt lợng thu vào nớc đá : Qthu vµo = m3 c3 ( – HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ (-10) ) +( m3 – HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 0,1) Từ phơng trình cân nhiệt ta có : Qthu vào = Qtoả m3 c3 ( – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay (-10) ) +( m3 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 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 Bµi : Đổ 738 g nớc nhiệt độ 150C vào nhiệt lợng kế đồng có khối lợng 100g , thả vào miếng đồng có khối lợng 200g nhiệt độ 1000C , Nhiệt độ bắt đầu cân 170C Biết nhiệt dung riêng nớc 41865J/kg.K ; Tính nhiệt dung riêng đồng ( Đề thi HSG Phú yên 08 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 09 ) Nhiệt lợng thu vào nớc nhiệt lợng kế Qthu vµo = 0,738 4200 (17 – HCM dµi 1400Km Một máy bay bay thời gian bay lµ 15 ) + 0,1 c (17 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 15 ) = 6199,2 + 0,2 c Nhiệt lợng toả miếng đồng Qto¶ = 0,2 c (100 – HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 17 ) = 16,6.c Từ phơng trình cân nhiệt ta có : Qthu vào = Qto¶ 16,6c = 6199,2 + 0,2 c => c = 378 J/kg.K Bài 10 : Một ấm nhôm cã khèi lỵng m1 = 0,5kg chøa 2,5 kg níc 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 lợng ấm nớc sôi b Tính nhiệt lợng dầu hoả để đun sôi ấm nớc Biết hiệu suất bếp dầu đun nớc 30% suất toả nhiệt dầu q = 44.106J/kg (Ngọc lặc : 07 HCM dài 1400Km Một máy bay bay thời gian bay 08 ) HD : a Nhiệt lợng thu vào ấm nhôm nớc : Qthu vµo = ( m1 c1 + m2.c2 ) (100 – HCM dài 1400Km Một máy bay bay thêi gian bay lµ 20 ) = ( 0,5 880 + 2,5 4200 ) 80 = 875200 J Nhiệt lợng cần thiết để cung cấp cho nớc sôi 875200 J b Vì hiệu suất bếp đạt 30% nên ta có H Qthu 100 30 Q => Q = 100.Qthu 875200.100  2917333,3 J 30 30 => Lợng dầu cần thiết để đun sôi Êm níc lµ : M= 2917333,3 0,0663Kg 44.10 Bµi 11 : 14 ... máy bay bay thời gian bay 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 nớc nhiệt độ 150C vào nhiệt... 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 - Cã h×nh thøc trun nhiƯt... = 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 lợng 12175,2kJ Biết khối lợng riêng đồng 89 00Kg/m3