chuyên đề nhiệt

BỒI DƯỠNG HS GIỎI VẬT LÝ 8 CHUYÊN ĐỀ NÂNG CAO PHẦN NHIỆT HỌC THCS KIẾN THỨC CƠ BẢN: - Ơ điều kiện thường, vật chất tồn tại ở ba trạng thái: rắn – lỏng – khí. - Vật chất có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái. - Muốn vật chất thay đổi trạng thái, ta phải làm tăng hoặc giảm nhiệt năng của vật. - Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên mà chưa chuyển thể được tính bởi công thức: Q = m.c. ∆ t = m.c (t 2 - t 1 ) - Đa số các chất chỉ chuyển thể khi đạt đến một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt chuyển thể. Trong suốt qúa trình chuyển thể, nhiệt độ của khối chất không thay đổi. - Nhiệt lượng vật cần thu vào (toả ra) để chuyển thể ở nhiệt độ chuyển thể được tính bởi công thức: Q = m.λ - Nhiệt lượng có thể được truyền qua ba hình thức: dẫn nhiệt, đối lưu hoặc bức xạ nhiệt. - Nhiệt lượng luôn được truyền từ vật nóng sang vật lạnh hơn cho đến khi hai vật có nhiệt độ bằng nhau. CHỦ ĐỀ 1: BÀI TẬP SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT. - Nhiệt lượng toả ra bằng với nhiệt lượng thu vào: Q toả = Q thu - Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn m (kg) nhiên liệu: Q = q . m (J) CHỦ ĐỀ 2: BÀI TẬP VỀ HIỆU SUẤT. Dạng 1: Tính hiệu suất của động cơ ôtô biết ôtô chạy được quãng đường s (km) với lực kéo trung bình là F (N) tiêu thụ hết m (kg) xăng. - công thức: Q A H = .  Cách giải:  Trước hết tính công mà ôtô thực hiện được: A = F . s (J)  Tính nhiệt lượng do xăng bị đốt cháy tỏa ra: Q = q . m  Từ đó tính được hiệu suất của ôtô: Q A H = Dạng 2: Bếp dầu đun nóng m (kg) nước tiêu thụ hết m’ (kg) dầu. Tính hiệu suất BÀI TẬP VẬN DỤNG GV: Trịnh Công Biên 1 BỒI DƯỠNG HS GIỎI VẬT LÝ 8 1. Một thỏi đồng có khối lượng 3.5 kg và nhiệt độ là 260 0 C .sau khi nó toả ra một nhiệt lượng 250 KJ thì nhiệt độ của nó là bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kgK. 2. Một cái bình bằng đồng có khối lượng 120g,chứa 800g nước ở nhiệt độ 18 0 C, người ta thả vào bình một thỏi chì có khối lượng 450g ở nhiệt độ 95 0 C tính nhiệt độ của thỏi chì, nước, và bình khi cân bằng nhiệt.cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kgk của đồng 380J/kg.k, của chì 130J/kgk 3. Cần cung cấp một nhiệt lượng bao nhiêu để đun sôi 5 lít nước ở 20 o C, biết ấm đựng nước làm bằng nhôm có khối lượng là 200g. Xét hai trường hợp: a. Bỏ qua nhiệt lượng do môi trường hấp thụ. b. Môi trường ngoài hấp thụ một lượng nhiệt bằng 1/10 nhiệt lượng mà ấm thu được. 4. Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25 o C. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nhôm là C 1 = 880J/kg.K và 30% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh. 5. Một lượng nhiệt kế bằng nhôm có khối lượng m 1 =100g chứa m 2 =400g nước ở nhiệt độ t 1 =10 o C. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m 3 =200g ở nhiệt độ t 2 =120 o C, nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 15 o C. Tính khối lượng nhôm có trong hợp kim biết: Cnhôm = 900 J/kgK, Cnước = 4200 J/kgK, Cthiếc = 230 J/kgK. 6. Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 0,1kg, chứa 1 lít nước ở 10 o C. Người ta thả vào đó một hợp kim nhôm và đồng có khối lượng 0,5kg ở 150 o C thì nhiệt độ cuối cùng là 19 o C. Tính khối lượng nhôm và đồng trong hợp kim. 7. Một ấm điện loại 220V-880W được mắc vào hiệu điện thế U=220V đề đun sôi 1.5 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20 0 C .hiệu suất của ấm là 95%. a. Tính thời gian đun sôi nước biết nhiệt dung riêng của nước là C=4200J/Kg.K b. Mỗi ngày đun sôi 3lít nước bằng ấm nói trêntrong 30 ngày phải trả bao nhiêu tiền cho việc đun nước này?cho biết giá điện là 700đ/Kw.h 8. Có hai bình cách nhiệt: bình thứ nhất chứa 5 lít nước ở nhiệt độ t 1 = 60 0 C, bình thứ hai chứa 1 lít nước ở nhiệt độ t 2 = 20 0 C. Đầu tiên rót một lượng nước m từ bình thứ nhất sang bình thứ hai. Sau khi trong bình thứ hai đã đạt cân bằng nhiệt, lại rót từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng nước m. Khi đạt cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình thứ nhất là t 1 = 59 0 C. Cho khối lượng riêng của nước D = 1000 kg/m 3 , bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của các bình và môi trường. a. Hỏi nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt lần đầu? b. Tính m. 9. Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m=150 (g) chứa m 1 =350 (g) nước ở nhiệt độ t=25 o C. GV: Trịnh Công Biên 2 BỒI DƯỠNG HS GIỎI VẬT LÝ 8 a. Thêm vào bình một khối lượng nước là m 2 ở nhiệt độ t 1 = 7 o C. Khi cân bằng nhiệt ta thấy nhiệt độ của nước trong bình là t 2 =10 o C. Tính m 2 b. Sau đó thả vào bình một lượng nước đá có khối lượng là m 3 ở nhiệt độ t 3 = -10 o C. Khi cân bằng nhiệt ta thấy trong bình còn lại 200 g nước đá chưa tan. Tính m 3 ? (Biết nhiệt dung riêng của nhôm là C =880 (J/kg.K), của nước là C1=4200 (J/kg.K), của nước đá là C3=2100 (J/kg.K), nhiệt độ nóng chảy của nước đá là =340 000 J/kg. Bỏ qua sự chao đổi nhiệt với môi trường). 10. Người ta đổ m 2 = 200 gam nước nóng ở nhiệt độ t 2 = 100 0 c vào một cái ống thuỷ tinh khối lượng m 1 = 120 gam và ở nhiệt độ t 1 = 20 0 C .Sau thời gian t = 5 phút nhiệt độ của cốc và nước trở thành t 3 = 40 0 C . Giả sử sự hao phí nhiệt toả ra đều đặn . Hãy tìm nhiệt lượng hao phí (do toả ra môi trường) trong mỗi giây. Cho biết nhiệt dung riêng của thuỷ tinh c = 480 J/Kg độ . 11.Một bếp dầu hoả có hiệu suất 30%. a. Tính nhiệt lượng toàn phần mà bếp toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 30g dầu hoả? b. Với lượng dầu hoả nói trên có thể đun được bao nhiêu lít nước từ 30 0 C đến 100 0 C. Biết năng suất toả nhiệt của dầu hoả là 44.10 6 J/kg , nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. 12. Một bình bằng đồng có khối lượng 800g có chứa 1kg nước ở nhiệt độ 40 0 C. Thả vào đó một thỏi nước đá ở nhiệt độ -10 0 C. Khi có cân bằng nhiệt thấy còn sót lại 200g nước đá chưa tan. Hãy xác định khối lượng thỏi nước đá thả vào bình. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/ kg.K, của đồng là 380J/ kg.K, của nước đá là 1800 J/ kg.K, nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn 1kg nước đá ở 00C là 3,4.10 5 J. Sự toả nhiệt ra môi trường chiếm 5%. 13. (lớp 10 chuyên) Xác định nhiệt độ của hỗn hợp nước "3 sôi, 2 lạnh" sau khi có sự cân bằng nhiệt? Biết nhiệt độ ban đầu của nước sôi là 100 0 C và của nước lạnh là 20 0 C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường. 14. (cấp quận) Người ta thả một chai sữa của trẻ em vào phích đựng nước ở nhiệt độ t = 40 0 C. Sau khi đạt cân bằng nhiệt, chai sữa nóng tới nhiệt độ t 1 = 36 0 C, người ta lấy chai sữa này ra và tiếp tục thả vào phích một chai sữa khác giống như chai sữa trên. Hỏi chai sữa này khi cân bằng sẽ được làm nóng tới nhiệt độ nào? Biết rằng trước khi thả vào phích, các chai sữa đều có nhiệt độ t 0 =18 0 C. 15. Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng m 2 = 300g thì sau thời gian t 1 = 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nước sôi? (Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c 1 = 4200J/kg.K ; c 2 = 880J/kg.K. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn 16. Trong một bình đậy kín có một cục nươớc đá khối lơợng M = 0,1 kg nổi trên mặt nước, trong cục đá có một viên chì khối lơượng m = 5 g. Hỏi phải tốn một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để cục chì bắt đầu chìm xuống nước? (Cho khối lượng riêng của chì bằng 11,3 g/cm 3 , của nước đá bằng 0,9 g/cm 3 nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.10 5 J/kg). Nhiệt độ nước trong bình là 0 o C ? 17. Có hai bình cách nhiệt. Bình thứ nhất chứa 5 lít nước ở nhiệt độ t 1 = 60 0 C, bình thứ hai chứa 1 lít nước ở nhiệt độ t 2 = 20 0 C. Đầu tiên, rót một phần nơước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, sau đó khi trong bình thứ hai đã cân bằng nhiệt người ta lại rót trở lại từ bình thứ hai sang bình thứ nhất một lượng nước để trong hai bình lại có dung tích nước bằng lúc ban đầu. Sau các thao tác đó GV: Trịnh Công Biên 3 BI DNG HS GII VT Lí 8 nhit nc trong bỡnh th nht l t 1 =59 0 C. Hi ó rút bao nhiờu nc t bỡnh th nht sang bỡnh th hai v ngc li ? 18. Ngi ta cho vũi nc núng 70 0 C v vũi nc lnh 10 0 C ng thi chy vo b ó cú sn 100kg nc nhit 60 0 C. Hi phi m hai vũi trong bao lõu thỡ thu c nc cú nhit 45 0 C. Cho bit lu lng ca mi vũi l 20kg/phỳt. 19. Mt bp in c s dng hiu in th 220V thỡ dũng in chy qua bp cú cng 3A. Dựng bp ny un sụi c 2 lớt nc t nhit ban u 20 0 C trong thi gian 20 phỳt. Tớnh hiu sut ca bp in, bit nhit dung riờng ca nc c = 4200J/kg.K. Bài 1: Bỏ miếng kim loại có nhiệt độ 20 o C vào một lợng chất lỏng ở nhiệt độ 100 o C thì khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ cuối cùng của chúng là 90 o C. Sau đó lấy miếng kim loại ra khỏi chất lỏng, cho nó hạ xuống 30 o C rồi bỏ trở lại vào chất lỏng trên( nhiệt độ chất lỏng vấn còn 90 o C). Hỏi đến khi có cân bằng nhiệt mới thì nhiệt độ của chúng là bao nhiêu? Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trờng xung quanh của chất lỏng. (Đề thi HSG Tỉnh Nghệ An năm học 2005-2006) Bài 2: Có hai thùng nớc ở nhiệt độ t 1 và t 2 . a. Phải pha trộn chúng theo tỉ lệ nào để đợc một hỗn hợp có nhiệt độ t = ( t 1 + t 2 )/4 b. Nếu t 2 / t 1 = 3,4 thì tỉ lệ đó là bao nhiêu? Bỏ qua sự hao phí nhiệt. (Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên lý ĐHKHTN- ĐHQG Hà Nội) Bài 3: Cho hai bình A và B chứa cùng một khối lợng nớc M. Nhiệt độ của nớc trong bình A là 20 o C, trong bình B là 80 o C. Múc một ca nớc đổ từ bình B sang bình A thì sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nớc trong bình A là 24 o C. a. Sau đó múc một ca nớc đổ từ bình A sang bình B thì sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nớc trong bình B là bao nhiêu? b. Nếu tiếp theo lại múc một ca nớc đổ từ bình B sang bình A thì sau khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nớc trong bình A là bao nhiêu? Cho biết các ca nớc có cùng khối lợng nớc. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của ca, của bình chứa và mất mát nhiệt ra ngoài môi trờng. (Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên lý ĐHKHTN- ĐHQG Hà Nội) Bài 4: Một bếp điện đun một ấm đựng 500g chất lỏng ở 12 o C. Nếu đun trong 2 phút, nhiệt đọ chất lỏg tăng lên đến 23 o C. Nếu lợgn chất lỏng là 1kg thì đun trong 2 phút nhiệt độ của chất lỏng chỉ tăng lên đến 18 o C. Nều lợng chất lỏng là 1,7kg thì đun trong bao lâu chất lỏng mới đạt 100 o C(Nhiệt độ của ấm đun và chất lỏng khi bắt đầu đun vẫn là 12 o C) (Đề hti HSG huyện Nghi lộc năm học 2005-2006) Bài 5: Một bếp dầu đun 1lít nớc đựng trong ấm bằng nhôm khối m 2 = 300g thì sau thì gian t 1 = 10phút thì nớc sôi. Nếu dùng bếp và ấm trên để đun 2lít nớc trong cùng điều kiện thì sau bao lâu nớc sôi. Cho biết nhiệt dung riêng của nớc và nhôm lần lợt là C 1 = 4200J/kg. K; C 2 = 880J/kg.K. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn. Bài 6: Một vật đợc nung nóng tới 120 o C và thả vào một bình nớc. Khi đó nớc trong bình tăng nhiệt độ từ 20 o C đến 40 o C. Nhiệt độ trong bình sẽ tăng đến bao nhiêu nếu thả thêm vào bình một vật nh vậy nhng đợc nung nóng tới 100 o C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trờng ngoài. GV: Trnh Cụng Biờn 4 BI DNG HS GII VT Lí 8 (Đề thi vào trờng THPT chuyên Phan Bội Châu năm học 2008-2009) Bài 7: Một nhiệt lợng kế bằng nhôm khối lợng m, đựng m 1 = 100g nớc ở nhiệt độ t 1 = 22 o C. Ngời đổ thêm vào nhiệt lợng kế một lợng nớc có khối lợng m 2 = m 1 ở nhiệt đọ t 2 = 11 o C thì khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của cả hệ thống là t 3 =18 o C. a. Tìm khối lợng m của nhiệt lợng kế? b. Ngời ta bỏ tiếp vào nhiệt lợng kế một thỏi hợp kim nhôm đồng có khối lợng M = 370g ở nhiệt độ t 4 = 54 o C. Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của cả hệ thống là t 5 = 24 o C. Tìm khối lợng của nhôm và đồng có trong thỏi hợp kim? Biết nhiệt dung riêng của nhôm nớc và đồng lần lợt là C 1 = 4200J/kg. K; C 2 = 900J/kg.K; C 3 = 390J/kg.K. Coi nhiệt lợng kế cách nhiệt hoàn toàn với môi trờng bên ngoài. Bài 8: a. Có ba phích đựng nớc: phích một chứa 300g nớc ở nhiệt độ t 1 = 40 o C, phích hai chứa nớc ở nhiệt độ t 2 = 80 o C, phích ba chứa nớc ở nhiệt độ t 3 = 20 o C. Ngời ta rót nớc từ phích hai và phích ba vào phích một sao cho lợng nớc trong phích một tăng gấp đôi và khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ trong phích một là t = 50 o C. Tính lợng nớc đã rót từ mỗi phích? b. Một miếng đồng ở nhiệt độ 0 o C, thể tích V o , khối lợng riêng D o = 8900kg/m 3 . Tính nhiệt lợng cần cung cấp cho miếng đồng để thể tích của nó tăng thêm 1cm 3 . Biết rằng cứ tăng thêm 1 o C thì thể tích của miếng đồng tăng thêm 5.10 -5 thể tích V o . Cho biết nhiệt dung riêng của đồng C = 400J/kg.độ. (Đề thi tuyển sinh vào trờng THPT chuyên đại học Vinh năm 2007) Bài 9: Một bếp điện công suất P = 1kW, đun lợng nớc có nhiệt độ ban đầu là 20 o C. Sau 5 phút thì nhiệt độ tăng lên đến 45 o C. Ngay sau đó bị mất điện trong 3 phút. Vì vậy nhiệt độ giảm xuống, khi còn 40 o C bếp lại tiếp tục đun cho đến khi nớc sôi. Xác định: a. Khối lợng nớc cần đun? b. Thời gian cần thiết từ khi bắt đầu đun cho tới khi nớc sôi? Biết nhiệt lợng nớc tỏa ra môi trờng tỉ lệ thuậnn với thời gian; cho C n = 4200J/kg.độ. (Đề thi HSG tỉnh năm 2007-2008) Bài 10: Một bếp điện có ghi 220V - 968W đợc mắc vào nguồn U = 220V. Điện trở dây dẫn từ bếp điện đến nguồn là R o = 5. a. Dùng bếp điện trong 15 phút đun đợc bao nhiêu kg nớc từ 20 o C - 100 o C. Biết hiệu suất của bếp điện là H = 80%, nhiệt dung riêng của nớc là c = 4200J/kg. K, bỏ qua sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. b. Tính hiệu suất sử dụng điện trong mạch trên. Bài 11: Bỏ miếng kim loại có nhiệt độ 20 o C vào một lợng chất lỏng ở 100 o C thì khi cân bằng nhiệt, thì nhiệt độ cuối cùng của chúng là 90 o C. Sau đó lấy miếng kim loại ra khỏi chất lỏng, cho nó hạ xuống 30 o C rồi bỏ trở lại vào chất lỏng trên(nhiệt độ của chất lỏng vẫn là 90 o C). Hỏi đến khi có cân bằng nhiệt mới thì nhiệt độ của chúng là bao nhiêu? Bỏ qua sự tỏa nhiệt ra môi trờng xung quanh của chất lỏng. (Đề thi HSG tỉnh năm 2005-2006) Bài 12: Đổ 1kg nớc ở 80 o C vào tecmôt chứa sẵn nớc. Sau khi đổ đợc 0,5kg nớc thì nhiệt độ trong tecmôt là 50 o C, khi đổ hết thì nhiệt độ trong tecmốt là 60 o C. Tìm khối lợng nớc và nhiệt độ ban đầu trong tecmốt? (Đề thi chọn lớp HSG huyện năm 2008) GV: Trnh Cụng Biờn 5 BI DNG HS GII VT Lí 8 Bài 13: Hai bình cách nhiệt, bình A chứa 4lít nớc ở nhiệt độ t 1 = 60 o C, bình B chứa 2lít nớc ở nhiệt độ t 1 = 30 o C. Đầu tiên rót 1lít nớc từ bình A sang bình B, sau khi có cân bằng nhiệt lại rót 1lít nớc từ bình B sang bình A. Sau đó, thả vào bình A một thỏi hợp kim nhôm và đồng có khối lợng tổng cộng là m = 1kg ở nhiệt độ t 3 = 76 o C thì khi nhiệt độ cân bằng của bình A là t 4 = 56 o C. Tìm khối lợng nhôm và đồng có trong thỏi hợp kim. Coi các bình không thu nhiệt. Biết khối lợng riêng của nớc là D n = 1kg/lít; nhiệt dung riêng của nớc là C n = 4200J/kg.K; của nhôm C Al = 900J/kg.K; của đồng C đ = 300J/kg.K. (Đề thi vào lớp 10 chuyên lý Trờng THPT chuyên Đại học Vinh năm 2008-2009) CHUYấN NNG CAO PHN C HC THCS KIN THC C BN: I. Chuyn ng c : - Vn tc trung bỡnh: 1 2 1 2 . . tb s s v t t + + = + + - Quóng ng i: .s v t = GV: Trnh Cụng Biờn 6 BỒI DƯỠNG HS GIỎI VẬT LÝ 8 - Để xác định một chuyển động, người ta cần chọn một vật mốc và một gốc thời gian. Khi một vật chuyển động trên một đường thẳng, ta chọn một trục tọa độ Ox nằm trùng với đường thẳng đó, gốc tọa độ O tại vật mốc. Khi đó mỗi vị trí của vật đặc trưng bời một tọa độ x nhất định. Khi vật chuyển động, tọa độ của vật thay đổi. Phương trình biểu thị sự thay đổi của tọa độ vào thời gian được gọi là phương trình chuyển động. Có các loại phương trình chuyển động thường gặp sau: o Chuyển động thẳng đều: x = x o + vt <bậc nhất> o Chuyển động thẳng biến đổi đều: x = x o + v o t + at 2 <bậc hai> Các bài toán thường gặp: o Tính vận tốc trung bình. o Lập phương trình chuyển động, vẽ đồ thị chuyển động. o Thời điểm, vị trí hai vật gặp nhau.  Hai xe cách nhau khoảng AB, chuyển động ngược chiều, thời gian gặp nhau là 1 2 = + AB t v v  Hai xe cách nhau khoảng AB, chuyển động cùng chiều, thời gian gặp nhau là 1 2 = − AB t v v o Chuyển động tương đối (thuyền trên sông)  Khi xuôi dòng: v + v nc  Khi nước đứng yên: v  Khi xuôi dòng: v - v nc II. Lực tác dụng – công – công suất . - Công của một lực không đổi tác dụng cùng hướng chuyển động là: .A F s = - Công suất của một lực: . A P F v t = = - Các loại lực thường gặp: o Trọng lực P: Là lực hút của trái đất tác dụng lên vật .P m g= GV: Trịnh Công Biên 7 BỒI DƯỠNG HS GIỎI VẬT LÝ 8 o Lực đẩy Acsimet: Là lực do chất lỏng đẩy các vật nằm trong lòng chất lỏng, có giá trị bằng độ lớn trọng lượng chất lỏng mà vật chiếm chỗ: . . . . A cl cl cl cl cl F m g D V g d V= = = cl d : Là trọng lượng riêng của chất lỏng. cl V : Là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ = thể tích phần vật chìm trong chất lỏng. o Lực ma sát: Luôn có xu hướng cản trở chuyển động, ngược hướng chuyển động. III. Tĩnh học – Các loại máy cơ đơn giản . - Một vật nằm cân bằng khi các lực tác dụng lên vật cân bằng nhau. - Các loại máy cơ đơn giản: o Ròng rọc cố định: chỉ có tác dụng thay đổi phương tác dụng của lực. o Ròng rọc động: Lợi hai lần về lực, thiệt hai lần về đường đi. o Đòn bẩy: Lợi về lực và thiệt về đường đi. o Các loại máy cơ đơn giản không cho ta lợi về công. Thực tế ta còn không tránh khỏi công hao phí do ma sát với môi trường, vì vậy hiệu suất của một máy cơ được tính: ci tp A H A = IV. Áp lực và áp suất . o Áp lực là lực ép có phương vuông góc với bề mặt bị ép. o Áp suất là áp lực tính trên một m 2 : F p s = o Chất lỏng gây áp suất lên đáy bình và thành bình, áp suất chất lỏng ở độ sâu h là: .p d h= o Tại cùng một độ sâu trong chất lỏng, áp suất chất lỏng luôn bằng nhau  Đối với bình thông nhau chứa một chất lỏng đồng chất  Mực chất lỏng ở hai nhánh bình thông nhau luôn bằng nhau (nguyên tắc bình thông nhau).  = F f S s (nguyên tắc máy ép dùng chất lỏng). GV: Trịnh Công Biên 8 BỒI DƯỠNG HS GIỎI VẬT LÝ 8 o Chất khí gây áp suất lên mọi phương. o Áp suất khí quyển có thể được đo bằng mmHg. Áp suất khí quyển giảm theo độ cao. Ở mặt đất, áp suất khí quyển khoảng 760 mmHg. BÀI TẬP 1. Một người đi xe đạp trên đoạn đường MN. Nửa đoạn đường đầu người ấy đi với vận tốc v1=20 km/h. Trong nửa thời gian còn lại đi với vận tốc v2=10km/h, cuối cùng người ấy đi với vận tốc v3=5km/h. Tính vận tốc trung bình trên cả đoạn đường MN? 2. (TP 04-05) Một khối hộp trọng lượng P=1000N được đặt nằm ngang trong một hồ nước, mặt trên của khối hộp ngang với mặt nước. Khối hộp có chiều cao là h=0.6m, tiết diện là S=0.1m 2 . Trọng lượng riêng D=10000N/m 3 . Tác dụng lực F lên khối hộp theo phương thẳng đứng để di chuyển khối hộp thật chậm ra khỏi mặt nước. a. Gọi quãng đường đi của khối hộp là x (0≤ x≤ h). Chứng minh rằng giá trị của F là một hàm bậc nhất theo x. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của F theo x. b. Cho biết khi F là hàm bậc nhất của x thì giá trị trung bình của F là F tb = (F 1 +F 2 )/2, F 1 và F 2 là các giá trị đầu cuối của F. Tìm công của lực kéo F khi di chuyển khối hộp ra khỏi mặt nước. 3. (TP 03-04)Một hợp kim A được tạo nên từ các kim loại đồng và bạc. Tỉ lệ khối lượng đồng và bạc trong hợp kim lần lượt là 80% và 20%. a. Tìm khối lượng riêng của hợp kim A b. Một hợp kim B được tạo nên từ kim loại vàng và hợp kim A nêu trên. Hợp kim B được dùng để chế tạo một chiếc vương miện. Chiếc vương miện hoàn toàn đặc. Chiếc vương miện có khối lượng là 75g và thể tích là 5cm 3 . Tìm khối lượng của vàng trong vương miện. Khối lượng riêng của đồng là 8,9g/cm 3 , của bạc là 15,5g/cm 3 , của vàng là 19,3g/cm 3 4. (Phú Yên) Cho 2 xe đồng thời xuất phát từ A trên đoạn đường AB có độ dài L. Xe 1 trong nửa đọan đường đầu đi với vận tốc v, nửa đọan đường sau đi với vận tốc u. Xe 2 trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v, nửa thời gian còn lại đi với vận tốc u. a. Xe nào đến B trước và trước bao lâu ? b. Tính khoảng cách 2 xe khi 1 xe đã đến B . 5. (TP 06-07)Từ bến A dọc theo một bờ sông, một chiếc thuyền và một chiếc bè cùng bắt đầu chuyển động. Thuyền chuyển động ngược dòng còn bè được thả trôi theo dòng nước. Khi thuyền chuyển động được 30 phút đến vị trí B, thuyền quay lại và chuyển động xuôi dòng. Khi đến vị trí C, thuyền đuổi kịp chiếc bè. Cho biết vận tốc của thuyền đối với dòng nước là không đổi, vận tốc của dòng nước là v 1 . a. Tìm thời gian từ lúc thuyền quay lại tại B cho đến lúc thuyền đuổi kịp bè. b. Cho biết khoảng cách AC là 6 km. Tìm vận tốc v 1 của dòng nước GV: Trịnh Công Biên 9 ( Hình 1 ) B O A v B v A x . y . BỒI DƯỠNG HS GIỎI VẬT LÝ 8 6. Một bình thông nhau chứa nước biển .người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Hai mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau18 mm. Tính độ cao của cột xăng biết rằng trong lượng riêng nước biển là 10300N/m3 và của xăng là 7000 N/m3. 7. Trong hệ tọa độ xOy (hình 1), có hai vật nhỏ A và B chuyển động thẳng đều. Lúc bắt đầu chuyển động, vật A cách vật B một đoạn l = 100m. Biết vận tốc của vật A là v A = 10m/s theo hướng Ox, vận tốc của vật B là v B = 15m/s theo hướng Oy. a. Sau thời gian bao lâu kể từ khi bắt đầu chuyển động, hai vật A và B lại cách nhau 100m. b. Xác định khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vật A và B. 8. Hai bến A và B ở cùng một phía bờ sông. Một ca nô xuất phát từ bến A, chuyển động liên tục qua lại giữa A và B với vận tốc so với dòng nước là v 1 = 30 km/h. Cùng thời điểm ca nô xuất phát, một xuồng máy bắt đầu chạy từ bến B theo chiều tới bến A với vận tốc so với dòng nước là v 2 = 9 km/h. Trong thời gian xuồng máy chạy từ B đến A thì ca nô chạy liên tục không nghỉ được 4 lần khoảng cách từ A đến B và về A cùng lúc với xuồng máy. Hãy tính vận tốc và hướng chảy của dòng nước. Giả thiết chế độ hoạt động của ca nô và xuồng máy là không đổi ; bỏ qua thời gian ca nô đổi hướng khi đến A và B; chuyển động của ca nô và xuồng máy đều là những chuyển động thẳng đều . 9. Từ một điểm A trên sông cùng một lúc quả bóng trôi theo dòng nước, còn một người bơi ngược dòng nước. Sau 10 phút người đó bơi ngược lại và đuổi kịp quả bóng dưới một cái cầu cách A 1Km. Coi sớc bơi của người đó không thay đổi trong quá trình bơi và nước chảy đều. Tìm vận tốc dòng chảy của nước sông. 10.Một cầu thang cuốn đưa hành khách từ tầng trệt lên tầng lầu trong siêu thị. Cầu thang trên đưa một người hành khách đứng yên lên lầu trong thời gian t 1 = 1 phút. Nếu cầu thang không chuyển động thì người hành khách đó phải đi mất thời gian t 2 = 3 phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển động, đồng thời người khách đi trên nó thì phải mất bao lâu để đưa người đó lên lầu. 11. Một cái cốc hình trụ, chứa một lượng nước và lượng thuỷ ngân cùng khối lượng.Độ cao tổng cộng của nước và của thuỷ ngân trong cốc là 120cm.Tính áp suất của các chất lỏng lên đáy cốc? Cho khối lượng riêng của nước , thuỷ ngân lần lượt là 1g/cm 3 và 13,6g/cm 3 . 12. Ô tô chuyển động thẳng đều với vận tốc v 1 = 54km/h. Một hành khách cách ô tô đoạn a = 400m và cách đường đoạn d = 80m. Hỏi người ấy phải chạy theo hướng nào với vận tốc nhỏ nhất là bao nhiêu để đón được ô tô ? 13.Để đưa một vật có khối lượng 80 kg lên cao 1,2 m bằng một mặt phẳng nghiêng cần tác dụng một lực 160N . Biết hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là 60% . Tíng chiều dài của mặt phẳnh nghiêng , công của lực ma sát và lực ma sát . 14. Một ống chữ U chứa thuỷ ngân . Ngưới ta đổ vào một nhánh dến độ cao 12,8 cm , Sau dó dổ vào nhánh kia một chất dầu có trọng lượng riêng d 1 = 8000N/m 3 , cho đến lúc mặt chất lỏng ngang với GV: Trịnh Công Biên 10 A B a v d [...]... kg nổi trên mặt nước, trong cục đá có một viên chì khối lượng m = 5g Hỏi phải tốn một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để cục chì bắt GV: Trịnh Công Biên 11 BỒI DƯỠNG HS GIỎI VẬT LÝ 8 đầu chìm xuống nước ? (Cho khối lượng riêng của chì bằng 11,3 g/cm3, của nước đá bằng 0,9 g/cm3 nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4 105 J/kg) Nhiệt độ nước trong bình là 00 C ? 24 Một máy đóng cọc có quả nặng trọng lượng 1000N... Xe C luôn ở chính giữa hai xe A, B b Xe C cách xe A hai lần khoảng cách đến xe B 19 Trong bình hình trụ,tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm Người ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi trong nước thì mực nước dâng lên một đoạn h = 8cm a Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu ?(Biết khối lượng riêng của nước và thanh lần lượt là D1 = 1g/cm3 ; D2 . vật có nhiệt độ bằng nhau. CHỦ ĐỀ 1: BÀI TẬP SỬ DỤNG PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT. - Nhiệt lượng toả ra bằng với nhiệt lượng thu vào: Q toả = Q thu - Nhiệt. thể ở nhiệt độ chuyển thể được tính bởi công thức: Q = m.λ - Nhiệt lượng có thể được truyền qua ba hình thức: dẫn nhiệt, đối lưu hoặc bức xạ nhiệt. - Nhiệt