Đang tải... (xem toàn văn)
Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát: Khi lực F không đổi tác dụng lên một vật làm vật đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc thì công thực hiện bởi lực[r]
(1)ĐỀ CƯƠNG ÔN THI HK II CHƯƠNG IV CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Bài 23 ĐỘNG LƯỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I KIẾN THỨC: Động lượng: Động lượng vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v là đại lượng xác định công thức: Về độ lớn p = mv p mv Định lí biến thiên động lượng (Cách phát biểu khác định luật II NEWTON) Độ biến thiên động lượng vật khoảng thời gian xung lượng tổng các lực tác dụng lên vật Về độ lớn : P2 P1 F t hay mv2 mv1 F t Định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng hệ cô lập là đại lượng bảo toàn , , , , p p p p m v m v m v m v 2 1 2 1 2 Ta có : hay * Hệ cô lập là hệ không có ngoại lực tác dụng hoặc có thì tổng các ngoại lực không II.BÀI TẬP: 23.1 Một chất điểm chuyển động không vận tốc đầu tác dụng lực F = 10 2N Động lượng chất điểm thời điểm t = 3s kể từ lúc bắt đầu chuyển động là? ĐS: 3.102 kgm/s 23.2 Một vật có khối lượng 1kg rơi tự xuống đất khoảng thời gian 0,5s Độ biến thiên động lượng vật khoảng thời gian đó là bao nhiêu? lấy g = 10m/s2 ĐS :5 kgm/s 23.3 Một hệ hai vật có p1=6kgm/s và p2=4kgm/s.Tính động lượng hệ các trường hợp sau : p2 p2 p p 1 a và cùng phương ,cùng chiều ( và hợp góc 00 ) ? p p p p b và cùng phương ngược chiều ( và hợp góc 1800)? p2 p1 c và hợp góc 900 ? 23.4 Viên bi A có khối lượng m 1= 60g chuyển động với vận tốc v = 5m/s va chạm vào viên bi B có khối V Sau va chạm, hai viên bi đứng yên Vận tốc lượng m2 = 40g chuyển động ngược chiều với vận tốc viên bi B là? (7.5 m/s) 23.5 Một súng có khối lượng 500 kg bắn viên đạn theo phương nằm ngang có khối lượng 10 kg với vận tốc 600 m/s Khi viên đạn thoát nòng súng thí súng giật lùi Tính vận tốc giật lùi súng 23.6 Chiếc xe chạy trên đường ngang với vận tốc 10m/s va chạm mềm vào xe khác đứng yên và có cùng khối lượng Biết va chạm là va chạm mềm, sau va chạm vận tốc hai xe là? (5 m/s) §24 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT I KIẾN THỨC: Định nghĩa công trường hợp tổng quát: Khi lực F không đổi tác dụng lên vật làm vật đó chuyển dời đoạn s theo hướng hợp với hướng lực góc thì công thực lực đó tính theo công thức: A Fscos Trong đó : là góc hợp lực tác dụng với phương chuyển động (2) A: Công (J); F: Lực (N); s: Quãng đường (m/s) Biện luận: + Nếu cos thì lực thực công dương (A>0) + Nếu cos thì lực thực công âm (A<0) + Nếu cos 0 thì lực thực công (A = 0) Khái niệm công suất: Công suất là đại lượng đo công sinh đơn vị thời gian Đơn vị công suất là W (Oát) A Công thức : Công suất trung bình: Ptb = ; Công suất tức thời: Ptt =F v cos( F , s) t II BÀI TẬP: 24.1 Một người kéo thùng gỗ trượt trên sàn nhà sợi dây hợp với phương ngang góc 60o, lực tác dụng lên dây là 100N, công lực đó thùng gỗ trượt 20m là bao nhiêu? 1000J 24.2 Một người nhấc vật có khối lượng kg lên cao 0,5m Sau đó xách vật di chuyển theo phương ngang đoạn 1m Lấy g =10m/s Người đó đã thực công bao nhiêu? ĐS : 20J 24.3 Một ô tô có khối lượng 1tấn, chuyển động trên đường thẳng nằm ngang có hệ số ma sát trượt μt =0,2 Tính công lực kéo động và công lực ma sát ô tô chuyển dời 250 m Cho g=10m/s2 ĐS: 5.105 và – 5.105 24.4 Một vật rơi tự có m = kg Trên quãng đường nào đó, vận tốc biến thiên từ 2m/s đến 8m/s Tính công trọng lực thực trên quãng đường đó, lấy g = 10m/s2 (ĐS: 120 J) 24.5 Một vật có khối lượng 5kg trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 20m, góc nghiêng 30 Công trọng lực vật hết dốc là bao nhiêu? ĐS : 0,5kJ 24.6 Một cần cẩu nâng kiện hàng có m = 800kg lên cao 5m 20s, lấy g =10m/s Công và Công suất cần cẩu là bao nhiêu? ĐS : 4000J và 2000W 24.7 Một ô tô khối lượng 20 chuyển đọng chậm dần trên đường nằm ngang tác dụng lực ma sát ( hệ số ma sát 0.3) Vận tốc ô tô là 54 km/h; Sau khoảng thời gian thì ô tô dừng a) Tính công và công suất trung bình lực ma sát thời gian đó? b) Tính quãng đường ô tô thời gian đó ( g = 10 m/s2) 24.8 Một ô tô khối lượng 1,5 bắt đầu mở máy chuyển động với gia tốc không đổi và đạt vận tốc 18m/s sau thời gian 12s Giả sử lực cản là không đổi và 400N Hãy tìm: 24.9 Quãng đường ô tô và công lực kéo thực thời gian đó (108 m) a Công suất trung bình động thời gian đó (23 850 W) b Công suất tức thời động thời điểm cuối (47 700 W) 24.10 Một vật m = 3kg kéo mặt phẳng nghiêng 30 so với phương ngang lực không đổi F = 50 N Vật dời quãng đường s = 1.5 m Tính công các lực tác dụng lên vật? 24.11 Lực 5N tác dụng vật khối lượng 10 kg ban đầu đứng yên theo phương x Xác định: a) Công lực giây thứ nhất; thú hai và thứ ba b) Công suất tức thời giây thứ §25 ĐỘNG NĂNG I KIẾN THỨC : Định nghĩa động : Động là dạng lượng mà vật có nó chuyển động Wđ = mv2 và xác định theo công thức: Định lí biến thiên động : (RẤT QUAN TRỌNG) Độ biến thiên động vật công ngoại lực tác dụng lên vật (3) Công thức : Wđ2 – Wđ1 = A 2 mv2 mv1 Fs cos hay Trong đó: là góc hợp lực tác dụng với phương chuyển động II.BÀI TẬP : 25.1 Một ôtô khối lượng 500 g chuyển động với vận tốc 72 km/h Động ôtô có giá trị là bao nhiêu? 25.2 Một vật có trọng lượng N có động W đ = J,lấy g= 10m/s2 Khi đó vận tốc vận la bao nhiêu? ĐS : 4,47 m/s 25.3 Một vật có khối lượng 500g rơi tự (không vận tốc đầu) từ độ cao h = 100m xuống đất, lấy g = 10m/s2 Động vật đô cao 50m là bao nhiêu? ĐS : 250J 25.4 Mộtvật khối lượngm = 2kg nằm yên trên mặt phẳng ngang không ma sát.dưới tác dụng lực nằm ngang 5N vật chuyển động và 10 m Tính vận tốc vật cuối chuyển dời (7.07 m/s) 25.5 Một ôtô có khối lượng 900kg chạy với vận tốc 36m/s a Độ biến thiên động ôtôbằng baonhiêu nó bị hãm và chuyển động với vận tốc10m/s? b Tính lực hãm trung bình mà ôtô đã chạy trên quãng đường 70m 25.6 Một vật có khối lượng 2,5kg rơi tự từ độ cao 20m.lấy g = 10m/s2 a Tính động vật nó độ cao 15m b Tính động vật lúc chạm đất 25.7 Một ô tô có khối lượng chạy với vận tốc 36km/h thì người lái xe thấy có chướng ngại cách 10m và đạp phanh Đường khô, lực hãm 22000N Hỏi xe đụng chướng ngại vật ko? 25.8 Một ôtô có khối lượng 1600kg chạy với vận tốc 50km/h thì người lái nhìn thấy vật cản trước mặt cách khoảng 15m Người đó tắt máy và hãm phanh khẩn cấp Giả sử lực hãm ôtô không đổi và 1,2.104N Xe ôtô nào? 25.9 Một lực F không đổi làm vật bắt đầu chuyển động (v o =0) và đạt vận tốc v sau quãng đương s Nếu tăng lực tác dụng lên lần thì vận tốc vật đạt bao nhiêu cùng quãng đường s? 25.10 Hai xe khối lượng m1 và m cùng chạy trên đường nằm ngang song song, không ma sát, có vận tốc v và v 2; Trong đó m 1=2.m2 và các động W đ1=(1/2).Wđ2 Nếu xe thứ tăng vận tốc thêm m/s2 thì động xe Hãy tính v1 và v2 25.11 Một xe trạng thái nghỉ trên đường ngang dài 20m với lực có độ lớn không đổi 300N có phương hợp độ dời góc 300 Lực cản ma sát coi không đổi và 200N Tính công lực và động cuối đoạn đường là bao nhiêu? 25.12 Khẩu pháo khối lượng M và viên đạn khối lượng m nằm trên pháo đặt trên mặt phẳng ngang không ma sát Hệ đứng yên Khi viên đạn bắn lên phía trước thì pháo giật lùi phía sau Tính tỉ số động đạn và pháo theo M và m 25.13 Một vật khối lượng 100 kg nằm yên mạt phẳng ngang không ma sát Lúc t = 0, người ta tác dụng lên vật lực kéo F = 500N không đổi Sau thời gian nào đó, vật s = 10m Tính vận tốc vật vị trí đó trường hợp sau: a) Lực F nằm ngang b) Lực F hợp phương ngang góc α với sin α = 3/5 25.14 Một viên đạn khối lượng 50g bay ngang với vận tốc không đổi 200 m/s a Viên đạn đến xuyên qua gổ và chui sâu 4cm Tính lực cản trung bình gỗ lên đạn b Nếu gỗ đó dày cm thì viên đạn chui qua gỗ và bay ngoài Xác định vận tốc đạn lúc bay khỏi gỗ (4) 25.15 Chọn phát biểu đúng Động vật tăng gấp đôi khi: a m không đổi, v tăng gấp hai c m tăng gấp hai, v giảm còn b m giảm còn nữa, v tăng gấp hai d m không đổi, v giảm còn 25.16 Khi vận tốc vật tăng gấp đôi, khối lượng tăng gấp đôi thì động năng: a tăng gấp đôi b/ tăng gấp c tăng gấp d tăng gấp §26 THẾ NĂNG I KIẾN THỨC : Thế trọng trường : Thế trọng trường vật là dạng lượng tương tác Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí vật trọng trường Wt = mgz Trong đó: m là khối lượng ; g là gia tốc trọng trường ; z LÀ VỊ TRÍ CỦA VẬT SO GỐC THẾ NĂNG Thế đàn hồi : Trong đó :Wt là đàn hồi (J); k là độ cứng lò xo (N/m); l là độ biến dạng lò xo (m) Wt k ( l ) 2 II.BÀI TẬP: 26.1 Thế vật nặng kg đáy giếng sâu 10m so với mặt đất nơi có gia tốc g=10m/s là bao nhiêu? (chọn mặt đất ) ĐS: -200J 26.2 Vật nhỏ thả không vận tốc đầu từ A cách mặt đất 45m Bỏ qua ma sát, tìm: a) Vận tốc vật lúc chạm đất? b) Vận tốc độ cao nửa so độ cao ban đầu? c) Vị trí vật có động d) Độ lớn vận tốc vật có động gấp lần 26.3 Tác dụng lực F = 5,6 N vào lò xo theo phương trục lò xo thì lò xo dãn 2,8cm a Độ cứng lò xo có giá trị là bao nhiêu? ĐS: 200N/m b Thế đàn hồi có giá trị là bao nhiêu? ĐS: 0,0784J c Công lực đàn hồi thực lò xo kéo dãn thêm từ 2,8 cm đến 3,8cm là? -0,056J 26.4 Một cần cẩu nâng containơ khối lượng 3000kg từ mặt đất lên cao 2m , sau đó đổi hướng và hạ nó xuống sàn ôtô tải độ cao cách mặt đất 1,2m Cho g = 9,8m/s2 a Thế containơ độ cao 2m là? ĐS: 58800J b Độ biến thiên containơ hạ từ độ cao 2m xuống sàn ôtô là: ĐS: 23520J 26.5 Một lò xo nằm ngang Khi tác dụng lực F =5N dọc theo lò xo thì làm nó dãn 2cm Khi đó: a Độ cứng lò xo có giá trị ? ĐS :250N/m b Thế đàn hồi lò xo đó là? ĐS: 0,05J 26.6 Một vật có khối lượng 1,5kg rơi tự từ độ cao 25m xuống đất Lấy g=10m/s Chọn gốc điểm rơi a Tính vật điểm bắt đầu rơi và mặt đất ? b Tính vật điểm sau nó rơi 0,5s? §27 CƠ NĂNG I KIẾN THỨC: (5) CƠ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG: Cơ TRỌNG TRƯỜNG là tổng động và TRỌNG TRƯỜNG Trong đó:W là năng(J) W = Wđ + Wt hay mv mgz W= 2 Sự bảo toàn vật chuyển động trọng trường: Khi vật chuyển động chịu tác dụng trọng lực thì vật là đại lượng bảo toàn W1 = W2 <=> Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 mv1 mgz1 mv22 mgz2 <=> 3.Cơ ĐÀN HỒI: Khi vật chịu tác dụng lực đàn hồi, ĐÀN HỒI tổng động và ĐÀN HỒI vật là đại lượng bảo toàn W1 = W2 <=> Wđ1 + Wtđh1 = Wđ2 + Wtđh2 Trong đó : k là độ cứng lò xo lò xo vị trí (m) 1 mv1 k (l1 )2 mv22 k (l2 ) 2 2 <=> (N/m) ; l1 là độ biến dạng l2 là độ biến dạng lò xo vị trí (m) 4.Định luật bảo toàn : Trong hệ kín không có lực ma sát thì có biến đổi qua lại động và tổng chúng, tức là bảo toàn W1 = W2 <=> Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 II BÀI TẬP : 27.1 Từ độ cao m so với mặt đất ném lên vật có vận tốc đầu m/s biết khối lượng vật kg , lấy g = 10 m/s2 Hỏi vật độ cao đó bao nhiêu ? 27.2 Thả vật có m = 0,5kg độ cao 5m với v o = 2m/s Cơ vật bao nhiêu? ĐS: 26J 27.3 Một vật ném thẳng đứng từ mặt đất lên cao với vận tốc 36km/h Độ cao cực đại mà vật đạt là bao nhiêu ? ĐS : 5m 27.4 Một vật nhỏ trượt không vận tốc đầu từ đỉnh dốc A cao 5m ; Khi xuống đến chân dốc B vận tốc vật là m/s Cơ vật có bảo toàn không? Tại sao? 27.5 Vật khối lượng m = 4Kg đặt độ cao z so với mặt đất, có W t1= 600J Thả tự cho vật rơi tới mặt đất, Lấy g = 10 m/s2 Chọn gốc mặt đất a Độ cao z có giá trị là? 15m b Vận tốc vật qua vị trí gốc có giá trị? 17,32 m/s 27.6 Một vật có m=500g rơi tự từ điểm A có độ cao hA=100m xuống đất, lấy g=10m/s2 a/ Tính Wđ0 và vận tốc vật lúc chạm đất ? (căn 2000) b/ Trong quá trình vật rơi từ A đến O thì đã chuyển từ dạng lượng nào sang dạng nào? 27.7 Một vật ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu v0 =20 m/s a Tính độ cao cực đại? (20 m) b Ở vị trí nào kể từ lúc ném vật có phần ba động năng? 27.8 Một vật có khối lượng 3,0kg rơi không vận tốc đầu từ độ cao 100m,(g = 10 m/s2) a/ Tính động và vật đó độ cao 10m (300 và 2700) (6) b/ Ở độ cao nào thì động ? (50m) 27.9 Một vật có khối lượng 2000g độ cao 10m thả rơi xuống đất với vận tốc 4m/s,lấy g =10m/s2 a) Động năng, năng, vật độ cao đó? (16; 200; 216) b) Động vật vật rơi đến độ cao 9m, vận tốc vật đó là bao nhiêu? (6) 27.10 Một vật có khối lượng 1kg trượt không ma sát, không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng dài 10m và nghiêng góc 300 so với mặt phẳng nằm ngang Khi đến chân mặt phẳng nghiêng, vận tốc vật là bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2 ( ĐS: v = 10) 27.11 Một hòn đá có khối lượng 250 g rơi tự không vận tốc đầu, có động 12,5 J chạm đất Bỏ qua lực cản không khí, lấy g = 10 m/s2 a.Tìm vận tốc hòn đá chạm đất? ĐS: 10m/s b.Hòn đá thả rơi độ cao bao nhiêu? ĐS: 5m c.Đất mền nên hòn đá lún sâu cm vào đất Tìm lực cản trung bình đất? (ĐS: 156.25 J) 27.12 Một lò xo thẳng đứng đầu cố định, đầu trên đỡ vật nhỏ khối lượng m = 8kg Lò xo bị nén 10 cm Lấy g = 10 m/s2 a) Xác đinh độ cứng lò xo b) Nén vật cho lò xo nén thêm 30 cm thả vật nhẹ nhàng Xác định gốc lò xo lúc đó và độ cao mà vật đạt CHƯƠNG V CHẤT KHÍ §28 CẤU TẠO CHẤT THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ * Lực tương tác giữa các chất rắn, lỏng và khí - Ở thể khí lực tương tác yếu, các phân tử cđ hỗn loạn Chất khí không có thể tích và hình dạng riêng - Ở thể rắn lực tương tác mạnh các phân tử vị trí cân cố định Chất rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định - Ở thể lỏng lực tương tác các phân tử lớn thể khí nhỏ thể rắn giữ các phân tử vị trí cân có thể di chuyển Chất lỏng có thể tích xác định có hình dạng phần bình chứa nó Nội dung thuyết động học phân tử chất khí + Chất khí cấu tạo từ các phân tử có kích thước nhỏ so với khoảng cách chúng + Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao + Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình * BÀI TẬP ĐL BOYLE-MARIOTTE 29.1 Một bình có dung tích 10 lít chứa chất khí áp suất 30atm Coi nhiệt độ khí không đổi vá áp suất khí lá atm Nếu mở nút bình thì thể tích chất khí là bao nhiêu ? ĐS :300lít 29.2 Khí nén đẳng nhiệt từ thể tích 20 lít đến thể tích 15 lít,áp suất khí tăng thêm 0,6at Tìm áp suất ban đầu khí? ĐS:1,8 at ( p2 = p1 + 0,6 ) 29.3 Một khối khí nhốt xilanh và pittông áp suất 1,5.10 Pa Nén pittông để thể tích còn 1/3thể tích ban đầu (nén đẳng nhiệt) Áp suất khối khí bình lúc này là bao nhiêu ? 45.10 Pa 29.4 Bơm không khí có áp suất p ❑1 =1at vào bóng có V không đổi là V=2.5 lít Mỗi lần bơm ta đưa 125cm ❑3 không khí vào bóng đó Biết trước bơm bóng chứa không khí áp suất 1at và nhiệt độ không đổi Sau bơm 12 lần, áp suất bên bóng là bao nhiêu ? 1.6 29.5 Một lượng khí có thể tích lít, áp suất 1,5P0 atm Được nén đẳng nhiệt lúc thể tích còn lít áp suất khí tăng thêm 0,75 atm Áp suất ban đầu khí là bao nhiêu? ĐS: 1atm * BÀI TẬP ĐL CHARLES (7) 30.1 Biết áp suất lượng khí hydro ❑0 c la 700mmHg Nếu thể tích khí giử không đổi thì áp suất lượng đó 30 ❑0 c là bao nhiêu? ĐS : 777mmHg 30.2 Một bình nạp khí nhiệt độ 330C áp suất 3.105Pa Sau đó bình chuyển đến nơi có nhiệt độ 370C thì áp suất bình là bao nhiêu? ĐS: 3,039215.105 Pa 30.3 Tính áp suất lượng khí 300C, biết áp suất 00C là 1,2.105 Pa và thể tích khí không đổi ĐS: 1,33.105 30.4 Một lượng khí có áp suất lớn chứa bình có thể tích không đối Nếu có 50% khối lượng khí khỏi bình và nhiệt độ tuyệt đối bình tăng thêm 50% thì áp suất khí bình thay đổi nào? 30.5 Bình kín có nhiệt độ là bao nhiêu ? Nếu nung nóng nó lên thêm 70K thì áp suất tăng lên 1,2 lần 350K 30.6 Một bình chứa khí nhiệt độ 270C và áp suất 40atm Tính nhiệt độ chất khí áp suất giảm 10% 30.7 Khi nung nóng đẳng tích khối khí thêm 1K thì áp suất khí tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu Tính nhiệt độ đầu khí ĐS : 360K * BÀI TẬP QT ĐẲNG ÁP 31.1 Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế 40 cm khí hidrô áp suất 750 mmHg và nhiệt độ 270C Tính thể tích lượng khí điều kiện chuẩn ĐS : 36 cm3 31.2 Cho lượng khí H2 không đổi trạng thái ban đầu có các thông số sau: 40cm3, 750 mmHg vànhiệt độ 270C.Nếu sang trạng thái khác áp suất tăng thêm 10mmHg và nhiệt độ giảm còn 0C thì thể tích ứng với trạng thái này là bao nhiêu? ĐS : 35.9 cm3 31.3 Một lượng khí đựng xilanh có pit-tông chuyển động Các thông số trạng thái lượng khí này là: 2atm, 15 lít, 300K Khi pit-tông nén khí, áp suất khí tăng lên tới 3,5 atm, thể tích giảm còn 12 lít Xác định nhiệt độ khí nén ĐS : 420 K 31.4 Trong xi lanh động có chứa lượng khí nhiệt độ 40 0C và áp suất 0,6 atm Sau bị nén, thể tích khí giảm lần và áp suất tăng lên đến atm Tính nhiệt độ khí cuối quá trình nén.652 31.5 Nếu nhiệt độ lượng khí tăng từ 270K lên đến 540K thì thể tích tăng lên lượng ∆V = 20lít Thể tích ban đầu khí là bao nhiêu ? ĐS: 20 lít 31.6 Trong xi lanh động đốt có 2dm hỗn hợp khí đốt áp suất 1atm và nhiệt độ 470C Pít tông nén xuống làm cho thể tích hỗn hợp khí còn 0,2dm và áp suất tăng lên tới 15atm Nhiệt độ hỗn hợp khí nén đó là bao nhiêu? ĐS: 480K 31.7 Một bong bóng có thể tích 4,55l nhiệt độ 250C để vào tủ lạnh thì thể tích giảm còn 4,02l Nhiệt độ bên tủ lạnh là? ĐS: - 9,710 C o 31.8 Một bình khí thể tích 10 lít, áp suất atm 27 C a Nếu dãn đẳng nhiệt đến thể tích 15 lít thì áp suất bao nhiêu? ĐS: atm o b Khi thể tích là 20 lít, nhiệt độ còn C thì áp suất là bao nhiêu? ĐS: 2,8 atm 31.9 Một lượng khí có áp suất 750mmHg, nhiệt độ 27oC và thể tích 76cm3 Tính thể tích khí điều kiện chuẩn ĐS: 68,25 cm3 (8)