- Trang chủ >>
- THPT Quốc Gia >>
- Lý
Đề ôn tạp kiến thức môn vật lý lớp 10 nâng cao 2018 mới nhất
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (583.9 KB, 41 trang )
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
Cơ sở Dạy học KHAI SÁNG.367
Thầy NGUYỄN TRUNG HIẾU
Đông Thạnh - Hóc Môn –Tp.HCM
________oOo________
Bài Tập
2017 - 2018
THPT
NÂNG CAO
PHÂN DẠNG
CHUẨN
NÂNG CAO
ÔN TẬP
VẬT LÝ 10
Họ và Tên HS:…………………………………………………………..
LƯU HÀNH NỘI BỘ
/>_____________Trang -1-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
CHỦ ĐỀ III: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG.
CHUYỂN ĐỘNG BẰNG PHẢN LỰC.
A. LÝ THUYẾT
ur
r
p mv � p mv
1.Động lượng:
- Đơn vị của động lượng: kg.m/s
2. Định lý biến thiên
động
ur uu
r uu
r lượng
ur
p p2 p1 F t
ur
ur
Trong đó F t = xung lượng của lực F trong khoảng thời gian t
3. Hệ kín: là hệ không có ngoại lực tác dụng
ur hoặc
r nếu có thì các lực này phải triệt tiêu lẫn nhau.
�F 0
ngoailuc
4. Định luật bảo
ur toàn
uu
r động
uuuuuu
rlượng : Vecto động lượng toàn phần của hệ kín được bảo toàn.
p p ' cos nt
ur uur
uuu
r uuuuuu
r
p1 p2 ..... pN cos nt
Một hệ cô lập có u
N
r vật thì:
uu
r
uu
r
uur
uur
uur
m1 v1 m2 v2 ..... mn vn m1 v '1 m2 v '2 ..... mn v 'n
5. Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực
Trong một hệ kín nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng, thì theo định luật bảo toàn
động lượng, phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại sao cho:
B. BÀI TẬP
TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Chọn câu phát biểu đúng : trường hợp nào sau đây là hệ kín (hệ cô lập ) ?
A. Hai viên bi chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang
B. Hai viên bi chuyển động trên mặt phẳng nghiêng
C. Hai viên bi rơi thẳng đứng trong không khí
D. Hai viên bi chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang
Câu 2. Chọn câu phát biểu đúng : Động lượng của vật bảo toàn trong trường hợp nào sau đây ?
A. Vật đang chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng nằm ngang
B. Vật đang chuyển động tròn đều
C. Vật đang chuyển động nhanh dần đều trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát
D. Vật đang chuyển động chậm dần đều trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát
Câu 3. Chọn câu phát biểu sai :
A. Động lượng của mỗi vật trong hệ kín có thể thay đổi
B. Động lượng của vật là đại lượng véctơ
C. Động lượng của một vật có độ lớn bằng tích khối lượng và vận tốc của vật
D. Động lượng của một hệ kín luôn luôn thay đổi
Câu 4. Chọn câu phát biểu sai :
A. Động lượng của vật là đại lượng véctơ
B. Độ biến thiên động lượng của vật trong một khoảng thời gian ngắn bằng xung của lực tác dụng lên
vật trong khoảng thời gian đó
C. Khi vật ở trạng thái cân bằng thì động lượng của vật bằng không
D. Véctơ động lượng cùng hướng với véctơ vận tốc
Câu 5. Chọn câu phát biểu đúng : Hai vật có cùng khối lượng m ,chuyển động với vận tốc có độ lớn
bằng nhau .Động lượng của hệ hai vật sẽ được tính theo biểu thức nào sau đây ?
→
→
→
→
→
→
→
A. p =2mv1
B. p =2mv2
C. p =m(v1+v2 )
D. Cả A,B,C
Câu 6. Chọn câu phát biểu đúng : Khi nói về chuyển động thẳng đều ,phát biểu nào sau đây là đúng
/>_____________Trang -2-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
A. Động lượng của vật không thay đổi
B. Xung của lực bằng không
C. Độ biến thiên động lượng bằng không
D.Cả A,B và C đều đúng .
Câu 7. Chọn câu phát biểu đúng : Trong các hiện tượng sau đây ,hiện tượng nào không liên quan đến
định luật bảo toàn động lượng ?
A. Vận động viên dậm đà để nhảy
B. Người nhảy từ thuyền lên bờ làm cho thuyền chuyển động ngược lại
C. Xe ôtô xả khói ở ống thải khi chuyển động
D.Các hiện tượng nêu trên đều không liên quan đến định luật bảo toàn động lượng ?
Câu 8. Chọn câu phát biểu đúng : Một khẩu súng có viên đạn khối lượng m = 25g ,nằm yên trong
súng .Khi bóp cò ,đạn chuyển động trong nòng súng hết 2,5 ms và đạt được vận tốc khi tới đầu nòng
súng là 800m/s .Lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng là :
A. 8N
B. 80N
C. 800N
D.8000N
Câu 9. Chọn câu trả lời đúng : Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 200g ,m2= 300g có vận tốc v1
=3m/s ,v2=2m/s .biết vận tốc của chúng cùng phương ,ngược chiều .Độ lớn động lượng của hệ là:
A. 1,2 kgm/s
B. 0
C. 120kgm/s
D. 60 2 kgm/s
Câu 10. Chọn câu phát biểu đúng : Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 1kg ,m2= 4kg có vận tốc v1
=3m/s ,v2=1m/s .Biết vận tốc của chúng vuông góc với nhau .Độ lớn động lượng của hệ là
A. 1 kgm/s
B. 5 kgm/s
C. 7 kgm/s
D. Một giá trị khác
Câu 11. Chọn câu phát biểu đúng : Một súng có khối lượng M = 400kg được đặt trên mặt đất nằm
ngang .Bắn một viên đạn khối lượng m = 400g theo phương nằm ngang .Vận tốc của đạn là v
=50m/s .Vận tốc giật lùi của súng là
A. -5mm/s
B. -5cm/s
C.- 5m/s
D.-50cm/s
TỰ LUẬN:
Dạng 1: Tính động lượng, xung lượng-độ biến thiên động lượng của một vật, một hệ
LƯU Ý:
- Động lượng của hệ vật
ur uu
r uur
p p1 p2
ur
ur
p1 ��p 2 � p p1 p2
Nếu:
ur
ur
p
�
�
p 2 � p p1 p2
1
Nếu:
ur ur
p1 p 2 � p p12 p2 2
Nếu:
uu
r uur
�
p1 , p2 � p 2 p12 p2 2 2 p1. p2 .cos
Nếu:
Tính xung lượng của lực, độ biến thiên động lượng( dạng khác của định luật II Niuton)
ur ur ur
uu
r
ur ur
p p 2 p1 mv2 mv1 F t
- Nếu các vector cùng phương thì biểu thức trở thành
F t p2 p1
- Vecto nào cùng chiều(+) thì có giá trị (+)
- Vecto nào ngược chiều(+) thì có giá trị (-)
Bài 1. Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 2 kg, m2 = 3kg có vận tốc v1 = 3 m/s, v2 = 2 m/s. Tính độ
lớn động lượng của hệ trong các trường hợp sau:
/>_____________Trang -3-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
ur
uu
r
v
v
a. Biết ur1 cùng phương cùng chiều với 2uu
r.
v
v2
b. Biết ur1 cùng phương ngược
uu
r chiều với .
v
v
c. Biết 1 vuông gốc với 2 .
Bài 2. Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 4 kg chuyển động với các vận tốc v 1 = 3 m/s và v2 = 1
m/s.
Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) của hệ trong các trường hợp :
v
a. 1 và v 2 cùng hướng.
b. v 1 và v 2 cùng phương, ngược chiều.
c. v 1 và v 2 vuông góc nhau
0
ngang với động lượng ban đầu có độ lớn
Bài 3. Một hòn đá được ném xiên một góc 30 so với phương
ur
bằng 2 kgm/s từ mặt đất. Tính độ biến thiên động lượng P khi hòn đá rơi tới mặt đất.(bỏ qua sức
cản)
Bài 4. Một vật nhỏ khối lượng m = 2kg rơi tự do. Tính độ biến thiên động lượng của vật từ thời điểm
thứ ba đến thời điểm thứ năm kể từ lúc bắt đầu rơi. Lấy g =10 m/s2
Bài 5. Một quả bóng có khối lượng m = 1,2 kg, đang bay với vận tốc v1 = 3 m/s thì đập vuông góc vào
một bức tường thẳng đứng, bay ngược trở lại theo phương vuông góc với bức tường với vận tốc v2 = 2
m/s. Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng.
Bài 6. Một lực 30N tác dụng vào vật m = 200g đang nằm yên, thời gian tác dụng 0,025 s. Xác định :
a. Xung lượng của lực tác dụng trong khoảng thời gian đó.
b. Vận tốc của vật.
Bài 7. Một quả bón có khối lượng m = 500g, đang bay ngang với vận tốc v1 = 4 m/s thì đập vào một
bức tường thẳng đứng dưới góc tới = 300, bay ngược trở lại theo quy luật phản xạ gương với bức
tường với vận tốc v2 = v1. Tính xung của lực tác dụng của tường lên quả bóng.
Bài 8. Tìm tổng động lượng (hướng và độ lớn) của hệ hai vật có khối lượng bằng nhau m1 = m2 = 1kg.
Vận tốc của vật 1 có độ lớn v1 = 1m/s và có hướng không đổi. Vận tốc của vật hai độ lớn v2 = 2m/s và:
a. Cùng hướng với vật 1
b. Cùng phương, ngược chiều.
c. Có hướng nghiêng góc 600 so với v1.
Bài 9. Một viên đạn có khối lượng m=10g, vận tốc 800m/s sau khi xuyên thủng 1 bức tường vận tốc
của viên đạn chỉ còn 200m/s. Tìm độ biến thiên động lượng của viên đạn và lực cản trung bình mà
tường tác dụng vào viên đạn, thời gian đạn xuyên qua tường là 1/1000s.
Bài 10. Một khẩu súng trường có viên đạn khối lượng m = 20g nằm yên trong súng. Khi bóp cò, đạn
chuyển động trong nòng súng hết 2 m/s và đạt được vận tốc khi tới đầu nòng súng là 700 m/s. Tính
lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng.
Dạng 2: Định luật bảo toàn động lượng
Định luật: Tổng
uu
r động
ur lượng của hệ kín luôn được bảo toàn
p1 p 2 const
*Phương pháp giải bài toán áp dụng định luật bảo toàn động lượng
- Bước 1: Xác định hệ khảo xác phải là hệ cô lập
uu
r
p
- Bước 2: Viết biểu thức động lượng của hệ trước khi va chạmuur t
ps
- Bước 3: Viết biểu thức động lượng của hệ sau khi va chạm
uu
r uur
p ps
- Bước 3:Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ t
- Bước 4: Chuyển phương trình thành dạng vô hướng bằng 2 cách :
+ Phương pháp chiếu
+ Phương pháp hình học
*. Những lưu ý khi giải các bài toán liên quan đến định luật bảo toàn động lượng:
/>_____________Trang -4-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
a. Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) cùng
'
phương, thì biểu thức của định luật bảo toàn động lượng được viết lại:
m1v1 + m2v2 = m1 v1 + m2
v '2
Trong trường hợp này ta cần quy ước chiều dương của chuyển động.
- Nếu vật chuyển động theo chiều dương đã chọn thì v > 0;
- Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương đã chọn thì v < 0.
b. Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) không cùng
phương, thì ta cần sử dụng hệ thức vector: p s = p t và biểu diễn trên hình vẽ. Dựa vào các tính chất
hình học để tìm yêu cầu của bài toán.
c. Điều kiện áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
- Tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không.
- Ngoại lực rất nhỏ so với nội lực
- Thời gian tương tác ngắn.
ur
ur
F
ngoai luc �0
- Nếu
nhưng hình chiếu của F ngoai luc trên một phương nào đó bằng không thì động lượng
bảo toàn trên phương đó.
VẬN DỤNG:
Bài 1. Một khẩu súng đại bác nằm ngang khối lượng m s = 1000kg, bắn một viên đoạn khối lượng m đ =
2,5kg. Vận tốc viên đoạn ra khỏi nòng súng là 600m/s. Tìm vận tốc của súng sau khi bắn.
Bài 2. Toa tàu thứ nhất đang chuyển động với vận tốc v 1=15m/s đến va chạm với toa tàu thứ 2 đang
đứng yên có khối lượng gấp đôi toa tàu thứ nhất. Sau va chạm 2 toa tàu móc vào nhau và cùng chuyển
động. Tính vận tốc của 2 toa sau va chạm .
Bài 3. Một vật có khối lượng 25kg rơi nghiêng một góc 60 0so với đường nằm ngang với vận tốc
36km/h vào 1 xe goong chứa cát đứng trên đường ray nằm ngang. Cho khối lượng xe 975kg. Tính vận
tốc của xe goong sau khi vật cắm vào
Bài 4. Một người có khối lượng m 1=50kg nhảy từ một chiếc xe có khối lượng m 2=80kg đang chuyển
động theo phương ngang với vận tốc v=3m/s. Biết vận tốc nhảy đối với xe là v 0=4m/s. Tính vận tốc
sau khi người ấy nhảy
a. Cùng chiều
b. Ngược chiều
Bài 5. Một viên đạn có khối lượng 2 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì nổ thành 2
mảnh có khối lượng bằng nhau. Biết mảnh thứ nhất bay theo phương nằm ngang với vận tốc 500m/s,
hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu?
Bài 6. Một viên đạn đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 80 m/s thì nổ ra thành hai mảnh, mảnh
thứ nhất có khối lượng gấp đôi mảnh thứ hai, có vận tốc hướng theo phương nằm ngang và độ lớn vận
tốc v1 = 90 m/s. Tính độ lớn vận tốc và phương của mảnh thứ hai.
Bài 7. Một viên đạn khối lượng 2 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250 m/s thì nổ thành hai
mảnh có khối lượng bằng nhau. Biết mảnh thứ nhất bay với vận tốc 250 m/s theo phương lệch góc 60 0
so với đường thẳng đứng. Hỏi mảnh kia bay theo phương nào với vận tốc bằng bao nhiêu?
Bài 8. Một viên đạn khối lượng 1kg đang bay theo phương thẳng đứng với vận tốc 500m/s thì nổ thành
hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500 2 m/s.
Hỏi mảnh thứ hai bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu?
Bài 9. Một xe ôtô có khối lượng m 1 = 3 tấn chuyển động thẳng với vận tốc v 1 = 1,5m/s, đến tông và
dính vào một xe gắn máy đang đứng yên có khối lượng m2 = 100kg. Tính vận tốc của các xe
/>_____________Trang -5-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
Bài 10. Một xe chở cát có khối lượng m1=390kg chuyển động theo phương ngang với vận tốc v 1=8m/s.
Hòn đá có khối lượng m2=10kg bay đến cắm vào bao cát. Tìm vận tốc của xe sau khi hòn đá rơi vào
trong 2 TH sau:
a. Hòn đá bay ngang, ngược chiều với xe với vận tốc v2=12m/s
b. Hòn đá rơi thẳng đứng
Bài 11. Một toa xe khối lượng 4 tấn chuyển động đén va chạm vào toa xe thứ 2 có khối lượng 2 tấn
đang đúng yên sau đó cả 2 cùng chuyển động với vận tốc 2m/s. Hỏi trước khi va chạm với toa thứ 2 thì
toa thứ nhất có vận tốc là bao nhiêu?
Bài 12. Một xe có khối lượng m1=10 tấn, trên xe có gắn một khẩu súng đại bác 5 tấn. Đại bác bắn 1
phát đạn theo phương ngang với vận tốc 500m/s. Đạn có khối lượng 100kg.Tìm vận tốc của xe ngay
sau khi bắn, nếu :
a. Ban đầu xe đứng yên
b. Xe đang chạy với vận tốc 18km/h
Bài 13. Hai vật có m1 = 300g, m2 = 200g chuyển động trên đường nằm ngang không ma sát. Ban đầu,
vật m2 nằm yên, vật m1 chuyển động với vận tốc v1 = 20 cm/s đến va chạm với vật m2. Nếu sau va
chạm, vật m1 nằm yên thì vận tốc của vật m2 bằng bao nhiêu?
Bài 14. Một vật có khối lượng m = 3kg đang đứng yên thì nổ thành hai mảnh. Mảnh 1 có m1 = 1,5 kg,
chuyển động theo phương ngang với vận tốc 10 m/s. Hỏi mảnh 2 chuyển động theo hướng nào, với
vận tốc bao nhiêu?
Bài 15. Một toa xe có khối lượng m1 = 3 tấn chạy với vận tốc v1 = 4m/s đến va chạm vào một toa xe
đứng yên có khối lượng m2 = 5 tấn. Toa này chuyển động với vận tốc v2 = 3 m/s. Toa một chuyển động
thế nào sau va chạm?
Dạng 3: Chuyển động bằng phản lực
Bài 1. Một súng có khối lượng M = 25kg được đặt trên mặt đất nằm ngang. Bắn một viên đạn khối
lượng m = 200g theo phương nằm ngang. Vận tốc của đạn là v = 100m/s. Tính vận tốc giật lùi V’ của
súng.
Bài 2. Khối lượng của súng là 4kg và của đạn là 50g. Lúc thoát khỏi nòng súng, đạn có vận tốc
800m/s. Tính vận tốc giật lùi của súng
Bài 3. Một tên lửa có khối lượng 50 tấn đang bay thẳng đứng lên với vận tốc v = 200m/s so với mặt đất
thì phụt ra một nhiên liệu có khối lượng 10 tấn tức thời ra phía sau với vận tốc không đổi v1 = 600m/s
so với tên lửa.Tính vận tốc v2 của tên lửa so với mặt đất ngay sau đó.
Bài 4. Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 100 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với trái đất thì
phụt ra một nhiên liệu có khối lượng 20 tấn tức thời với vận tốc không đổi v1 = 500m/s so với tên
lửa.Tính vận tốc của tên lửa sau khi phụt khí trong hai trường hợp:
a. Phụt ra phía sau (ngược chiều bay).
b. Phụt ra phía trước. Bỏ qua sức hút của trái đất.
/>_____________Trang -6-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
CHỦ ĐỀ IV: CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
A. LÝ THUYẾT
1.Công thực
ur hiện
-Khi lực F không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng
hợp với hướng của lực góc thì công thực hiện bởi lực đó được tính bằng CT
A Fs cos Pt
-Các trường hợp xảy ra:
+ = 0o => cos = 1 => A = Fs > 0: lực tác dụng cùng chiều với chuyển động.
+ 0o < < 90o => cos > 0 => A > 0;
Hai trường hợp này công có giá trị dương nên gọi là công phát động.
+ = 90o => cos = 0 => A = 0: lực không thực hiện công;
+ 90o < < 180o => cos < 0 => A < 0;
+ = 180o => cos = -1 => A = -Fs < 0: lực tác dụng ngược chiều với chuyển động.
Hai trường hợp này công có giá trị âm, nên gọi là công cản;
2.Tính công suất
- Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian
A
P F .v.cos
t
(W)
- Oat là công suất của một thiết bị thực hiện công bằng 1J trong thời gian 1s 1W=1J/1s
*Ý nghĩa: Là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công nhanh hay chậm
*Lưu ý:
-Vật chuyển động thẳng đều
s = v.t
1
s v0t a.t 2
2
2
2
v vo 2a.s
-Vật chuyển động thẳng biến đổi đều
- Nếu vật chịu tác dụng của nhiều lực thì công của hợp lực F bằng tổng công của các lực tác dụng lên
vật
3. Hiệu suất: Hiệu suất là tỉ số giữa công ích A’ của máy và công A do lực phát động thực hiện
A'
H
A
B. Bài tập
TRẮC NGHIỆM:
/>_____________Trang -7-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
Câu 1. Chọn câu trả lời đúng : Lực thực hiện công âm khi vật chuyển động trên mặt phẳng nằm
ngang
A. Lực ma sát
B. Lực phát động
C. Lực kéo
D. Trọng lực
Câu 2. Chọn câu phát biểu đúng : Công của lực tác dụng lên vật bằng không khi góc hợp giữa lực tác
dụng và chiều chuyển động là :
A. 00
B. 600
C. 1800
D. 900
Câu 3. Chọn câu trả lời đúng : Khi lực F cng chiều với độ dời s thì :
A. Công A > 0
B. Công A < 0
C. Công A ≠ 0
D. Công A = 0
Câu 4. Chọn câu trả lời đúng :Khi một vật trượt xuống trên một mặt phẳng nghiêng hợp với mặt
phẳng ngang một
góc .Công do lực ma sát thực hiện trên chiều dài S của mặt phẳng nghiêng là :
A. Ams = μ.m.g.sin
B. Ams = - μm.g.cos
C. Ams = μ.m.g.sin.S
D. Ams = - μ.m.g.cos.S
Câu 5. Chọn câu trả lời đúng : Khi một vật trượt đi lên trên một mặt phẳng nghiêng hợp với mặt
phẳng ngang một góc .Công do trọng lực thực hiện trên chiều dài S của mặt phẳng nghiêng là :
A. Ap = m.g.sin.S
B. Ap = m.g.cos.S
C. Ap = - m.g.sin.S
D. Ap = - m.g.cos.S
Câu 6. Chọn câu trả lời đúng : Ki lô óat giờ là đơn vị của
A. Hiệu suất
B. Công suất
C. Động lượng
D. Công
Câu 7. Chọn câu sai :Khi vật chuyển động trượt xuống trên mặt phẳng nghiêng
A. Lực ma sát sinh công cản
B. Thành phần tiếp tuyến với mặt phẳng nghiêng của trọng lực sinh công phát động
C. Phản lực của mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật sinh công cản
D. Thành phần pháp tuyến với mặt phẳng nghiêng của trọng lực không sinh công
Câu 8. Chọn câu trả lời đúng :Một cần cẩu thực hiện một công 120kJ nâng thùng hàng khối lượng
600kg lên cao 10m .Hiệu suất của cần cẩu là :
A. 5%
B. 50%
C. 75%
D. Một giá trị khác
Câu 9. Chọn câu trả lời đúng : Một máy bay phản lực có trọng lượng P = 3 000 000N với công suất
động cơ P1 = 75MW cất cánh và đạt độ cao h =1000m .Biết sức cản của không khí là 750 000N .Thời
gian cất cánh của máy bay là :
A. 5s
B. 25s
C. 50s
D. 75s
Câu 10. Chọn câu trả lời sai :khi nói về công của trọng lực
A. Công của trọng lực luôn luôn mang giá trị dương
B. Công của trọng lực bằng không khi vật chuyển động trên mặt phẳng ngang
C. Công của trọng lực bằng không khi quỹ đạo của vật là một đường khép kín
D. Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng của vật
Câu 11. Vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng nằm ngang với vận tốc 72km/h .Dưới tác dụng của
lực F = 40N ,có hướng hợp với phuơng chuyển động góc α = 600 .Công mà vật thực hiện được trong
thời gian 1 phút :
A.48kJ
B.24kJ
C.24 3 Kj
D.12kJ
Câu 12. Công suất của một người kéo một thùng nước có khối lượng 10kg chuyển động đều từ một
giếng có độ sâu 10m trong thời gian 0,5 phút là:
A.220W
B.33,3W
C.3,33W
D.0,5kW
Câu 13. Một vật khối lượng 100g trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 5m
,nghiêng một góc α = 300 so với mặt phẳng ngang .Hệ số ma sát là 0,1 .Lấy g =10m/s2 .Công của lực
ma sát trong quá trình chuyển động từ đỉnh đến chân mặt phẳng nghiêng là :
A.0,5J
B.- 0,43J
C.- 0,25J
D.0,37 J
TỰ LUẬN:
Bài 1. Kéo một vật có khối lượng m=50kg trượt trên sàn nhà được 5m dưới tác dụng của 1 lực F=50N
theo phương ngang , hệ số ma sát giữa vật và sàn là 0,2
a. Tính công của lực F
b. Tính công của lực ma sát
/>_____________Trang -8-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
Bài 2. Người ta kéo một cái thùng nặng 30kg trượt trên sàn nhà bằng một dây hợp với phương nằm
ngang một góc 450, lực tác dụng lên dây là 150N. Tính công của lực đó khi thùng trượt được 15m. Khi
thùng trượt công của trọng lực bằng bao nhiêu?
Bài 3. Một xe con khối lượng 1,5 T, bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được quãng đường
100m thì vận tốc đạt được 10m/s. Hệ số ma sát giữa xe và mặt đường là μ = 0,04. Tính công của các
lực tác dụng lên xe trên quãng đường 100m đầu tiên. Lấy g = 10m/s2.
Bài 4. Một ôtô có khối lượng m = 1,2 tấn chuyển động đều trên mặt đường nằm ngang với vận tốc v =
36km/h. Biết công suất của động cơ ôtô là 8kw. Tính lực ma sát của ôtô và mặt đường.
Bài 5. Dưới tác dụng của một lực không đổi nằm ngang, một xe đang đứng yên sẽ chuyển động thẳng
nhanh dần đều đi hết quãng đường s = 5m đạt vận tốc v = 4m/s. Xác định công và công suất trung bình
của lực, biết rằng khối lượng xe m = 500kg, hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường nằm ngang μ
=0,01. Lấy g = 10m/s2.
Bài 6. Một máy kéo một vật có khối lượng 100kg chuyển động thẳng đều không ma sát lên độ cao 1m.
Tính công của máy đã thực hiện khi
a. Kéo vật lên thẳng đứng
b. Kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng dài 5m
Bài 7. Một vật có khối lượng 10kg trượt trên đường nằm ngang dưới tác dụng của lực F=20N cùng
hướng chuyên động . Hệ số ma sát trên đường là 0,1. Tính công của lực kéo ? Công của lực cản ? Biết
vật đi được quãng đường 5m
Bài 8. Một vật chuyển động đều trên mặt phẳng ngang dài 100m với vận tốc 72km/h nhờ lực kéo
F=40N có phương hợp với phương ngang 1 góc 600. TÍnh công và công suất của lực F
Bài 9. Tính công và công suất của một người khi kéo một vật có khối lượng 30kg lên cao 2m. Vật
chuyển động đều hết 2s.
Bài 10.Một người kéo một chiếc xe có khối lượng 50kg di chuyển trên đường ngang môt đoạn đường
100m. Hệ số ma sát là 0,05. Tính công của lực kéo khi
a.
Xe chuyển động đều
b.
b.Xe chuyển động với gia tốc a=1m/s2
Bài 11. Một xe có khối lượng 1500kg đang chuyển động với vận tốc 36km/h thì tắt máy. Sau 10s xe
dừng lại. Tính công và độ lớn của lực ma sát của chuyển động
Bài 12. Kéo đều 1 vật có khối lượng 10 tấn từ mặt đât lên cao theo phương thẳng đứng đến độ cao
8m.Tính công của lực :
a.
F?
b.
b.P ?
Bài 13. Một xe vận tải có khối lượng 25 tấn đang chuyển động với vận tốc 50,4 km/h trên mặt đường
nằm ngang thì tắt máy chuyển động chậm dần đều dưới tác dụng của lực ma sát và dừng lại. Biết hệ số
ma sát trượt giữa lốp xe và mặt đường là t = 0,25. Lấy g = 10 m/s2. Tính :
a. Thời gian từ lúc xe tắt máy đến lúc xe dừng lại.
b. Quãng đường xe đi được từ lúc tắt máy đến lúc xe dừng lại.
c. Công và công suất trung bình của lực ma sát trong thời gian.
Bài 14. Một vật có khối lượng m = 1,2 kg trượt không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc có độ cao h = 4m,
có góc nghiêng = 30 0 so với mạt phẳng nằm ngang. Xác định công và công suất trung bình của
trọng lực sinh ra trên đường đó. Bỏ qua ma sát của mặt phẳng nghiêng.
Bài 15. Một cần cẩu cần thực hiện một công 100kJ một thùng hàng khối lượng 500kg lên cao 15m
trong thời gian 20s. Tính công suất trung bình và hiệu suất của cần cẩu.
/>_____________Trang -9-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
CHỦ ĐỀ V: ĐỘNG NĂNG – ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG
A.LÝ THUYẾT
1.Động năng của một vật có khối lượng m đang chuyển đông với vận tốc v là năng lượng mà vật có
được do chuyển động và được xác định theo công thức
1 2
mv
Wđ= 2
Tính chất :
+ Động năng là một đại lượng vô hướng và luôn dương
+ Đơn vị Jun (J)
2.Định lý biến thiên động năng :Độ biến thiên động năng của một vật bằng tổng công của ngoại lực
tác dụng lên vật
Wd Wd 2 Wd 1 �Angluc
1
1
mv2 2 mv12 �Fngoailuc .s
2
2
+ Nếu A > 0 � Wd 2 Wd 1 � Động năng tăng
+ Nếu A < 0 � Wd 2 Wd 1 � Động năng giảm
Chú ý :
�F
ngoailuc
là tổng tất cả các lực tác dụng lên vật
B. Bài tập :
TRĂC NGHIỆM:
Câu 1. Chọn câu trả lời đúng: Khi vật có vân tốc không đổi nhưng khối lượng tăng gấp đôi thì động
năng của vật sẽ
A. Giảm phân nửa
B. Tăng gấp đôi
C. Không thay đổi
D. Tăng gấp 4 lần
Câu 2. Chọn câu trả lời đúng : Động năng của vật sẽ tăng gấp hai nếu :
/>_____________Trang -10-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
A. m không thay đổi, v tăng gấp đôi
B. v không đổi ,m tăng gấp đôi
C. m giảm một nửa, v tăng gấp 4 lần
D. v giảm một nửa ,m tăng gấp 4 lần
Câu 3. Chọn câu trả lời đúng : Động năng của vật sẽ tăng gấp bốn nếu
A. m không thay đổi, v tăng gấp đôi
B. v không đổi ,m tăng gấp đôi
C. m giảm một nửa, v tăng gấp 4 lần
D. v giảm một nửa ,m tăng gấp 4 lần
Câu 4. Chọn câu trả lời đúng : Động năng của vật sẽ không đổi nếu :
A. m không thay đổi, v tăng gấp đôi
B. v không đổi ,m tăng gấp đôi
C. m giảm một nửa, v tăng gấp 4 lần
D. v giảm một nửa ,m tăng gấp 4 lần .
Câu 5. Chọn câu trả lời đúng : Động năng của vật sẽ tăng gấp tám lần nếu
A. m không thay đổi, v tăng gấp đôi
B. v không đổi ,m tăng gấp đôi
C. m giảm một nửa, v tăng gấp 4 lần
D. v giảm một nửa ,m tăng gấp 4 lần
Câu 6. Chọn câu trả lời đúng : Định lí động năng được áp dụng đúng trong trường hợp
A. Lực tác dụng lên vật không đổi
B. Lực tác dụng lên vật thay đổi
C. Đường đi có dạng bất kì
D. Cả A,B,C đều được
Câu 7. Chọn câu trả lời đúng : Một vật có khối lượng 500g đang di chuyển với vận tốc 10m/s .Động
năng của vật bằng
A.2,5J
B. 25J
C.250J
D. 2500J
Câu 8. Chọn câu trả lời sai : Khi nói về động năng
A.Động năng của vật không đổi khi vật chuyển động thẳng đều
B. Động năng của vật không đổi khi vật chuyển động thẳng với gia tốc không đổi
C. Động năng của vật không đổi khi vật chuyển động tròn đều
D. Động năng của vật không đổi khi vật chuyển động với gia tốc bằng không
Câu 9. Chọn câu trả lời đúng : Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của :
A.trọng lực tác dụng lên vật đó
B. lực phát động tác dụng lên vật đó
C. ngoại lực tác dụng lên vật đó
D. lực ma sát tác dụng lên vật đó
Câu 10. Chọn câu trả lời đúng : Khi nói về động năng của vật :
A. động năng của vật tăng khi gia tốc của vật lớn hơn không
B. động năng của vật tăng khi vận tốc của vật lớn hơn không
C. động năng của vật tăng khi các lực tác dụng lên vật sinh công dương
D. động năng của vật tăng khi gia tốc của vật tăng
Câu 11. Một vật có trọng lượng 1N ,có động năng 1J , Lấy g =10m/s2 khi đó vận tốc của vật bằng :
A.0,45m/s
B.1m/s
C.1,4m/s
D.4,4m/s
Câu 12. Ôtô có khối lượng 1500kg đang chạy với vận tốc 80km/h thì động năng của ôtô là
A.2,52.104 J
B. 3,7.105 J
C. 2,42.105 J
D. 3,2.105 J
Câu 13. Ở độ cao 20m ,một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu v0 = 10m/s .Lấy g =
10m/s2 .Bỏ qua sức cản không khí .Hãy tính độ cao mà ở đó thế năng bằng động năng của vật ?
A.15m
B.25m
C.12,5m
D.35m
Câu 14. Một vật khối lượng 100g trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng dài 5m nghiêng một
góc α = 300 so với mặt phẳng nằm ngang .Hệ số ma sát là 0,1 . Lấy g =10m/s2 Vận tốc của vật cuối
mặt phẳng nghiêng là
A.7,65m/s
B.9,56m/s
C.7,07m/s
D.6,4m/s
Câu 15. Một ô tô có khối lượng 4 tấn đang chạy với vận tốc 36 km/h. Động năng của ôtô:
A. 200000J
B. 14400J
C. 40000J
D. 20000J
TỰ LUẬN:
Bài 1. Một ô tô khối lượng 4 tấn đang chạy với vận tốc 36km/h thì người lái thấy có chướng ngại vật ở
10 m và đạp phanh
a. Đường khô lực hãm bằng 22000N. Xe dừng cách chướng ngại vật bao nhiêu?
b. Đường ướt, lực hãm bằng 8000N . Tính động năng và vận tốc của ô tô khi va vào chướng ngại vật.
Bài 2. Một búa máy có khối lượng 500kg rơi từ độ cao 2m vào 1 cọc bê tông, làm cọc ngập sâu vào
đất 0,1m. Tính lực cản của đất vào cọc
/>_____________Trang -11-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
Bài 3. Một vật có khối lượng 100kg đang nằm yên trên 1 mặt phẳng không ma sát. Lúc t=0,người ta
tác dụng lên vật 1 lực kéo F=500N không đổi. Sau 1 khoảng thời gian vật đi được quãng đường 10m.
Tính vận tốc cuả vật tại đó nếu:
a. F nằm ngang
b. F hợp với phương ngang 1 góc với sin 0, 6
Bài 4. Một oto khối lượng 4 tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang với vận tốc không đổi
v=54km/h. Lúc t=0, người ta tác dụng lực hãm lên ô tô làm nó chuyển động thêm được 10m thì dừng.
Tính độ lớn trung bình của lực hãm. Xác định khoảng thời gian từ lúc hãm đến lúc dừng xe
Bài 5. Một viên đạn có khối lượng 14g bay theo phương ngang với vận tốc 400 m/s xuyên qua tấm gỗ
dày 5 cm, sau khi xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc 120 m/s. Tính lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng
lên viên đạn?
Bài 6. Một ôtô có khối lượng 1100 kg đang chạy với vận tốc 24 m/s.
a. Độ biến thiên động năng của ôtô bằng bao nhiêu khi vận tốc hãm là 10 m /s?
b. Tính lực hãm trung bình trên quãng đường ôtô chạy 60m.
Bài 7. Một ô tô tăng tốc trong 2 trường hợp : từ 10 km/h đến 18km/h và từ 54km/h lên 62km/h. Hãy so
sánh công thực hiện trong 2 TH có bằng nhau không?
Bài 8. Tính động năng của một vận động viên có khối lượng 70kg chạy đều hết quãng đường 400m
trong thời gian 45s.
Bài 9. Một vật khối lượng m=2kg đang nằm yên trên một măt phẳng ngang không ma sát. Dưới tác
dụng của lực nằm ngang 5N, vật chuyển động và đi được 10m.
Tính vận tốc của vật ở cuối chuyển dời ấy
Bài 10. Một ô tô khối lượng 1200kg chuyển động trên một đường nằm ngang có hệ số ma sát 0,05.Sau
khi đi được 30m kể từ lúc khởi hành, xe có vận tốc 36km/h.
Hãy áp dụng định lí động năng để tính lực phát động đã tác dụng vào xe.
Bài 11. Một xe tải có khối lượng m = 3 tấn đang chuyển động thẳng đều với vận tốc v1 = 54km/h. Sau
đó xe bị hãm phanh, sau một đoạn đường s = 100m thì vận tốc còn lại là v2 = 18 km/h. Tính:
a. Động năng lúc đầu của xe tải .
b. Độ biến thiên động năng và lực hãm trung bình của xe tải trên đoạn đường s.
CHỦ ĐỀ VI: THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG – THẾ NĂNG ĐÀN HỒI
A. LÝ THUYẾT
1. Thế năng trọng trường
+ Chọn mốc thế năng (Wt=0) ; xác định độ cao so với mốc thế năng đã chọn(m) và m(kg)
+ Sử dụng CT: Wt = mgz
Hay Wt1 - Wt2 = Ap
- Tính công của trọng lực Ap và độ biến thiên thế năng
Wt Wt 2 Wt1 Ap � mgz1 mgz 2 Ap
Chú ý : Nếu vật đi lên thì Ap = - mgh < 0 (công cản) ; vật đi xuống Ap = mgh > 0 (công phát động)
1
Wt k (l ) 2
2
2. Thế năng đàn hồi :
B. BÀI TẬP
TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Chọn câu trả lời đúng :Khi nói về thế năng
A. Thế năng trọng trường luôn mang giá trị dương vì độ cao h luôn luôn dương
B. Độ giảm thế năng phụ thuộc vào cách chọn gốc thế năng
C. Động năng và thế năng đều phụ thuộc tính chất của lực tác dụng
D. Trong trọng trường ,ở vị trí cao hơn vật luôn có thế năng lớn hơn
Câu 2. Chọn câu trả lời sai :khi nói về thế năng đàn hồi
A.Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng dự trữ của những vật bị biến dạng
B. Tthế năng đàn hồi phụ thuộc vào vị trí cân bằng ban đầu của vật
C.Trong giới hạn đàn hồi ,khi vật bị biến dạng càng nhiều thì vật có khả năng sinh công càng lớn
/>_____________Trang -12-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
Câu 3. Chọn câu trả lời đúng :Khi một rơi tự do ,nếu :
A. thế năng giảm đi 2 lần thì động năng tăng lên 2 lần
B. thế năng giảm đi 2 lần thì vận tốc tăng lên 2
C. thế năng giảm đi bao nhiêu lần thì động năng tăng lên bấy nhiêu
D. Các câu A,B,C đều đúng
Câu 4. Một vật nặng 5 kg, rơi từ độ cao h = 2 m ở trên mặt đất xuống một giếng sâu 6 m, cho g = 10
m/s2. Độ giảm thế năng khi vật chạm đáy giếng có giá trị là bao nhiêu ?
A. 400 J.
B. 500 J.
C. 600 J.
D. 800 J.
Câu 5. Chọn gốc thế năng là mặt đất. Thế năng của vật nặng 2 kg ở dưới đáy một giếng sâu 10 m tại
nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 là bao nhiêu ?
A. – 100 J.
B. 100 J.
C. – 200 J.
D. 200 J.
Câu 6. Giữ một vật khối lượng m ở đầu một lò xo đặt thẳng đứng với trạng thái ban đầu chưa biến
dạng. Ấn cho vật xuống một đoạn Δl. Chọn gốc thế năng tại vị trí lò xo không bị biến dạng thì kết luận
nào sau đây là đúng:
A. Thế năng đàn hồi của vật tăng.
B. Thế năng trọng trường của vật tăng.
C. Thế năng tổng cộng của hệ vật – lò xo tăng.
D. Thế năng tổng cộng của hệ vật – lò xo giảm.
TỰ LUẬN:
Dạng 1 : Thế năng trọng trường – Công của trọng lực
Bài 1. Một vật có khối lượng 10 kg, lấy g = 10 m/s2.
a. Tính thế năng của vật tại A cách mặt đất 3m về phía trên và tại đáy giếng cách mặt đất 5m với gốc
thế năng tại mặt đất.
b. Nếu lấy mốc thế năng tại đáy giếng, hãy tính lại kết quả câu trên
c. Tính công của trọng lực khi vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất. Nhận xét kết quả
thu được.
Bài 2. Một vật có khối lượng 3 kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó W t1 =
500J. Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng Wt1 = -900J.
a. Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất.
b. Xác định vị trí ứng với mức không của thế năng đã chọn.
c. Tìm vận tốc của vật khi vật qua vị trí này.
Bài 3. Một vật nặng có khối lượng m = 10kg. Lấy g = 10m/s2.
a. Tính thế năng của vật tại A cách mặt đất 3m về phía trên và tại đáy giếng cách mặt đất 5m với mốc
độ cao tại mặt đất.
b.Tìm lại kết quả câu a nếu lấy mốc độ cao tai đáy giếng.
c. Suy ra công của trọng lực khi vật chuyển từ đáy giếng lên độ cao h = 3m. Nêu nhận xét về các kết
quả vừa tìm.
Bài 4. Một buồng cáp treo chở người với khối lượng tổng cộng 800 kg đi từ vị trí xuất phát cách mặt
đất 10 m tới một trạm dừng trên núi ở độ cao 550m sau đó lại đi tiếp đến một trạm khác ở độ
cao1300m.
a. Tính thế năng trọng trường của vật tại vị trí xuất phát và tại các trạm dừng.
- Lấy mặt đất làm gốc thế năng.
- Lấy trạm dừng thứ nhất làm gốc thế năng.
b. Tính công do trọng lực thực hiện khi buồng cáp treo di chuyển:
- Từ vị trí xuất phát tới trạm dừng thứ nhất.
- Từ trạm dừng thứ nhất tới trạm dừng tiếp theo.
Công này có phụ thuộc vào việc chọn mốc thế năng như ở câu a không?
Bài 5. Một vật có khối lượng 3kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó 500J. Thả
vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng là -900J
a. Hỏi vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất.
b. Xác định vị trí ứng với mức không của thế năng đã chọn.
c. Tính vận tốc của vật tại vị trí này.
/>_____________Trang -13-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
Bài 6. Một vật có khối lượng 5kg được đặt ở vị trí M trong trọng trường và có thế năng tại đó
WtM = 1800J. Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng là WtĐ = -600J
a. Gốc thế năng ở độ cao nào so với mặt đất.
b.Tính độ cao hM so với mặt đất.
c. Tính vận tốc của vật khi qua vị trí gốc thế năng và vận tốc của vật lúc chạm đất.
Dạng 2: Thế năng đàn hồi – công của lực đàn hồi
Bài 1. Cho một lò xo nằm ngang ở trạng thái ban đầu không bị biến dạng. Khi tác dụng một lực F =
5N vào lò xo cũng theo phương ngang, ta thấy nó dãn được 2,5cm.
a. Tìm độ cứng của lò xo.
b. Xác định giá trị thế năng đàn hồi của lo xo khi nó dãn được 5cm.
c. Tính công do lực đàn hồi thực hiện khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2,5cm đến 5 cm. Công này
dương hay âm? Giải thích ý nghĩa.Bỏ qua mọi lực cản.
Bài 2. Cho một lò xo nằm ngang ở trạng thái ban đầu không biến dạng. Khi tác dụng một lực F = 3N
kéo lò xo cũng theo phương ngang, ta thấy nó dãn được 2 cm.
a. Tìm độ cứng của lò xo.
b. Xác định giá trị thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn được 2cm.
c. Tính công do lực đàn hồi thực hiện khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2cm đến 3,5cm. Công này dương
hay âm? Giải thích ý nghĩa (bỏ qua mọi lực cản)
Bài 3. Giữ một vật khối lượng 0,25kg ở đầu một lò xo đặt thẳng đứng với trạng thái ban đầu chưa bị
biến dạng. Ấn cho vật đi xuống làm lò xo bị nén một đoạn 10cm. Tìm thế năng tổng cộng của hệ vật –
lò xo tại vị trí này. Lò xo có độ cứng 500 N/m và bỏ qua khối lượng của nó. Cho g = 10 m/s2 và chọn
mức không của thế năng tại vị trí lò xo không biếng dạng.
CHỦ ĐỀ VII: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG
A. LÝ THUYẾT.
1.Định luật toàn cơ năng.
a. Trường hợp trọng lực
mv12
mv22
mgz1
mgz2
2
2
mv 2 kx 2
2 = hằng số
W= 2
b. Trường hợp lực đàn hồi
c. Trong trường lực thế bất kì
Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn.
2. Biến thiên cơ năng – Công của lực không phải là lực thế
Khi vật chịu tác dụng của lực không phải là lực thế, cơ năng của vật không bảo toàn và công của lực
này bằng độ biến thiên cơ năng của vật.
A12 = W2 - W1
/>_____________Trang -14-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
B. BÀI TẬP
TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Xét hai chất điểm, chất điểm 1 có khối lượng m, vận tốc v, chất điểm 2 có khối lượng 2m, vận
v
tốc 2 . Động năng Wđ1 và Wđ2 của hai chất điểm liên hệ với nhau như thế nào?
A. Wđ1 = Wđ2.
B. Wđ1 = 4 Wđ2.
1
C. Wđ1 = 2 Wđ2.
1
D. Wđ1 = 4 Wđ2.
Vận tốc bằng nhau, gia tốc khác nhau.
Câu 2. Xét một vật rơi trong không khí (xét hệ vật và Trái Đất), trong quá trình đó
A. Độ giảm thế năng bằng độ tăng động năng.
B. Tổng động năng và thế năng của vật không đổi.
C. Cơ năng của hệ tăng dần.
D. Cơ năng của hệ giảm dần.
Hãy chọn câu đúng.
Câu 3. Một quả cầu nhỏ khối lượng m được thả rơi từ độ cao H. Nếu chọn mặt đất làm mốc thế năng
và bỏ qua mọi lực cản, khi quả cầu rơi xuống tới vị trí dưới mặt đất một khoảng h thì cơ năng của nó là
A. mg(H + h).
B. mg(H – h).
C. mgh.
D. mgH.
Hãy chọn câu đúng.
Câu 4. Khi con lắc đơn về đến vị trí cân bằng:
A. Động năng đạt giá trị cực đại.
B. Thế năng đạt giá trị cực đại.
C. Cơ năng bằng không.
D. Thế năng bằng động năng.
Câu 5. Khi con lắc đơn đến vị trí cao nhất:
A. Cơ năng bằng không.
B. Thế năng đạt giá trị cực đại.
C. Động năng đạt giá trị cực đại.
D. Thế năng bằng động năng.
Câu 6. Một vật được thả rơi tự do, trong quá trình rơi:
A. Động năng của vật không đổi.
B. Thế năng của vật không đổi.
C. Tổng động năng và thế năng của vật không thay đổi.
D. Tổng động năng và thế năng của vật luôn thay đổi.
Câu 7. Tìm câu SAI. Khi vật chỉ chịu tác dụng của lưc thế:
A. Cơ năng có giá trị không đổi.
B. Độ tăng động năng bằng độ giảm thế năng.
C. Độ giảm động năng bằng độ tăng thế năng.
D. Cơ năng của vật biến thiên.
Câu 8. Một vật được bắn từ mặt đất lên cao hợp với phương ngamg góc α,vận tốc đầu v 0. Đại lượng
không đổi khi viên đạn đang bay là:
A. Thế năng.
B. Động năng.
C. Động lượng.
D. Gia tốc.
Câu 9. Khi thả một vật trượt không vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng có ma sát.
A. Cơ năng của vật bằng giá trị cực đại của động năng.
B. Độ biến thiên động năng bằng công của lực ma sát.
C. Độ giảm thế năng bằng công của trọng lực.
D. Có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng được bảo toàn.
Câu 10. Khối lượng vật tăng gấp 2 lần, vận tốc vật giảm đi một nửa thì:
A. Động lượng và động năng của vật không đổi.
B. Động lượng không đổi, động năng giảm 2 lần.
/>_____________Trang -15-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
C. Động lượng tăng 2 lần, động năng giảm 2 lần.
D. Động lượng tăng 2 lần, động năng không đổỉ.
TỰ LUẬN:
Dạng 1: Bảo toàn cơ năng của vật trong trường hợp trọng lực
* Phương pháp giải bài toán về định luật bảo toàn cơ năng
- Chọn gốc thế năng thích hợp sao cho tính thế năng dễ dàng (thường chọn tại mặt đất và tại chân mặt
phẳng nghiêng).
1
1
W1 mv12 mgh1
W2 mv2 2 mgh2
2
2
- Tính cơ năng lúc đầu (
), lúc sau (
)
- Áp dụng: W1 = W2
- Giải phương trình trên để tìm nghiệm của bài toán.
Chú ý: Chỉ áp dụng định luật bảo toàn cơ năng khi hệ không có ma sát ( lực cản) nếu có thêm các lực
đó thì Ac = W = W2 – W1. ( công của lực cản bằng độ biến thiên cơ năng).
Bài 1. Một viên đá có khối lượng 100g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10m/s từ mặt đất.
g=10m/s2. Bỏ qua sức cản của không khí
a. Tính động năng của viên đá lúc ném. Suy ra cơ năng của viên đá
b. Tìm độ cao cực đại mà viên đá đạt được
c. Ở độ cao nào thì thế năng của viên đá bàng động nưng của nó
Bài 2. Từ độ cao 10 m, một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10m/s, lấy g = 10m/s2.
a. Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất.
b. Ở vị trí nào của vật thì Wđ = 3Wt.
c. Xác định vận tốc của vật khi Wđ = Wt.
d. Xác định vận tốc của vật trước khi chạm đất.
Bài 3. Một hòn bi có khối lượng 20g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4m/s từ độ cao 1,6m so
với mặt đất.
a. Tính trong hệ quy chiếu mặt đất các giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném
vật
b. Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được.
c. Tìm vị trí hòn bi có thế năng bằng động năng?
Bài 4. Từ mặt đất, một vật có khối lượng m = 200g được ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc
30m/s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10ms-2.
1. Tìm cơ năng của vật.
2. Xác định độ cao cực đại mà vật đạt được.
3. Tại vị trí nào vật có động năng bằng thế năng? Xác định vận tốc của vật tại vị trí đó.
Bài 5. Một con lắc đơn có chiêu dài 1m. Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc =450 rồi thả
nhẹ. Tính vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí mà dây làm với đường thẳng đúng 1 góc 30 0. lấy
g=10m/s2
Bài 6. Ném thẳng đứng vật có khối lượng 100g từ dưới lên với vận tốc ban đầu là 40m/s.
Tính thế năng , động năng và cơ năng toàn phần của vật trong những trường hợp sau:
a. Lúc bắt đầu ném vật
b. 3 giây sau khi ném
c. Ở độ cao cực đại
Bài 7. Một vật khối lượng 1kg được thả rơi từ độ cao 20m
b. Tính thế năng của vật lúc bắt đầu thả
b. Tính thế năng của vật ở độ cao 10m. Suy ra động năng của vật tại đó
c. Tính động năng của vật khi chạm đất
Bài 8. Một quả bóng nặng 10g được ném thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 10m/s từ độ cao 5m
a.Tính cơ năng của quả bóng
b. Vận tốc của bóng khi chạm đất
c. Ở độ cao nào thì động năng bằng 3 lần thế năng
Bài 9. Một vật khối lượng 1kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 10m,
nghiêng góc 300 so với phương ngang (g=10m/s2)
/>_____________Trang -16-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
a. Tính cơ năng của vật
b. Vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng. Bỏ qua ma sát
c. Nếu hệ số ma sát là 0,1. Tính vận tốc của vật tại chân mặt phảng nghiêng
Bài 10. Một con lắc chiều dài 1m được đưa lên độ cao so với vị trí cân bằng là 15cm.
a. Thả vật không vận tốc đầu. Tính vị trí của con lắc khi qua vị trí cân bằng
b. Khi vận tốc của con lắc là 1m/s. Tính độ cao và góc lệch lúc này
c. Tính lực căng dây ở vị trí cân bằng và vị trí biên. Cho m=100g và bỏ qua ma sát
Bài 11. Một vật nặng khối lượng m = 400g treo vào đầu dưới sợi dây không co giãn chiều dài l =
50cm, đầu trên treo vào một điểm cố định. Đưa vật tới vị trí góc lệch m = 600 so với phương thẳng
đứng rồi buông tay. Lấy g = 10m/s2.
a. Tính thế năng của vật ở vị trí cao nhất và ở vị trí ứng với góc lệch = 300.
b.Tính động năng và vận tốc của vật khi nó qua vị trí cân bằng O.
Bài 12. Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 200g, chiều dài dây l = 2 m. Từ vị trí cân bằng
kéo con lắc tới góc lệch = 450 rồi thả nhẹ. Lấy g = 10m/s2.Tính :
a. Năng lượng đã truyền cho con lắc.
b. Vận tốc của con lắc khi nó qua vị trí cân bằng.
Bài 13. Một vật được ném thẳng đứng từ điểm O tại mặt đất với vận tốc đầu 50 m/s. Bỏ qua ma sát,
cho g = 10 m/s2. Tìm:
a. Độ cao cực đại mà vật đạt được khi nó đến điểm M.
b. Vận tốc khi vật đến điểm N cách mặt đất 45 m.
c. Giả sử vật có khối lượng 400 gam. Tìm thế năng khi nó đến điểm K. Biết tại K vật có động năng
bằng thế năng.
Bài 14. Một vật có khối lượng 0,5 kg được thả rơi tự do từ độ cao h so với mặt đất. Biết cơ năng của
vật là 100 J. Lấy g = 10 m/s2. Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
a. Tính h.
b. Xác định độ cao của vật mà tại đó động năng gấp ba lần thế năng.
c. Khi chạm đất vật nảy lên và đạt độ cao cực đại thấp hơn h là 8 m. Hỏi tại sao có sự mất mát năng
lượng? Phần năng lượng bị mất mát là bao nhiêu?
Bài 15. Một vật có khối lượng 1 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng BC dài 10 m và
nghiêng một góc 300 so với mặt phẳng nằm ngang. Cho g = 10 m/s2.
Tính vận tốc vật ở cuối chân dốc khi:
a. Vật trượt không ma sát.
b. Vật trượt có ma sát, cho hệ số ma sát là 0,2.
Bài 16. Một vật có khối lượng 1kg trượt không ma sát , không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng dài
10 m và nghiêng một góc 300 so với mặt phẳng nằm ngang. Khi đến chân mặt phẳng nghiêng, vận tốc
của vật có giá trị bao nhiêu? Cho g = 10 m/s2.
Bài 17. Một vật có khối lượng 1 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng BC dài 10 m và
nghiêng một góc 300 so với mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát của vật trên mặt phẳng nghiêng là =
0,1. Vận tốc của vật khi nó ở vị trí chính giữa M của mặt phẳng nghiêng có giá trị bao nhiêu?
Cho g = 10 m/s2.
Bài 18. Cho con lắc có chiều dài l = 60cm, vật m = 200g người ta kéo cho vị trí dây treo hợp với
0
phương thẳng đứng một góc 0 60 và truyền cho nó một vận tốc 6m / s theo phương vuông góc
với sợi dây.
1. Tính góc lệch của dây treo khi vật đến vị trí cao nhất.
0
2. Tính lực căng dây khi vật đi qua vị trí có góc 45 .
0
3. Khi vật đang chuyển động đến vị trí có góc 45 thì bị tuột khỏi dây. Viết phương trình chuyển
động của vật.
4. Biết rằng vị trí thấp nhất của vật m cách mặt đất 0,8m. Tính độ cao cực đại và tầm xa của qẩ cầu khi
bị tuột dây.
/>_____________Trang -17-
h
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
Bài 19. Một con lắc đơn có chiều dài 1 m. Kéo cho nó hợp với phương thẳng đứng góc 45o rồi thả nhẹ.
Tính độ lớn vận tốc và lực căng dây treo của con lắc khi nó đi qua vị trí dây treo hợp với phương
thẳng đứng góc 30o . Lấy g = 10 m/s2
Bài 20*. Một quả cầu có khối lượng m lăn không vận tóc đầu từ
nơi có độ cao h, qua một vòng xiếc bán kính R. Bỏ qua ma sát.
a. Tính lực do quả cầu nén lên vòng xiếc ở vị trí M, xác định bởi
góc (hình vẽ 5 )
b. Tìm h nhỏ nhất để quả cầu có thể vượt qua hết vòng xiếc.
Hình 5
Dạng 2: Bảo toàn cơ năng của vật dưới tác dụng của lực đàn hồi
Bài 1. Cho hệ cơ như hình vẽ: cho m = 100g, lò xo có độ
cứng k = 40N/m. Bỏ qua mọi ma sát. (Hình bên)
Từ vị trí cân bằng O, kéo vật m ra để lò xo dãn một đoạn
OA = 5cm rồi buông nhẹ để lò xo dao động trên đoạn
thẳng AB.
a. Tính chiều dài đoạn AB.
B
A
b. Tính vận tốc của m khi qua O.
Bài 2. Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một lò xo có độ cứng k = 200 N/m, đầu trên treo vào một
điểm cố định, đầu dưới treo vật nặng khối lượng m = 500g. Chọn gốc O trùng vị trí cân bằng. Đưa vật
tới vị trí M làm lò xo bị dãn 6,5 cm.
a. Tính công của lực đàn hồi và của trọng lực khi vật dịch chuyển từ vị trí cân bằng O tới vị trí M.
b. Thả vật, tính vận tốc của vật khi nó qua vị trí cân bằng.
Bài 3. Một quả cầu khối lượng m = 1kg được treo vào đầu dưới của một lò xo có chiều dài tự nhiên
l0 = 50 cm, độ cứng k = 250 N/m. Đầu trên của lò xo gắn vào một điểm cố định. Lấy g = 10 m/s2..
a. Tính chiều dài của lò xo lúc quả cầu ở vị trí cân bằng.
b. Đưa quả cầu tới vị trí lò xo có chiều dài 44 cm. Tính thế năng của hệ quả cầu lò xo. Chọn gốc thế
năng là vị trí cân bằng
Bài 4. Một vật có khối lượng m =200g gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k = 300N/m, đầu kia của lò
xo gắn vào một điểm A cố định. Hệ được đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Đưa vật đến vị trí lò xo bị
dãn 4cm rồi thả nhẹ. Xác định độ lớn vận tốc của vật khi vật tới vị trí lò xo bị nén 2cm.
Bài 5. Giữ một vật khối lượng 2,5kg ở đầu một lò xo thẳng đứng với trạng thái ban đầu chưa bị biến
dạng. Ấn cho vật đi xuống làm cho lò xo bị nén một đoạn 10cm. Tìm thế năng tổng cộng của hệ vật-lò
xo tại vị trí này. Lò xo có độ cứng 500N/m và bỏ qua khối lượng của nó.
CHỦ ĐỀ VIII: VA CHẠM ĐÀN HỒI – VA CHẠM MỀM
A.LÝ THUYẾT
/>_____________Trang -18-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
1. Va chạm đàn hồi trực diện (va chạm xuyên tâm)
Là va chạm mà tâm của hai quả cầu trước và sau va chạm luôn chuyển động trên cùng một đường
thẳng.
Va chạm là đàn hồi có thể áp dụng cả sự bảo toàn động lượng và động năng.
ur
uu
r
uur
uur
m
v
m
v
m
v
'
m
v
2 2
1 1
2 2'
ĐL bảo toàn động lượng: 1 1
-
ĐL bảo toàn động năng:
(m1 m2 )v1 2m2v2
(m m1 )v2 2m1v1
v2 ' 2
m1 m2
m1 m2
Vận tốc của từng quả cầu sau va chạm:
;
Với v1, v2, v’1, v’2 là giá trị đại số của các vận tốc. Tất cả các vận tốc đều có cùng phương trên trục Ox.
Hai quả cầu mà có khối lượng bằng nhau: v’1 = v2 và v’2 = vHai
Hai quả cầu có khối lượng rất chênh lệch: v’1 = 0; v’2 = -v2
2. Va chạm mềm
Là va chạm mà sau va chạm hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc.
Động năng không được bảo toàn, năng lượng bị hao hụt là:
M
Wd
Wd 1 0
M m
Wđ < 0 chứng tỏ động năng đã giảm một lượng trong va chạm. Lượng này chuyển hóa thành các
dạng năng lượng khác như tỏa nhiệt.
v1 '
B. BÀI TẬP
Dạng 1: Va chạm đàn hồi
Bài 1: Trên mặt phẳng nằm ngang, một hòn bi có m1 = 15g chuyển động sang phải với vận tốc v1 =
22,5 cm/s va chạm trực diện đàn hồi với một hòn bi có khối lượng m2 = 30g đang chuyển động sang
trái với vận tốc v2 = 18 cm/s. Sau va chạm, hòn bi nhỏ hơn chuyển động sang trái (đổi hướng) với vận
tốc v’1 = 31,5 cm/s. Tìm vận tốc v’2 của hòn bi lớn sau va chạm. Bỏ qua ma sát. Kiểm tra lại và xác
nhận tổng động năng có được bảo toàn không?
Bài 2: Viên bi A có khối lượng m1 = 300g chuyển động trên mặt bàn nằm ngang nhẵn với vận tốc v =
5m/s đến va vào viên bi B có khối lượng m2 = 100g đang đứng yên. Va chạm giữa A và B là đàn hồi.
Tính vận tốc của hai viên bi sau va chạm. Cho biết các vecto vận tốc cùng phương.
Bài 3:Quả cầu khối lượng m1 = 300g chuyển động với vận tốc v1 = 2m/s đến va chạm xuyên tâm với
quả cầu thứ hai m2 = 200g đang chuyển động ngược chiều với vận tốc v2 = -1m/s. Tìm vận tốc các quả
cầu sau va chạm, nếu va chạm là va chạm đàn hồi.
Dạng 2: Va chạm mềm
Bài 1: Một búa máy đóng cọc có khối lượng m1 = 500kg được thả rơi tự do từ độ cao h = 6m xuống
đập vào cái cọc có khối lượng m2 = 100kg trên mặt đất làm cọc lún sâu vào đất 6cm. Tính lực cản của
đất.
Bài 2: Một xe có khối lượng m1 = 1,5kg chuyển động với vận tốc v1 = 0,5m/s đến va chạm vào một xe
khác khối lượng m2 = 2,5kg đang chuyển động cùng chiều. Sau va chạm, hai xe dính vào nhau và cùng
chuyển động với vận tốc v = 0,3 m/s. Tìm vận tốc ban đầu của xe thứ 2 và độ giảm động năng của hệ
hai xe.
Bài 3: Bắn một viên đạn có khối lượng 10g vào một mẩu gỗ có khối lượng 390g đặt trên một mặt
phẳng nhẵn. Đạn mắc vào gỗ và cùng chuyển động với vận tốc 10m/s.
a.Tìm vận tốc của đạn lúc bắn.
b. Tính lượng động năng của đạn đã chuyển sang dạng khác.
/>_____________Trang -19-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
CHƯƠNG V: CƠ HỌC CHẤT LƯU
CHỦ ĐỀ IX: ÁP SUẤT THỦY TĨNH – NGUYÊN LÝ PASCAL
A. LÝ THUYẾT
p
F
S .
1. Áp suất của chất lỏng (áp suất và áp lực):
F là áp lực của chất lỏng nén lên diện tích S .
Tại mỗi điểm của chất lỏng , áp suất theo mọi hướng là như nhau.
Áp suất ở những điển có độ sâu khác nhau thì khác nhau.
Đơn vị của áp suất trong hệ SI là N/m2 , còn gọi là Pa-xcan(Pa) : 1Pa = 1N/m2.
Ngoài ra còn dùng : atmốtphe (atm) ; torr (hay milimet thủy ngân)
1 atm = 1,013.105 Pa .
1 torr = 1mmHg = 133,3 Pa.
p pa gh .
2. Áp suất thủy tĩnh ở độ sâu h :
pa là áp suất khí quyển ở bề mặt thoáng của chất lỏng - đơn vị: Pa
là khối lượng riêng của chất lỏng – đơn vị: kg/m3.
h là độ sâu – đơn vị : m
3. Nguyên lý Pa-xcan : Độ tăng áp suất lên một chất lỏng chứa trong bình kín được truyền
nguyên vẹn đến mọi điểm của chất lỏng và thành bình.
Từ nguyên lí Pa – xcan ta có thể suy ra công thức tổng quát để tính áp suất thủy tĩnh ở độ sâu h là :
p p ng gh
.
p
Trong đó ng bao gồm áp suất khí quyển và áp suất do các ngoại lực nén lên chất lỏng.
F F
p 1 2
S1 S 2
4. Máy nén thủy lực : Máy nén thủy lực hoạt động dựa vào nguyên lí Pa-xcan
F2 S 2
F1 S1
B.BÀI TẬP
Bài 1: Một người nặng 50kg đứng thăng bằng trên một gót đế giày. Cho rằng tiết diện đế giày hình
tròn , bằng phẳng , có bán kính 2cm và g = 9,8m/s2. Áp suất của người đặt lên sàn là bao nhiêu?
Bài 2: Tính áp áp lực lên một phiến đá có diện tích 2m2 ở đáy một hồ sâu 30m. Cho khối lượng riêng
của nước là 103kg/m3 và áp suất khí quyển là pa = 1,013.105 N/m2. Lấy g = 9,8m/s2 .
Bài 3: Tiết diện của pít tông nhỏ trong một cái kích thủy lực bằng 3cm2 . Để vừa đủ để nâng một ôtô
có trọng lượng 15000N lên người ta dùng một lực có độ lớn 225N. Pít tông lớn phải có tiết diện là bao
nhiêu?
Bài 4: Dưới đáy một thùng gỗ có lỗ hình tròn tiết diện S = 12 cm2. Dậy kín lỗ bằng một nắp phẳng
được ép từ ngoài vào bởi một lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Đổ vào thùng một lớp nước dày h = 20
3
cm. Khối lượng riêng của nước là 10 kg/m3. Lấy g = 10m/s2 . Để nước không bị chảy ra ngoài ở lổ
đó thì lò xo bị nén một đoạn ít nhát là bao nhiêu?
Bài 5: Đáy biển có độ sâu 1000m . Biết khối lượng riêng của nước biển là 1030 kg/m3 và áp suất khí
quyển là 1,013.105 Pa . Lấy g = 9,8 m/s2. Cứ 1 m2 đáy biển chịu một áp lực là bao nhiêu?
Bài 6: Một máy ép dùng dầu có hai xy lanh A và B thẳng đứng thông với nhau. Tiết diện của xy lanh
A là 5 cm2, của xy lanh B là 100 cm2. Bỏ qua ma sát. Tác dụng lên píttông A một lực 30N thì có thể
nâng một vật đặt trên píttông ở xy lanh B có khối lượng lớn nhất là bao nhiêu?
Bài 7: Một ống chử U tiết diện hai nhánh bằng nhau, hở hai đầu, chứa thủy ngân. Đổ vào nhánh bên
trái một lớp nước có chiều cao 6,8 cm. Biết khối lượng riên của thủy ngân gấp 13,6 lần khối lượng riên
của nước. Hỏi mặt thoáng thủy nhân ở bên nhánh phải đã dịch lên một khoảng bằng bao nhiêu so với
mức cũ?
/>_____________Trang -20-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
CHỦ ĐỀ X:
SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ
ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI
A. LÝ THUYẾT
1. Hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng – Lưu lượng chất lỏng
Trong một ống dòng, tốc độ của chất lỏng tỉ lệ nghịch với tiết diện :
v1 S 2
v2 S1 hay v1 S1 v2 S 2 A . A gọi là lưu lượng chất lỏng
Khi chảy ổn định , lưu lượng chất lỏng trong một ống dòng là một hằng số.
2. Định luật Becnuli
Ống dòng nằm ngang : Trong một ống dòng nằm ngang tổng áp suất tĩnh và áp suất động tại một
1
p v 2 const
2
điểm bất kì là hằng số :
.
Trong đó : * p là áp suất tĩnh.
1 2
v
* 2
là áp suất động.
1
p v 2
2
*
là áp suất toàn phần.
1
p v 2 g.z const
2
Ống dòng không nằm ngang(Nâng cao) :
.
Trong đó : z là tung độ của điểm đang xét.
3. Đo áp suất tĩnh và áp suất động
Ống a : đo áp suất tĩnh
Ống b : đo áp suất toàn phần
4. Đo vận tốc chất lỏng ống Venturi
2s 2 p
v
(S 2 s 2 )
Trong đó : S ; s là hai tiết diện ống Ventu ri.
là khối lượng riêng của chất lỏng.
p là hiệu áp suất tĩnh giữa hai tiết diện S và s.
5. Đo vận tốc máy bay nhờ ống pitô
2p
2 gh
kk
kk
Trong đó : h là độ chênh lệch mức chất lỏng trong hai nhánh, tương ứng với độ che6ng lệch
áp suất p .
v
là khối lượng riêng của chất lỏng trong 2 nhánh.
kk là khối lượng riên của không khí bên ngoài.
A
b
h1
h2
/>_____________Trang -21-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
B. BÀI TẬP
Bài 1 : Đường kính tiết diện của một ống nước nằm ngang ở vị trí đầu bằng 2 lần đường kính ờ vị trí
sau. Biết vận tốc nước ở vị trí đầu là 2 m/s và áp suất ở vị trí này là 5.105 Pa. Biết khối lượng riêng của
nước là 1000 kg/m3. Áp suất nước ở vị trí đầu là bao nhiêu ?
Bài 2 : Nước có khối lượng riêng 1000 kg/m3 chảy qua một ống nằm ngang thu hẹp dần từ tiết diện
S
S2 1
2
S1 12cm đến
2 . Hiệu áp suất giữa chỗ rộng và chỗ hẹp là 4122 Pa. Lưu lượng của nước trong
ống là bao nhiêu ?
Bài 3* : Thành bình có một cái lỗ nhỏ cách đáy bình khoảng h1 = 25 cm. Bình được đặt trên mặt bàn
nằm ngang. Lúc mặt thoáng của nước trong bình cách lổ khoảng h2 = 16 cm thì tia nước thoát ra khỏi
lỗ chạm mặt bàn cách lỗ một đoạn bằng bao nhiêu (tính theo phương ngang)?
Bài 4* : Một ống dẫn nước vào tầng trệt có đường kính trong là d, tốc độ nước là 1,5 m/s và áp suất
d
2.105 Pa. Sau đó ống thắt hẹp dần đến đường kính trong là 4 khi lên đến tầng lâu cao 5 m so với tầng
trệt. Biết khối lượng riên của nước là 1000 kg/m3 và lấy g = 10 m/s2. Áp suất nước ở tầng lâu bằng bao
nhiêu ?
Bài 5: Một bình hình trụ đựng nước , có đường kính đáy là 10cm và chiếu cao cột nước là 20cm . Đặt
khít lên bề mặt thoáng của nước một pít tông có khối lượng m = 1kg . xác định áp suất tại đáy bình .
Lấy g = 10m/s2.
Bài 6: Một bình hình trụ đường kính 10cm. mặt đáy có khoét một lổ tiết diện 1cm2. Người ta cho
nước chảy qua bình với lưu lượng 1,4.10 4 m3/s.
a) Xác định tốc độ dòng nước tại mặt thoáng của bình và lổ ở đáy bình ?
b) Xác định chiều cao cột nước cần đưa vào trong bình để có lưu lượng chảy như trên?
5
Bài 7: Áp suất khí quyển ở điều kiện chuẩn bằng 1,013.10 Pa . Một cơn bão đến gần , chiều cao của
cột thủyy ngân trên phong vũ biểu giảm đi 20mm so với lúc bình thường . Biết khối lượng riêng thủy
3
ngân là 13,59g / cm . Hỏi áp suất khí quyển lúc đó bằng bao nhiêu ?
Bài 8: Một cánh máy bay có diện tích 25m2, khi máy bay bay theo đường thẳng nằm ngang với vận tốc
đều thì vận tốc dòng khí ở dưới cánh máy bay là 60m/s còn phía trên cánh là 80m/s. Biết khối lượng
riêng của không khí là 1,21kg/m3. xác định lực nâng tác dụng vào hai cánh máy bay .
Bài 9: Một ống Pi-tô trên máy bay đang bay ở tầm cao , đo được độ chênh lệch áp suất giữa hai nhánh
là 180 Pa. Hỏi vận tốc máy bay lúc đó bằng bao nhiêu ? cho biết khối lượng riêng của khí quyển ở độ
cao đó là 0,031kg/m3.
/>_____________Trang -22-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
CHƯƠNG VI: CHẤT KHÍ
A. LÝ THUYẾT
a. Thuyết động học phân tử chất khí
- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử riêng biệt, kích thước các phân tử rất nhỏ coi như là chất
điểm
- Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng. Vận tốc trung bình của chuyển động hỗn độn
của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn thì nhiệt độ của vật càng cao.
- Các phân tử khí chỉ tương tác với nhau khi va chạm. Các phân tử khí va chạm với thành bình
và gây áp suất.
b. Lượng chất, mol
- Số Avogadro: NA = 6,02.1023 mol-1
m0
NA
Khối lượng m của một phân tử:
0
m
- Số mol:
N N A
- Số phân tử N có trong khối lượng m của một chất:
c. Định luật Bôi lơ – Mariot: pV const (T không đổi)
m
NA
p
const
d. Định luật Saclo: T
(V không đổi)
V
const
e. Định luật Gayluyxac: T
(p không đổi)
pV
const
f. Phương trình trạng thái khí lí tưởng: T
pV RT
g. Phương trình Claperon – Mendeleep:
V (m 3 ) 1l 1dm 3 10 3 m 3
T (K )
R 8,31J / Kmol
p Pa 1atm 1,013.105 Pa
3
trong đó: m( g )(1kg 10 g )
m
RT
B. BÀI TẬP
/>_____________Trang -23-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
TRẮC NGHIỆM:
Câu 1. Chọn câu sai Phương trình biểu diễn định luật Bôilơ - Mariôt đối với cùng một lượng khí
nhưng ở hai nhiệt độ tuyệt đối khác nhau thì:
A. Giống nhau vì cùng được viết dưới dạng P.V = hằng số
B. Khác nhau vì với cùng một áp suất, nhiệt độ cao hơn thì thể tích lớn hơn
C. Khác nhau vì với cùng một thể tích, nhiệt độ cao hơn thì áp suất lớn hơn
D. Khác nhau do hằng số ứng với hai nhiệt độ khác nhau là khác nhau
Câu 2. Có 7 g khí nitơ ở điều kiện tiêu chuẩn. Người ta nén đẳng nhiệt khối khí này tới áp suất 133
cmHg thì thể tích của khối khí bây giờ là bao nhiêu ?
A. 4,26 dm3.
B. 4 dm3.
C. 3,52 dm3.
D. 3,20 dm3.
Câu 3. Một lượng khí ôxi chứa trong bình kim loại có áp suất 1,5 atm. Người ta rút từ từ 1/3 khối
lượng ôxi ra ngoài thì áp suất khí trong bình là bao nhiêu ? Coi nhiệt độ khí không đổi.
A. 1,5 atm.
B. 1 atm.
C. 0,75 atm.
D. 0,5 atm.
0
Câu 4. Một khối khí ở 0 C và áp suất 20 atm có thể tích là 5 lít. Thể tích của khối khí trên ở điều kiện
tiêu chuẩn là bao nhiêu ?
A. 2,5 lít.
B. 5 lít.
C. 100 lít.
D. 200 lít.
Câu 5. Một quả bóng có dung tích 2 lít, lúc đầu chứa không khí ở áp suất khí quyển bằng 1 atm.
Người ta bơm không khí ở áp suất khí quyển vào bóng, mỗi lần bơm được 0,2 dm3. Áp suất của không
khí trong bóng sau 50 lần bơm là bao nhiêu ? Coi nhiệt độ của không khí không đổi.
A. 1 atm.
B. 2 atm.
C. 4 atm.
D. 6 atm.
0
Câu 6. Một bình có dung tích 20 lít chứa khí hiđrô ở áp suất 4 atm và nhiệt độ 27 C.
Khối lượng khí chứa trong bình là bao nhiêu ?
A.
8,3 g.
B. 6,6 g.
C. 5,7 g.
D. 4 g.
0
Câu 7. Một bình có dung tích 50 lít chứa 8,02 g khí ở nhiệt độ 27 C và áp suất 100 kPa. Hỏi khí trong
bình là khí gì ?
A. Ôxi.
B. Nitơ.
C. Hêli.
D. Hiđrô.
Câu 8. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về vị trí của các nguyên tử, phân tử trong chất rắn?
A. Các nguyên tử, phân tử nằm ở những vị trí xác định và chỉ có thể dao động xung quanh các vị trí
cân bằng này.
B. Các nguyên tử, phân tử nằm ở những vị trí cố định.
C. Các nguyên tử, phân tử không có vị trí cố định mà luôn thay đổi.
D. Các nguyên tử, phân tử nằm ở những vị trí cố định, sau một thời gian nào đó chúng lại chuyển sang
một vị trí cố định khác
Câu 9. Các phân tử khí ở áp suất thấp và nhiệt độ tiêu chuẩn có các tính chất nào?
A. Chuyển động không ngừng và coi như chất điểm.
B. Coi như chất điểm và tương tác hút hoặc đẩy với nhau.
C. Chuyển động không ngừng và tương tác hút hoặc đẩy với nhau.
D. Chuyển động không ngừng, coi như chất điểm, và tương tác hút hoặc đẩy với nhau.:
Câu 10. Chọn câu trả lời đúng : Quá trình biến đổi của một lượng khí lí tưởng trong đó áp suất tỉ lệ
thuận với số phân tử trong đơn vị thể tích là quá trình :
A. Đẳng nhiệt
B. Đẳng tích
C.Đoạn nhiệt
D. Đẳng áp
Câu 11. Chọn câu trả lời đúng : Định luật Sác –lơ chỉ áp dụng được trong quá trình
A. Giữ nhiệt độ của khối khí không đổi
B. Khối khí giãn nở tự do
C.Khối khí không có sự trao đổi nhiệt lượng với bên ngoài
D. Khối khí đựng trong bình kín và bình không giãn nở nhiệt
Câu 12. Đối với một khối lượng khí xác định quá trình nào sau đây là đẳng áp
A. Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng
B. Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm
C. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ
D. Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ
Câu 13. Nén 10l khí ở nhiệt độ 27 0C để cho thể tích của nó chỉ còn 4l, vì nén nhanh khí bị nóng lên
đến 600C. áp suất chất khí tăng lên mấy lần?
/>_____________Trang -24-
TT.KHAI SÁNG.367 – Thầy Nguyễn Trung
Hiếu_____________________________________________VẬT LÝ 10
a. 2,53 lần
B. 2,78 lần
C. 4,55 lần
D. 1,75 lần
Câu 14. Với một lượng khí nhất định, có thể phát biểu như thế nào ?
A. Áp suất khí tăng, thể tích khí tăng, nhiệt độ khí phải tăng.
B. Áp suất khớ giảm, thể tớch khớ giảm, nhiệt độ khí có thể không đổi.
C. Áp suất khí giảm, thể tích khí tăng, nhiệt độ khí không đổi
D. A, B, C đều đúng.
Câu 15. Đại lượng nào sau đây không phải là thông số trạng thái của một lượng khí xác định?
A. Thể tích
B. Khối lượng
C. Nhiệt độ
D. Áp suất
TỰ LUẬN:
Dạng 1: Định luật Bôi-lơ_Ma-ri-ôt
Bài 1: Một xilanh chứa 200cm3 khí ở áp suất 2.105Pa. Pittông nén khí trong xilanh xuống còn
100cm3.Tính áp suất khí trong xilanh lúc này. Coi nhiệt độ không đổi.
Bài 2: Một khối khí có thể tích 50 lít, ở áp suất 105Pa. Nén khối khí với nhiệt độ không đổi sao cho áp
suất tăng lên 2.105Pa. Tính thể tích của khối khí đó ?
.
Bài 3: Một xilanh chứa 150cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa. Pit-tông nén khí trong xilanh xuống còn
100cm3. Tính áp suất của khí trong xi-lanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.
Bài 4: Một bình có dung tích 10 lít chứa một chất khí dưới áp suất 30atm.Coi nhiệt độ của khí không
đổi và áp suất của khí quyển lá 1 atm . Nếu mở nút bình thì thể tích của chất khí là bao nhiêu ?
Bài 5: Khí được 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 của khí?
Bài 6: Dưới áp suất 105 Pa một lượng khí có thể tích là 2,5lít. Ở áp suất 1,25.10 5 Pa, lượng khí này có
thể tích là bao nhiêu ?
Bài 7: Một khối khí được nhốt trong một xilanh và pittông ở áp suất 1,5.10 5 Pa. Nén pittông để thể tích
còn 1/3thể tích ban đầu( nén đẳng nhiệt). Áp suất của khối khí trong bình lúc này là bao nhiêu ?
Bài 8: Một khối khí có thể tích 10 lít ở áp suất 10 5 Pa .Hỏi khi áp suất giảm còn 1/3 lần áp suất ban
đầu thì thể tích của lượng khí là bao nhiêu ?(biết nhiệt độ không đổi)
Bài 9: Bơm không khí có áp suất p 1 =1at vào một quả bóng có dung tích bóng không đổi là V=2.5 lít
3
Mỗi lần bơm ta đưa được 125cm không khí vào trong quả bóng đó.Biết rằng trước khi bơm bóng chứa
không khí ở áp suất 1at và nhiệt độ không đổi.Sau khi bơm 12 lần,áp suất bên trong quả bóng là bao
nhiêu ?
Bài 10: Một lượng khí có thể tích 10lít và áp suất 1atm.Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất
4atm.Tính thể tích của khí nén.Coi nhiệt độ không đổi.
Bài 11: Một lượng khí có thể tích 6 lít, áp suất 1,5P0 atm. Được nén đẳng nhiệt lúc nay thể tích còn 4
lít áp suất khí tăng thêm 0,75 atm. Áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu?
Bài 12: Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến 6 lít, áp suất khí tăng thêm 0,75atm. Tính áp suất
ban đấu của khí?
Bài 13: Một quả bóng có thể tích không đổi 2lít chứa không khí ở áp suất 1atm. Dùng một cái bơm để
bơm không khí ở áp suất 1atm vào bóng. Mỗi lần bơm được 50cm3 không khí . Sau 60 lần bơm áp suất
không khí trong bóng là bao nhiêu ? Cho nhiệt độ không đổi.
Bài 14: Bình A có dung tích 3lít, chứa một chất khí ở áp suất 2atm. Bình B dung tích 4lít chứa một
chất khí ở áp suất 1atm. Nhiệt độ trong hai bình là như nhau. Nối hai bình thông nhau bằng một ống
/>_____________Trang -25-
