Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) HƯỚNG DẪN ÔN TẬP HỌC KÌ II (Năm học 2012 – 2013) I.MỘT SỐ CÂU HỎI GIÁO KHOA Câu 1: Động lượng là gì? Viết biểu thức và nêu rõ các đại lượng trong biểu thức tính động lượng. Trả lời : *Động lượng của một vật có khối lượng m, chuyển động với vận tốc v là một đại lượng được xác định bằng tích số của khối lượng và vận tốc của vật đó. *Biểu thức : p = m v Trong đó : - p là động lượng của vật: kgm/s 2 (kgms -2 ) - m là khối lượng của vật: kg - v là vận tốc chuyển động của vật : m/s Câu 2 : Phát biểu và viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng. *Phát biểu : Tổng động lượng của một hệ cô lập (kín) được bảo toàn. êh p = const *Khái niệm hệ cô lâp (kín) : Là hệ gồm các vật chỉ tương tác với nhau và không tương tác với các vật bên ngoài. Câu 3: Phát biểu định luật II Newton về mối liên hệ giữa độ biến thiên động lượng và xung lượng của lực. Phát biểu : Độ biến thiên động lượng trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tất cả các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó. ∆ p = F .∆t Câu 4 : 1.Định nghĩa và biểu thức tính công cơ học. *Định nghĩa : Công của lực F tác dụng lên vật làm dịch chuyển vật một đoạn đường s được xác định bởi biểu thức : A = F.s.cosα Trong đó : -A là công của lực F (J) -F là độ lớn lực tác dụng lên vật (N) -s là độ dài đoạn dường vật dịch chuyển (m) - α là góc tạo bởi lực tác dụng và phương chuyển động. Biện luận : +Nếu α = 0 : A = F.s > 0 + 0 o < α < 90 o : A = F.s.cosα > 0 Hai trường hợp này công có giá trị dương nên gọi là công phát động, lực tác dụng sinh công dương gọi là lực phát động. +Nếu α = 90 o : A = 0 : Lực tác dụng không sinh công. + Nếu 90 o < α < 180 o : A = F.s.cosα < 0 + Nếu α = 180 o : A = - F.s < 0 Hai trường hợp này công có giá trị âm nên gọi là công cản, lực tác dụng sinh công âm được gọi là lực cản. 2.Định nghĩa và viết biểu thức tính công suất. Định nghĩa : Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian. Hoặc : Công suất được xác định bằng thương số giữa công sinh ra và thời gian sinh công. Biểu thức : P = t A Trong đó : - P là công suất có đơn vị là Watt (W) 1 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) - A : công có đơn vị là Joule (J) *Lưu ý : Trong chuyển động thẳng đều, công suất còn được tính bởi biểu thức : P = F.v (*) -Biểu thức (*) còn sử dụng để tính công suất tức thời trong chuyển động bất kì, trong đó F và v là độ lớn của lực tác dụng và tốc độ của vật tại thời điểm t đang xét. Câu 5 : Định nghĩa và viết biểu thức tính động năng.Mối liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên của động năng. 1.Định nghĩa và viết biểu thức động năng : Định nghĩa : Động năng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v được xác định bằng biểu thức : W đ = 2 1 mv 2 Trong đó : - W đ là động năng của vật (J) - m là khối lượng của vật (kg) - v là vận tốc của vật (m/s) 2.Mối liên hệ giữa công của lực và độ biến thiên động năng (Định lí động năng) : Phát biểu : Độ biến thiên động năng của vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật, nếu công này dương thì động năng tăng và nếu công này âm thì động năng giảm. ∆W đ = W đ2 – W đ1 = A F Câu 6 : Định nghĩa cơ năng và phát biểu định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường. Biểu thức ? 1.Định nghĩa cơ năng : Cơ năng của một vật bao gồm động năng của vật có được do vật chuyển động và thế năng của vật có được do vật tương tác. Biểu thức tổng quát : W = W đ + W t +Đối với cơ năng trọng trường : W = 2 1 mv 2 + mgz ; + Đối với cơ năng đàn hồi : W = 2 1 mv 2 + 2 1 k(∆l) 2 2. Định luật bảo toàn cơ năng tổng quát : Phát biểu : Cơ năng toàn phần của một hệ cô lập được bảo toàn. Biểu thức : W = const hay ∆W = 0 +Đối với cơ năng trọng trường : W = 2 1 mv 2 + mgz = const + Đối với cơ năng đàn hồi : W = 2 1 mv 2 + 2 1 k(∆l) 2 = const 3.Định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trường trọng lực : Khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực, luôn có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, nhưng tổng của chúng, tức là cơ năng được bảo toàn. Biểu thức : W = 2 1 mv 2 + mgz = const *Lưu ý : Đối với hệ không cô lập, thì cơ năng không được bảo toàn, khi đó độ biến thiên của cơ năng bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật. ∆W = A F Câu 7 : Những nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. +Chất khí có cấu trúc phân tử, các phân tử luôn chuyển động nhiệt hỗn loạn không ngừng. + Khoảng cách giữa các phân tử chất khí rất lớn so với kích thước của chúng, nên lực tương tác giữa các phân tử chất khí rất nhỏ. Chính vì vậy mà chất khí không có hình dạng và thể tích xác định, nó phụ thuộc vào hình dạng bình chứa và chiếm toàn bộ thể tích bình chứa (Tính bành trướng của chất khí) +Các chất khí khi chuyển động nhiệt hỗn loạn, va chạm vào nhau, và va chạm vào thành bình gây nên áp suất chất khí. 2 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) + vận tốc trung bình chuyển động của các phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thì các phân tử chất khí chuyển động càng nhanh. Câu 8 : Phát biểu định luật Boyle – Mariotte ; Charles và định luật Gay lussac. 1.Định luật Boyle – Mariotte : Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. p ∼ V 1 hay pV = const *Trong quá trình đẳng nhiệt, tích của áp suất và thể tích của một lượng khí là một hằng số. Lưu ý : Định luật áp dụng cho hai trạng thái (1) và (2) : p 1 V 1 = p 2 V 2 . 2.Định luật Charles :Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. p ∼ T hay T p = const Lưu ý : Định luật áp dụng cho hai trạng thái (1) và (2) : p 1 T 2 = p 2 T 1 3.Định luật Gay lussac : Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí xác định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyết đối. V ∼ T hay T V = const Lưu ý : Định luật áp dụng cho hai trạng thái (1) và (2) : V 1 T 2 = V 2 T 1 MỘT SỐ BÀI TẬP THAM KHẢO CÁC BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG Bài 1: Từ độ cao 30m so với mặt đất, một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10m/s. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g=10m/s 2 . 1.Khi vật ở độ cao nào so với mặt đất thì vật có động năng bằng thế năng. 2.Xác định vận tốc của vật tại vị trí vật có độ cao là 5m. 3.Khi vật có độ cao nào so với mặt đất thì vận tốc của vật là 5m/s. Hướng dẫn: *Ta chọn gốc thế năng tại vị trí ném vật. +Cơ năng của vật tại vị trí ném: W A = W tA + W đA = mgz A + 2 1 mv 2 A 1.W đB = W tB => Z B = ? Cơ năng của vật tại B: W B = W đB + W tB = 2mgz B Ta áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại A và B: W B = W A <=> 2mgz B = mgz A + 2 1 mv 2 A => Z B = 2 1 Z A + g4 v 2 A = 17,5m 2.z C = 5m => v c = >? Cơ năng của vật tại C: W C = mgz C + 2 1 mv 2 C Áp dụng bảo toàn cơ năng tại C và B: W C = W B <=>mgz C + 2 1 mv 2 C = 2mgz B => v C = )zz2(g2 CB − = 10 6 m/s 3.v D = 5m/s => Z D =? 3 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) Cơ năng của vật tại D: W D = mgz D + 2 1 mv 2 D Áp dụng bảo toàn cơ năng tại D và B: W D = W B <=>mgz D + 2 1 mv 2 D = 2mgz B => z D = 2z B - g2 v 2 D =33,75m Bài 2: Từ mặt đất, một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 20m/s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10m/s 2 . 1.Khi vật ở độ cao nào so với mặt đất, vật có vận tốc 10m/s; 2.Khi vật ở độ cao 10m so với mặt đất, vận tốc của vật là bao nhiêu? 3.Tính độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. Hướng dẫn: *Ta chọn gốc thế năng tại mặt đất (vị trí ném vật) *Cơ năng tại vị trí ném: W A = 2 1 m 2 o v 1.v B = 10m/s => z B = ? Ta có: W B = 2 1 m 2 B v + mgz B Theo định luật bảo toàn cơ năng: W B = W A => 2 1 m 2 B v + mgz B = 2 1 m 2 o v => z B = g2 vv 2 B 2 o − = 15m 2.Z C = 10m => v C = ? +Cơ năng của vật tại C: W C = 2 1 m 2 C v + mgz C +Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại C và A, ta được: 2 1 m 2 C v + mgz C = 2 1 m 2 o v => v c = C 2 o gz2v − = 10 2 m/s 3.Z max = ? Gọi D là vị trí cao nhất mà vật đạt được so với mặt đất (v D = 0) W D = mgz max Theo định luật bảo toàn cơ năng: W D = W A <=> mgz max = 2 1 m 2 o v => z max = g2 v 2 o = 20m. Bài 3: Từ độ cao 15m so với mặt đất, một vật có khối lượng 2kg được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10m/s. Bỏ qua sức cản không khí, lấy gốc thế năng tại mặt đất và g = 10m/s 2 . 1.Tính cơ năng của vật; 2.Khi vật có động năng 300J thì vật ở vị trí nào; 3.Khi vật có thế năng 250J thì vật có vận tốc là bao nhiêu? 4.Xác định độ cao cực đại vật đạt được so với mặt đất; 5.Xác định vận tốc khi vật chạm đất. Bài giải 1.TínhW =? Cơ năng của vật được xác định bởi biểu thức: W = mgz o + 2 o mv 2 1 = 400J 2. W đA = 300J => z A = ? Vì bỏ qua mọi sức cản của không khí, nên cơ năng toàn phần của vật được bảo toàn. W tA = W – W đA = 100J 4 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) Mặt khác ta có: W tA = mgz A = 100J => z A = 5m 3. W tC = 250J thì vật ở vị trí nào; Ta có: W đC = W – W tC = 150J Mặt khác ta có : W đC = 2 C mv 2 1 => v C = m W2 đC = 5 6 m/s 4.z max = ? Khi vật đạt độ cao cực đại thì vận tốc của vật bằng 0. => W = mgz max => z max = 20m 5.Khi vật chạm đất, thì vận tốc đạt giá trị cực đại. => W = 2 max mv 2 1 => v max = m W2 = 20m/s. Bài 4: Từ vị trí trí có độ cao 4m so với mặt đất, một vật có khối lượng 200g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 10m/s. Lấy g = 10m/s 2 và chọn gốc thế năng tại mặt đất. 1.Tính cơ năng của vật. 2.Xác định vị trí và vận tốc của vật mà tại đó vật có động năng bằng hai lần thế năng. 3.Tính vận tốc của vật khi chạm đất. Hướng dẫn: 1. W = ? Cơ năng của vật được xác định bởi biểu thức: W = mgz o + 2 o mv 2 1 = 18J 2.W đA = 2W tA => z A =?, v A = ? Ta có:    = ==+ tA đA tA đA W2W J18WWW , giải ra ta được: W đA = 12J và W tA = 6J Mặt khác ta có: + W tA = mgz A <=> 6 = 0,2.10.z A => z A = 3m + W đA = 2 A mv 2 1 => v A = m W2 đA =2 30 m/s≈ 11m/s 3.Tính vận tốc khi vật chạm đất. Vật chạm đất tại C khi z C = 0 W C = W = 18J <=> v C = m W2 C = 6 5 m/s BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 5: Từ độ cao 10m so với mặt đất, một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 15m/s. Lấy g = 10m/ 2 . 1.Tính độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. 2.Ở vị trí nào của vật thì vật có động năng bằng thế năng, xác định vận tốc của vật tại vị trí đó. 3.Tại vị trí nào của vật thì vật có động năng bằng ba lần thế năng, xác định vận tốc của vật tại vị trí đó. 4.Tại vị trí nào của vật thì vật có thế năng bằng ba lần động năng, xác định vận tốc của vật tại vị trí đó. 5.Xác định vận tốc của vật khi chạm đất. 6.Khi chạm đất, vật lún sâu thêm 5cm, xác định lực cản của đất đối với vật. Bài 6: Từ mặt đất một vật được ném lên cao với vận tốc 20m/s, bỏ qua sức cản của không khí và lấy g = 10m/s 2 . 1.Tính độ cao cực đại vật đạt được so với mặt đất. 2.Ở vị trí nào vật có động năng bằng thế năng, tính vận tốc của vật tại vị trí đó. 5 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) 3.Ở vị trí nào vật có động năng bằng 3 lần thế năng, tính vận tốc của vật tại vị trí đó. 4.Ở vị trí nào vật có thế năng bằng ba lần động năng, tính vận tốc của vật tại vị trí đó. Bài 7: Từ độ cao 20m so với mặt đất, một vật được ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 10m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. 1.Xác định độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. 2.Ở vị trí nào của vật, thì vật có động năng bằng thế năng? 3.Xác định vận tốc của vật khi vật ở độ cao 10m so với mặt đất. 4.Xác định vận tốc của vật khi chạm đất. Đáp số: 1. z max = 25m; 2. z A = 12,5m; 3.v B = 10 3 m/s; 4.v max = 10 5 m/s Bài 8: Từ độ cao 20m, một vật có khối lượng 2kg được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 20m/s. Chọn gốc thế năng tại mặt đất và lấy g=10m/s 2 . 1.Tính cơ năng của vật. 2. Xác định độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. 3.Khi vật ở độ cao 10 so với mặt đất, động năng của vật có giá trị là bao nhiêu? 4.Xác định vận tốc của vật khi vật ở độ cao 5m so với mặt đất. CÁC BÀI TẬP ÁP DỤNG ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG Bài 9: Một ô tô có khối lượng 2 tấn bắt đầu chuyển động từ A trên đường thẳng nằm ngang, đến B với vận tốc 20m/s, hệ số masat giữa bánh xe và mặt đường là 0,1. Lực kéo của động cơ là 4000N. 1.Tính độ dài đoạn đường AB. 2.Đến B xe tiếp tục chuyển động thẳng đều đến C cách B một khoảng là 400m. Hệ số masat không đổi, tính công và công suất của lực tác dụng trên đoạn đường BC. 3.Tính vận tốc trung bình của ô tô trên đoạn đường AC. Hướng dẫn: 1.Xét trên đoạn đường AB. Dữ kiện đầu bài toán: v A = 0; v B = 20m/s; m = 2000kg; µ=0,1 -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F,F ms Theo định lí động năng: A F + A ms +A P + A N = 2 1 mv 2 B => Fs AB - µNs AB = 2 1 mv 2 B (1) Theo định luật II Newton: ABms amNPFF =+++ (*) Chiếu (*) lên phương vuông góc với AB, ta được N = P = mg Thay vào phương trình (1) ta được: (F - µmg)s AB = 2 1 mv 2 B Thay các giá trị vào ta được: 2000s AB =400.000 (J)=> s AB = 200m 2.Xét trên BC: a BC = 0 (v C = v B = 20m/s) -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F,'F ms Theo định lí động năng: A F’ + A ms +A P + A N = 2 1 mv 2 B => A F’ - µNs BC = 0 => A F’ = µNs BC (2) Theo định luật II Newton: 0NPF'F ms =+++ (*) 6 F  P ms F  N x y Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) Chiếu (*) lên phương vuông góc với AB, ta được N = P = mg Thay vào phương trình (2) ta được: A F’ = µmgs BC = 800.000J *Tính công suất của lực F’ P F’ = BC C'F 'F s v.A t A = = 40.000W = 40kW. c.Vận tốc trung bình trên đoạn AC: Dễ dàng tính được: v tb = 15m/s Bài 10: Một ô tô có khối lượng 2 tấn bắt đầu chuyển động từ A trên đường thẳng nằm ngang, và đến B đạt vận tốc 10m/s. Biết lực kéo của động cơ là 6000N, quãng đường AB dài 100m. 1.Xác định hệ số masat giữa bánh xe và mặt đường trên đoạn AB. 2.Tính công suất của động cơ trên đoạn AB. 3.Đến B, xe tắt máy và chuyển động chậm dần do masat, khi qua C vận tốc của xe là 4m/s. Tính chiều dài quãng đường BC. Hướng dẫn: 1.Xét trên AB: Dữ kiện đầu bài toán: v A = 0; v B = 10m/s; s AB = 100m;F =6000N => µ=? -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F,F ms Theo định lí động năng: A F + A ms +A P + A N = 2 1 mv 2 B => Fs AB - µNs AB = 2 1 mv 2 B (1) Theo định luật II Newton: ABms amNPFF =+++ (*) Chiếu (*) lên phương vuông góc với AB, ta được N = P = mg Thay vào phương trình (1) ta được: (F - µmg)s AB = 2 1 mv 2 B Thay các giá trị vào ta được: (6000- 20000µ).100 = 100.000 (J) Giải ra ta được: µ=0,25 2.P F = ? Công suất của động cơ trên đoạn AB : P = AB AB AB t s.F t A = Với t AB = B AB AB AB v s2 v s = Thay vào ta được : P = 2 1 F.v B = 30.000W = 30kW 3.Xét trên BC: Dữ kiện bài toán: F = 0; v B = 10m/s ; v c = 4m/s =>s BC = ? -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F ms Theo định lí động năng: A ms +A P + A N = 2 1 m(v 2 C -v 2 B ) => - µNs BC = 2 1 m(v 2 C -v 2 B ) <=>- µmgs BC = 2 1 m(v 2 C -v 2 B ) => s BC = g2 vv 2 C 2 B µ − =16,8m. Bài 11: Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động trên đường thẳng nằm ngang, khi qua A với vận tốc 15m/s, và đến B xe có vận tốc 10m/s. Biết hệ số masat giữa bánh xe và mặt đường là 0,3 và quãng đường AB dài 100m. 1.Tính lực kéo của động cơ trên đoạn AB và công của lực kéo trên AB. 7 F  P ms F  N x y Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) 2.Đến B, xe tiếp tục chuyển động thẳng đều trên đoạn BC dài 100m, tính công và công suất của cơ trên đoạn BC. Biết hệ số masat giữa bánh xe và mặt đường trên đoạn BC là 0,15 3.Đến C xe tắt máy chuyển động chậm dần đều do masat, biết xe dừng lại tại D cách C là 30m, tìm hệ số masat giữa bánh xe và mặt đường trên đoạn CD. Hướng dẫn: 1.Xét trên AB: Dữ kiện đầu: m = 2000kg; v A = 15m/s; v B = 10m/s; s AB = 100m; µ 1 = 0,3 -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F,F 1ms1 Theo định lí động năng: A 1 + A ms1 +A P + A N = 2 1 m(v 2 B -v 2 A ) => Fs AB - µNs AB = 2 1 mv 2 B (1) Theo định luật II Newton: ABms amNPFF =+++ (*) Chiếu (*) lên phương vuông góc với AB, ta được N = P = mg Thay vào phương trình (1) ta được: (F 1 - µ 1 mg)s AB = 2 1 m(v 2 B -v 2 A ) Thay các giá trị vào ta được: (F 1 - 2000.0,3.10).100 = 1000(100 - 225) (J) <=> 100(6000 – F 1 ) = 125.000 => 6000 – F 1 = 1250N => F 1 = 4750N Khi đó, ta tính được công của động cơ thực hiện trên đoạn đường AB: A 1 = F 1 s AB = 475.000J = 475kJ 2.Xét trên BC: Dữ kiện đầu: m = 2000kg; v B = v c = 10m/s; s BC = 100m; µ 2 = 0,15 -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F,F 2ms2 Theo định lí động năng: A 2 + A ms2 +A P + A N = 0 => A 2 = A ms2 = µ 2 Ns BC Theo định luật II Newton: ABms amNPFF =+++ (*) Chiếu (*) lên phương vuông góc với AB, ta được N = P = mg Thay vào phương trình (1) ta được: A 2 = µ 2 mgs BC = 0,15.2000.10.100 = 300.000J = 300kJ Công suất của đông cơ trong chuyển động thẳng đều trên đoạn BC được xác định bởi biểu thức: P = BC B s v.A t A = = 3000W = 30kW 3.Xét trên CD Ta có dữ kiện đầu: v c = 10m/s; v D = 0; F 3 = 0, Dễ dàng tính được: µ 3 = 6 1 Bài 12: Một viên bi có khối lượng 200g được thả lăn không masat từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng hợp 10 o so với mặt phẳng nằm ngang, chiều dài mặt phẳng nghiêng là 4m. Lấy g = 10m/s 2 . 1.Tính công của trọng lực khi viên bi lăn đến chân dốc. 2.Tính vận tốc của viên bi khi viên bi lăn đến chân dốc. 3.Xác định vận tốc của viên bi khi nó đi qua vị trí có thế năng bằng 3 1 lần động năng. Hướng dẫn 1.Tính A P = ? Chọn gốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng. Công của trọng lực A P = mgh = mgs AB sinα ≈ 1,4J 2.Tính v B = ? *vì bỏ qua masat nên cơ năng của viên bi được bảo toàn: 8 F  P ms F  N x y Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) W A = W B <=> mgh A = 2 B mv 2 1 <=>mgs AB sinα = 2 B mv 2 1 => v B = αsings2 AB ≈ 3,73m/s 3.Tại C viên bi có động năng bằng ba lần thế năng. W C = W đC + W tC = 3 4 W đC = 3 4 . 2 C mv 2 1 = 2 C mv 3 2 Theo định luật bảo toàn cơ năng: W C = W A <=> 2 C mv 3 2 = mgs AB sinα => v C = 2 sings3 AB α ≈ 3,23 (m/s) Bài 13: Một ô tô có khối lượng 1 tấn chuyển động trên đường nằm ngang, khi qua A có vận tốc 18km/h và đến B đạt vận tốc 54km/h. Biết quãng đường AB dài 100m. 1.Tính công mà lực kéo động cơ thực hiện trên đoạn đường AB. 2.Đến B tài xế tắt máy và xe tiếp tục chuyển động thẳng chậm dần đều do masat, biết rằng xe dừng lại tại C. Tính độ dài đoạn đường BC. 3.Giả sử khi xe đi qua D thì động năng của nó bằng nữa động năng tại B. Tính độ dài đoạn đường BD. Cho biết hệ số masat giữa bánh xe và mặt đường là 0,1 và không thay đổi trong quá trình chuyển động. Hướng dẫn: 1.Tính công của lực kéo động cơ thực hiện trên đoạn đường AB. Dữ kiện đầu: m = 1000kg; v A = 5m/s; v B = 15m/s; s AB = 100m; µ 1 = 0,1 -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F,F ms Theo định lí động năng: A + A ms +A P + A N = 2 1 m(v 2 B -v 2 A ) => A - µNs AB = 2 1 mv 2 B (1) Theo định luật II Newton: amNPFF ms =+++ (*) Chiếu (*) lên phương vuông góc với AB, ta được N = P = mg Thay vào phương trình (1) ta được: A- µmgs AB = 2 1 m(v 2 B -v 2 A ) => A = 2 1 m(v 2 B -v 2 A ) + µmgs AB = m[ 2 1 (v 2 B -v 2 A ) + µgs AB ] = 200.000J = 200kJ 2.Tính s BC = ? Dữ kiện bài toán: v B = 15m/s; v C = 0; F =0 -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F ms Theo định lí động năng: A ms +A P + A N = - 2 1 mv 2 B <=> -µNs BC = - 2 1 mv 2 B Theo định luật II Newton: 2ms amNPF =++ (*) Chiếu (*) lên phương vuông góc với AB, ta được N = P = mg Thay vào ta được: µmgs BC = 2 1 mv 2 B => s BC = g2 v 2 B µ = 112,5m 9 F  P ms F  N x y Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) 3.Tính s BD =? Ta có: Dữ kiện bài toán: v B = 15m/s; F =0 -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F ms Theo định lí động năng: A ms +A P + A N = W đD – W đB = - 2 1 W đB = - 4 1 mv 2 B Theo trên ta có: -µmgs BD = - 4 1 mv 2 B => s BC = g4 v 2 B µ = 56,25m Bài 13: Một oto có khối lượng 2 tấn chuyển động trên đường thẳng nằm ngang, khi qua A có vận tốc 18km/h và đến B đạt vận tốc 72km/h. Cho biết hệ số masat giữa bánh xe và mặt đường là 0,05 và quãng đường AB dài 375m. 1.Tìm độ lớn của lực kéo động cơ trên đoạn đường AB. 2.Khi xe đến B, do lực kéo thay đổi nên xe chuyển động thẳng đều trên đoạn đường BC trong thời gian 20s. Tìm lực kéo của động cơ trên đoạn BC, và độ dài đoạn đường BC. Biết rằng hệ số masat không đổi. Hướng dẫn: 1. Tính lực kéo động cơ thực hiện trên đoạn đường AB. Dữ kiện đầu: m = 2000kg; v A = 5m/s; v B = 20m/s; s AB = 375m; µ 1 = 0,05 -Lực tác dụng lên ô tô: N;P;F,F ms Theo định lí động năng: A + A ms +A P + A N = 2 1 m(v 2 B -v 2 A ) => F.s AB - µNs AB = 2 1 m(v 2 B - v 2 A ) (1) Theo định luật II Newton: amNPFF ms =+++ (*) Chiếu (*) lên phương vuông góc với AB, ta được N = P = mg Thay vào phương trình (1) ta được: F.s AB - µmgs AB = 2 1 m(v 2 B -v 2 A ) => F = AB s2 1 m(v 2 B -v 2 A ) + µmg = 2000N 2. F 2 = ? Dễ dàng ta tính được: => F 2 = µmg =1000N Bài 14: Một ô tô có khối lượng 2 tấn khởi hành từ A và chuyển động nhanh dần đều về B trên một đường thẳng nằm ngang. Biết quãng đường AB dài 450m và vận tốc khi ô tô đến B là 54km/h. Cho hệ số masat giữa bánh xe và mặt đường là 0,4. 1.Xác định công và công suất của động cơ trên đoạn AB. 2.Tính công suất tức thời tại thời điểm cuối. 3.Tìm động lượng của ô tô tại B. 4.Tìm độ biến thiên động lượng của ô tô, từ đó suy ra thời gian ô tô đi từ A đến B. Hướng dẫn: 1.Tìm A, P =? Dữ kiện đầu: m = 2000kg; v A = 0m/s; v B = 15m/s; s AB = 450m; µ = 0,4 *Tìm A =? 10 F  P ms F  N x y F  P ms F  N x y [...]... 500lít Vậy thể tích khí cần lấy ở bình lớn là 500lít 14 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) Bài 4: Người ta biến đổi đẳng nhiệt 3g khí hidro ở điều kiện chuẩn (p o=1atm và To= 273oC) đến áp suất 2atm Tìm thể tích của lượng khí đó sau khi biến đổi Hướng dẫn: m +Thể tích khí hidro ở điều kiện tiêu chuẩn: Vo = n.22,4 = 22,4 = 33,6 (lít) µ Trạng thái đầu: po = 1atm; Vo = 33,6 lít;... 1,2atm Hướng dẫn: 17 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) Trạng thái 1: p1 = 30atm; V1 = 10lít Trạng thái 2: p2 = 1,2atm; V2 = ? Vì đây là quá trình đẳng nhiệt, nên ta áp dụng định luật Boyle – Mariotte cho hai trạng thái (1) và (2) p2V2 = p1V1 1,2V2 = 30.10 => V2 = 250lít Bài 20: Tìm hệ thức liên hệ giữa khối lượng riêng và áp suất chất khí trong quá trình đẳng nhiệt: Hướng dẫn: ... thể tích V2 = 4lít, tính nhiệt độ khối khí sau khi dãn nở Hướng dẫn: 1 Tìm T1 Ta áp dụng phương trình Clapeyron – Mendeleev: 16 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) m 40 p1V1 = RT1 => 3.10 = 0,084.T1 => T1 ≈ 285,7K => t1 = 12,7oC µ 32 2 Tính nhiệt độ T2 của khối khí sau khi đun nóng Trạng thái 1: p1 = 10at; V1 = 3lít; T1 = 285,7K Trạng thái 2: p2 = p1 ; V2 = 4lít; T2 =? Vì quá... tích khối khí tăng thêm 1,7lít Tìm thế tích khối khí trước và sau khi giãn nở Hướng dẫn: Trạng thái 1: T1 = 305K; V1 Trạng thái 2: T2 = 390K V2 = V1 + 1,7 (lít) 15 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) => V1, V2 =? Vì đây là quá trình đẳng áp, nên ta áp dụng định luật Gay lussac cho hai trạng thái (1) và (2): V1T2 = V2T1 => 390V1 = 305(V1 + 1,7) => V1 = 6,1lít Vậy + thể tích lượng... ρ1 ρ2 ρ2 ρ1 p1 p 2 = Hay ρ1 ρ 2 Bài 21: Bơm không khí có áp suất p 1=1atm vào một quả bóng có dung tích bóng không đổi là V=2,5l Mỗi lần bơm ta đưa được 125cm3 không khí vào trong quả bóng đó Biết rằng trước khi bơm bóng chứa không khí ở áp suất 1atm và nhiệt độ không đổi Tính áp suất bên trong quả bóng sau 12 lần bơm Hướng dẫn: Nhận xét: ban đầu áp suất không khí trong quả bóng bằng áp suất khí bơm... tích lượng khí trước khi biến đổi là V1 = 6,1 lít; + thể tích lượng khí sau khi biến đổi là V2 = V1 + 1,7 = 7,8lít Bài 9: Có 24 gam khí chiếm thể tích 3lít ở nhiệt độ 27 oC, sau khi đun nóng đẳng áp, khối lượng riêng của khối khí là 2g/l Tính nhiệt độ của khí sau khi nung Hướng dẫn: Trạng thái 1: V1 = 3lít; T1 = 273 + 27oC = 300K; m Trạng thái 2: V2 = = 12lít; T2 = ? ρ2 Vì đây là quá trình đẳng áp, nên... tích 1,8lít Hỏi khí đó là khí gì? Hướng dẫn: Ta áp dụng phương trình Clapeyron – Mendeleev: 1 pV = nRT 0,5.1,8 = n.0,084.300 => n = mol 28 m m Mặt khác: n = => µ = = 28g µ n vậy khí đó là khí nitơ Bài 11:Cho 10g khí oxi ở áp suất 3at, nhiệt độ 10oC, người ta đun nóng đẳng áp khối khí đến 10 lít 1 Tính thể tích khối khí trước khi đun nóng; 2 Tính nhiệt độ khối khí sau khi đun nóng Hướng dẫn: 1 Tìm...Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) -Lực tác dụng lên ô tô: F, Fms ; P; N Theo định lí động năng: A + Ams +AP + AN = 1 m(v 2 -v 2 ) B A 2 1 2 2 m(v B - v A ) (1) 2 Theo định luật II Newton: F + Fms + P + N = ma (*) Chiếu (*) lên phương vuông góc với AB, ta được N = P = mg 1 2 2 Thay vào phương trình (1) ta được:... 2250N => Công của lực kéo: AF = Fs = 2250.144= 3,24.105 J *Công của lực masat: Ams = -Fmss = -μmgs = - 1,44.105J   *Vì N , P có phương vuông góc với quỹ đạo chuyển động nên AP = AN = 0 Bài17: Một vật có khối lượng m = 0,3kg nằm yên trên mặt phẳng nằm không ma sát Tác dụng lên vật lực kéo F = 5N hợp với phương ngang một góc α = 30 o 1 Tính công do lực thực hiện sau thời gian 5s 2 Tính công suất tức... lực kéo vật dịch chuyển trên đoạn đường s: A = Fscosα = 5 625 3 3 3125 = J 4 6 2 2.Tính công suất tức thời sau thời gian 5 giây 25 3 125 3 5 = m/s 3 3 125 3 625 3 => công suất tức thời cần tìm: P = F.v = 5 = (W) 3 3 Vận tốc tức thời của vật sau 5 giây: v = at = 12 y x Fms  F α N P v Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) 3 Trong trường hợp có ma sát:      P + N + F + Fms . Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì II (năm học 2012 – 2013) HƯỚNG DẪN ÔN TẬP HỌC KÌ II (Năm học 2012 – 2013) I.MỘT SỐ CÂU HỎI GIÁO KHOA Câu. gian. Hoặc : Công suất được xác định bằng thương số giữa công sinh ra và thời gian sinh công. Biểu thức : P = t A Trong đó : - P là công suất có đơn vị là Watt (W) 1 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học. khí tăng thêm 1,7lít. Tìm thế tích khối khí trước và sau khi giãn nở. Hướng dẫn: Trạng thái 1: T 1 = 305K; V 1 Trạng thái 2: T 2 = 390K V 2 = V 1 + 1,7 (lít) 15 Lê Đình Bửu Hướng dẫn ôn tập học kì