Đang tải... (xem toàn văn)
bài tập từ cơ bản đến năng cao , thích hợp để tham, khảo và tìm tòi nghiê cứu bồi dưỡng kỹ năng của các thầy cô và các em học sinh.bài tập coa đáp án đầy đủ dễ hiểu. Chúc các thầy cô và các em học tốt. trân trọng
GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ LUYỆN TẬP VỀ VẬN TỐC A TĨM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN I.Định nghĩa chuyển động học - Sự thay đổi vị trí vật so với vật khác theo thời gian gọi chuyển động học - Một vật gọi đứng n so với vật này, lại chuyển động so với vật khác Đối với vật chuyển động nhanh, vật chuyển động chậm - Xét hai vật A B tham gia chuyển động Chuyển động vật A B cạn - Vận tốc v ật A vật B so với vật làm mốc gắn với trái đất v1 v2 v12 vận tốc vật A so với vật B ngược lại a) Chuyển động chiều Nếu hai vật chuyển động chiều gặp hiệu qng đường hai vật khoảng cách ban đầu hai vật S1 sAB = s1 - s2 v12 = v1 − v2 B S2 A V1 C V2 b) Chuyển động ngược chiều Nếu hai vật chuyển động ngược chiều gặp nhautổng qng đường hai vật khoảng cách ban đầu hai vật sAB = s1+ s2 v12 = v1 + v2 S1 C A V1 S S2 B V2 2.Chuyển động vật A vật B sơng - Vận tốc ca nơ v1, dòng nước v2 v12 vận tốc ca nơ so với bờ (Bờ gắn với trái đất) a) Chuyển động chiều ( Xi theo dòng nước) v12 = v1 + v2 ( Hoặc v = vvật + vnước) b) Chuyển động ngược chiều( Vật chuyển động ngược dòng nước) v12 = v1 - v2 ( Hoặc v = vvật - vnước) * Chú ý chuyển động cạn vật chuyển động gió ta vận dụng cơng thức sơng Trang GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ II Chuyển động - Vận tốc chuyển động xác định qng đường đơn vị thời gian khơng đổi qng đường v= S t với s: Qng đường t: Thời gian vật qng đường s v: Vận tốc III Chuyển động khơng - Vận tốc trung bình chuyển động khơng qng đường (tương ứng với thời gian chuyển động qng đường đó) tính cơng thức: VTB = S t với s: Qng đường t: Thời gian hết qng đường S - Vận tốc trung bình chuyển động khơng thay đổi theo qng đường * Chú ý: Khi giải tập chuyển động nên sử dụng đơn vị hợp pháp + Qng đường (m); Thời gian (s) vận tốc ( m/s) + Qng đường (km); Thời gian (h) vận tốc ( km/h) B Bài tập *Bài tập1: Một tơ phút đường phẳng v ới vận tốc 60km/h, sau lên dốc phút với vận tốc 40km/h Coi tơ chuyển động Tính qng đường tơ hai giai đoạn Tóm tắt t1 = phút = h t2 = phút = h v1 = 60km/h v2 = 40km/h S = S + S2 Bài giải Qng đường phẳng có độ dài S1 Từ cơng thức v1 = t ⇒ S1 = v1.t1 = 60 = 5(km) 12 Qng đường phẳng có độ dài S2 Từ cơng thức v2 = t ⇒ S2 = v2.t2 = 40 = 2(km) 20 Qng đường tơ giai đoạn S = S1 + S2 = + = 7(km) Đáp số S = 7(km) *Bài tập 2: Từ điểm A đến điểm B tơ chuyển động với vận tốc v1 = 30km/h Đến B tơ quay A, tơ chuyển động với vận tốc v2 = 40km/h Tính vận tốc trung bình chuyển động lẫn Tóm tắt v1 = 30km/h ; v2 = 40km/h vtb = ? Trang GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ Bài giải S S Thời gian tơ từ A đến B t1 = v ; Thời gian tơ từ A đến B t2 = v S Thời gian lẫn tơ t = S t + t2 = v + v Vận tốc trung bình đoạn đường lẫn 2S 2S 2Sv1v2 2v v = = = S vtb = = S + S Sv2 + Sv1 S (v2 + v1 ) v2 + v1 t v1 v2 v1v2 2.30.40 ≈ 34,3 ( km/h) Thay số ta vtb = 30 + 40 Đáp số vtb ≈ 34,3 ( km/h) *Bài tập 3: Một tơ chuyển động từ địa điểm A đến địa điểm B cách 180 km Trong nửa đoạn đường đầu xe với vận tốc v1 = 45km/h, nửa đoạn đường lại xe với vận tốc v2 = 30 km/h a) Sau xe đến B b) tính vận tốc trung bình xe đoạn đường AB c) Áp dụng cơng thức v = nhận xét Tóm tắt S = 180km S1 = S = v1 = 45km/h v2 = 30km/h a) t = t1 + t2= ? b) vtb = ? c)Tính S2 với vtb v1 + v2 tìm kết so sánh kết câub từ rút Bài giải a) Thời gian xe nửa qng đường đầu S S t1 = v = = S = 180 = 2(h) v1 2v1 2.45 Thời gian xe nửa qng đường lại S S t2 = v = = S = 180 = 3(h) v2 2v2 2.30 Thời gian xe hết qng đường AB t = t1 + t2= 2+3 = 5(h) Vậy từ xuất phát sau xe đến B b) Vận tốc trung bình xe S 180 = = 36(km/h) t v +v 45 + 30 c) Ta có v = = = 37,5(km/h) 2 Ta thấy v ≠ vtb ( 36 ≠ 37,5 ) vtb = Vậy vận tốc trung bình hồn tồn khác với trung bình cộng vận tốc C Bài tập nhà *Bài tập 1: Hai người xuất phát lúc từ hai địa điểm A B cách 60km Người thứ xe máy từ A đến B với vận tốc v = 30km/h, người thứ xe đạp từ Trang GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ B A với vận tốc v2 = 10km/h Hỏi sau hai người gặp xác định vị trí gặp Coi chuyển động hai xe *Bài tập 2: Hai xe tơ khởi hành lúc từ hai địa điểm A B chuyển động đến địa điểm C Biết AC = 120km; BC = 96km Xe khởi hành từ A với vận tốc 50km/h, Muốn hai xe đến C lúc xe khởi hành từ B phải chuyển động với vận tốc v2 bao nhiêu? ********************************************* LUYỆN TẬP VỀ VẬN TỐC TRUNG BÌN I Chữa tập nhà * Bài tập1 Bài giải Tóm tắt Gọi qng đường người đo từ A đến B S1 ( km) S = 60km Qng đường người đo từ A đến B S2 ( km) V1 = 30km/h Ta có :Qng đường người V2 = 10km/h S1 = t1 v1 t=? Qng đường người Vị trí gặp cách A? km S2 = t2 v2 Mà thời gian hai người đến lúc gặp Nên t1 = t2 = t Hay t1 v1 = t2 v2 Mà S = S1 + S2 = ( v1 + v2 ) t Hay S = t 40 ⇒ t = S 60 = = 1,5 40 40 Vậy sau 1,5 ( h) hai xe gặp Chỗ gặp cách A qng đường S1 = 1,5 30 = 45 ( km) * Bài tập Tóm tắt SAB = 216km SAC = 120km SBC = 96km V1= 50km/h C A V1 B V2 Bài giải V2 = ? S AC 120 Thời gian xe thứ từ A đến C t1 = v = 50 = 2,4(h) Muốn hai xe đến C lúc Do hai xe xuất phát lúc, nên thời gian xe từ B đến C thời gian xe từ A đến C Do ta có t = t1 = t2 = 2,4 ( h) S 96 BC Vậy vận tốc xe v2 = t = 2, = 40(km/h) II Bài tập luyện tập * Bài tập1: Đổi vận tốc v1 = 5m/s km/h vận tốc v2 = 36km/h m/s Từ so sánh độ nhanh , chậm hai chuyển động có vận tốc nói Trang GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ Bài giải km = 0,001km 1km = 1000m 100 1s = h = 0,00028 s 1h = 3600s 3600 km 3600 1000 = km / h = 18km / h Vậy: v1 = 5m/s = 1000 h 3600 1000m = 10m / s V2 = 36km/h = 36 3600s Ta có v1 = 5m/s = 18km / h V2 = 36km/h = 10m/s Ta biết 1m = Vậy v1 > v2 nên chuyển động nhanh chuyển động1 * Bài tập2: Một người cơng nhân đạp xe 20 phút km a) Tính vận tốc người m/s km/h b) Biết qng đường từ nhà đến xí nghiệp 3600m hỏi người từ nhà đến xí nghiệp hết phút c) Nếu đạp xe liền người từ nhà tới q Tính qng đường từ nhà đến q? a) t = 20 ph = 1200s S = 3km = 3000m V = ? m/s ? k/h Bài giải Vận tốc người cơng nhân v = S 3000 = t 1200 = 2,5m/s = 9km/h S = 3600m b) V = 2,5 m/s t=? c) t = 2h V = 9km/s S=? Bài giải Thời gian người cơng nhân từ nhà đến xí nghiệp S s 3600 Từ v = t ⇒ t = v = 2,5 = 1440(s) = 24( phút) Bài giải Qng đường từ nhà q dài Từ v = S ⇒ S = v.t = 9.2 = 18(km) t * Bài tập 3: Một người xe đạp xuống dốc dài 120m Trong 12 giây đầu 30m, đoạn dốc lại hết 18 giây Tính vận tốc trung bình: a) Trên đoạn dốc b) Trên đoạn dốc Bài giải Tóm tắt S = 120m; S1 = 30m a) Vận tốc trung bình đoạn dốc thứ S1 30 v1 = t = 12 = 2,5( m/s) S2 = S - S1 = 90 m t1 = 12s ; t2 = 18s Vận tốc trung bình đoạn dốc lại S 90 a) v1 = ? ; v2 = ? v2 = t = 18 = 5(m/s) b) vtb = b) Vận tốc trung bình đoạn dốc S S1 + S 120 vtb = t = t + t = 30 = 4( m/s) * Bài tập 4: Một tơ lên dốc có vận tốc 40km/h, xuống dốc xe có vận tốc 60km/h Tính vận tốc trung bình tơ suốt q trình chuyển động Trang GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ V1 = 40km/h V2 = 60km/h Vtb = ? Bài giải S S S S Thời gian tơ lên dốc t1 = t = 40 Thời gian tơ lên dốc t2 = t = 60 Vận tốc trung bình suốt q trình lên dốc v xuống dốc 2S 2S 2S = = Vtb = t1 + t2 S + S S + S = 48(km/h) v1 v2 40 60 * Bài tập: Một đầu tầu có khối lượng 100 chạy 10 Trong đầu tầu chạy với vận tốc trung bình 60km/h; sau tầu chạy với vận tốc trung bình 50km/h Tính vận tốc trung bình đồn tầu suốt thời gian chuyển động Bài giải t = 10h Qng đường tầu đầu t1 = h; t2 = 6h S1 = v1.t1 = 60.4 = 240(km) v1 60km/h; v2 = 50km/h Qng đường tầu 6giờ sau S2 = v2.t2 = 50.6 = 300(km) vtb =? Vận tốc trung bình đồn tầu suất thời gian chuyển động S S +S Vtb = t = t + t = III Bài tập nhà 240 + 300 540 = = 54( km/h) 4+6 10 * Bài tập1: Hai thành phố A B cách 300km Cùng lúc tơ xuất phát từ A đến B với vận tốc 55 km/h, xe máy chuyển động từ B A với vận tốc 45 km/h a) Sau hai xe gặp b) Nơi gặp cách A km * Bài tập2: Một HS chạy từ nhà ga tới trường học với vận tốc 12 km/h Một HS khác chạy qng đường với vận tốc 5km/h Hai bạn khởi hành lúc bạn đến trường lúc 7h54 ph bạn đến trường lúc 8h06ph (và bị muộn) Tính qng đường từ nhà ga đến trường ************************************* LUYỆN TẬP VỀ TỐN CHUYỂN ĐỘNG I Chữa tập nhà * Bài tập S = 300km V1 = 55 km/h V2 = 45km/h a) t = ? b)Vị trí gặp cách A? km Bài giải Qng đường mà tơ đến gặp S1 = v1.t1 = 55 t1 Qng đường mà xe máy đến gặp S2 = v1.t2 = 45 t2 Do hai xe chuyển động ngược chiều gặp nên ta có S = S1 + S2 Hay 300 = 55 t1 + 45t2 Trang GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ Mà thời gian hai xe đến gặp nhau nên t1 = t = t Suy 300 = 55 t + 45t = 100t ⇒ t = 3(h) Vậy sau hai xe gặp b) Vị trí gặp cách A khoảng qng đường mà tơ gặp nên ta có S1 = v1.t1 = 55 t1 = 55 = 165(km) * Bài tập2 Bài giải V1 = 12 km/h Gọi thời gian HS1 đến trường t ( h) HS2 t ( h) a b ta > tb ta >0 ; tb >0 Thời gian HS1 từ nhà ga đến trường S ta = v V2 = 5km/h S t1 = 7h 54ph Thời gian HS2 từ nhà ga đến trường tb = v t2 = 8h06ph Do HS1 đến trường lúc t1 = 7h 54ph; HS đến trường lúc t2 = 8h06ph Nên thời gian S=? HS1 đến trường sớm HS 12 phút = (h) S S 1 Do ta + = tb Hay v + = v 5 S S 5S +12 12 S ⇒ ⇒ ⇒ 12 = 7S ⇒ S = 1,7(km) + = = 12 5 60 60 Vậy qng đường từ nhà ga đến trường dài 1,7 (km) II Bài tập luyện tập * Bài tập 1:Một vật xuất phát từ A chuyển động B cách A 240km với vận tốc 10m/s Cùng lúc vật khác chuyển động từ B A, sau 15 giây vật gặp Tìm vận tốc người thứ vị trí gặp nhau? Bài giải S = 240km Qng đường vật đến lúc gặp V1= 10m/s S1 = v1 t1= 10.15 = 150(m) t1 = t2 = t = 15s Qng đường vật đến lúc gặp S2 = v2 t2 = v2 15 = 15v2 (m) v2 = ? Do hai vật chuyển động ngược chiều để gặp nên ta có S = S + S2 Hay 240 = 150 + 15v2 ⇒ v2 = 6(m/s) Vậy vận tốc người 6(m/s) Vị trí gặp cách A 150(km) * Bài tập 2: Hai xe khởi hành lúc 8h từ địa điểm A B cách 100km Xe di từ A B với vận tốc 60km/h Xe thứ từ B A với vận tốc 40km/h Xác định thời điểm vị trí xe gặp Bài giải S = 100km Qng đường xe từ A đến lúc gặp xe 2xe lúc 8h S1 = v1 t1= 60.t1 V1 = 60km/h Qng đường xe từ A đến lúc gặp xe V2 = 40km/h S2 = v2 t2 = 40 t2 Do hai xe chuyển động ngược chiều gặp nên ta có t=? Vị trí gặp Trang GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ S = S1 + S2 Hay 60.t1 +40 t2 = 100 Mà t = t1 = t2 Nên 60t + 40t = 100 ⇒ t = 1(h) Vậy sau 1(h) hai xe gặp lúc gặp (h) vị trí xe gặp nhaucách A khoảng S1 = v1 t1= 60 = 60( km) * Bài tập Lúc 10 hai xe máy khởi hành từ hai địa điểm A Bcách 96 km ngược chiều Vận tốc xe từ A 36km/h xe từ B 28km/h a) Xác định vị trí thời điểm hai xe gặp b) Sau hai xe cách 32 km kể từ lúc gặp Bài giải SAB = 96km Qng đường xe từ A đến gặp V1 = 36km/h S1 = v1.t1 = 36.t1 V2 = 28km/h Qng đường xe từ B đến gặp a) Vị trí gặp nhau? thời S2 = v2.t2 = 28.t2 điểm gặp b) Thời điểm để xe cách Do xe chuyển động ngược chiều gặp nhau 32km nên ta có: S = S1 + S2 Hay 96 = 36.t1+28.t2 Mà thời gian xe chuyển động đến gặp nhau nên t = t1 = t2 Nên ta có 96 = 36.t+28.t = 64t ⇒ t = 1,5(h) Vậy sau 1,5(h) xe gặp lúc gặp 10 + 1,5 = 11,5 ( h) Khi vật từ A đến gặp qng đường S1 = v1.t1 = 36 1,5 = 54(km) Vậy vị trí gặp cách A 54 ( km) cách B 42(km) b) Sau gặp lúc 11,5(h) Để hai xe cách 32km Xe I qng đường S/1 = v1.t/1 Xe II qng đường S/2 = v2.t/2 Mà S/1 + S/2 = 32 t/1 = t/2 =t/ Nên ta có 32 = v1.t/1 + v2.t/2 hay 32 = 36.t/1 +28.t/2 Giải tìm t/ = 0,5(h) Vậy sau lần gặp thứ để hai xe cách 32 km hai xe cungd với thời gian 0,5(h) lúc 11,5 + 0,5 = 12(h) * Bài tập 4: Một đồng tử xuất phát từ A chuyển động thẳng B cách A 120m với vận tốc 8m/s Cùng lúc động tử khác chuyển động thẳng từ B A Sau 10 giây hai động tử gặp Tính vận tốc động tử vị trí hai động tử gặp SAB= 120km Bài giải V1 = 8m/s Qng đường động tử từ A đến gặp t = 10s v2 = ? Vị trí gặp nhau? Trang GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ S1 = v1.t1 = 8.10 = 80(m) Qng đường động tử từ B đến gặp S2 = v2.t2 =10.t2 Do hai động tử chuyển động ngược chiều gặp nên S = S1 + S2 Hay 120 = 80+10.v2 Giải tìm v2 = 4(m/s) Vị trí gặp cách A đoạn qng đường động tử đến gặp 80m Đáp số:4(m/s) 80m * Bài tập 5: Hai vật xuất phát từ A đến B, chuyển động chiều theo hướng A → B Vật thứ chuyển động từ A với vận tốc 36km/h, vật thứ chuyển động từ B với v ận tốc 18km/h Sau hai vật gặp nhau? Chỗ gặp cách A?km Bài giải S = 400m = 0,4km Qng đường xe từ A đến gặp V1 = 36km/h S1 = v1 t1 = 36.t1 V2 = 18km/h Qng đường xe từ B đến gặp t=? S2 = v2 t2= 18 t2 Chỗ gặp cách Do xe chuyển động ngược chiều nê ta có A ?km S = S1 - S2 t1 = t2 = t 0,4 = 36.t1 - 18 t2 h = 80(s) 45 Vậy vị trí gặp cách A S1 = v1 t1 = 36 = 0,8(km) = 800(m) 45 Giải tìm t = III.Bài tập nhà * Bài tập1: Cùng lúc xe xuất phát từ địa điểm A B cách 60km, chúng chuyển động thẳng chiều từ A đến B Xe thứ từ A với vận tốc 30km/h, xe thứ hai từ B với vận tốc 40km/h a) Tìm khoảng cách xe sau 30 phút kể từ lúc xuất phát b) Hai xe có gặp khơng? Tại sao? c) Sau xuất phát 1h Xe thứ ( Đi từ A) tăng tốc đạt tới vận tốc 50km/h Hãy xác định thời điểm xe gặp nhauvà vị trí chúng gặp nhau? * Bài tập2: Cùng lúc có xe xuất phát từ địa điểm A B cách 60km, chúng chuyển động chiều từ A đến B Xe thứ từ A v ới vận tốc 30km/h, xe thứ từ Bvới vận tốc 40km/h( Cả xe chuyển động thẳng đều) a) Tính khoảng cách xe sau kể từ lúc xuất phát b) Sau xuất phát 1h30ph xe thứ đột ngột tăng tốc đạt tới vận tốc 50km/h Hãy xác định thời điểm vị trí xe gặp ****************************** Trang GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ LUYỆN TẬP VỀ TỐN CHUYỂN ĐỘNG DƯỚI NƯỚC I Chữa nhà * Bài tập1 Bài giải Sau 30ph xe từ A qng đường SAB = 60km S1 = v1 t1 = 30.0,5 = 15(km) V1 = 30km/h Sau 30 ph xe từ B qng đường V2 = 40km/h S2 = v2 t1= = 40.0,5 = 20(km) t1 = 30ph = h Sau 30 phút hai xe cách S = SAB - S1 + S2 = 60-15+20 =65(km) t2 = 1h b) Do xe sau xe mà v1 < v2 nên xe khơng V/1 = 50km/h gặp a)S1 =? c) Sau 1h xe qng đường Xe1: S/1 = v1 t2 = 30.1 =30(km) b) 2xe có gặp khơng ? Xe 2: S/2 = v2 t2 = 40.1 = 40(km) c) t3 = ? Vị trí gặp Khoảng cách xe lúc / S = SAB - S/1 +S/2 = 60 - 30 +40 = 70(km) Sau h xe tắng vận tốc đạt tới V/1 = 50km/h Gọi t thời gian xe đến lúc gặp Qng đường xe đến lúc gặp Xe1: S//1 = v/1 t = 50.t (km) Xe 2: S//2 = v/2 t = 40.t (km Do xe chuyển động chiều gặp nên ta có S/ = S//1 - S//2 Hay 70 = 50.t - 40.t Giải tìm t = 7(h) Vậy sau 7h kể từ lúc tăng tốc xe gặp Vị trí gặp cách A khoảng L = S//1 + S/1 = 50.t + 30.t2 = 380(km) * Bài tập Bài giải Sau 1h xe qng đường SAB= 60km Xe1: S1 = v1 t1 = 30.1 =30(km) Xe 2: S2 = v2 t2 = 40.1 = 40(km) V1 = 30km/h Sau 1h xe cách khoảng V2 = 40km/h S = SAB - S1 + S2 = 60 - 30 +40 = 70(km) t1 = 1h b) Sau 1h30ph hai xe qng đường t2 = 1h30ph = 1,5h Xe1: S/1 = v1 t2 = 30.1,5 = 45(km) Xe 2: S/2 = v2 t2 = 40.1,5 = 60(km) V/1 = 50km/h Khoảng cách xe lúc a) S = ? / S = SAB - S/1 +S/2 = 60 -45 +60 =75(km) / t = ?; ? tốc tới V/ = 50km/h Gọi t thời gian xe đến lúc gặp Saub)1,5h xeS1 =tăng nhau( Tính từ lúc xe tăng vận tốc) Qng đường xe đến lúc gặp Xe1: S//1 = v/1 t = 50.t (km) Xe 2: S//2 = v/2 t = 40.t (km) Do xe chuyển động chiều gặp nên ta có S/ = S//1 = S//2 Hay 75 = 50.t - 40.t Trang 10 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ a) Muốn nâng pít tơng lớn lên áp suất tác dụng lên pít tơng nhỏ phải áp suất tác dụng lên pít tơng lớn nên ta có Mà S1 = π R12 ; S2 = π R22 ; F = P1 = 2500N Nên f1 ≥ f1 F F ≥ ⇒ f1 ≥ S2 S S1 S1 2500.π R2 2500.(0, 02) = = 100(N) π R12 (0,1) Vậy phải tác dụng lên pít tơng nhỏ lực lớn 100N nâng vật lên F f F S b) Từ S = S ⇒ S1 = f Vậy để nâng vật lên pít tơng lớn phải có tiết diện S1 ≥ F S 25000.π (0, 02) = = 0,0628(m2) = 628(cm2 f 500 II: Bài tập luyện tập: * Bài tập 1: Một phanh tơ dùng dầu gồm xi lanh nối với ống nhỏ dẫn dầu Pít tơng A xi lanh đầu bàn đạp có tiết diện 4cm2, pít tơng nối với má phanh có tiết diện 8cm2 Tác dụng lên bàn đạp lực 100N Đòn bẩy bàn đạp làm cho lực đẩy tác dụng lên pít tơng giảm lần Tính lực truyền đến má phanh S1 = 4cm2 S2 = 8cm2 F1 = 100N F2 = F1 F=? Bài giải 100 F1 = = 25(N) 4 F2 Khi áp suất lên pít tơng bàn đạp p1 = S truyền F ngun vẹn đến pít tơng phanh có diện tích S2 p2 = S F2 F F2 S 25.8 Nên S = S ⇒ F = S = = 50(N) Áp lực tác dụng lên pít tơng F2 = Vậy lực truyền đến má phanh F = 50(N) * Bài tập 2: Thả khối đồng hình hộp chữ nhật Vào chậu bên đựng thủy ngân, bên nước ngun chất Một phần khối đồng nằm thủy ngân(H.vẽ) Chứng minh lực đẩy Ác-Si-Mét tổng cộng tác dụng lên khối gỗ tổng trọng lượng phần nước bị chiếm chỗ trọng lượng thủy ngân bị chiếm chỗ Bài giải h d1 Mặt khối đồng có tiết diện S cách mặt nước độ cao h, áp lực nước lên mặt khối đồng h1 F1 = p.S = d.S.h h2 Khối đồng chịu áp suất chất lỏng gây lên đáy khối đồng d2 p = d.h + d.h1 + d2.h2 Do áp lực tác dụng lên đáy khối đồng F2 = (d.h + d.h1 + d2.h2).S = d.h.S + d.h1.S + d2.h2.S Vậy lực đẩy Ác-Si-Mét tác dụng lên tồn khối đồng F = F2 - F1 = d.h.S + d.h1.S + d2.h2.S - d.S.h = d.h1.S + d2.h2.S = d.V1 + d2.V2 Mà trọng lượng phần nước bị vật chiếm chỗ Trang 58 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ P1 = 10.m1 = 10.D.V1 = d.V1 Trọng lượng phần thủy ngân bị vật chiếm chỗ P2 = 10.m2 = 10.D2.V2 = d2.V1 Vậy F = d.V1+d2.V1 = P1 + P2 * Bài tập 3: Một cầu đồng đặc có KLR 8900kg/m3 thể tích 10cm3 thả chậu thủy ngân bên nước Khi cầu cân bằng, phần ngập thủy ngân, phần nước Tìm thể tích chìm thủy ngân thể tích chìm nước cầu? Biết KLR nước thủy ngân 1000kg/m3 13600kg/m3 D = 8900kg/m3; D1 = 1000kg/m3 D2 = 13600kg/m3 ; V = 10cm3 = 0,00001m3 V1 = ? ; V2 = ? V d V1 d1 d2 Bài giải Ta chứng minh lực đẩy Ác-Si-Mét tác dụng lên cầu tổng trọng lượng phần thủy ngân nước bị vật chiếm chỗ nên ta có: FA = P1 + P2 = ( P1;P2 trọng lượng phần nước thủy ngân bị cầu chiếm chỗ ) Hay FA = d1.V1 + d2.V2 Mà trọng lượng cầu ngồi khơng khí : P = d.V Vì cầu lơ lửng chất lỏng nên FA = P Hay d.V = d1.V1 + d2.V2 (1) Mặt khác V = V1 + V2 Suy V2 = V - V1 (2) Thay (2) vào (1) ta d.V = d1.V1 + d2 ( V - V1) (d − d ).V (89000 − 136000).10 = ≈ 3,73(cm3) d1 − d 10000 − 136000 Vậy phần ngập nước tích V1 ≈ 3,73(cm3) S1 Phần thể tích ngập thủy ngân V2 ≈ 6,27(cm3) Biến đổi ta V1 = S2 * Bài tập 4: Hai xi lanh có tiết diện S1 S2 thơng với h có chứa nước Trên mặt nước có đặt pít tơng mỏng có khối lượng riêng khác nên mực nước bên cheeng đoạn h(H.vẽ) Đổ lớp dầu lên pít tơng S1 cho mực nước nước bên ngang Tính độ chênh lệch x mực nước xi lanh ( Theo S1; S2 h ) Nếu lấy lượng dầu từ bên S1 đổ lên pít tơng S2 Bài giải Gọi P1; P2 trọng lượng pít tơng S1; S2 d1; d2 trọng lượng riêng dầu nước h1 ; h2 chiều cao dầu pít tơng có tiết diện S1 ; S2 p1 p2 Ban đầu mực nước bênh chênh đoạn h nên ta có S + d2.h = S (1) p1 p2 Khi đổ dầu vào S1 ta có S + d1.h1 = S (2) Trang 59 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ p p p p 2 Khi đổ dầu vào S2 ta có S + d2.x = S + d1.h2 ⇒ S + d2.x - d1.h2 = S (3) 2 p p p1 p1 d h 1 Từ (1) (2) suy S + d2.h = S + d1.h1 ⇒ d2.h = d1.h1 ⇒ h1 = d (4) 1 Từ (1) (3) suy S + d2.h = S + d2.x - d1.h2 ⇒ d2.h +d1.h2 = d2.x 1 ⇒ x= d h + d1.h2 (5) d2 S1.h1 Vì thể tích dầu khơng đổi nên V1 = V2 Hay h1.S1 = h2.S2 ⇒ h2 = S (6) S1.d h Thế (4) vào (6) ta h2= S d (7) Thế (7) vào (5) ta x = S1 + S h S2 III: Bài tập nhà * Bài tập 1: a) Một khí cầu tích 10m3 chứa khí hiđrơ, kéo lên khơng vật nặng bao nhiêu?Biết trọng lượng vỏ khí cầu 100N, trọng lượng riêng khơng khí 12,9N/m3, khí hiđrơ 0,9N/m3 b) Muốn kéo người nặng 6okg lên khí cầu phải tích tối thiểu bao nhiêu, coi trọng lượng vỏ khí cầu khơng đổi * Bài tập 2: Trên bàn em có dụng cụ vật liệu sau: Lực kế, bình nước ( Nước đựng bình có khối lượng riêng Do ) Làm nào, dụng cụ mà em xác định khối lượng riêng vật kim loại có hình dạng ? Hãy trình bầy cách làm **************************** Soạn: 20.3.2013 Tiết : 47-48-49-50 LUYỆN TẬP I: Chữa tập nhà * Bài tập 1: Bài giải a) V1 = 10m3 a) Trọng lượng khí hiđrơ khí cầu P1 = 100N PH = d2.V1 = 0,9 10 = 9(N) d1 = 12,9N/m Trọng lượng khí cầu P = PH + P1 = + 100 = 109 (N) d2 = 0,9N/m3 Lực đẩy Ác-Si-Mét tác dụng lên khí cầu b) m = 60kg P2 = 600N F1 = d1.V1 = 12,9.10 = 129(N) a) P3 = ? b) V2= Vậy ? trọng lượng tối đa vật mà khí cầu kéo lên P3 = F1 - P = 129 - 109 = 20(N) b) Trọng lượng khí cầu trường hợp : P’H = d2.V2 Trọng lượng người P2 = 600(N) Lực đẩy Ác-Si-Mét lúc là: F2 = d1.V2 Muốn bay lên khí cầu phải thỏa mãn điều kiện sau F2 > P1 + P’H + P2 Hay d1.V2 > 100 + d2.V2+ 600 ⇔ V2 ( d1 - d2 ) > 700 Trang 60 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ ⇔ V2 > 700 700 = = 58,33(m3) d1 − d 12,9 − 0,9 * Bài tập 2: Để xác định KLR vật kim loại ta cần biết khối lương m thể tích V + Dùng lực kế xác định trọng lượng P1 vật khơng khí P2 nước Khi ta có : FA = P1 - P2 P −P F A Mặt khác FA = d1.V = 10D1.V ⇒ V = 10 D = 10 D 1 Vậy khối lượng riêng vật D = m P m = ( Vì m = 10P nên P = ) V 10V 10 P1 P1 P D = = 1 Do D = 10( P1 − P2 ) P1 − P2 P1 − P2 10 D1 D1 Làm xác định khối lượng riêng vật II: Bài tập luyện tập: * Bài tập 1: Ba ống giống thơng chứa nước chưa đầy ( H.vẽ), Đổ vào bên trái cột dầu cao h1 = 20cm đổ vào bên phải cột dầu cao h2 = 25cm Hỏi mực nước ống dâng cao so với lúc đầu Biết trọng lượng riêng nước, dầu d1 = 10000N/m3 d2 = 8000N/m3 Bài giải Khi chưa đổ nước vào nhánh áp suất nhánh nên ta có p1 = p2 = p3 Khi đổ dầu vào nhánh áp suất tổng cộng cột dầu gây p = d2.h1 + d2.h2 = d2 (h1 + h2) = 8000.0,45 = 3600(N) Khi trạng thái cân áp suất nhánh lúc lại nên ta có P1’ = p2’ = p3’ = 3600:3 = 1200(N) Do dầu nhẹ nước nên nhánh khơng có dầu áp suất cột nước nhánh gây lên so với lúc đầu : p2’ = h’.d1 ⇒ h’ = p '2 1200 = = 0,12(m) d1 10000 Vậy mực nước nhánh dâng lên thêm 0,12(m) * Bài tập 2: Một gỗ dài 15cm thả v chậu nước tư thẳng đứng, phần nhơ khỏi mặt nước cao 3cm Người ta rót vào chậu chất dầu khơng trộn lẫn vào nước có KLR 700kg/m3 Dầu làm thành lớp dầy 2cm Hỏi phần nhơ lên khỏi dầu lúc Biết KLR nước 100kg/m3 h = 15cm = 0,15m h1= 3cm = 0,03m D1 = 700kg/m3 D2 = 1000kg/m3 h2 = 2cm = 0,02m h3= ? h1 h2 h’ Trang 61 h GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ Bài giải Vì nước nên KLR KLR nước phải tỷ lệ với độ dài phần chìm nước độ dài Vì FA = d2.V1 = 10D2.S.h’ ( V1 phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ, h’ phần chìm nước) Ta có trọng lượng P = 10.m = 10D.V = 10D.S.h Do vật cân chất lỏng nên ta có D h' 12 = = = F1 = P hay 10D2.S.h =10D.S.h ⇔ D2.h = D.h ⇔ D2 h 15 4.D2 4.1000 ⇔D= = = 800kg/m3 5 ’ ’ Lực đẩy Ác-Si-Mét tác dụng lên đổ dầu F2 = 10.D2.S.h’ + 10.D1.S.h2 Do cân nên ta có F2= P Hay 10.D2.S.h’ + 10.D1.S.h2 = 10D.S.h ⇔ D2.h’ + D1.h2 = D.h ⇔ h’ = D.h − D1h2 800.0,15 − 700.0, 02 = = 0,106(m) D2 1000 Vậy phần nhơ khỏi dầu lúc h3 = h - h’ - h2 = 0,15 - 0,02 - 0,106 = 0,024(`m) = 2,4 (m) * Bài tập 3: Một ống nghiệm cao chứa ba chất lỏng khơng trộn lẫn vào có KLR D1 = 1080kg/m3; D2 = 900kg/m3 ; D3 = 840kg/m3 Chất lỏng D2 làm thành lớp dày 4cm lớp chất lỏng kia( Mỗi lớp có độ dầy 10cm) Thả vào có tiết diện S1 = 1cm2, độ dai l = 16cm có KLR D = 960kg/m3 lơ lửng tư thẳng đứng( Vì trọng tâm gần đầu thanh) Tìm độ cao khúc chìm chất lỏng D1 = 1080kg/m3; D2 = 900kg/m3 D3 = 840kg/m3 ; D = 960kg/m3 S1 = 1cm2; h = 4cm h =cm nên phần h h2 chìm chát lỏng Bài giải D Do lớp chất lỏng D2 làm thành lớp dày h = 4cm nên phần chìm chất lỏng D2 là: h2 = h = 4(cm) Do lơ lửng nên ta có FA = P Hay 10.D1.S.h 10.D=2.S.h ;l= 16cm 0,16m + + 10.D3.S.h3 = 10.D.S.l ⇔ h1D=1.h?1 + hD22=.h?2 + Dh33.h =3?= D.l (1) Mà l = h1 + h2 + h3 Suy h3 = l - h1 - h2 = 0,16 - 0,04 - h1 = 0,12 - h1 (2) Thay (2) vào (1) ta D1.h1 + D2.h2 + D3 0,12 - D3 h1 = D.l Biến đổi ta h1= D.h − D2 h2 − D3 0,12 960.0,16 − 900.0, 04 − 840.0,12 16,8 = = = 0,07(m) D1 − D3 1080 − 840 240 Vậy h3 = 0,12 - 0,07 = 0,05(m) * Bài tập 4: Một cốc chứa 150g nước Người ta thả trứng vào cốc trứng chìm tới đáy cốc Từ từ rót thêm nước mối có khối lượng riêng D = 1150kg/m3 Trang 62 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ vào cốc đồng thời khuấy cho lúc rót 60ml nước muối thấy trứng rời khỏi đáy cốc khơng lên mặt nước Xác định KLR trứng Bài giải Khối lượng nước muối rót thêm vào m2 Từ D = V ⇒ m2= D.V2 = 1150 0,00006 =0,069(kg) Khi hỗn hợp có khối lượng là: m = m1 + m2 = 0,15 + 0,069 = 0,219(kg) Thể tích hỗn hợp là: V = V1 + V2 = 0,00015 + 0,00006 = 0,00021(m3) m 0, 219 Mà vật lơ lửng nên ta có: D2 = D + D1 Hau D2 = V = 0, 00021 ≈ 1043(kg/m3) III: Bài tập nhà * Bài tập 1: Treo miếng nhựa đặc vào đầu m ột lực kế, khơng khí lực kế 8N Nhúng miếng nhựa ngập nước, lực kế 4N Tính thể tích miếng nhựa trọng lượng riêng * Bài tập 2: Một cầu rỗng khối lượng 1g, thể tích ngồi 6cm, chiều dày vỏ khơng đáng kể, phần chứa nước lại chứa 0,1g khơng khí, cầu lơ lửng nước tính thể tích phần chứa khơng khí ******************************* Ngày soạn: 2.4.2013 Tiết: 51-52-53-54 LUYỆN TẬP I: Chữa tập nhà * Bài tập 1: Bài giải Do ngồi lực kế F1 = 8N, nhúng vào nước lực Kế F2 = 4N, miếng nhựa chịu lực đẩy FA = F1 - F2 = - = 4(N) Mà FA = d.V = 10.D.V F1 = 8N F2 = 4N V = ?d = ? F Suy thể tích miếng nhựa là: V = A = 10.D 4 = = 0,0004(m3) 10.1000 10000 Trọng lượng riêng miếng nhựa P F Từ P1 = 10.m = 10.D.V = = d.V Suy d = V1 = V1 = 0, 0004 = 20000(N/m3) * Bài tập 2: m1 = 1g D = 1000kg/m3= 1g/cm3 V = 6cm3; m2 = 0,1g V2= ? Bài giải Trang 63 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ Khi cầu lơ lửng nước lực đẩy Ác-Si-Mét tổng trọng lượng P1 vỏ cầu ; P2 khơng khí bên P3 nước bên nên ta có FA = P1 + P2 + P3 Hay 10.D.V = 10.m1 + 10.m2 + 10.D3.V’(D KLR nước,V’ thể tích phần nước cầu) Suy thể tích cảu nước cầu V’ = D.V − (m1 + m2 ) 1.6 − (1 + 0,1) − 1,1 = = = 4,9(cm3) D 1 Vậy thể tích phần chứa khơng khí : V2= V - V’ = - 4,9 = 1,1(cm3) II: Bài tập luyện tập * Bài tập 1: Một cầu làm kim loại có KLR 7500kg/m3, mặt nước,tâm cầu nằm mặt phẳng với mặt thống nước Quả cầu có phần rỗng có dung tích 1dm3 Tính trọng lượng cầu D1 = 7500kg/m3 D2 = 1000kg/m3 V2 = 1dm3 = 0,001m3 P=? V2 V1 d1 d Bài giải Thể tích cầu chìm nước : V Lực đẩy Ác-Si-Mét tác dụng lên cầu là: FA = d2.V = d2 V Trọng lượng cầu : P = d1.V1 = d1 (V - V2) = d1.V - d1.V2 Khi cầu cân ta có : FA = P hay d2 V = d1.V - d1.V2 2.d1.V2 Biến đổi ta V = 2.d − d 2.d1.V2 Thể tích phần kim loại cầu chìm nước V1 = V = V2 = 2.d − d - V d V2 Biến đổi ta V1 = 2.d − d d1.d V2 75000.10000.0, 001 Vậy trọng lượng cầu là: P = d1.V1 = 2.d − d = 2.75000 − 10000 ≈ 5,36(N) * Bài tập 2: Một ống chữ U có nhánh hình trụ tiết diện khác chứa thủy ngân Đổ nước vào nhánh nhỏ đến cân thấy mực thủy ngân nhánh chênh h = 4cm Tính chiều cao cột nước cho biết trọng lượng riêng thủy ngân d1 = 136000N/m3, nước d2 = 10000N/m3 Kết có thay đổi khơng đổ nước vào nhánh to (I) (II) Bài giải Xét áp suất điểm có mức ngang mặt thủy ngân Bên có nhánh nước nhánh ta có h1 P1 = p2 hay d1.h = d2.d2 ( h1;h2 chiều cao Cột thủy ngân nước nhánh I II ) Trang 64 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ d1.h 0, 04.136000 Suy h2 = d = 10000 = 0,544(m) = 54,4(cm) Kết khơng phụ thuộc việc nước đổ vào nhánh to hay nhánh nhỏ * Bài tập 3: Có vại, đáy bình tròn diện tích S1 = 1200cm2 thớt gỗ mặt hình tròn diện tích S2 = 800cm2, bề dày h = 7,5cm Phải rót nước vào vại tới độ cao để thả nhẹ thớt vào vại thớt được? Cho biết KLR nước gỗ D1 = 100kg/m3 D2 = 1600kg/m3 Bài giải S1 = 1200cm2 Khi thớt nổi, thể tích nước bị chiếm chỗ(V1) có S2 = 800cm2 trọng lượng trọng lượng thớt nên ta có P1 = P2 hay V1.d1 = V2.d2 ⇔ V1.D1 = V2.D2 H = 7,5cm = 0,075m Vì V = S.h thể tích thớt nên độ cao d1 = 136000N/m Phần thớt chìm nước d2 = 10000N/m3 D1 1000.0, 075 h’ = D h = 1600 ≈ 0, 047(m) = 4, 7(cm) h1 = ? Sau thả thớt vào, độ cao cảu nước vại h’ thớt bắt đầu thể tích nước là: V’ = h’.S’ = h’.(S1 - S2) = 4,7.(1200 - 800) = 1880(cm3) Trước thả thớt vào thể tích nước vại có độ cao h1 = V ' 1880 = ≈ 1, 6(cm) = 0, 016( m) S1 1200 m III: Bài tập nhà Đ1 Đ2 Hai bình thơng có tiết diện S1 = 12cm2 S2 = 240cm2 chứa nước đậy P2 P1 pít tơng P1 P2 (H.vẽ)có khối lượng khơng đáng kể a)Đặt lên đĩa Đ1 pít tơng P1 vật m có khối lượng 420g Hỏi pít tơng P2 bị đẩy lên cao thêm xentimét b)Để pít tơng ngang nhau, phải đặt lên đĩa Đ2 pít tơng P2 vật có khối lượng c) Nếu đặt vật m lên đĩa Đ2 P1 bị đẩy lên cao thêm xentimét? LUYỆN TẬP I: Chữa nhà S1 =12cm2 = 0,0012m2 S2 = 240cm2 = 0,024m2 m1 = 420g = 0,42kgP = 42N a) h2 = ? ; b) m2 =? c) = ? Bài giải Trang 65 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ a) Khi đặt lên đĩa cân Đ1 pít tơng P1 vật có khối lượng 420g áp suất vật gây lên mặt chất lỏng pít tơng (Áp suất mặt nước bình nhỏ tăng thêm) F P 4, p1 = S = S = 0, 0012 = 3500(N/m2) Khi pít tơng lớn dâng lên đoạn cho cột nước pít tơng 2cao cột nước pít tơng Khi áp suất cột nước h gây : p2 = d.h Mà p1 = p2 nên 3500 = 10000.h ⇒ h = 3500 = 0,35(m) = 35(cm) 10000 Do thể tích nước xi lanh tiết diện S1 dồn sang xi lanh tiết diện S2 nên ta có V1 = V2 hay S1.( h - h2 ) = S2.h2 ( h2 độ cao pít tơng dâng lên ) Do diện tích S2 = 20.S1 nên ta có S1.h - S1.h1 = 20.S1.h2 Biến đổi ta h = 21.h2 Vậy pít tơng P2 bị đẩy lên độ cao h2 h2 = h 1 35 ≈ 1,666 (cm) ≈ 1,67(cm) = h = 20 + 21 21 b) Để pít tơng ngang phải tăng áp suất mặt nước bình lớn thêm 3500N/m2 tức phải tạo áp lực F2 = p1.S1 = 3500.0,024 = 84(N) Vậy phải đặt lên pít tơng P2 vật có khối lượng là: m2 = P2 84 = = 8,4(kg) 10 10 c) Nếu đặt vật m = 420g lên đĩa P2 áp suất gây lên mặt chất lỏng pít tơng F 4, ' : p2 = S = 0, 024 = 175(N/m2) Khi độ chênh lệch mực nước bình 175 = 0,0175(m) = 1,75(cm) 10000 20 20 Và pít tơng P1 đẩy lên cao thêm h2' = h' = 1, 75 ≈ 1,67(cm) = ≈ 0,0167(m) 21 21 Từ : p2' = p1' hay 175 = 10000.h’ ⇒ h’ = ******************************** BIỂU DIỄN LỰC I.KIẾN THỨC CƠ BẢN 1.Lực đại lượng véc tơ - Do lực có độ lớn, có phương chiều nên lực đại lượng véc tơ 2.Cách biểu diễn kí hiệu véc tơ lực: - Lực đại lượng véc tơ biểu diễn mũi tên có: - Gốc điểm đặt lực - Phương, chiều trùng với phương chiều lực - Độ dài biểu thò cường độ lực với tỉ xích cho trước II BÀI TẬP CƠ BẢN + Bài 4.1(SBT Chọn D: tăng giảm + Bài 4.2 Vd: Trang 66 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ + Bài 4.3 Sức hút TĐ tăng dần lực cản giảm dần + Bài 4.4 a vật chịu td lực: - lực kéo có phương nằm ngang,chiều từ trái sang, F = 250N - lực cản có phương nằm ngang,chiều từ phải sang, F = 150N b vật chịu td lực: - lực kéo có phương hợp với phương ngang góc 300 , chiều xiên từ trái sang , F = 150N - Trọng lực P có phương thẳng đứng, chiều từ xuống, F = 100N c Biểu diễn + Bài 4.6 Chọn B: + Bài 4.7 Chọn D: Trong tình a vận tốc giảm, tình b vận tốc tăng + Bài 4.8 Chọn D + Bài 4.10 m = 50kg =>P = 10.m = 10.50 = 500N + Biểu diễn III Bài tập tương tự Bài 1: Hãy biểu diễn hình vẽ véc tơ trọng lực tác dụng lên vật có khối lượng m1 = 1kg; m2 = 2kg m3 = 3kg HD: Các vật có khối lượng m1; m2; m3 chịu tác dụng trọng lực tương ứng P1 = 10N; P2 = 20N; P3 = 30N Véc tơ lực có : + Điểm đặt tâm vật + Phương thẳng đứng +Chiều từ xuống P1 P2 P3 Bài 2: Một cầu có khối lượng m = 2kg treo sợi dây mảnh Hãy phân tích lực tác dụng lên cầu Các lực tác dụng lên cầu có đặc điểm gì? Vì em biết? Dùng hình vẽ minh hoạ Trang 67 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ Chun đề : Sự trao đổi nhiệt hai chất nhiều chất chưa có chuyển đổi chất I, Kiến thức 1.Nhiệt lượng vật thu vào( chưa có chuyển đổi chất) Q = m.c.(t2 − t1 ) m : khối lượng vật ( kg ) c : nhiệt dung riêng ( J / Kg.K ) t2 , t1 : nhiệt độ lúc sau lúc đầu vật ( oC ) Lưu ý t2 > t1 2.Nhiệt lượng vật tỏa (chưa có chuyển đổi chất) Q = m.c.(t1 − t2 ) m : khối lượng vật ( kg ) c : nhiệt dung riêng ( J / Kg.K ) t2 , t1 : nhiệt độ lúc sau lúc đầu vật ( oC ) Lưu ý t1 > t2 3.Phương trinh cân nhiệt QThu = QToa QThu : tổng nhiệt lượng thu vào QToa : tổng nhiệt lượng tỏa 4.Nhiệt lượng cua m kg nhiên liệu tỏa đốt cháy hồn tồn Q = q.m m : khối lượng nhiên liệu (Kg) q : suất tỏa nhiệt nhiên liệu Q : nhiệt lượng nhiên liệu tỏa Hiệu suất động nhiệt ( việc sử dụng nhiệt) Trang 68 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ H= Qcó ích 100% Qtồn phân - Qcó ích : nhiệt lượng vật nhận vào để tăng nhiệt độ - Qtồn phân : nhiệt lượng mà nguồn nhiệt cung cấp nhiên liệu cháy vật khác tỏa ) II,Phương pháp - Xác định chất thu nhiệt, chất tỏa nhiệt - Áp dụng phương trình cân nhiệt để thiết lập phương trình cần thiết III.Bài Tập Bài 1: Người ta cho vòi nước nóng 700C vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể có sẳn 100kg nước nhiệt độ 600C Hỏi phải mở hai vòi thu nước có nhiệt độ 450C Cho biết lưu lượng vòi 20kg/phút Bỏ qua mát lượng mơi trường Giải Vì lưu lượng hai vòi chảy nên khối lượng hai loại nước xả vào bể nhau.Gọi khối lượng loại nước m(kg): Ta có: m.c(70 – 45) + 100.c(60 – 45) = m.c(45 – 10) ⇔ 25.m + 1500 = 35.m ⇔ 10.m = 1500 ⇒m= 1500 15 = 150(kg ) Thời gian mở hai vòi là: t = = 7,5( phút ) 10 20 Bài 2: Một ca khơng có vạch chia dùng để múc nước thùng chứa I thùng chứa II đổ vào thùng chứa III Nhiệt độ nước thùng chứa I t1 = 20 0C, thùng II t2 = 80 0C Thùng chứa III có sẵn lượng nước nhiệt độ t3 = 40 0C tổng số ca nước vừa đổ thêm Cho khơng có mát nhiệt lượng mơi trường xung quanh Hãy tính số ca nước cần múc thùng I thùng II để nước thùng III có nhiệt độ 50 0C ? Giải Gọi m khối lượng ca nước, n1 số ca nước thùng I, n2 số ca nước thùng II Vậy số ca nước thùng III n1+ n2, nhiệt độ cân nước thùng III 500C Ta có : Nhiệt lượng thu vào số nước từ thùng I : Q1 = m1.c.(50-20) = n1.m.c.30 (1) Nhiệt lượng tỏa số nước từ thùng II : Q2 = m2.c.(80-50) = n2.m.c.30 (2) Trang 69 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ Nhiệt lượng thu vào số nước từ thùng III : Q3 =(n1+n2).m.c.(50 - 40) = (n1+n2).m.c.10 (3) Do q trình cân nên ta có : Q1 + Q3 = Q2 (4) Thay hệ thức (1), (2), (3) vào hệ thức (4) ta được: 2n1= n2 Như mức thùng II: n ca phải múc thùng I: 2n ca số nước có sẵn thùng III là: 3n ca (n ngun dương ) Bài 3: Trong bình nhiệt lượng kế chứa hai lớp nước Lớp nước lạnh lớp nước nóng Tổng thể tích hai khối nước thay đổi chúng sảy tượng cân nhiệt? Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình với mơi trường Giải Gọi V1; V2; V’1; V’2 thể tích nước nóng, nước lạnh ban đầu nước nóng, nước lạnh nhiệt độ cân độ nở co lại nước thay đổi 10C phụ thuộc vào hệ số tỷ lệ K thay đổi nhiệt độ lớp nước nóng nước lạnh ∆t1 ∆t2 V1 = V’1 + V’1K∆t1 V2 = V’2 - V’2K∆t2 Ta có V1 + V2 = V’1 + V’2 + K(V’1∆t1 - V’2∆t2) Theo phương trình cân nhiệt thì: m1C∆t1 = m2C∆t2 với m1, m2 khối lượng nước tương ứng điều kiện cân nhiệt, điều kiện nên chúng có khối lượng riêng Nên: V’1DC∆t1 = V’2DC∆t2 ⇒ V’1∆t1 – V’2∆t2 = Vậy: V1 + V2 = V’1 + V’2 nên tổng thể tích khối nước khơng thay đổi Bài Người ta thả thỏi đồng nặng 0, 4kg nhiệt độ 800c vào 0, 25kg nước t o = 180c Hãy xác định nhiệt độ cân Cho c = 400 j/kgk c = 4200 j/kgk Giải Gọi nhiệt độ cân hỗn hợp t Ta có phương trình cân nhiệt hỗn hợp sau m1 c1 (80 − t ) = m2 c2 (t − 18) Thay số vào ta có t = 26,20C Bài Một hỗn hợp gồm ba chất lỏng khơng có tác dụng hố học với có khối lượng là: m1 = 1kg , m2 = 2kg , m3 = 3kg Biết nhiệt dung riêng nhiệt độ chúng c1 = 2000 j / kgk , t1 = 10 c, c2 = 4000 j / kgk , t = 10 c, c3 = 3000 j / kgk , t3 = 50 c Hãy tính nhiệt độ hỗn hợp cân Tương tự tốn ta tính nhiệt độ hỗn hợp cân t t= m1 c1 t1 + m2 t c2 + m3 c3 t thay số vào ta có t = 20,50C m1 c1 + m2 c2 + m3 c3 Bài Một hỗn hợp gồm n chất lỏng có khối lượng m1 , m2 , mn nhiệt dung riêng chúng c1 , c2 .cn nhiệt độ t1 , t t n Được trộn lẩn vào Tính nhiệt độ hỗn hợp cân nhiệt Trang 70 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ Tương tự tốn ta có nhiệt độ cân hỗn hợp cân nhiệt t= m1 c1 t1 + m2 t c2 + m3 c3 t + + mn t n cn m1 c1 + m2 c2 + m3 c3 + + mn cn : có bình cách nhiệt.bình chúa m1 = Kg nước nhiệt độ t1 = 200 C ,bình chứa m2 = Kg nước t2 = 600 C người ta rót lượng nước từ bình sang bình 2,sau cân nhiệt,nguoif ta lại rót lượng nước m từ bình sang binh 1.nhiệt độ cân bình lúc t1' = 21.950 C a, Tính lượng nước m lần rót nhiệt độ cân bình b,nếu tiếp tục thực lần 2,tìm nhiệt độ cân bình Bài giải a, *Trường hợp 1: rót m (kg) nước từ bình sang bình - gọi t2' nhiệt độ cân bình - nhiệt lượng mà m (kg) thu vào để tăng nhiệt độ từ 200 C lên đến t2' 0C - Q = mc(t2' − t1 ) nhiệt lượng mà m2 (Kg) nước bình tỏa Q2 = m2c(t2 − t2' ) - áp dụng phương trình cân nhiệt ta có Q = Q2 mc (t2' − t1 ) = m2c(t2 − t2' ) ⇔ m.t2' − 20m = 240 − 4t2' ⇔ t2' = 240 − 20m (1) m+4 *Trường hợp rót m (kg) nước từ bình sang bình - gọi t1' nhiệt độ cân bình - nhiệt lượng mà m (kg) nước tỏa để giảm từ t2' 0C xuống đến 21,950 C - Q3 = m.c.(t2' − t1' ) Nhiệt lượng mà ( (m1 − m) kg nước bình thu vào để tăng từ 200 C đến 21,950 C Q3 = (m1 − m).c.(t1' − t1 ) Trang 71 GIÁO ÁN ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ Trang 72 [...]... vn = 32-4= 28( km/h) Thời gian ca nô chuyển động ngược dòng là S AB 36 tBA = v = 28 ≈ 1,2(h) 2 * Bài tập 4: Một chiếc xuồng máy chạy từ bến sông A đến bến sông B cách A 120 km Vận tốc của xuồng khi nước yên lặng là 30 km/h Sau bao lâu xuồng đến B nếu: a Nước sông không chảy b Nước sông chảy từ A đến B với vận tốc 5km/h Trang 14 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ 8 * Bài tập 5: Hai bến sông A và B... trên cả quãng đường là s 3v1v2v3 3.14.16 .8 vTb = t = v v + v v + v v = 14.16 + 16 .8 + 14 .8 = 11,6(km/h) 1 2 2 3 1 3 II Bài tập luyện tập * Bài tập1: Một ca nô chạy xuôi dòng sông dài 150km Vận tốc của ca nô khi nước không chảy là 25km/h, vận tốc của dòng nước chảy là 5km/h Tính thời gian ca nô đi hết đoạn sông đó Trang 13 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ 8 S = 150km V1 = 25km/h V2 = 5km/h t=? Bài... dụng lên một vật gọi là trọng lực 3: Lực đàn hồi +Lực do vật bị biến dạng đàn hồi sinh ra gọi là lực đàn hồi + Công thức tính lực đàn hồi : f = k(l - lo) 4: Lực ma sát Trang 32 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ 8 + Lực ma sát sinh ra khi vật này tiếp xúc với vật kia + Có 3 loại lực ma sát - Lực ma sát lăn - Lực ma sát trượt - Lực ma sát nghỉ + Lực ma sát phụ thuộc vào - Trọng lượng của vật - Tính... + v2 v1 + v2 v1 − v2 v3 + 4 24 + 4 24 − 4 280 b) Thời gian thuyền máy xuôi dòng: (A → B) s s 14 t1 = v / = v + v = 24 + 4 = 0,5h Trong thời gian này thuyền chèo đi được: 1 1 2 sAC = v3/.t = (v3 + v2)t1 = (4,24 + 4).0,5 = 4,12km Chiều dài quãng đường còn lại: sCB = sAB – sAC = 14 – 4,12 = 9 ,88 km Trang 26 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ 8 sCB sCB 9 ,88 Thời gian để hai thuyền gặp nhau: t2 = v /... hướng nào? Trang 27 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ 8 -Điểm khởi hành của người đó cách B bao nhiêu km? **************** LUYỆN TẬP TOÁN CHUYỂN ĐỘNG I.Mục tiêu * Kiến thức - Tiếp tục củng cố về giải toán chuyển động dưới nước và chuyển động trên cạn - Củng cố các công thức tính vận tốc, quãng đường và thời gian vào giải bài tập * Kỹ năng - Sử dụng các công thức đã học trong toán chuyển động vào... là S/1 = v1 t/ = 38. t/ Quãng đường xe đi từ B đến khi gặp nhau là: S/2 = v2 t/= 30 t/ Do 2 xe chuyển động ngược chiều nên ta có: S = S/1 + S/2 hay 140 = 38. t/ + 30 t/ Giải ra tìm được t/ ≈ 2,06(h) Vậy sau gần 2,09(h) thì 2 xe gặp nhau và lúc gặp nhau cách A một khoảng S/1 = 38. 2,06 ≈ 78, 3(km) Đáp số:a) 4km b) ≈ 78, 3(km) và ≈ 2,06(h) Trang 12 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ 8 III Bài tập về nhà... 760mmHg = 10336N/m2 Trang 34 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ 8 + Áp suất của khí quyển thay đổi theo độ cao 8: Định luật Ác - Si - mét a) Định luật:Chất lỏng tác dụng lên vật nhúng trong nó một lực hướng thẳng đứng từ dưới lên, có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ FA = V.d = V.Dg b) Hệ quả: + Khi vật chuyển động lên trên( nổi lên mặt thoáng ) trong chất lỏng hay chất... vận tốc 12km/h là: t2 = s 2 = s = s v2 2v2 24 Trang 19 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ 8 Theo bài ra ta có phương trình t1 - t2 = t Hay S S 7 = 10 24 15 Giải ra tìm được S = 8( km) Vậy thời gian người ấy đi hết quãng đường là t/ = t1+t2 = s s 8 8 17 = = ≈ 10 24 10 24 15 1,1(h) III: Bài tập về nhà * Bài tập1: Hai bến A và B ở bên một con sông mà nước chảy với vận tốc 1m/s Một ca nô đi từ A đến... ************************************ Trang 31 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ 8 PHẦN II: LỰC VÀ KHỐI LƯỢNG - ÁP SUẤT A.Mục tiêu - Củng cố các kiến thức cơ bản về +Lực và khối lượng + Áp suất - Tái hiện lại các công thức +Công thức tính lực đàn hồi : f = k(l - lo) +Công thức tính Hợp lực của hai lực được tính như sau(Khi hai lực cùng tác dụng lên vật) a) F1 và F2 cùng phương, cùng chiều thì Fhl... riêng của chất làm vật là 2,7 g/Cm3 ( g = 9,793 N/kg) a) Tìm trọng lượng của vật và trọng lượng riêng của chất làm vật b) Đem vật đến TPHCM thì khối lượng riêng và trọng lượng riêng của vật thay đổi như thế nào?Cho rằng thể tích của vật không thay đổi Bài giải Cân đĩa cho biết khối lượng của vật là m = 4kg Khối lượng này không thay đổi dù ở HN hay TPHCM a) Ở Hà Nội + Trọng lượng của vật là P = m.g = ... xuồng đến B nếu: a Nước sông không chảy b Nước sông chảy từ A đến B với vận tốc 5km/h Trang 14 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ * Bài tập 5: Hai bến sông A B bên sông mà nước chảy với vận... giải s AB 180 a) Thời gian nửa đoạn đường đầu: t1 = 2v = 2.5 = 18s s AB 180 Thời gian nửa đoạn đường sau: t2 = 2v = 2.3 = 30s Thời gian đoạn đường: t = t1 + t2 = 18 +30 = 48( s) Vậy sau 48 giây vật... gặp lúc gặp cách A khoảng S/1 = 38. 2,06 ≈ 78, 3(km) Đáp số:a) 4km b) ≈ 78, 3(km) ≈ 2,06(h) Trang 12 GIÁO ÁN ÔN TẬP HỌC SINH GIỎI : VẬT LÍ III Bài tập nhà * Bài tập1 : Một vật chuyển động đoạn đường