ôn tập học kỳ 2 lop 10 cb

Trả lời - Động lượng P  của một vật là một vectơ cùng hướng với vận tốc và được xác định bởi công thức P=m.v.. Trả lời - Khi lực F r không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của

ÔN TẬP KIỂM TRA HỌC KỲ II ( 2009 – 2910)

Môn : Vật Lý – khối 10

I LÝ THUYẾT

Câu 1: Động lượng là gì? Phát biểu định luật bảo toàn động lượng Viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng cho

hệ hai vật ?

Trả lời

- Động lượng P  của một vật là một vectơ cùng hướng với vận tốc và được xác định bởi công thức P=m.v

- Định luật bảo toàn động lượng: Động lượng của một hệ cô lập là bảo toàn: P=P'

Phương trình định luật bảo toàn động lượng cho hệ có hai vật:

' 2 2

' 1 1 2 2 1

1v m v m v m v

m  +  =  + 

Câu 2 : Trình bày định nghĩa và viết biểu thức của công Cho biết tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức ?

Biện luận công phụ thuộc góc αnhư thế nào ?

Trả lời

- Khi lực F r

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 α thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức:

A Fscos= α

- Biện luận

a) α nhọn → A > 0; khi đó A là công phát động

b) α =900 → A = 0; lực vuông góc với phương chuyển dời không sinh công

c) α tù → A < 0; lực có tác dụng cản trở lại chuyển động, A gọi là công cản (hay công âm)

Câu 3 : Công suất là gì ? Viết công thức và nêu tên đơn vị công suất ?

Trả lời

- Công suất P của lực F thực hiện dịch chuyển vật s là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công trong một đơn vị thời gian, hay còn gọi là tốc độ sinh công P =

t A

Đơn vị công suất: Watt (W)

Câu 4 : Động năng là gì ? Phát biểu và viết biểu thức của định lý về động năng ?

Trả lời

- Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng mà vật đó có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức:

Wđ = 1

2mv

2

* Định lý biến thiên động năng :

- Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật đó ∆W = Ad Hay A =W - Wd 2 d1

 1 2 2 1 1 2

A = mv - mv

Câu 5 : Trình bày nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí ? Khí lý tưởng là gì ?

Trả lời

 Chất khí được cấu tạo từ các phần tử riêng rẽ, có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng

 Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao

 Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây nên áp suất chất khí lên thành bình

* Khí lí tưởng

- Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm được gọi là khí lí tưởng.

Câu 6 : Thế nào là quá trình đẳng nhiệt ? Phát biểu và viết biểu thức định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt ? Viết biểu thức liên

hệ giữa p, V ở trạng thái 1 và trạng thái 2 ? Vẽ đường đẳng nhiệt ?

Wđ: động năng (J) m: khối lượng vật (kg) v: vận tốc vật (m/s)

Trả lời

- Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ giữ không đổi

* Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích p ~ 1

V hay pV = hằng số p1V1 = p2V2

* Đường đẳng nhiệt

- Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi

gọi là đường đẳng nhiệt.

Trong hệ toạ độ (p,V) đường này là đường hypebol

Câu 7 : Thế nào là quá trình đẳng tích ? Phát biểu và viết biểu thức định luật Sác – lơ ? Viết biểu thức liên hệ giữa

trạng thái 1 và trạng thái 2 Vẽ đường đẳng tích trong hệ tọa độ pOT ? Nêu đặc điểm của đường đẳng tích ?

Trả lời

- Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích

- Định luật Sác – lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối

=

T

p

hằng số =>

2

2 1

1

T

P T

p

=

- Trong hệ toạ độ (p,T) đường đẳng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc toạ độ

Câu 8 : Thế nào là quá trình đẳng áp ? Phát biểu và viết biểu thức định luật Gay- luy xắc ? Viết biểu thức liên hệ giữa

trạng thái 1 và trạng thái 2 Vẽ đường đẳng áp trong hệ tọa độ VOT ? Nêu đặc điểm của đường đẳng áp?

Trả lời

Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi.

- Định luật Gay-luy-xắc

Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối

V

T = hằng số hay

1 2

1 2

V V

T = T

* Đường đẳng áp

Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng áp.

- Trong hệ toạ độ (V,T) đường này là nửa đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ

Câu 9 : Viết phương trình trạng thái khí lý tưởng ? Cho biết tên các đại lượng trong phương trình ?

Trả lời

 Phương trình liên hệ các thông số trạng thái của một lượng khí lí tưởng với nhau gọi là phương trình trạng thái khí lí tưởng

 Xét một lượng khí chuyển từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) thì phương trình trạng thái của khí lí tưởng hay phương trình Cla-pê-rôn là:

pV

T = hằng số hay

1 1 2 2

p V p V

T = T

V

O p

p

T(K ) O

T O

V

Câu 10 : Nội năng là gì ? Nêu các cách làm thay đổi nội năng ? Nhiệt lượng là gì ? Viết cơng thức tính nhiệt lượng

của vật thu vào hay tỏa ra ? Cho biết tên và đơn vị các đại lượng trong cơng thức ?

Trả lời

* Khái niệm nội năng

•Trong nhiệt động lực học người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của

vật

* Các cách làm thay đổi nội năng: Cĩ 2 cách:

- Thực hiện cơng

Quá trình làm thay đổi nội năng bằng cách thực hiện cơng gọi là quá trình thực hiện cơng

- Truyền nhiệt

Quá trình làm thay đổi nội năng bằng cách cho vật tiếp xúc với nguồn nhiệt (khơng cĩ sự thực hiện cơng) gọi là quá trình truyền nhiệt

 Nhiệt lượng

 Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt (cịn gọi tắt là nhiệt).

∆U = Q ∆U: độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt

Q: nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay toả ra cho vật khác

 Nhiệt lượng mà một vật tỏa ra hoặc thu vào khi nhiệt độ thay đổi

Q= mC∆t

Câu 11 : Phát biểu và viết hệ thức nguyên lý I nhiệt động lực học ? Nêu tên, đơn vị và quy ước dấu của các đại lượng

trong cơng thức ? Trong quá trình đẳng tích thì hệ thức cĩ dạng như thế nào ?

Trả lời

- Độ biến thiên nợi năng của một vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được

∆U = A + Q Qui ước dấu :

∆U > 0: nội năng tăng;

∆U < 0: nội năng giảm

A > 0: hệ nhận công;

A < 0: hệ thực hiện công

Q > 0: hệ nhận nhiệt;

Q < 0: hệ truyền nhiệt

Vận dụng nguyên lí I NĐLH cho quá trình đẳng tích : ∆U = Q

Câu 12 : Phát biểu và viết biểu thức định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn ? Viết cơng thức tính lực đàn hồi của

vật rắn ? Cho biết tên và đơn vị các đại lượng trong cơng thức ?

Trả lời

Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn đồng chất, hình trụ tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật đĩ

α là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn

- Cơng thức tính lực đàn hồi

Với Trong đĩ: k ( N/m) độ cứng ( hệ số đàn hồi)

E ( N/m2 hay Pa) : gọi là suất đàn hồi hay suất Y-âng

S (m2) : tiết diện

Q: Nhiệt lượng mà một vật tỏa ra hoặc thu vào ( J ) m: khối lượng vật (kg)

C: nhiệt dung riêng ( J/kgK)

∆t: độ biến thiên nhiệt độ (0C)

σ α

ε = ∆ =

o

l l

l k l l

S E F

o

lo (m): chiều dài ban đầu.

Câu 13 : Phát biểu và viết cơng thức độ nở dài của vật rắn ? Cho biết tên của các đại lượng trong cơng thức ? Suy ra

cơng thức tính chiều dài của vật rắn ở nhiệt độ t bất kỳ ?

Trả lời

- Độ nở dài của vật rắn hình trụ đồng chất tỉ lệ với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban đầu của vật đó

∆ l = l - l0 = α l0∆t

α : Hệ số nở dài Phụ thuộc chất liệu của vật rắn Đơn vị 1/K hay K-1

- Cơng thức tính chiều dài tại t C0

l l = o(1 + ∆ α ) t

Câu 14 : Nêu dặc điểm và viết biểu thức của lực căng bề mặt của chất lỏng ? Hiện tượng mao dẫn là gì ?

Trả lời

- Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn cĩ:

+ Phương: tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng và vuơng gĩc với đường lực tác dụng lên

+ Chiều: làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng

+ Độ lớn:

F = σ l

σ (N/m) : Hệ số căng bề mặt σphụ thuộc bản chất và nhiệt độ chất lỏng.

- Hiện tượng mao dẫn: Là hiện tượng mức chất lỏng bên trong các ống có đường kính trong nhỏ luôn dâng cao hơn hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống

Câu 15 : Trình bày và viết cơng thức về nhiệt nĩng chảy và nhiệt hĩa hơi ? Cho biết tên và đơn vị của các đại lượng

trong từng cơng thức ?

Trả lời

- Là nhiệt lượng cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy

Q = λm (J)

m (kg) khối lượng

λ(J/kg) : Nhiệt nóng chảy riêng

- Là nhiệt lượng cung cấp cho chất lỏng trong quá trình sôi

Q = Lm

L(J/kg) : Nhiệt hoá hơi riêng, phụ thuộc bản chất của chất lỏng

m (kg) khối lượng chất lỏng

II BÀI TẬP

Gồm các dạng bài tập sau :

1 Các định luật bảo tồn.

2 Các bài tốn về chất khí.

3 Bài tốn về cơ sở nhiệt động lực học.

4.Chất rắn và chất lỏng.sự chuyển thể.

* Một số bài tập tham khảo :

Bài 1 : Một xe ơtơ cĩ khối lượng m1 = 3 tấn chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 1,5m/s, đến tơng và dính vào một xe gắn máy đang đứng yên cĩ khối lượng m2 = 100kg Tính vận tốc của các xe

Hướng dẫn :

- Xem hệ hai xe là hệ cơ lập

- Áp dụmg địmh luật bảo tồn động lượng của hệ

v m m v

m1 1= ( 1+ 2) 

v cùng phương với vận tốc v 1

- Vận tốc của mỗi xe là:

2 1

1

1.

m m

v m v

+

= = 1,45(m/s)

Bài 2 : Một khẩu súng đại bác nằm ngang khối lượng ms = 1000kg, bắn một viên đoạn khối lượng mđ = 2,5kg Vận tốc viên đoạn ra khỏi nịng súng là 600m/s Tìm vận tốc của súng sau khi bắn

Hướng dẫn :

- Động lượng của súng khi chưa bắn là bằng 0

- Động lượng của hệ sau khi bắn súng là:

đ đ S

m  + 

- Áp dụng điịnh luật bảo toàn động lượng

0 S + đ đ =

- Vận tốc của súng là:

) / ( 5 , 1

m

v m v

S

đ

−

=

Bài 3 : Một vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng ngang với vận tốc v = 2m/s nhờ lực kéo F  hợp với phương chuyển động một góc α = 600, độ lớn F = 45N Tính công của lực trong thời gian 5 phút

Đáp số:

A = 13500J

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

Hướng dẫn :

- Các lực tác dụng lên xe: N , P , F k, F ms

- Ox: Fk- Fms= 0

- Oy: N – P = 0

- Độ lớn của lực kéo là:

Ta có:

v F t

s F t

A

v

P F

F = ms = = 800

Bài 5 : Một hòn bi có khối lượng 80g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s từ độ cao 1,2m so với mặt đất

a Xác định động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném

b Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được

Hướng dẫn :

a – Động năng của vật là:

Wđ = . 2 2

1

v

m = 1,44J

- Thế năng của vật là:

Wt = mgz = 0,94J

- Cơ năng của vật là:

W = . 2 2

1

v

m + mgz = 2,38J

b Độ cao cực đại của vật là:

Vật đạt độ cao cực đại khi: W = Wt(Max)

W = mgzmax

m g m

W

. max = =

Bài 6 : Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 20m/s từ độ cao h so với mặt đất Khi chạm đất vận tốc

của vật là 30m/s, bỏ qua sức cản không khí Lấy g = 10m/s2 Hãy tính:

a Độ cao h

b Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất

c Vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng

a Chọn gốc thế năng tại mặt đất ( tạiB)

Hướng dẫn :

+ Cơ năng tại O ( tại vị trí ném vật)

W (O) = 1 2 .

2 mvo + mgh

Cơ năng tại B ( tại mặt đất)

W(B) = 1 2

2 mv

Theo định luật bảo toàn cơ năng.

W(O) = W(B)

⇔ 1 2

2 mvo + mgh = 1 2

2 mv

⇒h =

2 2

900 400 25

g

b.Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất

Gọi A là độ cao cực đại mà vật đạt tới

+ Cơ năng tại A

W( ) A = mgH

Cơ năng tại B W(B) = 1 2

2 mv

Theo định luật bảo toàn cơ năng

W(A) = W(B)

⇔ 1 2

2 mv = mgH

⇒H=

2

900 45

c Gọi C là điểm mà Wđ(C) = 3Wt (C)

Cơ năng tại C:

W(C) = Wđ(C) + Wt (C) =Wđ(C) +Wđ(C)/3 = 4/3Wđ(C) =2 2

3 mvc

Theo định luật bảo toàn cơ năng

W(C) = W(B)

⇔ 2 2

3 mvc = 1 2

2 mv

C

Bài 7: Trong xilanh của một động cơ có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 47oC và áp suất 0,7 atm

a Sau khi bị nén thể tích giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8atm Tính nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén

b Người ta tăng nhiệt độ của khí lên đến 273oC và giữ cố định pittông thì áp suất của khí khi đó là bao nhiêu

Đáp số:

a T2 = 731,40K

b 1,19atm

Bài 8: Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2dm3 chứa hỗn hợp khí ở áp suất 1atm và nhiệt độ 270C Pittông nén làm cho thể tích khí giảm 1,8dm3 và áp suất tăng lên 14 atm Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí sau khi nén

Bài 9: Một máy hơi nước có công suất 25KW, nhiệt độ nguồn nóng là t1 = 2200C, nguồn lạnh là t2 = 620C Biết hiệu suất của động cơ này bằng 2/3 lần hiệu suất lí tưởng ứng với 2 nhiệt độ trên Tính lượng than tiêu thụ trong thời gian 5 giờ Biết năng suất tỏa nhiệt của than là q = 34.106J

Hướng dẫn:

- Hiệu suất cực đại của máy là:

1

2 1

T

T T

HMax = −

= 0,32

- Hiệu suất thực của máy là:

H = 2/3HMax = 2/3.0,32 = 0,21

- Công của máy thực hiện trong 5h:

A =P.t

- Nhiệt lượng mà nguồn nóng của máy nhận là:

J H

t P H

A Q Q

A

1 1

19 14 , 2 =

=

=

⇒

=

- Khối lượng than cần sử dụng trong 5h là:

kg q

Q

m = 1 = 62 , 9

H h

z O A

B

Bài 10: Một cốc nhôm có khối lượng 120g chứa 400g nước ở nhiệt độ 240C Người ta thả vào nước một thìa đồng khối lượng 80g đang ở 1000C Xác định nhiệt độ của nước trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt Bỏ qua các hao phí nhiệt bên ngoài Nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K, của đồng là 380J/kg.K, của nước là 4,19.103J/kg.K

- Đáp án:

t = 25,27 0 C

Bài 11: Ở một đầu dây thép đường kính 1,5mm có treo một quả nặng Dưới tác dụng của quả nặng này, dây thép dài

ra thêm một đoạn bằng khi nung nóng thêm 30oC Tính khối lượng quả nặng Cho biết α =12.10− 6K E− 1, =2.1011Pa

Hướng dẫn:

Độ dãn của sợi dây: ∆ = l lo, α ∆ t

3,14 1,5.10

10

dh

o o

S

l S

α

α

−

−

∆

∆

Bài 12: Tính lực cần đặt vào thanh thép với tiết diện S = 10cm2 để không cho thanh thép dãn nở khi bị đốt nóng từ

20oC lên 50oC , cho biết α =12.10− 6K E− 1, =2.1011Pa

Hướng dẫn:

Ta có: ∆ = l lo, α ∆ t

Bài 13: Tính nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho 0,2kg nước đá ở -20oC tan thành nước và sau đó được tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100oC Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2,09.103J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước 4,18.103J/kg.K, nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106J/kg

Hướng dẫn:

- Nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho một cục nước đá có khối lượng 0,2kg ở -20oc tan thành nước và sau đó tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100oC

Q c m t = − + t λ m c m t t + − + L m = kJ