Ông ta ngạc nhiên rằng hai toa đầu của hai đoàn ngang hàng với nhau đúng lúc đối diện với ông.. Ông ta còn ngạc nhiên hơn nữa khi thấy rằng hai toa cuối cùng cũng ngang hàng với nhau đún
Trang 11 SỐ BÀI TẬP CƠ BẢN CẦN THIẾT CHƯƠNG
NHIỆT HỌC - LÍ LỚP 12
Bài 4:
F1 là áp lực của chất lỏng tác dụng vào mặt dới của đĩa
F2 là áp lực của chất lỏng tác dụng lên phần nhô ra
ngoài giới hạn của ống ở mặt trên của đĩa
P là trọng lợng của đĩa
Đĩa bắt đầu tách ra khỏi ống khi: P + F2 = F1 (1)
Với: F1 = p1S =10.(H+h).L .S = 10
4
D2
(H+h).L
F2 = p2S' =10.H.L.(
4
D2
-
4
d2
)
P = 10..V = 10..h
4
D2
1,5 đ
Thế tất cả vào (1) và rút gọn: D2.h + (D2 - d2)H L = D2 (H + h)
L
2
L L
D h D h
H
d
2
L L
D h d
1,0 đ
Bài 5:
F1
P F2
D
d
H
h
Trang 2Một hành khách đi dọc theo sân ga với vận tốc không đổi v = 4km/h Ông ta chợt thấy có hai đoàn tàu hoả đi lại gặp nhau trên hai đường song với nhau, một đoàn tàu có n1 = 9 toa còn đoàn tàu kia có n2
= 10 toa Ông ta ngạc nhiên rằng hai toa đầu của hai đoàn ngang hàng với nhau đúng lúc đối diện với ông Ông ta còn ngạc nhiên hơn nữa khi thấy rằng hai toa cuối cùng cũng ngang hàng với nhau đúng lúc đối diện với ông Coi vận tốc hai đoàn tàu là như nhau, các toa tàu dài bằng nhau Tìm vận tốc của tàu hoả
Câu 5 : Hai xe cùng khởi hành lúc 6 giờ từ hai địa điểm A và B cách
nhau 240 km Xe thứ nhất đi từ A về B với vận tốc v1 = 48 km/h Xe thứ hai đi từ B với vận tốc v2= 32 km/h theo hướng ngược với xe thứ nhất Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau
nước có khối lượng m2 = 600 g ở cùng nhiệt độ t1 = 200C Người ta thả vào đó hỗn hợp bột nhôm và thiếc có khối lượng tổng cộng m = 180 g
đã được nung nóng tới 1000
C Khi có cân bằng nhiệt nhiệt độ là t = 240
C Tính khối lượng của nhôm và của thiếc có trong hỗn hợp Nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế , của nước , của nhôm , của thiếc lần lượt là : c1 = 460 J/kg độ , c2 = 4200 J/kg độ ,
c3 = 900 J/kg độ , c4= 230 J/kg độ
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
Trang 3Câu 5 : ( 5đ)
Gọi S1 , S2 là quãng đường đi của các xe , t là thời gian chuyển động cho đến khi gặp nhau
Ta có S1 = V1.t ; S2= V2.t
Khi hai xe gặp nhau : S1 + S2 = AB = 240 km
(V1 + V2).t = 240 t =
2
1 V V
AB
32 48
240
= 3 ( h ) Vậy sau 3 giờ hai xe gặp nhau Thời điểm gặp nhau là lúc 9 giờ
Vị trí gặp nhau cách A một khoảng S1 = V1.t = 48.3 = 144 km
Câu 6: (5 đ)
Nhiệt lượng do bột nhôm và thiếc toả ra là :
Nhôm : Q3 = m3.C3.(t2- t )
Thiếc : Q4= m4 C4.( t2- t )
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước hấp thụ
Nhiệt lượng kế : Q1 = m1.C1.(t - t1 )
Nước : Q2= m2.C2.( t - t1 )
Khi cân bằng nhiệt : Q1 + Q2= Q3+ Q4
m1.C1.(t - t1 ) + m2.C2.( t - t1 ) = m3.C3.(t2- t ) + m4.C4.( t2- t )
m3.C3 + m4.C4 =
t t
t t C m C m
1
(
=
24 100
) 20 24 )(
4200 6 , 0 460 12 , 0 (
= 135,5
Trang 4 m3+ m4= 0,18
m3.900 + m4 230 = 135,5
Giải ra ta có m3= 140 g ; m4= 40 g
V ậy kh ối l ượng của nhôm l à 140 gam kh ối l ượng của thiếc l à 40 gam
Bài 7: (2 điểm)Giữa 2 điểm A, B cách nhau 75km trên 1 đường thẳng,
có 3 xe chuyển động như sau : Xe1 xuất phát từ A với vận tốc v1 = 12km/h, cùng lúc xe2 xuất phát từ B ngược chiều với xe1 vận tốc v2 = 24km/h.Sau 30ph, xe3 xuất phát từ A với vận tốc v3 ( v1 < v3 < v2 ) về B gặp xe1 và xe2, thời gian giữa 2 lần gặp là 0,5h
a) Tìm vận tốc của xe3
b) Vẽ đồ thị chuyển động của 3 xe trên cùng hệ trục toạ độ vuông góc
Bài 8: (3,0 điểm)
Một ô tô xuất phát từ A đi đến đích B, trên nửa quãng đường đầu
đi với vận tốc v1 và trên nửa quãng đường sau đi với vận tốc v2 Một ô tô thứ hai xuất phát từ B đi đến đích A, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v1 và trong nửa thời gian sau đi với vận tốc v2 Biết v1 = 20km/h và
v2 = 60km/h Nếu xe đi từ B xuất phát muộn hơn 30 phút so với xe đi từ
A thì hai xe đến đích cùng lúc Tính chiều dài quãng đường AB
Trang 5Bài 9: (2,75 điểm)
Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt là 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) và 210J/(kg.K) Bỏ qua
sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài
8
3,0đ
Ký hiệu AB = s Thời gian đi từ A đến B của ô tô thứ nhất
là:
1 2
1
s v v
s s t
- Vận tốc trung bình trên quãng đường AB của xe thứ nhất
là:
1 2
2
A
v v s
v
t v v
30 (km/h)
- Gọi thời gian đi từ B đến A của xe thứ 2 là t2 Theo đề ra:
2 2 1 2
s v v t
- Vận tốc trung bình trên quãng đường BA của xe thứ hai
là:
0,50
0,50
0,50
Trang 61 2
B
v v s
v t
40 (km/h)
- Theo bài ra:
A B
s s
v v 0,5 (h)
Thay giá trị của v A, v B vào ta có: s = 60 (km)
0,50
0,50
0,50
9
2,75đ
- Gọi khối lượng của chì và kẽm lần lượt là mc và mk, ta có:
mc + mk = 0,05(kg) (1)
- Nhiệt lượng do chì và kẽm toả ra: Q = m c (136 - 18) = 15340m 1 c c c
;
Q = m c (136 - 18) = 24780m 2 k k k
- Nước và nhiệt lượng kế thu nhiệt lượng là:
Q = m c (18 - 14) = 0,05 4190 4 = 838(J) 3 n n ;
Q = 65,1 (18 - 14) = 260,4(J) 4
- Phương trình cân bằng nhiệt: Q + Q = Q + Q 1 2 3 4
15340mc + 24780mk = 1098,4 (2)
- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có: mc 0,015kg; mk
0,25 0,25 0,25
0,25 0,25 0,50 0,25 0,50 0,25
Trang 70,035kg
Đổi ra đơn vị gam: mc 15g; mk 35g
Câu 10 : Hai xe cùng khởi hành lúc 6 giờ từ hai địa điểm A và B cách
nhau 240 km Xe thứ nhất đi từ A về B với vận tốc v1 = 48 km/h Xe thứ hai đi từ B với vận tốc v2= 32 km/h theo hướng ngược với xe thứ nhất Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau
nước có khối lượng m2 = 600 g ở cùng nhiệt độ t1 = 200C Người ta thả vào đó hỗn hợp bột nhôm và thiếc có khối lượng tổng cộng m = 180 g
đã được nung nóng tới 1000C Khi có cân bằng nhiệt nhiệt độ là t = 240
C Tính khối lượng của nhôm và của thiếc có trong hỗn hợp Nhiệt dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế , của nước , của nhôm , của thiếc lần lượt là : c1 = 460 J/kg độ , c2 = 4200 J/kg độ ,
c3 = 900 J/kg độ , c4= 230 J/kg độ
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
Câu 1 0: ( 5đ)
Gọi S1 , S2 là quãng đường đi của các xe , t là thời gian chuyển động cho đến khi gặp nhau
Trang 8Ta có S1 = V1.t ; S2= V2.t
Khi hai xe gặp nhau : S1 + S2 = AB = 240 km
(V1 + V2).t = 240 t =
2
1 V V
AB
32 48
240
= 3 ( h ) Vậy sau 3 giờ hai xe gặp nhau Thời điểm gặp nhau là lúc 9 giờ
Vị trí gặp nhau cách A một khoảng S1 = V1.t = 48.3 = 144 km
Câu 11 : (5 đ)
Nhiệt lượng do bột nhôm và thiếc toả ra là :
Nhôm : Q3 = m3.C3.(t2- t )
Thiếc : Q4= m4 C4.( t2- t )
Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước hấp thụ
Nhiệt lượng kế : Q1 = m1.C1.(t - t1 )
Nước : Q2= m2.C2.( t - t1 )
Khi cân bằng nhiệt : Q1 + Q2= Q3+ Q4
m1.C1.(t - t1 ) + m2.C2.( t - t1 ) = m3.C3.(t2- t ) + m4.C4.( t2- t )
m3.C3 + m4.C4 =
t t
t t C m C m
2
1 2 2 1
(
=
24 100
) 20 24 )(
4200 6 , 0 460 12 , 0 (
= 135,5
m3+ m4= 0,18
m3.900 + m4 230 = 135,5
Trang 9Giải ra ta có m3= 140 g ; m4= 40 g
V ậy kh ối l ượng của nhôm l à 140 gam kh ối l ượng của thiếc l à 40 gam
Bài 12: (2 điểm)Giữa 2 điểm A, B cách nhau 75km trên 1 đường thẳng,
có 3 xe chuyển động như sau : Xe1 xuất phát từ A với vận tốc v1 = 12km/h, cùng lúc xe2 xuất phát từ B ngược chiều với xe1 vận tốc v2 = 24km/h.Sau 30ph, xe3 xuất phát từ A với vận tốc v3 ( v1 < v3 < v2 ) về B gặp xe1 và xe2, thời gian giữa 2 lần gặp là 0,5h
c) Tìm vận tốc của xe3
d) Vẽ đồ thị chuyển động của 3 xe trên cùng hệ trục toạ độ vuông góc
Bài 13: (3,0 điểm)
Một ô tô xuất phát từ A đi đến đích B, trên nửa quãng đường đầu
đi với vận tốc v1 và trên nửa quãng đường sau đi với vận tốc v2 Một ô tô thứ hai xuất phát từ B đi đến đích A, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v1 và trong nửa thời gian sau đi với vận tốc v2 Biết v1 = 20km/h và
v2 = 60km/h Nếu xe đi từ B xuất phát muộn hơn 30 phút so với xe đi từ
A thì hai xe đến đích cùng lúc Tính chiều dài quãng đường AB
Bài 14: (2,75 điểm)
Trang 10Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50g ở nhiệt độ 136oC vào một nhiệt lượng kế chứa 50g nước ở 14oC Hỏi có bao nhiêu gam chì và bao nhiêu gam kẽm trong miếng hợp kim trên? Biết rằng nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 18oC và muốn cho riêng nhiệt lượng kế nóng thêm lên 1oC thì cần 65,1J; nhiệt dung riêng của nước, chì và kẽm lần lượt là 4190J/(kg.K), 130J/(kg.K) và 210J/(kg.K) Bỏ qua
sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài