a Tính áp suất khí tối thiểu phải bơm vào mỗi bánh xe, biết rằng trọng lợng của ng-ời và xe đợc phân bố nh sau: 31 lên bánh trớc và 32 lên bánh sau b Xác định vận tốc tối đa ngời đạt đợc
Trang 1Bài tập Vật lí 8
* Câu 8:
Một ngời có khối lợng 60kg ngồi trên một chiếc xe đạp có khối lợng 15kg Diện tích tiếp xúc giữa mỗi lốp xe và mặt đất là 30cm2
a) Tính áp suất khí tối thiểu phải bơm vào mỗi bánh xe, biết rằng trọng lợng của
ng-ời và xe đợc phân bố nh sau: 31 lên bánh trớc và 32 lên bánh sau
b) Xác định vận tốc tối đa ngời đạt đợc khi đạp xe Biết hệ số ma sát giữa xe và đờng
là 0,2 Công suất tối đa của ngời khi đạp xe là 1500 J/s
* Câu 9:
Một quả bóng bay của trẻ em đợc thổi phồng bằng khí Hiđrô có thể tích 4dm3 Vỏ bóng bay có khối lợng 3g buộc vào một sợi dây dài và đều có khối lợng 1g trên 10m Tính chiều dài của sợi dây đợc kéo lên khi quả bóng đứng cân bằng trong không khí Biết khối ợng 1lít không khí là 1,3g và của 1 lít Hđrô là 0,09g Cho rằng thể tích quả bóng và khối l-ợng riêng của không khí không thay đổi khi quả bóng bay lên
* Câu 10:
Một bình chứa một chất lỏng có trọng lợng riêng d0 , chiều cao của cột chất lỏng trong bình là h0 Cách phía trên mặt thoáng một khoảng h1 , ngời ta thả rơi thẳng đứng một vật nhỏ đặc và đồng chất vào bình chất lỏng Khi vật nhỏ chạm đáy bình cũng đúng là lúc vận tốc của nó bằng không Tính trọng lợng riêng của chất làm vật Bỏ qua lực cản của không khí và chất lỏng đối với vật
* Câu11:
Một thiết bị đóng vòi nớc tự động
bố trí nh hình vẽ Thanh cứng AB có
thể quay quanh một bản lề ở đầu A
Đầu B gắn với một phao là một hộp
kim loại rỗng hình trụ, diện tích đáy là
2dm2, trọng lợng 10N Một nắp cao su
đặt tại C, khi thanh AB nằm ngang thì
nắp đậy kín miệng vòi AC =
2
1 BC
áp lực cực đại của dòng nớc ở vòi lên nắp đậy là 20N Hỏi mực nớc lên đến đâu thì vòi nớc ngừng chảy Biết khoảng cách từ B đến đáy phao là 20cm Khối lợng thanh AB không đáng kể
Hớng dẫn giải
* Câu 8 :
a) áp suất khí của bánh xe bằng áp suất của xe lên mặt đờng
ở bánh trớc : ptr =
2
27778 003
, 0 3
10 75 10 3 1
m
N S
m
ở bánh sau : ps =
2
55554 003
, 0 3
10 75 2 10 3 2
m
N S
m
b) Lực kéo xe chuyển động là : FMS = k.m.10 = 0,2.75.10 = 150(N)
A
Trang 2FA
D
P
h0
F
F2
h
Vận tốc tối đa của xe đạp là : v = F P 1500150 10(m/s)= 36km/h
* Câu 9 :
Khi cân bằng lực đẩy ácsimet FA của không khí tác dụng lên quả bóng bằng tổng trọng lợng : P0 của vỏ bóng; P1 của khí hiđrô và P2 của phần sợi dây bị kéo lên
FA = P0 + P1 + P2
d2V = P0 + d1V + P2
Suy ra trọng lợng P2 của phần sợi dây bị kéo lên là: P2 = d2V - d1V - P0
= V(d2 – d1) – P0
= V (D1 – D2).10 – P0
P2 = 4.10-3(1,3 – 0,09).10 – 3.10-3.10 = 0,018(N)
Khối lợng sợi dây bị kéo lên là : m2 = 0,10018 0,0018(kg) = 1,8g
Chiều dài sợi dây bị kéo lên là l = 1,8.10 = 18(m)
* Câu 10 : C
Khi rơi trong không khí từ C đến D vật chịu tác dụng
của trọng lực P Công của trọng lực trên đoạn CD = P.h1
đúng bằng động năng của vật ở D : A1 = P.h1 = Wđ
Tại D vật có động năng Wđ và có thế năng so với đáy
bình E là Wt = P.h0
Vậy tổng cơ năng của vật ở D là :
Wđ + Wt = P.h1 + P.h0 = P (h1 +h0)
Từ D đến C vật chịu lực cản của lực đẩy Acsimet FA:
FA = d.V
Công của lực đẩy Acsimet từ D đến E là E
A2 = FA.h0 = d0Vh0
Từ D đến E do tác động của lực cản là lực đẩy Acsimet nên cả động năng và thế năng của vật đều giảm đến E thì đều bằng 0 Vậy công của lực đẩy Acsimét bằng tổng động năng và thế năng của vật tại D:
P (h1 +h0) = d0Vh0
dV (h1 +h0) = d0Vh0
d =
0 1
0 0
h h
h d
* Câu 11:
Trọng lợng của phao là P, lực đẩy
Acsimét tác dụng lên phao là F1, ta có:
F1 = V1D = S.hD
Với h là chiều cao của phần phao ngập
nớc, D là trọng lợng riêng của nớc
Lực đẩy tổng cộng tác dụng lên đầu B là:
F = F1 – P = S.hD – P (1)
áp lực cực đại của nớc trong vòi tác
dụng lên nắp là F2 đẩy cần AB xuống dới
Để nớc ngừng chảy ta phải có tác dụng của
lực F đối với trục quay A lớn hơn tác dụng
của lực F2 đối với A:
F.BA > F2.CA (2)
Thay F ở (1) vào (2): BA(S.hD – P) > F2.CA
Biết CA =
3
1
BA Suy ra: S.hD – P >
3 2
F
A
Trang 3 h >
SD
P
F
3
2
h >
10000
02 , 0
10 3
20
0,8(3)m Vậy mực nớc trong bể phải dâng lên đến khi phần phao ngập trong nớc vợt quá 8,4cm thì vòi nớc bị đóng kín