GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 10 CƠ BẢN CHƯƠNG 7

* Chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể, do đó có dạng hình học và nhiệt độ nóng chảy hay đông đặcxác định.. Tinh thể được cấu trúc bởi các hạt nguyên tử, phân tử, ion liên kết chặt với

Trang 1

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 10 CƠ BẢN – CHƯƠNG 7

Trang 2

Chương VII: CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ Bài 34: CHẤT RẮN KẾT TINH – CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

* Các chất rắn được phân làm hai loại: Chất kết tinh và chất vô định hình

* Chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể, do đó có dạng hình học và nhiệt độ nóng chảy (hay đông đặc)xác định Tinh thể được cấu trúc bởi các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt với nhau bằngnhững lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự xác định, trong đó mỗi hạt luôn luôn dao động nhiệtquanh vị trí cân bằng của nó

* Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc đa tinh thể Chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng,còn chất rắn đa tinh thể có tính đẳng hướng

* Chất rắn vô định hình không có cấu trúc tinh thể do đó không có dạng hình học xác định, không cónhiệt độ nóng chảy (hay đông đặc) xác định và có tính đẳng hướng

B BÀI TẬP CĂN BẢN

1 Phân loại các chất rắn theo cách nào dưới đây là đúng ?

A Chất rắn đơn tinh thể và chất rắn vô định hình B Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình

C Chất rắn đa tinh thể và chất rắn vô định hình D Chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể

Trang 3

9 Hãy lập bảng phân loại và so sánh các đặc tính của các chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.

Giải

* Có cấu trúc tinh thể, có dạng hình học xác định * Không có cấu trúc tinh thể nên không có dạnghình học xác định.

* Mỗi chất đều có nhiệt độ nóng chảy (hay đông

đặc) xác định

* Có tính đẳng hướng và không có nhiệt độ nóngchảy (hay đông đặc) xác định

* Dù được cấu tạo từ cùng một loại nguyên tử

nhưng cấu trúc tinh thể khác nhau thì tính chất vật

lí của chúng cũng khác nhau

* Các chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể

hay đa tinh thể Các chất đơn tinh thể có tính dị

hướng (tính chất vật lí của nó giống nhau theo mọi

hướng trong tinh thể)

C BÀI TẬP BỔ SUNG

1 Một quả cầu làm bằng chất đơn tinh thể, khi nóng lên không những có thể thay đổi thể tích mà con

thay đổi cả hình dạng nữa Tại sao ?

ĐA: Do tính dị hướng của đơn tinh thể, cho nên khi đun nóng quả cầu thì sự nở theo các hướng khácnhau sẽ khác nhau Vì thế hình dạng quả cầu thay đổi

2 Làm thế nào để chứng tỏ rằng thủy tinh là một chất vô định hình còn muối ăn là một chất kết tinh.

ĐA: Ta đập vỡ một mảnh thủy tinh và một cục muối ăn to Quan sát các mảnh vỡ của thủy tinh ta thấykhác với muối ăn, các mảnh vỡ này có dạng không đều đặn, nghĩa là không có cấu tạo tinh thể Thủytinh là chất vô định hình, còn muối ăn là chất kết tinh

3 Tại sao tinh thể kim cương bền vững hơn tinh thể than chì ?

ĐA: Kim cương và than chì đều cấu tạo từ các nguyên tử cacbon, nhưng có cấu trúc mạng tinh thểkhác nhau Sự liên kết của các nguyên tử cacbon trong mạng tinh thể kim cương theo mọi hướng đềugiống nhau, còn sự liên kết của nguyên tử cacbon trong mạng tinh thể than chì chỉ bền chặt đối với cácnguyên tử nằm trên cùng một mạng phẳng, còn giữa các nguyên tử nằm trên những mặt mạng phẳngsong song với nhau thì yếu hơn nhiều Vì vậy than chì dễ bị tách thành từng lớp mỏng

4* Mạng tinh thể của muối ăn (NaCl) là mạng lập phương gồm những ion Na+ và Cl- nằm xen kẽ nhau

ở nút mạng Tính cạnh của mỗi ô lập phương nhỏ nhất, cho biết phân tử lượng của NaCl bằng 58,5 g

và khối lượng riêng của nó bằng 2,2.103 kg/m3

ĐA: Thể tích của tinh thể của 1 mol muối ăn:

3 6

cm



Mỗi mol có 6,02.1023 phân tử chất đó

Mỗi phân tử NaCl gồm 2 nguyên tử Na và Cl (thực ra là gồm các Na+ và Cl-) nên mạng tinh thể củamỗi mol muối ăn có 2NA nút mạng (2.6,02.1023) Tinh thể muối ăn có dạng khối lập phương

Thể tích của mỗi ô lập phương nhỏ nhất sẽ là: 24 24 3

Trang 4

Bài 35: BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN



Trong đó: E: suất đàn hồi (suất Young) (Pa)

S: tiết diện (m2)l0: độ dài tự nhiên ban đầu (m)k: độ cứng của vật (N/m)

* Giới hạn bền của vật liệu: b

b

F S

B Độ dài ban đầu của thanh

C Tiết diện ngang của thanh

D Độ lớn của lực tác dụng và tiết diện ngang của thanh

Suy ra: độ biến dạng phụ thuộc vào độ lớn của lực, và tiết diện S Do đó chọn đáp án: D

2 Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của thanh rắn tỉ lệ thuận với đại lượng nào dưới đây ?

A Tiết diện ngang của thanh B Ứng suất tác dụng vào thanh

C Độ dài ban đầu của thanh D Cả ứng suất và độ dài ban đầu của thanh

3 Độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của vật rắn (hình trụ đồng chất) phụ thuộc những yếu tố nào dưới đây ?

A Chất liệu của vật rắn B Tiết diện của vật rắn

C Độ dài ban đầu của vật rắn D Cả ba yếu tố trên

4 Một sợi dây thép đường kính 1,5 mm có độ dài ban đầu là 5,2 m Tính hệ số đàn hồi của sợi dây

thép, biết suất đàn hồi của thép là E = 2.1011 Pa

Giải

Hệ số đàn hồi của thanh

Trang 5

5 Một thanh rắn đồng chất tiết diện đều có hệ số đàn hồi là 100 N/m, đầu trên gắn cố định và đầu dưới

treo một vật nặng để thanh bị biến dạng đàn hồi Biết gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2 Muốn thanh rắn dàithêm 1 cm, vật nặng phải có khối lượng là bao nhiêu ?

Giải

11 2 2 0







C BÀI TẬP BỔ SUNG

1 Những thanh truyền của các xilanh trong các động cơ đốt trong được chế tạo bằng những thanh tiết

diện hình chữ I Tại sao ?

TL: Thanh tiết diện hình chữ I chống lại các biến dạng kéo, nén và uốn cong rất tốt Nếu độ chắc chắnnhư nhau thì thanh chữ I có trọng lượng nhỏ

2 Tại sao khung xe đạp được làm bằng những ống tròn ?

TL: Hầu hết mọi bộ phận của khung xe đạp đều làm việc ở tư thế bị uốn cong Ở tư thế đó khi cùngmột lượng vật liệu, cấu trúc ống sẽ có độ bền vững và chắc chắn hơn là cấu trúc đặc Do đó việc dùngcác ống để làm khung xe đạp dẫn đến tiết kiệm vật liệu và giảm trọng lượng của xe

3 Trong chiếc dầm bêtông cốt sắt làm việc ở tư thế uốn cong, phần nào phải đặt cốt lớn hơn ?

TL: Khi bị uốn cong chiếc dầm có phần bị kéo giãn, có phần lại bị nén lại Bêtông chịu nén tốt nhưngchịu kéo giãn kém Do đó cần đặt cốt ở phần bị kéo giãn

4 Một thanh thép tròn đường kính 2 cm có suất Young E = 2.1011 Pa Nếu giữ chặt một đầu và nén ởđầu kia một lực bằng 1,57.105 N thì độ co tương đối của thanh là bao nhiêu ?

HD: Theo định luật Hook:

5 Một sợi dây bằng đồng thau dài 1,8 m có đường kính 0,8 mm Khi bị kéo bằng một lực 25 N thì

thanh giãn ra một đoạn bằng 1 mm Xác định suất Young của đồng thau

Trang 6

HD: Theo định luật Hook:

0 0

10

4 2 3

25.1,8

9.103,14.(4,10 ) 10

7 Cần phải đun nóng một thanh thép có tiết diện 100 mm2 lên bao nhiêu độ để cho nó dài thêm được

một đoạn đúng bằng khi nó bị căng dưới tác dụng của một lực 300 N ? Hệ số nở dài của thép 0,00001

9 Trên hình vẽ AB là dây sắt, CD là dây đồng Hai dây có độ dài và tiết diện ngang giống nhau Dưới

thanh cứng nằm ngang BD dài l0,8m có treo một vật nặng P Hỏi phải treo vật nặng ở vị trí nào đểthanh BD bao giờ cũng nằm ngang Biết suất đàn hồi của sắt là E1 = 1,96.1011 N/m2, của đồng E2 =1,17.1011 N/m2 Coi thanh BD không biến dạng

HD: Vật nặng P tác dụng lên dây sắt lực F1, lên dây đồng lực F2 Theo định luật Hook, ta có:

Trang 7

Trong đó l và S là độ dài trước khi biến dạng và tiết diện của mỗi dây

Muốn dây BD nằm ngang thì độ giãn dài của hai dây phải bằng nhau:

Trang 8

Bài 36: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN

* Sự nở vì nhiệt của vật rắn là sự tăng kích thước của vật rắn khi nhiệt độ tăng do bị nung nóng

* Có hai dạng nở vì nhiệt của vật rắn: sự nở dài và sự nở khối

* Độ nở dài của vật rắn tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ t và độ dài ban đầu l0 của vật đó

1 Tại sao khi đổ nước sôi vào trong cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, còn cốc thạch anh không bị nứt vỡ ?

A Vì cốc thạch anh có thành dày hơn B Vì cốc thạch anh có đáy dày hơn

C Vì thạch anh cứng hơn thủy tinh D Vì thạch anh có hệ số nở khối nhỏ hơn thủy tinh

Trang 9

chúng không bị uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt ? Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là

6 Xét một vật rắn đồng chất, đẳng hướng và có dạng khối lập phương Hãy chứng minh độ tăng thể

tích V của vật rắn này khi bị nung nóng từ nhiệt độ đầu t0 đến nhiệt độ t được xác định bởi côngthức: V V V  0 V t0 , với V0 và V lần lượt là thể tích của vật rắn ở nhiệt độ đầu t0 và nhiệt độ t,

- Chiều dài ban đầu mỗi cạnh l0

- Chiều dài mỗi cạnh sau khi bị nung nóng:

2 Đường sắt Hà Nội – Vinh dài 319 km khi nhiệt độ trung bình là 200C Về mùa hè khi nhiệt độ lên tới

400C thì đường sắt đó dài thêm bao nhiêu ? Lấy hệ số nở dài của sắt làm thanh ray là 12.10-6 K-1

(ĐS: 76,53 m)

3 Hai thanh một bằng sắt, một bằng kẽm dài bằng nhau ở 00C, còn ở 1000C thì chênh nhau 1 mm Hỏichiều dài của hai thanh đó ở 00C Biết rằng hệ số nở dài của sắt là 11,4.10-6 K-1, của kẽm là 34.10-6 K-1.(ĐS: 442 mm)

4 Tính độ dài ở 00C của thanh thép và của thanh đồng sao cho ở bất kì nhiệt độ nào thanh thép cũngdài hơn thanh đồng là 5 cm Hệ số nở dài của thép và của đồng là 12.10-6 K-1 và 17.10-6 K-1

7 Người ta dùng một nhiệt lượng là 1672 kJ để nung một tấm sắt có kích thước 0,60 m x 0,20 m x 0,05

m Thể tích của nó thay đổi như thế nào ? Khối lượng riêng của sắt là 7,8.103 kg/m3 Hệ số nở dài củasắt là 12.10-6 K-1 Nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kgK

HD: Khối lượng tấm sắt:

Trang 10

Trang 11

Bài 37: CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

* Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kỳ trên bề mặt chất lỏng luôn có phươngvuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặtchất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó

* Nếu chất lỏng làm ướt ống mao dẫn thì độ dâng mặt thoáng trong ống mao dẫn là:

4

h Dgd





D: khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m3)

d: đường kính ống mao dẫn (m)

g: gia tốc rơi tự do, lấy g = 9,8 m/s2

* Trường hợp chất lỏng không làm ướt ống thì công thức trên cho ta độ tụt xuống của mặt thoáng

B BÀI TẬP CĂN BẢN

1 Câu nào dưới đây là không đúng khi nói về lực căng bề mặt của chất lỏng ?

A Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng có phương vuônggóc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt của chất lỏng

B Lực căng bề mặt luôn có phương vuông góc với bề mặt chất lỏng

C Lực căng bề mặt có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng

D Lực căng bề mặt tác dụng lên đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng có độ lớn f tỉ lệ với độdài l của đoạn đó

Giải

Chọn đáp án B

2 Tại sao chiếc kim khâu có thể nổi trên mặt nước khi đặt nằm ngang ?

A Vì chiếc kim không bị dính ướt nước

B Vì khối lượng riêng của chiếc kim nhỏ hơn khối lượng riêng của nước

C Vì trọng lượng của chiếc kim đè lên mặt nước khi nằm ngang không thắng nổi lực đẩy Acsimet

D Vì trọng lượng của chiếc kim đè lên mặt nước khi nằm ngang không thắng nổi lực căng bề mặt củanước tác dụng lên nó

Trang 12

4 Tại sao nước mưa không lọt qua được các lỗ nhỏ trên tấm vải bạt ?

A Vì vải bạt bị dính ướt nước

B Vì vải bạt không bị dính ướt nước

C Vì lực căng bề mặt của nước ngăn cản không cho nước lọt qua các lỗ nhỏ của tấm bạt

D Vì hiện tượng mao dẫn ngăn cản không cho nước lọt qua các lỗ trên tấm bạt

B Vì giọt dầu không chịu tác dụng của lực nào cả, nên do hiện tượng căng bề mặt, diện tích bề mặtgiọt dầu co lại đến giá trị nhỏ nhất ứng với diện tích của mặt hình cầu và nằm lơ lửng trong dung dịchrượu

C Vì giọt dầu không bị dung dịch rượu dính ướt, nên nó nằm lơ lửng trong dung dịch

D Vì lực căng bề mặt của dầu lớn hơn lực căng bề mặt của dung dịch rượu, nên nó nằm lơ lửng trongdung dịch rượu

Giải

Chọn đáp án: A

6 Một vòng xuyến có đường kính ngoài là 44 mm và đường kính trong là 40 mm Trọng lượng của

vòng xuyến là 45 mN Lực bứt vòng xuyến này ra khỏi bề mặt của glixerin ở 200C là 64,3 mN Tính hệ

số căng bề mặt của glixerin ở nhiệt độ này

F’ = F + P Suy ra: F’ – P = F

Hệ số sức căng mặt ngoài của vòng dây

3

3 3

7 Một màng xà phòng được căng trên mặt khung dây đồng mảnh hình chữ nhật treo thẳng đứng, đoạn

dây đồng ab dài 50mm và có thể trượt dễ dàng dọc theo chiều dài của khung Tính trọng lượng P củađoạn dây ab để nó nằm cân bằng Màng xà phòng có hệ số căng bề mặt  0,040N m/

Trang 13

Lực căng mặt ngoài có phương tiếp tuyến với màng xà phòng và hướng xuống dưới

Ngoài lực căng f, vòng còn chịu tác dụng của trọng lực P hướng xuống dưới

Muốn nâng vòng tròn ra khỏi dung dịch thì cần tác dụng lên vòng một lực F hướng lên trên, có giá trịbằng tổng của lực căng và trọng lực

2

2(2.40.10 2.3,14.7,8.10 ) 6,9.1011.10

2 Hai ống mao dẫn có đường kính khác nhau được nhúng vào ete, sau đó vào dầu hỏa Hiệu số độ cao

của các cột ete dâng lên trong hai ống mao dẫn là 2,4 mm, của các cột dầu hỏa là 3 mm Hãy xác địnhsuất căng mặt ngoài của dầu hỏa, nếu suất căng mặt ngoài của ete là 0,017 N/m Biết khối lượng riêngcủa ete là D = 700 kg/m3 của dầu hỏa là D’ = 800 kg/m3

HD: Do đường kính của hai ống mao dẫn khác nhau nên khi nhúng vào chất lỏng, cột chất lỏng dânglên trong hai ống sẽ khác nhau Hiệu số độ cao của các cột chất lỏng đó còn phụ thuộc vào bản chất củachất lỏng

Đối với ete, hiệu số độ cao đó bằng:

4 Một khung dây đồng hình chữ nhật nằm ngang có cạnh CD dễ trượt, dài 8 cm, căng một màng xà

phòng

a) Muốn cho dây đồng CD nằm cân bằng thì đường kính dây đồng phải là bao nhiêu ?

b) Tính công thực hiện khi dây đồng dịch chuyển một đoạn là 1,5 cm, cho biết khối lượng riêng củađồng là D = 8900 kg/m3, suất căng mặt ngoài của nước xà phòng là  0,04 N m/

Trang 14

2

3

g4

g 24

5 Một ống mao dẫn thẳng đứng với bán kính r = 0,2 mm nhúng trong thủy ngân, thủy ngân hoàn toàn

không làm dính ướt thành ống Tính độ hạ mức thủy ngân trong ống Suất căng mặt ngoài của thủyngân là 0,47 N/m Khối lượng riêng của thủy ngân 13600 kg/m3 (ĐS: 35 mm)

6 Nước dâng lên trong ống mao dẫn 146 mm, còn rượu thì dâng lên 55 mm Biết khối lượng riêng của

rượu là 800 kg/m3 và suất căng mặt ngoài của nước là 0,0725 N/m Tính suất căng mặt ngoài của rượu.Rượu và nước đều dính ướt hoàn toàn thành ống (ĐS: 0,0218 N/m)

7 Tìm hiệu mức chất lỏng trong hai mao quản nhúng trong chất lỏng Khối lượng riêng của chất lỏng

là 0,8 g/cm3 Đường kính trong của mao quản là 0,04 cm và 0,1 cm Suất căng mặt ngoài của chất lỏng

900.4.10 9,8

0,03 /304.3,14.1, 2.10

2 1

1,13

n n



   lần)

10 Một ống mao quản có bán kính trong r = 0,05 cm và hàn kín một đầu Người ta nhúng đầu hở của

ống xuống nước theo phương thẳng đứng Hỏi độ dài của ống phải là bao nhiêu để cho ở các điều kiện

đó nước dâng lên trong ống một độ cao h = 1 cm ? Áp suất khí quyển lấy p0 = 1 at Suất căng mặtngoài của nước là 3

Trang 15

Tại điểm A ở cột chất lỏng trong ống và ngang với mực chất lỏng ở chậu ta có phương trình cân bằng

11 Tìm chiều dài của cột nướctrong mao quản có đường kính trong bằng 0,6 mm khi ống đứng thẳng

và khi ống nghiêng với mặt nước một góc 130 Cho biết suất căng mặt ngoài của nước là

12 Một ống mao quản dài hở cả hai đầu, bán kính 1 mm, được đổ đầy nước và dựng thẳng đứng Hãy

xác định độ cao của cột nước còn lại trong ống mao quản

Độ dày của thành ống có thể bỏ qua Biết khối lượng riêng của nước là D = 1000 kg/m3, suất căng mặtngoài của nước là 3

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	678 KB