Một khối khí trong xilanh thực hiện một công là 50 J để làm dịch chuyển pittông, biết trong quá trình đó nội năng của khối khí giảm đi 30 J. Hỏi khí nhận hay truyền một nhiệt lượng là [r]
Trang 1CÂU HỎI LÝ THUYẾT Câu 1: Phát biểu và viết công thức định nghĩa động lượng Nêu tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức
Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc
v là đại lượng được xác định bởi công thức:
pmv
Trong đó, p (kg.m/s): độ lớn động lượng của vật
m (kg): khối lượng của vật
v (m/s): tốc độ của vật
Câu 2: Phát biểu và viết công thức định luật bảo toàn động lượng
Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn:
trong đó, P(W) công suất,
A (J): công thực hiện, lưu ý A 0 ,
t (s): thời gian thực hiện công
Câu 4: Phát biểu và viết công thức định luật bảo toàn cơ năng
Nếu không có tác dụng của lực khác (như lực cản, lực ma sát,…) thì trong quá trình chuyển động, cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn
Câu 5: Nêu một ví dụ về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng
Trang 2Câu 6: Nêu các nội dung chính của thuyết động học phân tử chất khí
▪ Chất khí được cấu tạo từ các phân tử 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 thành bình gây
▪ Các khí thực có tính chất gần đúng như khí lí tưởng, hoặc ở áp suất thấp thì có thể coi mọi khí thực như là khí lí tưởng
Câu 8: Kể tên các thông số trạng thái của một lượng khí
Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng thể tích V, áp suất p
và nhiệt độ tuyệt đối T
Câu 9: Phát biểu định nghĩa nội năng và cho biết nội năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào ? Có thể thay đổi nội năng của vật bằng các quá trình nào ?
Trong nhiệt động lực học, nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật:
U f T,V
Có thể thay đổi nội năng của vật bằng các quá trình thực hiện công, truyền nhiệt
Trang 3Câu 10: Phát biểu và viết công thức của nguyên lí I Nhiệt động lực học Nêu tên, đơn vị và quy ước dấu của các đại lượng trong công thức Phát biểu: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà
Quy ước: Q 0 : Hệ nhận nhiệt lượng, Q 0 : Hệ truyền nhiệt lượng;
A 0 : Hệ nhận công, A 0 : Hệ thực hiện công;
0
U
Câu 11: Phát biểu nguyên lí II Nhiệt động lực học theo hai cách
▪ Theo Clau-di-út: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn
▪ Theo Các-nô: Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học
Câu 12: Trình bày cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt lí tưởng Cấu tạo của động cơ nhiệt gồm 3 bộ phận chính:
Nguồn nóng để cung cấp nhiệt;
Bộ phận phát động gồm vật trung gian nhận nhiệt sinh công gọi là tác nhân và các thiết bị phát động;
Nguồn lạnh để thu nhiệt lượng do tác nhân tỏa ra
Hoạt động của động cơ nhiệt: Nguồn nóng cung cấp nhiệt lượng Q1 cho
còn lại chưa chuyển hóa thành công được truyền cho nguồn lạnh
Câu 13: Con người có thể là một động cơ nhiệt không ? Vì sao ?
Con người không phải là động cơ nhiệt Vì con người không có đủ 3
bộ phận chính của một động cơ nhiệt và con người không nhận nhiệt trực
tiếp từ bên ngoài mà nhận năng lượng từ các phản ứng sinh hóa trong cơ thể
Trang 4Câu 14: Cấu trúc tinh thể là gì ? Phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn
vô định hình
Cấu trúc tinh thể hay tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt chẽ với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó
Phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình:
Không có cấu trúc tinh thể
Không có nhiệt độ nóng chảy xác định
Có tính đẳng hướng
Câu 15: Phát biểu và viết công thức xác định độ lớn của lực căng bề mặt chất lỏng Hệ số căng bề mặt phụ thuộc vào những yếu tố nào của chất lỏng ?
Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với
bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn
f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó
f l
Giá trị của phụ thuộc bản chất và nhiệt độ của chất lỏng
Trang 5CÂU HỎI BÀI TẬP Dạng 1: Tính động lượng của một vật
1 Một máy bay có khối lượng m = 160 tấn, bay với vận tốc v = 720 km/h thì động lượng của nó bằng bao nhiêu?
2 Một con chim có khối lượng 50 gam đang bay với vận tốc 0,5 m/s thì có động lượng bằng bao nhiêu?
3 Xe A có khối lượng 1000 kg chuyển động với vận tốc 60 km/h; xe B có
khối lượng 2000 kg chuyển động với vận tốc 30 km/h So sánh động
lượng của chúng
4 Chiến đấu cơ PAK FA có khối lượng m = 1,86.10 kg đang bay với động 5
p = 1,23.10 kg.m/s Tính vận tốc chuyển động của chiến đấu cơ
5 Một vật có trọng lượng 50 N, chuyển động đều trên quãng đường 5 m
trong thời gian 2 s Lấy g = 10 m/s2 Tính động lượng của vật
Trang 6
Dạng 2: Bài toán va chạm mềm và chuyển động bằng phản lực
6 Một viên bi có khối lượng m = 2 kg1 chuyển động trên mặt phẳng ngang
với vận tốc v = 1,5 m/s1 đến va chạm với một viên bi có khối lượng
m = 0,8m đang đứng yên Biết rằng sau va chạm hai viên bi dính chặt
vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc V Xác định hướng và độ
lớn của vận tốc V
7 Một xe tải khối lượng 5 tấn đang chuyển động với vận tốc 36 km/h thì đâm trực diện vào một xe hơi nặng 1,25 tấn đang đứng đợi đèn đỏ phía trươc Tính vận tốc của xe tải ngay sau đó
8 Trên mặt bàn nhẵn nằm ngang có đặt một khối gỗ có khối lượng
M = 5 kg nằm yên Một viên đạn khối lượng m = 10g được bắn theo phương ngang hướng vào tâm khối gỗ với vận tốc v = 500 m/s và dính vào khối gỗ Tính vận tốc của khối gỗ ngay sau khi viên đạn nằm trong khối gỗ
Trang 7
9 Trên sân trượt patanh, một người có khối lượng M = 68 kg đang đứng
yên thì chụp lấy một quả bóng khối lượng m = 1,5 kg đang may trực diện trước mặt người đó Sau khi bắt bóng, người đó chuyển động với tốc độ
0,5 m/s Tìm tốc độ của quả bóng ngay trước khi người đó bắt lấy nó
10 Một con chim có khối lượng m = 52gam đang đậu trên một cái giá treo 1 có khối lượng m = 150gam Con chim bắt đầu vỗ cánh bay ngang với 2 vận tốc v = 2 m/s1 Giá treo sẽ chuyển động như thế nào và với vận tốc 2 v bằng bao nhiêu?
11 Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng M = 75 kg đang đi bộ ngoài không gian Do sự cố, dây nối người với con tàu bị tuột Để quay về tàu, người đó ném một bình ôxi mang theo người có khối lượng m = 10 kg về phía ngược với tàu với vận tốc v = 12 m/s Giả sử ban đầu người đang đứng yên so với tàu, hỏi sau khi ném bình, người sẽ chuyển động về phía tàu với vận tốc V bằng bao nhiêu?
Trang 8
12 Một tên lửa có khối lượng M = 2.10 kg đang đứng yên Để bay lên, 3 động cơ của tên lửa bắt đầu hoạt động, một lượng khí có khối lượng
3
m = 0,5.10 kg được phụt ra phía sau với vận tốc v = 500 m/s Phần còn
lại của tên lửa sẽ bay lên với vận tốc V bằng bao nhiêu?
13 Một tên lửa có khối lượng tổng cộng M = 10 tấn đang bay với vận tốc V = 200 m/s đối với Trái Đất thì phụt tức thời ra phía sau khối lượng khí m = 2 tấn với vận tốc v = 500 m/s đối với tên lửa Tìm vận tốc tức thời của tên lửa sau khi phụt khí với giả thiết toàn bộ khối lượng khí được phụt ra cùng một lúc
Dạng 3: Công và công suất 14 Tàu thủy chạy trên sông theo đường thẳng kéo một sà lan chở hàng với lực không đổi F = 5.103 N Khi thực hiện được công bằng A = 15.106 J thì sà lan dời chỗ theo phương của lực được quãng đường là bao nhiêu ?
Trang 9
15 Người ta dùng một lực F25N để kéo một vật chuyển động đều trên mặt phẳng ngang Biết rằng dây kéo hợp với phương ngang một góc 60
Tính công của lực kéo khi vật đi được quãng đường s10m
16 Một xe nhỏ đang chuyển động trên đường bằng lực kéo 300 N và đi được quãng đường 10 m trong 5 s Tính công và công suất của lực kéo
17 Vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng nằm ngang với tốc độ v 7,2 km/h nhờ lực kéo F hợp với hướng chuyển động góc 60 và có độ lớn F 40 N Tính công và công suất của lực F thực hiện trong 10 phút
18 Ngày 20/3/2016, cầu Ghềnh (ở Đồng Nai) đã
bị sập 2 nhịp, cắt đứt tuyến đường sắt Bắc –
Nam, gây ra nhiều tổn thất về kinh tế Cần trục
sử dụng để trục vớt cầu là loại cần trục lớn
nhất Việt Nam hiện nay Cần trục nâng một
nhịp cầu nặng 300 tấn từ độ sâu 14m lên mặt nước trong khoảng thời gian 12 phút Lấy g 10 m/s2, coi như cần trục nâng đều và sự ảnh
hưởng của nước là không đáng kể Tính công suất của cần trục này
Trang 10
19 Leo núi nhân tạo (X-Rock Climbing) là một môn thể thao khá phổ biến trên thế giới và đang phát triển ở nước ta vài năm gần đây Trong một lần thi đấu, bạn Lâm (có khối lượng 70 kg) leo cao được 9 m trong thời gian 5 phút, còn bạn Lộc (có khối lượng 80 kg) leo cao được 12 m trong thời gian 10 phút Tính công suất của hai bạn khi leo núi và cho biết bạn nào leo núi khỏe hơn ? Bỏ qua các ma sát và lấy gia tốc trọng trường g 10 m/s2
20 Một nhóm bạn học sinh lớp 10A1 đi thang máy trường THPT Phú Lâm từ tầng trệt lên tầng 4 trong thời gian 15 giây Biết khối lượng tổng cộng của nhóm học sinh này là M300kg và mỗi tầng lầu cao 4 m Tính công và công suất của thang máy Lấy g 10 m/s2
Trang 11
Dạng 4: Tính động năng, thế năng và cơ năng của vật
21 Tính động năng của một người nặng 70 kg chạy đều hết quãng đường
400 m trong khoảng thời gian 45 s
22 Một ô tô có khối lượng m 1000 kg phải chuyển động với tốc độ v bằng bao nhiêu để động năng của nó bằng 5 đ W 2, 47.10 J ?
23 Vật khối lượng m500g có thế năng là Wt J so với mặt đất Lấy 4 g10m/s2 Tìm độ cao của vật so với mặt đất
24 Một lò xo nằm ngang có k250N/m, khi tác dụng lực kéo lò xo dãn ra 2 cm thì thế năng đàn hồi của lò xo bằng bao nhiêu ?
25 Một lò xo khối lượng không đáng kể, khi lò xo bị nén một đoạn 3 cm thì thế năng đàn hồi của lò xo là 0,18 J Tính độ cứng của lò xo
Trang 12
Dạng 5: Định luật bảo toàn cơ năng
26 Một vật có khối lượng 200 g được thả rơi tự do không vận tốc đầu từ độ
cao 8 m so với mặt đất Chọn mốc thế năng tại mặt đất Bỏ qua các lực cản Lấy g 10 m/s2
a/ Tính cơ năng của vật tại vị trí thả
b/ Tìm vật tốc của vật khi chạm đất
c/ Tìm vị trí của vật khi động năng bằng thế năng
d/ Tính vận tốc của vật khi động năng gấp đôi thế năng
Trang 13
27 Từ độ cao 20 m so với mặt đất người ta ném xuống đất một vật có khối
lượng 1000 g xuống đất với vận tốc 72 km/h Lấy g 10 m/s2 Bỏ qua lực cản của không khí Xác định:
a/ Cơ năng ban đầu của vật
b/ Vận tốc cực đại của vật
c/ Vận tốc của vật tại nơi vật có độ cao 10m
d/ Vị trí vật tại nơi động năng bằng 3 lần thế năng
Trang 14
28 Một vật được ném thẳng đứng lên cao từ đỉnh tòa nhà cao 40m, với tốc
độ 20m/s Khi lên đến điểm cao nhất, vật rơi tự do xuống đất Lấy g = 10m/s2 Bỏ qua sức cản không khí Chọn gốc thế năng tại mặt đất
a/ Tính độ cao cực đại mà vật lên được
b/ Tính tốc độ ngay khi vật chạm đất
29 Vật có khối lượng 200 g được thả không vận tốc đầu ở độ cao z (so với mặt đất) với thế năng bằng 40 J Bỏ qua mọi lực cản Lấy g 10 m/s2 a/ Tìm độ cao z b/ Xác định vận tốc khi vật vừa chạm đất c/ Xác định vị trí mà động năng bằng thế năng của vật ?
Trang 15
30 Một đoạn đường ray của tàu lượn cỡ nhỏ trong khu vui chơi được thiết
kế như hình vẽ Cho khối lượng tổng cộng của tàu cùng với hành khách
là m 650 kg Tàu bắt đầu chuyển động không vận tốc đầu tại vị trí A Chọn gốc thế năng tại mặt đất Bỏ qua các ma sát và lấy g 10 m/s2
a/ Tính cơ năng của tàu lượn tại vị trí A
b/ Gọi W và đ2 W lần lượt là t2
động năng và thế năng của
tàu lượn tại vị trí B Biết
đ2 7 t2
A
B
C
18 m
h = ? 5 m
Trang 16Dạng 6: Định lí động năng
31 Một vật khối lượng 1 kg thả trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10 m
2
g = 10 m/s
a/ Tính vận tốc của vật đến chân mặt phẳng nghiêng
b/ Khi đến chân mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục chuyển động trên mặt
phẳng ngang và dừng lại do có ma sát Tính công lực ma sát trong gia
đoạn này?
Trang 17
32 Một ôtô có khối lượng 1 tấn khởi hành từ điểm A trên một đường nằm
ngang với lực phát động của động cơ là 1000 N không đổi, khi đến điểm
B thì đạt vận tốc 20 m/s Cho biết lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường
có giá trị không đổi là 200 N trong cả bài toán Lấy g = 10 m/s2
a/ Tính động năng của xe tại điểm B
b/ Dùng định lí động năng để tìm chiều dài của quãng đường AB
Trang 18
Dạng 7: Các đẳng quá trình Phương trình trạng thái khí lí tưởng
33 Người ta nén một lượng khí trong xilanh có thể tích 5 lít ở áp suất 1 atm Nén đẳng nhiệt đến áp suất 1,5 atm Tính thể tích khí sau khi bị nén
34 Cho một khối khí ở 0oC và áp suất 10 atm có thể tích 10 lít Hỏi thể tích của khối khí trên ở điều kiện chuẩn bằng bao nhiêu?
35 Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 15 lít đến thể tích 5 lít Áp suất khi đó tăng thêm 0,75 atm Hỏi áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu?
36 Một bình kín chứa oxi ở nhiệt độ 20oC và áp suất 105 Pa Nếu nhiệt độ của bình tăng lên đến 40oC thì áp suất trong bình là bao nhiêu?
Trang 19
37 Cho một khối khí ở 0oC có áp suất p0, cần đun nóng đẳng tích khối khí
này lên bao nhiêu độ để áp suất của nó tăng lên 3 lần?
38 Một bình được nạp khí ở nhiệt độ 43oC dưới áp suất 285 kPa Sau đó bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 57oC Tính độ tăng áp suất của khí trong bình
39 Một quả bóng được bơm căng không khí ở 20oC và áp suất 2.105 Pa Đem phơi nắng quả bóng ở nhiệt độ 39oC thì quả bóng có bị nổ không? Bỏ qua sự tăng thể tích của quả bóng và quả bóng chỉ chịu áp suất tối đa là 2,5.105 Pa
40 Đun nóng đẳng áp một khối khí lên đến 47oC thì thể tích tăng thêm 1/10 thể tích khí lúc đầu Tìm nhiệt độ ban đầu của khí
Trang 20
41 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 của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8 atm Tính nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén
b/ Sau đó, người ta tăng nhiệt độ của khí lên đến 273oC và giữ pit-tông cố
định thì áp suất của khí khi đó là bao nhiêu?
c/ Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi trên bằng các hệ trục tọa độ (pOV); (VOT); (pOT)?