Chuyên đề 2: Sự nở vì nhiệt của vật rắn

Chuyên đề 2: Sự nở vì nhiệt của vật rắn I. lý thuyết: Sự nở vì nhiệt của vật rắn * Sự nở dài: --> l= l0(1+ t) * Sự nở khối: ---> V= V0(1+ t) Với II. Bài tập a.Tự luận Câu 1: Một dây hình trụ làm bằng cao su tổng hợp, có chiều dài tự nhiên l0=1m, tiết diện ngang có bán kính r=1cm. Suất đàn hồi của cao su tổng hợp là E=105Pa. Lờy g=10m/s2. a. Tính hệ số đàn hồi của sợi dây trên. b. Treo vào đầu dưới của sợi dây trên một vật có khối lượng m=471g. - Tính chiều dài của sợi dây khi đó. - Tính độ dãn tương đối của sợi dây khi treo vật trên. c. Sợi dây trên có thể dài thêm tối đa bằng 20% chiều dài tự nhiên của nó. - Ta có thể treo một vật có khối lượng lớn nhất là bao nhiêu vào sợi dây trên mà nó không bị đứt. - Tính giới hạn bền của sợi dây trên. Câu 2. một sợi dây bằng đồng thau dài 1,8m có đường kính 0,8mm. Khi bị kéo bằng một lực 25N thì thanh dãn ra một đoạn bằng 1mm. Xác định suất Iâng của đồng thau. Câu 3.Một sợi dây thép có đường kính d=1mm được căng ngang giữa hai cái đinh cách nhau một khoảng l=1m. Người ta treo vào điểm giữa O của dây một vật nặng m thì thấy điểm O bị hạ thấp xuống so với ban đầu một khoảng h=1,25cm. Tính khối lượng của vật treo. Lấy g=10m/s2, suất Iâng của thép là E=2.1011Pa. B.Trắc nghiệm Câu 1: Câu nào nói về hệ số nở dài và hệ số nở khối của các chất là không đúng? A. Hệ số nở dài và hệ số nở khối có cùng đơn vị độ-1( hoặc K-1) B. Hệ số nở khối của chất khí nhỏ hơn hệ số nở khối của chất rắn. C. Hệ số nở khối của một chất xấp xỉ bằng ba lần hệ số nở dài của chất ấy. D. Bê- tông cốt sắt bền vững vì sắt và bê- tông có hệ số nở khối bằng nhau. Câu 2. Mõi thanh ray đường sắt dài 10m ổ nhiệt độ 200C. Cho hệ số nở dài của sắt là: = 12.10-6K-1. Phải để một khe hở là bao nhiêu giữa hai đầu thanh ray đối diện, để nếu nhiệt độ ngoài trời tăng lên đến 500C thì vẫn đủ chỗ cho thanh dãn ra. Kích thước của khe hở là A. 2,5mm B. 5mmm C. 3,6mm D. 6mm. Câu 3. Một băng kép được chế tạo từ một bản bằng thép và một bản bằng hợp kim có độ dài ban đầu bằng nhau. Cho biết hệ số nở dài của thép là 1= 11.10-6K-1 Còn của hợp kim là 2=25.10-6K-1. Khi đốt nóng nên thì băng thép uốn cong về phía nào? A. Về phía thanh thép. B. Về phía thanh hợp kim; C. Không bị uốn cong; D. Về phía thanh nào tuỳ theo nhiệt độ đốt nóng. Câu 4. Một ấm nhôm có dung tích 2lít ở 200C.Cho biết hệ số nở dài của nhôm là = 24,5.10-6K-1. Đun nóng chiếc ấm đến 800C thì dung tích của ấm là? A. 2,120lít. C. 2,009lít. B. 2,150lít. D. 2,05lít. Câu 5. Một thước thép (hệ số nở dài= 1,2.10-5K-1) ở nhiệt độ 200C, có độ dài 1000mm. khi nhiệt độ tăng đến 400C , thước thép này dài thêm là A. 2,4mm. C. 0,24mm. B. 3,2mm. D. 4,2mm. Câu 6. Một thanh đồng thau có tiết diện S = 20cm2 được nung nóng từ 200C. đến 2200C . Biết suất Y-âng và hệ số nở dài của đồng thau lần lượt là 9.1010Pa và 1,8.10-5K-1. Để không cho thanh giãn nở thì lực cần đặt vào thanh là A. 3,24.105N. C. 5,26.105N. B. 4.84.105N. D. 6,48.105N. Câu 7. Một thanh sắt và một thanh đồng có chiều dài như nhau ở 200C và chênh lệch nhau 2mm ở 1200C. Cho biết hệ số nở dài của sắt là 1,2.10-5k--1, của đồng là 1,7.10-5K-1. ở 200C, chiều dài của các thanh đó là A. 2,0m. C. 4,0m. B. 3,0m. D. 5,6m. Câu 8. Khi đốt nóng một vành kim loại mỏng, đồng chất, đường kính trong của vành thay đổi như thế nào? A. Tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ; B. Tăng, tỉ lệ bậc nhất đối với nhiêt độ; C. Giảm, tỉ lệ nghịch với nhiệt độ; D. Không thay đổi. Câu 9. Một bánh xe gỗ có đường kính 1,2m cần được lắp vào một vành đai sắt mà đường kính của nó khi ở 00C nhỏ hơn đường kính của bánh xe 6mm. Biết sắt có hệ số nở dài = 11,4.10-6K-1. Hỏi phải đốt nóng vành đai sắt đến nhiệt độ nào để có thể lắp nó vào bánh xe? A. 4400C. B.5000C C. 4200C0. D. 3500C. Câu 10. Một lá thép mỏng phẳng hình chữ nhật có kích thước ban đầu là 10cm x 40cm. Sau khi nung, tấm thép có diện tích là 402,88cm2. Biết hệ số nở dài của thép là 1,2.10-5K-1. Độ tăng nhiệt độ của tấm thép là A.2000C. C. 4000C. B. 3000C. D. 5000C