Chuyên đề Vật lý 11

ĐỀ 1: 1. Một động tử xuất phát từ A và chuyển động đều về B cách A 120m với vận tốc 8m/s. Cùng lúc đó, một động tử khác chuyển động thẳng đều từ B về A. Sau 10s hai động tử gặp nhau. Tính vận tốc của động tử thứ hai và vị trí hai động tử gặp nhau. Đáp số: (V2= 4m/s, chỗ gặp nhau cách A: 80m) - Gọi S1, S2 là quãng đường đi được trong 10s của các động tử. V1, V2 là vận tốc của vật chuyển động từ A và từ B. Ta cĩ: S1 = v1.t ; S2 = v2.t Khi hai vật gặp nhau: S = S1 + S2 = (v1 +v2)t Suy ra: v2 = 12 – v1 = 12 – 8 = 4m/s. Vị trí gặp nhau cách A: S1 = v1.t = 8.10 = 80m 2. Một người đi xe máy từ A đến B cách nhau 400m. Nửa quãng đường đầu, xe đi trên đường nhựa với vận tốc không đổi V1, nửa quãng đường sau xe chuyển động trên cát nên vận tốc chỉ bằng . Hãy xác định các vận tốc V1, V2 sao cho sau 1 phút người ấy đến được điểm B. Đáp số: ( V1=10m/s, V2=5m/s) - Theo bài cho, ta có: t1 + t2 = t hay t1 +t2=60s Và v2 = 3. Năng suất tỏa nhiệt của củi khô là 10.106 J/kg. Nếu dùng 2kg củi khô có thể đun sôi được 50 lít nước từ 20oC đựng trong một nồi nhôm khối lượng 3kg được hay không? (Cho rằng không có năng lượng hao phí). Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg độ, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg độ. Đáp số: ( Được, Qcủi= 20.106J) - Nhiệt lượng thu vào của nước: Q1 = m.C.t = 50.4200.80 = 16800000J Nhiệt lượng thu vào của ấm: Q2 = m.C. t = 3.880.80 = 211200J Nhiệt lượng cả ấm nước: Q12 = Q1 + Q2 = 16800000 + 211200 = 17011200 = 17.106J Nhiệt lượng tỏa ra của củi: Q = m.q = 2.10.106 = 20.106J. Vì Qcủi > Q12 nên đun được 50 lít nước như bài đã cho. 4. Động cơ của một máy bay cần có công suất bằng bao nhiêu để nâng được máy bay lên cao 2km trong thời gian 2 phút. Biết rằng trọng lượng máy bay là 30 000N. Đáp số: ( 500 000W ) - Ta có: P = 5. Một ôtô có khối lượng m=1000kg chạy lên một cái dốc cao 12m với vận tốc 36km/h và đi từ chân dốc đến đỉnh dốc hết 12 giây. Cho biết hiệu suất của con dốc( mặt phẳng nghiêng) là 80%. a/ Xác định lực kéo của động cơ. b/ Xác định độ lớn của lực ma sát. c/ Tính công suất động cơ xe nói trên. Giải: a) Công có ích đưa ô tô lên cao 12m: Ai = P.h = 10000.12 = 120000(J). Công toàn phần do lực kéo của động cơ: H = Lực kéo của động cơ: A = Fk.S mà S = v.t = 10.12 = 120(m ) nên b)Lực ma sát: Fms = mà Ams = Atp – Ai = 150000 – 120000 = 30000(N ) nên c) Công suất đông cơ: P == ĐỀ 2: 1. Một cầu thang cuốn đưa hành khách từ tầng trệt lên tầng lầu trong siêu thị. Cầu thang trên đưa một người hành khách đứng yên lên lầu trong thời gian t1= 1 phút. Nếu cầu thang không chuyển động thì người hành khách đó phải đi mất thời gian t2= 3 phút. Hỏi nếu cầu thang chuyển động, đồng thời người khách đi trên nó thì phải mất bao lâu để đưa người đó lên lầu? Đáp số: t = 3/4 phút - Gọi v1: vận tốc chuyển động của thang; v2: vận tốc người đi bộ. Nếu người đứng yên, thang chuyển động thì chiều dài thang được tính: S = v1.t1 (1) Nếu thang đứng yên, còn người chuyển động trên mặt thang thì chiều dài thang được tính: S = v2.t2 (2). Nếu thang chuyển động với v1, đồng thời người đi bộ trên thang với v2, thì chiều dài thang được tính: S = (v1 + v2)t (3) Thay (1),(2) vào (3) ta được: (phút) 2. Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25oC. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K và 30% nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh. Đáp số: - Nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25oC tới 100oC là: Q1 = m1.c1(t2 – t1) = 0,5.880.(100 – 25) = 33000(J) Nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của nước: Q = m2.c2.(t2 – t1) = 2.4200.(100 – 25) = 630000(J). Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết: Q = Q1 + Q2 = 33000 + 630000 = 663000J. Mặt khác, nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút là: Ta có: H = (với H = 100% - 30% = 70%) Hay Qi = 3. Cho mạch điện như hình vẽ: RV U V + - A R1 R2 c B U=180V; R1=2000; R2=3000. a) Khi mắc vôn kế có điện trở Rv song song với R1, vôn kế chỉ U1=60V. Hãy xác định cường độ dòng điện qua các điện trở R1 và R2. b) Nếu mắc vôn kế song song với điện trở R2, vôn kế chỉ bao nhiêu? Đáp số: a/ I2 = 0,04(A) b/ UBC = 90(V) a) Cường độ dòng điện qua R1( Hình vẽ) I1= Cường độ dòng điện qua R2: I2 = b) Điện trở của vôn kế RV. Theo hình vẽ ở câu a ta có: I2 = IV + I1 hay IV = I2 – I1 = 0,04 – 0,03 = 0,01A. Vậy RV = Điện trở tương đương của đoạn mạch BC: RBC = Cường độ dòng điện toàn mạch: I = Hiệu điện thế giữa hai điểm BC: UBC = I.RBC = 0,045.2000 = 90V 4. Người ta muốn có 100kg nước ở nhiệt độ 35oC, phải đổ bao nhiêu nước có nhiệt độ độ 15oC và bao nhiêu nước sôi? Đáp số: Nước ở 150C: m = 76,47(kg) Nước ở 1000C là: 23,53(kg) - Gọi m là khối lượng nước ở 15oC, nước ở 100oC là: 100 – m . Nhiệt lượng do m nước ở 15oC nhận vào để tăng lên 35oC: Q1 = mc.(t – t1) Nhiệt lượng do (100 – m)nước sôi tỏa ra để còn 35oC: Q2 = (100 – m)c(t2 – t) Phương trình cân bằng nhiệt cho: Q1 = Q2 Hay: mc(t –t1) = (100 – m)c(t2 – t) m(35 – 15) = (100 – m)(100 – 35) 20m = 6500 – 65m Lượng nước sôi cần dùng là: 100 – 76,47 = 23,53 kg 5. Hiệu điện thế của lưới điện là U=220V được dẫn đến nơi tiêu thụ cách xa l=100m bằng hai dây dẫn bằng đồng có điện trở suất =1,7.(hình vẽ) U U’ b đ Nơi tiêu thụ gồm 100 bóng đèn loại 75W và 5 bếp loại 1000W mắc song song. Tính đường kính dây dẫn, biết rằng hiệu điện thế các dụng cụ trên lúc cùng hoạt động chỉ còn . Đáp số: d = 3,7 (mm) Giải: Cường độ dòng điện qua mỗi đèn và mỗi bếp điện: Vì các dụng cụ điện trên mắc song song nên I chạy trong dây dẫn là: I = 100I1 + 5I2 = 100. 0,375 + 5.5 = 62,5(A) Gọi R là điện trở cả 2 dây dẫn (cả đi và về) thì: U = I.R + Tiết diện của dây dẫn là: ĐỀ 3: 1. Hai bến sông A và B cách nhau 24km, dòng nước chảy đều theo hướng AB với vận tốc 6km/h. Một ca nô chuyển động đều từ A đến B hết 1 giờ. Hỏi ca nô đi ngược từ B về A trong bao lâu, biết rằng khi đi xuôi và khi đi ngược công suất của máy ca nô là như nhau. Đáp số: = 2(h) Gọi V là vận tốc của ca nơ khi nước yên lặng. Khi đi xuơi dịng vận tốc thực của ca nơ là: V + 4 (km/h) Ta cĩ: S=AB=(V+4)t => V+4 = ĩV= Khi đi ngược dịng vận tốc thực của ca nơ là: Vậy 2. Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m1 = 100g chứa m2 = 400g nước ở nhiệt độ t1 = 10oC. Người ta thả vào nhiệt lượng kế một thỏi hợp kim nhôm và thiếc có khối lượng m = 200g được nung nóng đến nhiệt độ t2 = 120oC. Nhiệt độ cân bằng của hệ thống là 14oC. Tính khối lượng nhôm và thiếc có trong hợp kim. Cho nhiệt dung riêng của nhôm, nước và thiếc lần lượt là C1 = 900J/kg.K; C2 = 4200J/kg.K; C3 = 230J/kg.K Đáp số: m3=0,031kg; m4= 0,169kg Gọi t là nhiệt độ khi cĩ cân bằng nhiệt. Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế nhơm hấp thụ là: Nhiệt lượng do nước hấp thụ là: Nhiệt lượng do thỏi hợp kim nhơm tỏa ra: Nhiệt lượng do thỏi thiếc tỏa ra: Khi cĩ cân bằng nhiệt: Và Theo đề bài (*) . Thay (*) vào (1) Ta cĩ: m3=0,031kg; m4= 0,169kg 3. Trộn lẫn rượu vào nước người ta thu được một hỗn hợp 188g ở nhiệt độ 30oC. Tính khối lượng nước và rượu đã pha. Biết rằng lúc đầu rượu có nhiệt độ 20oC và nước có nhiệt độ 80oC. Cho nhiệt dung riêng của rượu là 2500J/kg.độ và nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.độ. Bỏ qua sự bốc hơi của rượu? Đáp số: m1=20g; m2= 168g Nhiệt lượng rượu hấp thu: Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Phương trình cân bằng nhiệt: Và 4. Một cục nước đá có khối lượng 1,2kg ở nhiệt độ -12oC. Tính nhiệt lượng cần dùng để làm nóng chảy hoàn toàn cục nước đá này. Biết nhiệt dung riêng của nước đá là 1800J/kg.độ; nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105J/kg? Đáp số: Q= 433920(J) Nhiệt lượng khối nước đá tăng nhiệt độ từ -120C-> 00C Q1=mC(t2 – t1) = 1,2.1800.(0-(-12) = 25920(J) Nhiệt lượng khối nước đá ở 00C đến nóng chảy hoàn toàn: Q2 = Tổng nhiệt lượng cần thiết: Q1 + Q2 = 25920 + 408000 = 433920 (J) 5. Người ta dùng 1 đòn bẩy bằng kim loại dài 2m để nâng một vật nặng có trọng lượng 2000N. Hỏi phải đặt điểm tựa ở vị trí nào trên đòn bẩy để chỉ dùng một lực 500N tác dụng lên đầu kia của thanh kim loại thì đòn bẩy đạt điều kiện cân bằng? Đáp số: Đặt điểm tựa tại địa điểm cách vật 0,4m. Gọi x là khoảng cách từ người đến điểm tựa(l1) 2-x là khoảng cách từ vật đến điểm tựa(l2) Điều kiện cân bằng của đòn bẩy: Vậây đặt điểm tựa tại địa điểm cách vật 0,4m.( Tự vẽ hình ) ĐỀ 4: 1. Một cốc có dung tích 250cm3. Đầu tiên người ta bỏ vào đó vài miếng nước đá có nhiệt độ -8oC, sau đó rót thêm nước ở nhiệt độ 35oC vào cho tới miệng cốc. Khi đá tan hết thì nhiệt độ của nước là 15oC. a) Khi đá tan hết thì mực nước trong cốc hạ xuống hay tràn ra ngoài? b) Tính khối lượng nước đá ban đầu. Biết nhiệt dung riêng của nước đá Cđ = 2100J/kg.độ. Nhiệt nóng chảy của nước đá ở 0oC là Q = 335.103 J/kg. Nhiệt dung riêng của nước là Cn = 4200J/kg.độ. Đáp số: a) Không có giọt nước nào tràn ra ngoài. b) m1=0,042kg; m2= 0,208kg Giải:a) Nước đá có D nhỏ hơn nước nên nổi lên mặt nước. Theo định luật Acsimet: Pđá = Pnước bị choán chỗ. Mà miếng nước đá chỉ choán chỗ của phần nước từ miệng cốc trở xuống, do đó khi tan thành nước, chỗ nước ấy chỉ có trọng lượng bằng chỗ nước bị choán chỗ, sẽ không có giọt nào tràn ra ngoài. b) Khi nước đá tan hết thì nước cũng vừa tới miệng cốc nên: Tổng khối lượng đá và khối lượng nước chỉ bằng khối lượng của 250cm3 nước tức 250g. Gọi m1 : Khối lượng nước đá m2 = 0,25 – m1 (Khối lượng của nước) Nhiệt lượng do cục nước đá thu vào qua các giai đoạn biến đổi: q1= m1.Cđ ( t2 – t1 ) = 2100m1(0-(-8)=16800m1 q2= m1. = 335000m1 q3= m1.Cn ( t3 – t2 ) = 4200m1(15-0 = 63000m1 Nhiệt lượng tất cả do cục nước đá thu vào: Q1 = q1+q2+q3 = 414800m1 Nhiệt lượng do nước tỏa ra: Q2=m2.Cn(t4-t3)= 4200m2(35-15)=84000m2 Hay: Q2 = 84000(0,25-m1) Ta có phương trình cân bằng nhiệt: Q1 = Q2 2. Một pa lăng gồm một ròng rọc cố định O và một ròng rọc động O’ được dùng để kéo vật M có khối lượng 60kg lên cao. Người kéo dây có khối lượng 65kg đứng trên một bàn cân tự động (cân đồng hồ). Hỏi: a) Số chỉ của cân lúc đang kéo. b) Lực F tác dụng vào điểm treo ròng rọc O lúc đang kéo. Đáp số: a) Số chỉ của cân lúc đang kéo: 85kg b) Lực F tác dụng vào điểm treo ròng rọc O lúc đang kéo: 400N Giải: a) Trọng lượng vật M P = 10M = 10. 60 = 600( N ) Theo cách mắc pa lăng này thì lợi 3 lần về lực: Vậy lực kéo F là: F = 600 : 3 = 200 ( N ). Lực này tương đương với trọng lực tác dụng vào vật có khối lượng m: m = P : 10 =F :10 = 200 : 10 = 20 ( kg ) Lực kéo F hướng lên, thẳng đứng, dây xuất hiện phản lực kéo người xuống cùng bằng lực F. Như vậy khối lượng của người như tăng thêm 20kg và chỉ số của cân là: = M + m =65 + 20 = 85 ( kg ) b/ Ròng rọc O chịu lực kéo của hai dây. Vậïy lực tác dụng vào điểm treo của nó là: = 2F = 2. 200 = 400 ( N ). 3. Một khối gỗ hình hộp có chiều cao h = 10cm, có khối lượng riêng D1 = 880kg/cm3, được thả trong một bình nước có khối lượng riêng D = 1000kg/m3. a) Tìm chiều cao của mặt gỗ nhô lên khỏi mặt nước. b) Đổ thêm vào bình một lớp dầu không trộn lẫn với nước có khối lượng riêng D2 = 700kg/m3. Tính chiều cao phần gỗ nhô lên khỏi mặt nước. Đáp số: a) 1,2cm b) 6 cm Giải a/ Gọi V : thể tích khối gỗ h1: chiều cao phần gỗ chìm trong nước. : thể tích phần gỗ chìm trong nước. Ta có: : V = : h = h . ( :V ) ( 1 ) Vật nổi trên mặt nước nên trọng lượng vật M bằng với lực đẩy Acsimet (tức là bằng với trọng lượng khối nước có thể tích V’). PM = FAr V. D1 = V’.Dnước Từ (1) và (2) ta suy ra: h’ = 10. Chiều cao phần gỗ nhô lên khỏi mặt nước: 10 – 8,8 = 1,2cm b) Mỗi dm3 của vật phần chìm trong nước chịu tác dụng của lực hướng lên, lực này bằng hiệu của lực đẩy Acsimet và trọng lực tác dụng vào 1dm3 ấy: f = 10(Dnước – D1) = 10(1 – 0,88) = 1,2N. Mỗi dm3 của phần chìm trong dầu cũng chịu tác dụng của một lực tương tự nhưng hướng xuống: f’ = 10(D1 - Ddầu) = 10(0,88 – 0,7) = 1,8N hay Để vật cân bằng thì lực tác dụng vào 2 phần này phài bằng nhau. Do đó, thể tích của hai phần này tỉ lệ với f và f’, nghĩa là tỉ lệ với 2 và 3. Nhưng thể tích lại tỉ lệ với chiều cao nên chiều cao phần chìm trong nước bằng chiều cao phần chìm trong dầu, tức bằng chiều cao của vật. Vậy chiều cao khối gỗ chìm trong nước: 4. a) Bóng đèn thứ nhất Đ1 ( có điện trở R1) chịu được hiệu điện thế lớn nhất là 120V. Bóng đèn thứ hai Đ2 ( có điện trở R2 = 0,5.R1) chịu được hiệu điện thế lớn nhất là 30V.Ghép hai bóng đèn trên nối tiếp nhau giữa hai điểm có hiệu điện thế U. Hỏi U lớn nhất là bao nhiêu? b) Một dây dẫn đồng tính, tiết diện đều AB có điện trở R=60. Một vôn kế có điện trở Rv mắc giữa hai điểm A và B thì chỉ một hiệu điện thế 110V. Mắc vôn kế đó giữa A và C ( AC = 1/3 AB) thì vôn kế chỉ 30V. Hỏi khi mắc vôn kế giữa C và B thì vôn kế chỉ bao nhiêu? Đáp số: a) Đèn 1: U lớn nhất = 60V b) UCB= 60V Giải: a) Cường độ dòng điện qua đèn: I = ( Vì R2 = 0,5R1R1=2R2) Hiệu điện thế hai đầu đèn 1 là: U1= R1.I = . Vì U1120V nên Hiệu điện thế giữa hai đầu đèn 2: U2 = I.R2 = Từ kết quả trên ta suy ra U lớn nhất là bằng 60V. b) Ta có: UAB = 110V Khi UAC = 30V thì UCB = 80V. Hai đoạn AC và CB nối tiếp nhau nên: . Điện trở đoạn AC là: và điện trở đoạn CB là 40. Điện trở tương đương giữa A và C: RAC = Từ (1): RAC = . Thay RAC = 15 vào(2), ta được RV = 60. Khi mắc vôn kế giữa C và B thì điện trở đoạn AC là 20, điện trở tương đương giữa C và B: RCB = . Khi đó UCB là: UCB = ĐỀ 5: 1. a) Một khí cầu có thề tích 10m3 chứa khí hidro có thể kéo lên trên một vật nặng bằng bao nhiêu? Biết trọng lượng của vỏ khí cầu là 100N, trọng lượng riêng của không khí là 12,9 N/m3, của khí hidro là 0,9N/m3 b) Muốn kéo một nhười nặng 60kg lên thì khí cầu có thểà tích tối thiểu là bao nhiêu, nếu coi trọng lượng vỏ khí cầu vẫn không đổi? Đáp số: a)Trọng lượng tối đa của vật mà khí cầu có thể kéo lên là: 20N. b) Thể tích của khí cầu khi kéo người lên là: 58,33m3. 2. Phải dùng tối thiểu bao nhiêu điện trở loại 5 để mắc thành mạch điện trở 8?Vẽ sơ đồ cách mắc. Đáp số: Có 4 cách mắc và dùng tối thiểu là 10 điện trở loại 5. 3. Một ôtô công suất của động cơ là P1 = 30kW, khi có trọng tải ôtô chuyển động với vận tốc là v1 = 15m/s. Một ô tô khác công suất của động cơ là P2 = 20kW, cùng trọng tải như ô tô trước thì ô tô này chuyển động với vận tốc là v2 = 10m/s. Nếu nối hai ô tô này một dây cáp thì chúng sẽ chuyển động với một vận tốc nào? Đáp số: V= 12,5 m/s 4. Một học sinh kéo đều một trọng vật 12N lên theo mặt phẳng nghiêng dài 0,8m và cao 20cm. Lực kéo có hướng song song với chiều dài mặt phẳng. Dùng lực kế đo được giá trị lực kéo đó là 5,4N. Tính: a) Lực ma sát. b) Hiệu suất mặt phẳng nghiêng. c) Lực cần thiết để chuyển dịch đều trọng vật xuống phía trước mặt phẳng nghiêng. Đáp số: a) F=3N b) H = 56% c) = 0,6N 5. Một bóng đèn hình cầu có đường kính 4cm dược đặt trên trục của vật chắn sáng hình tròn, cách vật 20cm. Sau vật chắn sáng có một màn vuông góc với trục của hai vật, cách vật 40cm. a) Tìm đường kính của vật, biết bóng đèn có đường kính 16cm. b) Tìm bề rộng vùng nửa tối. Đáp số: a) d = A1B1= 8cm. b) Bề rộng vùng nửa tối: 8cm Giải: Câu 1: ( 3 điểm) a – Trọng tâm của khí hiđro trong khí cầu : Trọng lượng của khí cầu : Lực đẩy Acsimet tác dụng lên khí cầu: Trọng lượng tối đa của vật mà khí cầu có thể kéo lên là: b - Gọi thể tích của khí cầu khi kéo người là Vx trọng lượng của khí trong khí cầu đó là: Trọng lượng của người: Lực đẩy Acsimet : Muốn bay lên được thì khí cầu phải thỏa mãn điều kiện sau: Câu 2: - Để có điện trở 8Ω phải mắc nối tiếp với điện trở 5Ω một điện trở X mà: - Đề có điện trở X = 3Ω phải mắc song song với điện trở 5Ω điện trở Y sao cho : - Để có điện trở Y = 7, 5 Ω phải mắc nối tiếp với điện trở 5Ω và một điện trở Z mà : - Để có điện trở Z = 2,5Ω phải mắc song song với điện trở 5Ω một điện trở T mà : 5Ω x 5Ω 5Ω Y 5Ω 5Ω 5Ω Z 5Ω 5Ω 5Ω 5Ω T 5Ω 5Ω 5Ω 5Ω T Câu 4: a) Theo định luật về công ta có: Lực ma sát : b) Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng: c) Lực cần thiết để chuyển dịch đều trọng vật xuống phía dưới mặt phẳng nghiêng : Câu 5: a) Xét ta có : Tương tự : Xét o A B A1 B1 I1 B2 D I2 A2 C K I b) Xét : (1) Mặt khác : IK + KI1 = II1 = 20cm (2) Từ (1) và (2) ta suy ra : ĐỀ 6: Câu 1: Tính hiệu suất của động cơ một ô tô, biết rằng khi nó chuyển động với vận tốc v = 72km/h thì động cơ có công suất là= 20kW và tiêu thụ V = 10 lít xăng trên quãng đường S = 100km, cho biết khối lượng riêng và năng suất tỏa nhiệt của xăng là D = 0,7.103kg/m3 ; q = 4,6.107 J/kg. Câu 2: Với 2 lít xăng, một chiếc xe máy có công suất 1,4KW chuyển động với vận tốc 36Km/h thì sẽ đi được quãng đường dài bao nhiêu? Biết rằng hiệu suất của động cơ 30%, khối lượng riêng của xăng là 700kg/m3 và năng suất tỏa nhiệt của xăng là 46.106J/kg. Câu 3: Năng suất tỏa nhiệt của củi khô là 10.106J/kg. Nếu dùng 2kg củi khô có thể đun sôi được 50lít nước từ 20oC đựng trong một nồi nhôm khối lượng 3kg được hay không?( Cho rằng không có năng lượng hao phí). Cho biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.độ, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.độ. Giải: - Nhiệt lượng thu vào của nước: Q1 = m.C.t = 50.4200.80 = 16800000J Nhiệt lượng thu vào của ấm: Q2 = m.C. t = 3.880.80 = 211200J Nhiệt lượng cả ấm nước: Q12 = Q1 + Q2 = 16800000 + 211200 = 17011200 = 17.106J Nhiệt lượng tỏa ra của củi: Q = m.q = 2.10.106 = 20.106J. Vì Qcủi > Q12 nên đun được 50 lít nước như bài đã cho. Câu 4: Động cơ của một máy bay cần có công suất bằng bao nhiêu đề nâng được máy bay lên cao 2km trong thời gian 2 phút. Biết rằng trọng lượng máy bay là 30000N. Giải:- Ta có: P = Câu 5: Một xe ôtô có khối lượng m = 1000kg chạy trên một con dốc 12m với vận tốc 36Km/h và đi từ chân dốc đến tới đỉnh dốc hết 12 giây. Cho biết hiệu suất của con dốc ( mặt phẳng nghiêng) là 80%. a) Xác định lực kéo của động cơ. b) Xác định độ lớn lực ma sát. c) Tính công suất động cơ xe nói trên. Giải: a) Công có ích đưa ô tô lên cao 12m: Ai = P.h = 10000.12 = 120000(J). Công toàn phần do lực kéo của động cơ: H = Lực kéo của động cơ: A = Fk.S mà S = v.t = 10.12 = 120(m ) nên b)Lực ma sát: Fms = mà Ams = Atp – Ai = 150000 – 120000 = 30000(N ) nên c) Công suất đông cơ: P == Câu 6: Tại sao về mùa hè đi xe đạp không nên bơm căng bánh xe hơn về mùa đông. ĐỀ 7: Câu 1: Tại hai điểm A, B cách nhau 72 km. Cùng lúc một ô tô đi từ A và một xe đạp đi từ B ngược chiều nhau và gặp nhau sau 1 giờ 12 phút. Sau đó, ô tô tiếp tục về B rồi quay lại với vận tốc cũ và gặp xe đạp sau 48 phút, kể từ lần gặp trước. a- Tính vận tốc của ô tô và xe đạp. b- Nếu ô tô tiếp tục đi về A rồi quay lại thì sẽ gặp người đi xe đạp sau bao lâu kể từ lần gặp thứ hai. Giải: a) V1: vận tốc ô tô Vận tốc giữa hai xe khi chuyển động ngược V2: vận tốc xe đạp chiều: V = V1 + V2 = SAB = 72km Sau thời gian t2 hai xe chuyển động đến gặp t1 = 1 giờ 20 phút = 1,2 giơ ø nhau tại (D). Ô tô đi được quãng đường: t2 = 48 phút – 0,8 giờ S1’ + S1’’ = V1.t2. Xe đạp đi được quãng đường: V1 =? V2 = ? t3 = ? S2’ = V2.t2. Ta có: S1’ + S1’’ =2S2 + S2’ Hay V1.t2 = 2V2.t1 + V2.t2 (1) 0,8V1 = 2.1,2.V2 + 0,8V2 0,8.V1 = 3,2.V2 V1 = 4V2 (2) Từ (1) và (2) ta có: V1 = 48km/h và V2 = 12km/h b) Quãng đường xe đạp đã đi được là: SBD = S2 + S2’.V2 (t1 + t2) = 12(1,2 + 0,8) = 24km Sau thời gian t3 hai xe cùng chuyển động đến gặp nhau ( tại E). Xe đạp đi được quãng đường: SDE = V2.t3. Ô tô đi được là SDA + SAE = V1.t3. Mặt khác: SDA + SAE +SDE = 2AD hay V1.t3 + V2.t3 = 2AD ĩ (V1 + V2 ) t3 = 2 (AB – BD ) 60 t3 = 2.48 ĩ t3 = 96: 60 = 1,6 Vậy t3 = 1giờ 36 phút Câu 2: Một thỏi hợp kim chì kẽm có khối lượng 500g ở 1200C được thả vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung 300J/độ chứa 1kg nước ở 200C. Nhiệt độ khi cân bằng là 220C. Tìm khối lượng chì, kẽm có trong hợp kim. Biết: nhiệt dung riêng của chì là 130J/kg.độ, nhiệt dung riêng của kẽm là 400J/kg.độ, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.độ Giải: Gọi m1 là khối lượng chì có trong hợp kim, m2 là khối lượng kẽmcó trong hợp kim. Ta có: m = m1 + m2 = 0,5 kg (1) Nhiệt lượng do chì tỏa ra: Q1 = C1.m1.( t1 – t ) Nhiệt lượng do kẽm tỏa ra: Q2 = C2.m2.( t– t2 ) Nhiệt lượng do nhiệt kế thu vào: Q3 = C3m3( t – t2 ) Nhiệt lượng do nước thu vào: Q4.m4( t – t2 ) Theo phương trình cân bằng nhiệt: Ta có: Q1 + Q2 = Q3 + Q4 hay ( C1m1 + C2m2 ) ( t1 – t ) = ( C3m3 + C4m4 ) (t - t2) C1m1 + C2m2 = ( C3m3 + C4m4 ). ( t – t2 ): ( t1- t ) 130 m1 + 400m2 = 92 Giải hệ ( 1 ) và ( 2 ) ta được: m1= 0,4 kg và m2= 0,1 kg. Câu 3: Một thuyền máy và một thuyền chèo cùng xuất phát xuôi dòng từ A đến B. Biết AB dài 14km. Thuyền máy chuyển động với vận tốc 24km/h so với nước. Nước chảy với vận tốc 4km/h so với bờ. Khi thuyền máy đến B nó lập tức quay về A và lại tiếp tục quay về B. Biết thuyền máy và thuyền chèo đến B cùng lúc. a) Tìm vận tốc thuyền chèo so với nước. b) Không kể 2 bến sông A, B, trong quá trình chuyển động hai thuyền gặp nhau ở đâu? Giải: a) SAB = 14km a) Gọi V1 là vận tốc thuyền máy so với nước V1 = 24km/h V2 là vận tốc nước so với bờ V2 = 4km/h V3 là vận tốc thuyền so với nước V3 = ?km/h; vị trí gặp? S là chiều dài quãng đường AB Ta có: vận tốc thuyền máy khi xuôi dòng: V1’ = V1 + V2 Vận tốc thuyền máy khi ngược dòng: V1’’ = V1 – V2 Vận tốc thuyền chèo khi xuôi dòng: V3’ = V3 + V2 Do hai thuyền cùng xuất phát và cùng về đến địch, theo đề bài ta có: b) Thời gian thuyền máy xuôi dòng: (AB) t1 = . Trong thời gian này thuyền chèo đi được: SAC = V3/.t = (V3 + V2)t1 = (4,24 + 4).0,5 = 4,12km Chiều dài quãng đường còn lại: SCB = SAB – SAC = 14 – 4,12 = 9,88km Thời gian để hai thuyền gặp nhau: t2 = Quãng đường thuyền máy đi được tính từ B: S/ = V1//.t2 = (V1 – V2)t2 = (24 -4).0,35 = 7km Vậy không kể 2 điểm A, B hai thuyền gặp nhau tại vị trí cách B là 7km. Câu 4: Một hỗn hợp gồm 3 chất lỏng không tác dụng hóa học với nhau có khối lượng lần lượt là m1 =1kg, m2 =2kg, m3 =3kg. Nhiệt dung riêng lần lượt là: C1 = 2000J/kg.độ, C2 = 4000J/kg.độ, C3 = 3000J/kg.độ và nhiệt độ lần lượt là: t1 = 100C, t2 = -100C, t3 = 500C. a- Tìm nhiệt độ t khi cân bằng. b- Tính nhiệt lượng để làm nóng hỗn hợp từ điều kiện trên đến 300C. Giải: Gọi t4 là nhiệt độ sau cùng khi trộn hai chất lỏng có khối lượng m1, m2: Ta có: c1m1(t1 –