Issuu

CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI VẬT LÍ

vectorstock.com/10212086

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI VẬT LÍ 10 - CVB (CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN, CHẤT KHÍ, CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC, CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ) - LƯU HÀNH NỘI BỘ ( BẢN WORD ) WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

CHƯƠNG 4: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Câu 7. Một viên đạn đang bay thẳng đứng lên cao thì nổ thành hai mảnh có độ lớn động lượng bằng

BÀI 1. ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

nhau. Mảnh thứ nhất bay theo hướng chếch lên cao về phía nam, hợp với đường thẳng đứng góc 45°.

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Mảnh còn lại bay theo hướng

A. chếch lên về phía đông và hợp với đường thẳng đứng một góc nhọn.

+ Động lượng của một vật là một vectơ cùng hướng với vận tốc của vật và được xác định bởi công thức: p = mv .

B. chếch xuống về phía tây và hợp với đường thẳng đứng một góc nhọn.

+ Lực đủ mạnh tác dụng lên một vật trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra sự biến thiên động

C. chêch lên về phía bắc và hợp với đường thẳng đứng một góc nhọn.

lượng của vật đó.

D. chếch xuống về phía bắc và hợp với đường thẳng đứng một góc nhọn. Câu 8. Hai vật có cùng động lượng nhưng có khối lượng khác nhau, cùng đi vào chuyển động trên một

+ Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.

mặt phẳng có ma sát và bị dừng lại do ma sát. Hệ số ma sát là như nhau. So sánh thời gian chuyển động

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

của mỗi vật cho tới khi bị dừng.

Câu 1. Đơn vị của động lượng là gì? 2

A. kg.m.s .

B. kg.m.s.

C. kg.m/s.

D. kg/m.s.

B. Thời gian chuyển động của vật có khối lượng nhỏ dài hơn.

Câu 2. Động lượng được tính bằng A. N/s.

B. Ns.

A. Thời gian chuyển động của vật có khối lượng lớn dài hơn.

C. Nm.

D. Nm/s.

Câu 3. Một viên đạn đang bay theo phương nằm ngang theo chiều dương của trục Ox thì nổ thành hai mảnh. Nếu mảnh nhỏ bay theo hướng thẳng đứng lên trên thì mảnh lớn bay theo hướng

C. Thời gian chuyển động của hai vật bằng nhau. D. Thiếu dữ kiện, không kết luận được. Câu 9. Trong quá trình nào sau đây, động lượng của ôtô không thay đổi

A. thẳng đứng xuống dưới.

A. Ôtô tăng tốc.

B. viên đạn lúc đầu.

B. Ôtô giảm tốc.

C. chếch lên và hợp với hướng Ox một góc nhọn.

C. Ôtô chuyển động tròn đều.

D. chếch xuống và hợp với hướng Ox một góc nhọn.

D. Ôtô chuyển động thẳng đều trên đoạn đường có ma sát.

Câu 4. Một quả bóng đang bay ngang với động lượng p thì đập vuông góc vào một bức tường thẳng

đứng, bay ngược trở lại theo phương vuông góc với bức tường với cùng độ lớn vận tốc. Độ biến thiên động lượng của quả bóng là A. 0 . B. p .

C. 2 p .

lại với cùng độ lớn vận tốc. Độ biến thiên động lượng của quả bóng là bao nhiêu? A. mv . B. −mv . C. 2mv . D. −2mv .

Câu 6. Một quả cầu rắn chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang. Sau khi va vào một vách cứng, nó bị bật A. cùng hướng với hướng chuyển động ban đầu của quả cầu. B. ngược hướng với hướng chuyển động ban đầu của quả cầu.

D. −2 p .

Câu 5. Một quả bóng khối lượng m đang bay ngang với vận tốc v thì đập vào một bức tường và bật trở

ngược trở lại. Xung lực của vách tác dụng lên quả cầu có hướng

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH 1C

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG DẠNG 1: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘNG LƯỢNG, XUNG CỦA LỰC + Động lượng: p = mv + Dạng khác của định luật II Niu-tơn: F ∆t = ∆ p . Câu 1. Một máy bay có khối lượng 160000 kg, bay thẳng đều với tốc độ 870 km/h. Chọn chiều dương ngược với chiều chuyể n động thì động lượng của máy bay bằng

A. −38,7.106 kgm/s.

B. 38, 7.106 kgm/s.

C. 38,9.106 kgm/s. Hướng dẫn

C. vuông góc với hướng chuyển động ban đầu của quả cầu. D. hợp với hướng chuyển động ban đầu của quả cầu một góc tù.

870km 870.103 725 * Đổi đơn vị: = = (m / s) h 3600s 3

D. −38,9.106 kgm/s.

 725  6 * Từ: p = mv ⇒ p = mv = 160000.  −  = −38, 7.10 ( kgm / s ) ⇒ Chọn A.  3 

Hướng dẫn

* Từ: p = m1 v1 + m2 v2

Câu 2. Một vật nhỏ khối lượng 2 kg trượt xuống một đường dốc thẳng nhẵn tại một thời điểm xác định có

tốc độ 3 m/s, sau đó 4 s có tốc độ 7 m/s, tiếp ngay sau đó 3 s vật có độ lớn động lượng là A. 6 kgm/s.

B. 10 kgm/s.

C. 20 kgm/s.

D. 28 kgm/s.

Hướng dẫn

* Từ: a =

v1 ⊥ v2  → tan α =

m1v1 2.10−3.6 = ⇒ α = 38.66° ⇒ Chọn D. m2v2 3.10−3.5

Câu 6. Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 1kg và m2 = 3kg chuyển động thẳng đều với các tốc độ

lần lượt là 3 m/s và 1 m/s. Độ lớn động lượng của hệ khi hai vật chuyển động cùng hướng là p1; khi hai

v2 − v1 7 − 3 = = 1( m / s 2 ) ∆t 4

vật chuyển đọng ngược hướng là p2; khi hai vật chuyển động theo hai hướng vuông góc với nhau là p3 và

* Động lượng ở thời điểm khảo sát: p3 = mv3 = m ( v1 + at ) = 2 ( 3 + 1, 7 ) = 20 ( kgm / s ) ⇒ Chọn C.

khi hai vật chuyển động theo hai hướng hợp với nhau 120° là p4. Giá trị của ( p1 + p2 + p3 + p4 ) gần giá

Câu 3. Xe A có khối lượng 1000 kg và tốc độ 60 km/h; xe B có khối lượng 2000 kg và tốc độ 30 km/h.

trị nào nhất sau đây?

Độ lớn động lượng của xe A và xe B lần lượt là p A và pB . Giá trị của ( p A + p B ) gần giá trị nào nhất

A. 15 kgm/s.

B. 13 kgm/s.

C. 23 kgm/s.

D. 25 kgm/s.

Hướng dẫn

sau đây? A. 33333 kg.m/s.

B. 34333 kg.m/s.

C. 42312 kg.m/s.

D. 28233 kg.m/s.

Hướng dẫn 3

* Đổi đơn vị:

60km 60.10 50 30km 30.103 25 = = (m / s); = = (m / s) h 3600s 3 h 3600s 3

* Từ: p = m1 v1 + m2 v2

50 50000   p A = mAv A = 1000. 3 = 3 ( kgm / s ) * Từ  ⇒ p A + pB = 33333,3 ( kgm / s )  p = m v = 2000. 25 = 50000 ( kgm / s ) B B B  3 3

v1 ↑↑ v2   → p1 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = 6 ( kgm / s )  v1 ↑↓ v2   → p1 = m1v1 − m2v2 = 1.3 − 3.1 = 0 ( kgm / s )  ⇒  v ⊥ v 2 2 2 2 1 2 → p3 = ( m1v1 ) + ( m2v2 ) = (1.3) + ( 3.1) = 3 2 ( kgm / s )    ( v :v ) =120° 2 2 1 2  → p4 = ( m1v1 ) + ( m2v2 ) + 2m1v1m2v2 cos120° = 3 ( kgm / s ) 

⇒ Chọn A. Câu 4. Hai viên bi có khối lượng 2 g và 3 g, chuyển động trên mặt phẳng

ngang không ma sát với tốc độ 6 m/s và 4 m/s theo hai phương vuông góc như

⇒ p1 + p2 + p3 + p4 = 13, 24 ( kgm / s ) ⇒ Chọn B.

hình vẽ. Tổng động lượng của hệ hai viên bi có độ lớn gần giá trị nào nhất

Câu 7. Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 1 kg và m2 = 3 kg chuyển động thẳng đều với các tốc độ

sau đây?

lần lượt là 3 m/s và 2 m/s theo hai hướng hợp với nhau a = 120°. Độ lớn động lượng của hệ gần giá trị

A. 0,017 kgm/s.

B. 0,013 kgm/s.

C. 0,023 kgm/s.

D. 0,025 kgm/s.

Hướng dẫn

v ⊥v 1 2 * Từ: p = m1 v1 + m2 v2  →p= ⇒ p=

( 2.10 .6) + ( 3.10 .4 ) −3

−4

( m1v1 ) + ( m2v2 ) 2

nào nhất sau đây?

A. 7 kgm/s.

B. 4 kgm/s.

C. 6 kgm/s.

= 0,017 ( kgm / s ) ⇒ Chọn A.

Câu 5. Hai viên bị có khối lượng 2g và 3g, chuyể n động trên mặt phẳng Hướng dẫn

ngang không ma sát với tốc độ 6 m/s và 5 m/s theo hai phương vuông góc như

* Từ: p = m1 v1 + m2 v2 ⇒ p =

hình vẽ. Tổng động lượng của hệ hai viên bi có hướng hợp với hướng của vectơ vận tốc của viên bi m2 một góc gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 44° .

B. 56° .

C. 62° .

D. 38° .

( m1v1 ) + ( m2v2 ) 2

( m1v1 )

+ ( m2v2 ) − 2m1v1m2v2 cos (180° − α ) 2

+ 2m1v1m2v2 cos α = 3 3 ( kgm / s ) ⇒ Chọn D

D. 5 kgm/s.

Câu 8. Từ độ cao 20 m, một viên bi khối lượng 10 g rơi tự do không vận tốc đầu với gia tốc 10 m/s2

A. 2,6 kgm/s và 6300 N.

B. 6 kgm/s và-600 N.

xuống tới mặt đất và nằm yên tại đó. Chọn chiều dương hướng thẳng đứng từ trên xuống. Xung lượng của

C. 3,22 kgm/s và 6440 N.

D. 3,8 kgm/s và -800 N.

lực do mặt đất tác dụng lên viên bi khi chạm đất là

A. -0,9 N.s.

B. 0,9 N.s.

Hướng dẫn C. 0,2 N.s.

D. -0,2 N.s.

Hướng dẫn * Dạng khác của định luật II Niu-tơn: F .∆t = ∆ p = mv2 − mv1

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả bóng. v =0 1 → * Xung lượng của lực: F ∆t = ∆ p = mv2 − mv1  F ∆t = mv1 = 46.10−3.70 = 3, 22 ( kgm / s )

⇒ F ∆t = 0 − m 2 gh = −10.10−3 2.10.20 = −0, 2 ( N .s ) ⇒ Chọn D. Câu 9. Một vật khối lượng 1 kg rơi tự do với gia tốc 9,8 m/s2 từ trên cao xuống trong khoảng thời gian

* Lực cản của bức tường: F =

∆p 3, 22 = = 6440 ( N ) ⇒ Chọn C. ∆t 0,5.10−3

0,5 s. Chọn chiều dương hướng thẳng đứng từ trên xuống. Khi đó, xung lượng của trọng lực tác dụng lên

Câu 13. Một viên đạn có khối lượng m = 10 g đang bay với tốc độ v1 = 1000 m/s thì gặp bức tường. Sau

vật và độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian nói trên có độ lớn bằng:

khi xuyên qua bức tường thì tốc độ viên đạn là v2 = 400 m/s. Biết quỹ đạo của viên đạn là thẳng và thời

A. 50 N.s; 5 kg.m/s.

B. 4,9 N.s; 4,9 kg.m/s.

C. 10 N.s; 10 kg.m/s

D. 0,5 N.s; 0,5 kg.m/s.

động lượng và lực cản trung bình của bức tường lên viên đạn lần lượt là

Hướng dẫn

A. -6 kgm/s và -600 N.

* Độ lớn xung lượng của lực: F ∆t = mg ∆t = 1.9,8.0,5 = 4,9 ( N .s ) * Độ lớn độ biến thiên động lượng: ∆p = F ∆t = 4,9 ( N .s ) = 4,9 ( kgm / s ) ⇒ Chọn B.

Câu 10. Một chiếc xe khối lượng 10 kg đang đỗ trên mặt sàn phẳng nhẵn nằm ngang. Tác dụng lên xe một lực đẩy 80 N theo phương ngang để xe chuyển động về phía trước trong khoảng thời gian 2 s, thì độ biến thiên vận tốc của xe trong khoảng thời gian này có độ lớn bằng:

A. 1,6 m/s.

B. 0,16 m/s.

C. 16m/s.

80.2 = 16 ( m / s ) ⇒ Chọn C. 10

Câu 11. Một lực 50 N tác dụng vào vật khối lượng 0,1 kg ban đầu nằm yên; thời gian tác dụng là 0,01s. Xác định tốc độ của vật.

C. 50 m/s.

D. 40 m/s.

Hướng dẫn * Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe lúc đầu. v =0 1 * Dạng khác của định luật II Niu-tơn: F ∆t = ∆ p = mv2 − mv1  → F ∆t ⇒ mv1 ⇒ 50.0, 01 = 0,1.v2 ⇒ v2 = 5 ( m / s ) ⇒ Chọn A.

Câu 12. Một quả bóng gôn có khối lượng 46 g đang nằm yên. Sau một cú đánh, quả bóng bay lên với độ lớn vận tốc 70 m/s. Biết thời gian tác dụng là 0,5.10-3 s. Độ lớn xung lượng của lực tác dụng và độ lớn trung bình của lực tác dụng lần lượt là

D. -8 kgm/s và -800 N.

* Độ biến thiên động lượng: ∆p = mv2 − mv1 = −6 kgm/s. * Lực cản của bức tường: F =

∆p = −600 ( N ) ⇒ Chọn A ∆t

54km/h. Người ta tác dụng lên toa xe một lực hãm theo phương ngang. Tính độ lớn trung bình của lực

A. 1200 N.

F ∆t * Dạng khác của định luật II Niu-tơn: F ∆t = ∆ p = m∆v ⇒ F ∆t = m∆v ⇒ ∆v = m

B. 4 m/s.

C. 8 kgm/s và -800 N.

Hướng dẫn

hãm nếu toa xe dừng lại sau 1 phút 40 giây.

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe lúc đầu.

A. 5 m/s.

B. 6 kgm/s và -600 N.

Câu 14. Một toa xe có khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường ray nằm ngang với tốc độ D. 160 m/s.

Hướng dẫn

⇒ ∆v =

gian xuyên thủng tường là 0,01 s. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn. Độ biến thiên

B. 1800 N.

C. 1600 N.

D. 1500 N.

Hướng dẫn * Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe lúc đầu. v =0 2 * Dạng khác của định luật II Niu-tơn: F ∆t = ∆ p = mv2 − mv1  → F ∆t = −mv1 F .100 = −10.103.

54.103 ⇒ F = −1500 ( N ) ⇒ Chọn D. 3600

Câu 15. Một người có khối lượng 60 kg thả mình rơi tự do thẳng đứng không vận tốc đầu từ một cầu nhả y ở độ cao 3 m xuống nước và sau khi chạm mặt nước được 0,55 s thì dừng chuyể n động. Lấ y g = 9,8 m/s2. Độ lớn lực cản mà nước tác dụng lên người gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 845 N.

B. 768 N.

C. 978 N.

D. 990 N.

Hướng dẫn * Chọn chiều dương là chiều chuyển động của người. * Tốc độ ngay trước khi chạm nước: v1 = 2 gh = 2.9,8.3 = 7,668 ( m / s ) v =0 2 * Dạng khác của định luật II Niu-tơn: F ∆t = ∆ p = mv2 − mv1  → F ∆t = −mv1

F .0,55 = −60.7, 668 ⇒ F = −836,5 ( N ) ⇒ Chọn A.

Câu 16. Một xe ôtô khối lượng 2 tấn đang chuyển động với tốc độ 72 km/h thì hãm phanh. Sau khi đi

* Theo phương ngang không có lực tác dụng lên hệ nên động lượng của hệ bảo toàn: 0 = m1 v1 + m2 v2 ⇒ 0 = m1v1 + m2v2 ⇒ 0 = 0, 4.1,5 + m2 . ( −1) ⇒ m2 = 0, 6 ( kg )

được quãng đường 30 m, vận tốc ôtô còn 36 km/h. Độ lớn trung bình của lực hãm là F và quãng đường đi

⇒ Chọn C.

được kể từ khi hãm cho đến khi dừng lại là s. Giá trị của F/s gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 2. Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng M = 75 kg đang đi bộ ngoài không gian. Do một sự cố, dây

A. 120 N/m.

B. 180 N/m.

C. 200 N/m.

D. 250 N/m.

* Đổi đơn vị:

nối người với con tàu bị tuột. Để quay về con tàu vũ trụ, người đó ném một bình oxi mang theo người có khối lượng m = 10 kg về phía ngược với tàu với tốc độ 12 m/s Giả sử ban đầu người đang đứng yên so

Hướng dẫn

với tàu, hỏi sau khi ném bình khí, người sẽ chuyển động về phía tàu với tốc độ

72km 72.103 m 36km 36.103 m = = 20 ( m / s ) ; = = 10 ( m / s ) h 3600s h 3600s

A. 2,4 m/s.

B. 1,9 m/s.

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe lúc đầu.

D. 1,7 m/s.

Hướng dẫn

 102 − 202 = 2a.30 ⇒ a = −5 ( m / s 2 ) vs2 − vt2 = 2as ⇒  2 2  0 − 20 = 2a.s ⇒ s = 40m  v − v 10 − 20  * Từ:  ∆t = s t = = 2s a −5   mv2 − mv2 2.103 (10 − 20 ) mv − mv1 ⇒F= 2 ⇒F= = −10000 ( N ) F = ∆t ∆t 2   ⇒

C. 1,6 m/s.

* Chọn chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động của m. * Ngoài không gian vũ trụ không có lực tác dụng nên hệ người - bình khí được coi là một hệ kín. Xét trong hệ quy chiếu gắn với tàu, tổng động lượng ban đầu của hệ bằng 0. Theo định luật bảo toàn động lượng,

khi

người

ném

bình

khí,

tống

động

lượng

của

hệ

cũng

phải

bằng

m 0 : 0 = MV + mv ⇒ V = − v ⇒ Người chuyển động về phía tàu, ngược với chiều ném bình khí và với M tốc độ: V =

F 10000 = = 250 ( N / m ) ⇒ Chọn D. s 40

m 10 v = .12 = 1, 6 ( m / s ) . M 75

⇒ Chọn C.

DẠNG 2: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐÉN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG * Đối với hệ kín thì động lượng của hệ được bảo toàn: ∆ p = 0 ⇔ m1 v 1 + mv 2 + ... + mn v n = m1 v '1 + m2 v '2 + ... + mn v 'n

Câu 3. Hai vật có khối lượng m1 và m2 chuyển động ngược hướng nhau với tốc độ 6 m/s và 2 m/s tới va chạm vào nhau. Sau va chạm, cả hai đều bị bật ngược trở lại với độ lớn vận tốc bằng nhau và bằng 4 m/s. Tỉ số m1/m2 bằng

A. 1,3.

B. 0,5.

* Đối với hệ không kín nhưng:

C. 0,6.

D. 0,7.

Hướng dẫn

+ nếu hình chiếu lên một phương nào đó của tổng các ngoại lực tác dụng lên hệ bằng 0 thì hình chiếu theo

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động của m1 lúc đầu.

phương ấy của tổng động lượng của hệ bảo toàn (bảo toàn động lượng theo phương đó). + nếu thời gian tương tác ∆t rất nhỏ thì định luật II Niu-tơn ∆ p = F ∆t ≈ 0 , tức là xem như động lượng

* Theo phương ngang không có lực tác dụng lên hệ nên động lượng của hệ bảo toàn:

được bảo toàn.

m1v1 + m2 v2 = m1v1' + m2 v2' ⇒ m1.6 + m2 . ( −2 ) = m1. ( −4 ) + m2 .4 ⇒

m1 = 0, 6. m2

Câu 1. Xe lăn 1 có khối lượng m1 = 400 g, có gắn một lò xo. Xe lăn 2 có khối lượng m2. Ta cho hai xe

⇒ Chọn C.

áp gắn nhau bằng cách buộc dây để nén lò xo như hình vẽ. Khi ta đốt dây buộc, lò xo dãn ra, và sau một

Câu 4. Một xe chở cát khối lượng 38 kg đang chạ y trên một đường nằm ngang không ma sát với tốc độ

thời gian ∆t rất ngắn, hai xe đi về hai phía ngược nhau với tốc độ lần lượt

1m/s. Một vật nhỏ khối lượng 2 kg bay theo phương chuyển động của xe, cùng chiều với tốc độ 7 m/s

là 1,5 m/s và 1 m/s. Bỏ qua ảnh hưởng của ma sát trong thời gian ∆t . Giá

(đối với mặt đất) đến chui vào cát và nằm yên trong đó. Tốc độ mới của xe bằng

A. 1,3 m/s.

trị của m2 bằng

A. 0,4 kg.

B. 0,5 kg.

C. 0,6 kg. Hướng dẫn

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe 1.

D. 0,7 kg.

B. 0,5 m/s.

C. 0,6 m/s.

D. 0,7 m/s.

Hướng dẫn * Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe lúc đầu. * Theo phương ngang không có lực tác dụng lên hệ nên động lượng của hệ bảo toàn:

m1v1 + m2 v2 = ( m1 + m2 ) v ⇒ v =

m1v1 + m2v2 38.1 + 2.7 = = 1,3 ( m / s ) ⇒ Chọn A. m1 + m2 38 + 2

Câu 8. Trên phương Ox, một prôtôn có khối lượng m p = 1, 67.10−27 kg chuyển động với tốc độ

Câu 5. Hai xe lăn nhỏ có khối lượng m1 = 300 g và m2 = 2 kg chuyển động trên mặt phẳng ngang

v p = 107 m/s tới va chạm vào hạt nhân hêli (thường gọi là hạt α ) đang nằm yên. Sau va chạm prôtôn giật

ngược hướng nhau với các tốc độ tương ứng 2 m/s và 0,8 m/s. Bỏ qua mọi lực cản. Chọn chiều dương

lùi (chuyển động ngược lại) với tốc độ v 'p = 6.106 m/s còn hạt α bay về phía trước với tốc độ vα = 4.106

là chiều chuyển động của vật m1. Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển động với cùng vận

m/s. Khối lượng của hạt α gần giá trị nào nhất sau đây?

tốc V. Giá trị của V gần gỉá trị nào nhất sau đây?

A. -0,43 m/s.

B. 0,43 m/s.

A. 6, 78.10−27 kg. C. 0,67 m/s.

D. -0,67 m/s.

Hướng dẫn m1v1 + m2 v2 0,3.2 + 2. ( −0,8) = = −0.43 ( m / s ) ⇒ Chọn A. m1 + m2 0,3 + 2

Câu 6. Dùng súng hơi bắn vào một hộp diêm đặt trên bàn rộng. Viên đạn có khối lượng m = 1 g, bay theo phương ngang với tốc độ 200 m/s, xuyên qua hộp diêm và bay tiếp theo hướng cũ với tốc độ 75 m/s. Khối lượng hộp diêm là M = 50 g. Lấy g = 10 m/s2. Nếu hệ số ma sát giữa hộp diêm và mặt bàn là 0,1 thì hộp diêm dịch chuyển được một khoảng tối đa là

A. 3,125 m.

B. 1,5 m.

C. 2 m.

D. 2,5 m.

Hướng dẫn * Theo phương ngang không có lực tác dụng lên hệ nên động lượng của hệ bảo toàn: mv = mv ' + MV ⇒ V =

C. 6,96.10−27 kg.

D. 6,86.10−27 kg .

Hướng dẫn * Chọn chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động ban đầu của prôtôn.

* Theo phương ngang không có lực tác dụng lên hệ nên động lượng của hệ bảo toàn: m1v1 + m2 v2 = ( m1 + m2 ) v ⇒ v =

B. 6, 69.10−27 kg.

m ( v − v' ) = 551 . ( 200 − 75) = 2,5 ( m / s ) M

* Định luật bảo toàn động lượng: m p v p = m p v 'p + mα vα' mα = m p

v p − v 'p ' α

= 1,67.10−27

107 − ( −6.106 ) 4.106

= 6.68.10−27 ( kg ) ⇒ Chọn B

Câu 9. Một quả cầu khối lượng 2 kg chuyển động với tốc độ 3 m/s theo chiều dương trục Ox trên một máng thẳng ngang, tới va chạm vào quả cầu khối lượng 3 kg đang chuyển động với tốc độ 1 m/s cùng hướng với quả cầu thứ nhất. Sau va chạm, quả cầu thứ nhất chuyển động với tốc độ 0,6 m/s theo chiều dương trục Ox. Bỏ qua lực ma sát và lực cản. Vận tốc của quả cầu thứ hai bằng

A. 2,6 m/s.

B. 2,3 m/s.

C. 2,4 m/s.

D. 1,5 m/s.

Hướng dẫn * Chọn chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động ban đầu của bi 1. * Theo phương ngang không có lực tác dụng nên động lượng của hệ được bảo toàn:

* Hộp diêm chuyển động chậm dần đều với gia tốc α = −µg = −1( m / s 2 ) nên quãng đường đi được tối đa:

m1v1 + m2 v2 = m1v1' + m2 v2' ⇒ 2.3 + 3.1 = 2.0,6 + 3v2' ⇒ v2' = 2, 6 ( m / s ) > 0

⇒ Quả cầu thứ hai chuyển động theo chiều dương với tốc độ 2,6 m/s => Chọn A.

V = 2,5 02 − V 2 = 2as  → s = 3,125 ( m ) ⇒ Chọn A. a =−1

Câu 10. Một người khối lượng 50 kg đứng ở phía đuôi của một chiếc thuyền khối lượng 450 kg đang đỗ

Câu 7. Trên phương Ox ngang, bắn một hòn bi thép với tốc độ v1 vào một hòn bi thuỷ tinh đang nằm

trên mặt hồ phẳng lặng. Nếu người này chạy dọc về phía đầu thuyền với tốc độ 5 m/s đối với bờ thì tốc độ

yên. Sau khi va chạm, hai hòn bi cùng chuyển động về phía trước, nhưng bi thu ỷ tinh có tốc độ gấp 3 lần

chuyển động của thuyền đối với bờ là x. Còn nếu người này chạy dọc về phía đầu thuyền với tốc độ 5 m/s

tốc độ của bi thép. Biết khối lượng bi thép băng 3 lần khối lượng bi thu ỷ tinh. Tốc độ của bi thép sau va

đối với thuyền thì tốc độ chuyển động của thuyền đối với bờ là y. Giá trị của (x + y) gần giá trị nào nhất

chạm là

sau đây?

A. 0,5 v1 .

B. 1,5 v1 .

C. 3 v1 .

D. 2,5 v1 .

A. 1,002 m/s.

* Chọn chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động ban đầu của bi thép.

B. 1,083 m/s.

C. 1,047 m/s.

D. 1,056 m/s.

Hướng dẫn

* Chọn chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động của người.

* Theo phương ngang không có lực tác dụng lên hệ nên động lượng của hệ bảo toàn:

* Theo phương ngang không có lực tác dụng nên động lượng của hệ được bảo toàn.

v1 ' m1v1 = m1v1' + m2 v2'  ⇒ Chọn A. m → v1 ⇒ m2 = 1 2 3

* Trường hợp 1:

v2' =3v1'

50 5 5 0 = m1 v1 + m2 v2 ⇒ 0 = m1v1 + m2v2 ⇒ v2 = − .5 = − ⇒ x = 450 9 9 * Trường hợp 2:

(

)

⇒ 0 = (10.103 + 5.103 )V + 100.500 ⇒ V = −3,3 ( m / s ) ⇒ Bệ pháo chuyển động ngược hướng với hướng

v =v +v 1 2 12 0 = m1 v1 + m2 v2  → 0 = m1 v2 + v12 + m2 v2 ⇒ 0 = m1v12 + ( m1 + m2 ) v2 ⇒ v2 = −

chuyển động của đạn với tốc độ 3,3 m/s ⇒ Chọn D.

50 1 1 .5 = − ⇒ y = ⇒ x + y = 1, 056 450 + 50 2 2

Câu 14. Có một bệ pháo khối lượng 10 tấn có thể chuyển động trên đường ray nằm ngang không ma sát.

⇒ Chọn D.

Trên bệ có gắn một khẩu pháo khối lượng 5 tấn. Giả sử khẩu pháo chứa một viên đạn khối lượng 100 kg

Câu 11. Một thùng xe có khối lượng 160 kg, chiều dài 3,3 m nằm yên trên một đường ray nhẵn nằm

và nhả đạn theo phương ngang với vận tốc đầu nòng 500 m/s (vận tốc đối với khẩu pháo). Chọn chiều

ngang. Một người có khối lượng 60 kg đi từ đầu này đến đầu kia của thùng xe thì thùng xe đi được một

dương cùng chiều với chiều chuyển động của đạn. Nếu trước khi bắn, bệ pháo chuyển động theo chiều

đoạn đường s. Giá trị s gần giá trị nào nhất sau đây?

bắn với tốc độ v0 = 18 km/h thì vận tốc của bệ pháo ngay sau khi bắn gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 88 cm.

B. 76 cm.

C. 125 cm.

D. 150 cm.

A. 1,7 m/s.

B. -1,7 m/s.

Hướng dẫn

)

Đổi đơn vị:

18km 18.10 m = = 5(m / s) h 3600s

* Vì thời gian bắn đạn ∆t rất ngắn nên có thể xem động lượng bảo toàn, hơn nữa các vật đều chuyển động

* Xét về độ lớn: m1v12 = ( m1 + m2 ) v2 ⇒ m1

D. -3,3 m/s.

Hướng dẫn

* Theo phương ngang không có lực tác dụng nên động lượng của hệ được bảo toàn: 0 = m1 v1 + m2 v2 ⇔ 0 = m1 v12 + v2 + m2 v2 ⇔ m1 v12 = ( m1 + m2 ) v2

(

C. 3,3 m/s.

theo phương ngang nên có thể viết dưới dạng đại số:

L s m1 60 = ( m1 + m2 ) ⇒ s = L⇒s= .3,3 = 0,9 ( m ) ⇒ Chọn A. t t m1 + m2 60 + 160

+ M p + m ) v0 = ( M b + M p ) V + mv

Câu 12. Một khẩu súng nặng 5 kg bắn ra một viên đạn nặng 10 g bay với tốc độ 800 m/s. Khi đạn thoát ra

⇒ (10.103 + 5.103 + 100 ) 5 = (10.103 + 5.103 ) V + 100.500 ⇒ V = 1, 7 ( m / s )

khỏi nòng súng thì tốc độ giật lùi của súng gần giá trị nào nhất sau đây?

⇒ Bệ pháo chuyển động cùng hướng với hướng của đạn với tốc độ 1,7 m/s ⇒ Chọn A.

A. 2,4 m/s.

B. 1,9 m/s.

C. 1,5 m/s.

D. 1,7 m/s.

Câu 15. Có một bệ pháo khối lượng 10 tấn có thể chuyển động trên đường ray nằm ngang không ma sát. Trên bệ có gắn một khẩu pháo khố i lượng 5 tấn. Giả sử khẩu pháo chứa một viên đạn khối lượng

Hướng dẫn * Chọn chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động của đạn.

100 kg và nhả đạn theo phương ngang với vậ n tốc đầu nòng 500 m/s (vận tốc đối với khẩu pháo). Chọn

* Vì thời gian tương tác ∆t rất ngắn nên có thể xem động lượng bảo toàn:

chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động của đạn. Nếu trước khi bắn, bệ pháo chuyển động

m 0 = MV + mv ⇒ V = − v ⇒ Súng chuyển động ngược hướng với hướng chuyển động của đạn với tốc M

ngược chiều bắn với tốc độ v0 = 18 km/h thì vận tốc của bệ pháo ngay sau khi bắn gần giá trị nào nhất

m 10.10−3 độ: V = v= .800 = 1, 6 ( m / s ) ⇒ Chọn C. M 5

sau đây?

A. 1,7 m/s.

B. -1,7 m/s.

C. 8,3 m/s.

D. -8,3 m/s.

Hướng dẫn

Câu 13. Có một bệ pháo khối lượng 10 tấn có thể chuyển động trên đường ray nằm ngang không ma sát.

18km 18.10 m = = 5(m / s) h 3600s

Trên bệ có gắn một khẩu pháo khối lượng 5 tấn. Giả sử khẩu pháo chứa một viên đạn khối lượng 100 kg

Đổi đơn vị:

và nhả đạn theo phương ngang với vận tốc đầu nòng 500 m/s (vận tốc đối với khẩu pháo). Chọn chiều

* Vì thời gian bắn đạn ∆t rất ngắn nên có thể xem động lượng bảo toàn, hơn nữa các vật đều chuyển

dương cùng chiều với chiều chuyển động của đạn. Nếu lúc đầu hệ đứng yên thì vận tốc của bệ pháo ngay

động theo phương ngang nên có thể viết dưới dạng đại số:

sau khi bắn gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 2,9 m/s.

B. -2,9 m/s.

C. 3,3 m/s.

D. -3,3 m/s.

Hướng dẫn * Vì thời gian tương tác ∆t rất ngắn nên xem động lượng bảo toàn, mà các vật chuyển động theo phương ngang nên có thể viết dưới dạng đại số: 0 = ( M b + M p ) V + mv

+ M p + m ) v0 = ( M b + M p ) V + mv

⇒ (10.103 + 5.103 + 100 ) ( −5) = (10.103 + 5.103 ) V + 100.500 ⇒ V = −8, 4 ( m / s )

⇒ Bệ pháo chuyển động ngược hướng với hướng của đạn với tốc độ 1,7 m/s ⇒ Chọn D.

Câu 16. Một quả lựu đạn, đang bay theo phương ngang theo chiều dương trục Ox với tốc độ 10 m/s, bị nổ

A. 1004 m/s.

B. 895m/s.

và tách thành hai mảnh có trọng lượng 10 N và 15 N. Sau khi nổ, mảnh to chuyển động dọc theo chiều dương trục Ox với tốc độ 25 m/s. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ chuyển động của mảnh nhỏ bằng

A. 62,5 m/s.

B. 19,5 m/s.

C. 12,5 m/s.

D. 18,7 m/s.

Hướng dẫn

C. 966 m/s.

D. 999 m/s.

Hướng dẫn * Vì thời gian tương tác ∆t rất nhỏ nên có thể xem động lượng được bảo toàn: ( m1 + m2 ) v = m1 v1 + m2 v2 * Theo định lý hàm số cos:

* Vì thời gian tương tác ∆t rất nhỏ nên có thể xem động lượng được bảo toàn:

( m2 v2 )

( m1 + m2 ) v = m1v1 + m2v2 ⇒ (1 + 1,5 ) .10 = 1.v1 + 1,5.( +25) ⇒ v1 = −12,5 ( m / s )

= ( m1 + m2 ) v  + ( m1v1 ) − 2 ( m1 + m2 ) m1vv1cosα 2

⇒ Chọn C.

⇒ (1.v2 ) = ( 3.471) + ( 2.500 ) − 2.3.2.471.500 cos 45° ⇒ v2 = 999,14 ( m / s )

Câu 17. Một viên đạn đang bay ngang với tốc độ 100 m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng là

⇒ Chọn D.

m1 = 8kg ; m2 = 4kg . Mảnh nhỏ bay theo hướng thẳng đứng lên trên với tốc độ 225 m/s, Tốc độ của mảnh

Câu 20. Một tên lửa có khối lượng tổng cộng 10 tấn đang bay với tốc độ v0 = 200 m/s đối với Trái Đất thì

lớn gần giá trị nào nhất sau đây?

phụt ra phía sau (tức thời) khối lượng khí m1 = 2 tấn với độ lớn vận tốc u = 500 m/s đối với tên lửa. Giả

A. 204 m/s.

B. 195 m/s.

C. 166 m/s.

D. 187 m/s.

Hướng dẫn

A. 404 m/s.

* Vì thời gian tương tác ∆t rất nhỏ nên có thể xem động lượng được bảo toàn: ( m1 + m2 ) v = m1 v1 + m2 v2 2

* Dựa vào tam giác vuông: ( m1 + m2 ) v  + ( m2v2 ) = ( m1v1 ) 2

B. 295 m/s.

C. 366 m/s.

D. 325 m/s.

Hướng dẫn * Gọi v2 là vận tốc tên lửa đối với Trái Đất ngay sau khi phụt khí. * Vận tốc của khối khí đối với Trái Đất là v1 = u + v0 ⇒ v1 = u + v0

⇒ (12.100 ) + ( 4.225 ) = ( 8v1 ) ⇒ v1 = 187,5 ( m / s ) 2

thiết toàn bộ khối lượng khí được phụt ra cùng một lúc. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tên lửa. Vận tốc tức thời của tên lửa sau khi phụt khí bằng

Vì thời gian tương tác ∆t rất nhỏ nên có thể xem động lượng được bảo toàn: ( m1 + m2 ) v0 = m1 v1 + m2 v2 ⇒ ( m1 + m2 ) v0 = m1 ( u + v0 ) + m2 v2

⇒ Chọn D. Câu 18. Một viên đạn có khối lượng 2 kg khi bay đến điểm cao nhất của quỹ đạo parabol với tốc độ 200m/s theo phương nằm ngang thì nổ thành hai mảnh bay theo hai hướng hợp với nhau một góc β . Một

⇒ v2 = v0 =

m1 2 u = 200 − ( −500 ) = 325 ( m / s ) ⇒ Chọn D. m2 8

mảnh có khối lượng 1,5 kg văng thẳng đứng xuống dưới với tốc độ cũng bằng 200 m/s. Giá trị của β gần

giá trị nào nhất sau đây? A. 127°.

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG B. 37°.

C. 87°.

D. 153°.

Hướng dẫn * Vì thời gian tương tác ∆t rất nhỏ nên có thể xem động lượng được bảo toàn: ( m1 + m2 ) v = m1 v1 + m2 v2 * Dựa vào tam giác vuông: tan α =

m1v1 1,5.200 = ( m1 + m2 ) v 2.200

⇒ α = 36,87° ⇒ β = α + 90° = 126,87° ⇒ Chọn A.

Câu 19. Một viên đạn có khối lượng 3 kg đang bay thẳng đứng lên cao với tốc độ 471 m/s thì nổ thành hai mảnh. Mảnh lớn có khối lượng 2 kg bay theo hướng chếch lên cao hợp với đường thẳng đứng góc α = 45° với tốc độ 500 m/s. Mảnh còn lại bay với tốc độ gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 1. Một xe chở cát khối lượng 38 kg đang chạ y trên một đường nằm ngang không ma sát với tốc độ 1 m/s. Một vật nhỏ khối lượng 2 kg bay theo phương chuyển động của xe nhưng ngược chiều với tốc độ 7 m /s (đối với mặt đất) đến chui vào cát và nằm yên trong đó. Tốc độ mới của xe bằng

A. 0,4 m/s.

B. 0,5 m/s.

C. 0,6 m/s.

D. 0,7 m/s.

Câu 2. Một viên đạn có khối lượng 2 kg khi bay đến điểm cao nhất của qu ỹ đạo parabol với tốc độ 200m/s theo phương nằm ngang thì nổ thành hai mảnh. Một mảnh có khối lượng 1,5 kg văng thẳng đứng xuống dưới với tốc độ cũng bằng 200 m/s. Tốc độ của mảnh còn lại gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1004 m/s.

B. 995 m/s.

C. 966 m/s.

D. 999 m/s.

Câu 3. Một viên bi thuỷ tinh khối lượng 5 g chuyển động trên một máng thẳng ngang không ma sát với tốc độ 2 m/s, tới va chạm vào một viên bi thép khối lượng 10 g đang nằm yên trên cùng máng thẳng đó và

đẩ y viên bi thép chuyển động với tốc độ 1,5 m/s cùng chiều với chuyển động ban đầu của viên bi thuỷ

tinh. Xác định độ lớn của vận tốc và chiều chuyển động của viên bi thuỷ tinh sau khi va chạm với viên bi

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật m1. Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển

thép.

động với cùng vận tốc v. Giá trị của v gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,5 m/s, cùng chiều ban đầu.

B. 1 m/s, ngược chiều ban đầu.

C. 0,75 m/s, ngược chiều ban đầu.

D. 1,5 m/s, cùng chiều ban đầu.

A. 1,41 m/s.

B. 1,43 m/s.

C. 1,67 m/s.

D. 0,01 m/s.

Câu 11. Hai xe lă n nhỏ có khối lượng m1 = 4 kg và m2 = 6 kg chuyể n động trên mặt phẳng ngang trên

Câu 4. Hai viên bi có khối lượng 2 g và 3 g, chuyển động trên mặt phẳng

cùng một đường thẳng cùng chiều nhau với các tốc độ tương ứng 2 m/s và 1 m/s. Bỏ qua mọi lực cản.

ngang không ma sát với tốc độ 6 m/s và 4 m/s theo hai phương vuông góc như

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật m1. Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyể n

hình vẽ. Tổng động lượng của hệ hai viên bi có hướng hợp với hướng của

động với cùng vận tốc v. Giá trị của v gần giá trị nào nhất sau đây?

vectơ vận tốc của viên bi m2 một góc gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 44°.

B. 56°.

C. 62°.

A. 1,41 m/s. D. 78°.

B. 1,43 m/s

C. 1,67 m/s.

D. 2,67 m/s.

Câu 12. Trên phương Ox nằm ngang, viên bi 1 có khối lượng 2 kg chuyển động với tốc độ v1 tới va chạm

Câu 5. Một xe nhỏ chở cát khối lượng 98 kg đang chạ y với tốc độ 1 m/s trên mặt đường phẳng ngang

vào viên bi 2 có khối lượng 5 kg đang nằm yên. Sau va chạm bi 1 giật lùi (chuyển động ngược lại) với tốc

không ma sát. Một vật nhỏ khối lượng 2 kg bay theo phương ngang cùng chiều chuyển động của xe với

độ 3 m/s còn bi 2 chuyển động cùng hướng với bi 1 lúc đầu với tốc độ 2 m/s. Giá trị v1 gần giá trị nào

tốc độ 6 m/s (đối với mặt đường) đến xuyên vào trong cát. Tốc độ của xe cát sau khi vật nhỏ xuyên vào

nhất sau đây? A. 2 m/s.

gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,97 m/s.

B. 1,43 m/s.

C. 0,87 m/s.

D. 1,07 m/s.

B. 3 m/s.

C. 4 m/s.

D. 5 m/s.

Câu 13. Một khẩu pháo đại bác khối lượng 10 tấn chứa viên đạn khối lượng 10 kg nằm trong nòng pháo.

Câu 6. Một xe nhỏ chở cát khối lượng 98 kg đang chạ y với tốc độ 1 m/s trên mặt đường phẳng ngang

Lúc đầu, khẩu pháo đứng yên trên mặt đất phẳng ngang. Khi viên đạn được bắn ra theo phương ngang với

không ma sát. Một vật nhỏ khối lượng 2 kg bay theo phương ngang ngược chiều chuyển động của xe với

tốc độ đầu nòng 800 m/s, thì khẩu pháo bị giật lùi về phía sau. Bỏ qua ma sát với mặt đất. Tốc độ giật của

tốc độ 6 m/s (đối với mặt đường) đến xuyên vào trong cát. Tốc độ của xe cát sau khi vật nhỏ xuyên vào

khẩu pháo ngay sau khi bắn là

A. 1 m/s.

gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,97 m/s.

B. 1,43 m/s.

C. 0,87 m/s.

D. 1,07 m/s.

Câu 7. Một quả lựu đạn, đang bay theo phương ngang theo chiều dương trục Ox với tốc độ 10 m/s, bị nổ và tách thành hai mảnh có trọng lượng 10 N và 15 N. Sau khi nổ, mảnh to chuyển động ngược chiều dương trục Ox với tốc độ 25 m/s. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ chuyển động của mảnh nhỏ bằng

A. 62,5 m/s.

B. 19,5 m/s.

C. 12,5 m/s.

D. 18,7 m/s.

Câu 8. Một tên lửa mang nhiên liệu có khối lượng tổng cộng là 10000 kg. Khi đang bay theo phương

B. 0,8 m/s.

C. 0,6 m/s.

D. 0,5 m/s.

Câu 14. Một quả bóng có khối lượng 300 g va chạm vào tường và nảy ngược trở lại với cùng độ lớn vận tốc. Vận tốc trước va chạm là +5 m/s. Biến thiên động lượng của quả bóng là

A. -1,5 kgm/s.

B. l,5kgm/s.

C. -3 kgm/s.

D. 3 kgm/s.

Câu 15. Một máy bay có khối lượng 160000 kg, bay thẳng đều với tốc độ 810 km/h. Chọn chiều dương ngược với chiều chuyể n động thì động lượng của máy bay bằng

A. −38, 7.106 kgm/s.

B. 38, 7.106 kgm/s.

C. 38,9.106 kgm/s.

D. −36.106 kgm/s.

ngang với tốc độ v0 = 100 m/s, tên lửa phụt nhanh ra phía sau nó 1000 kg khí nhiên liệu với tốc độ

Câu 16. Một vật nhỏ khối lượng 2 kg trượt xuống một đường dốc thẳng nhẵn tại một thời điểm xác định

800m/s so với tên lửa. Bỏ qua lực cản của không khí. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tên

có tốc độ 3 m/s, sau đó 4 s có tốc độ 7 m/s, tiếp ngay sau đó 3,5 s vật có độ lớn động lượng là

lửa. Vận tốc tức thời của tên lửa sau khi phụt khí bằng

A. 204 m/s.

B. 195 m/s

A. 21 kgm/s. C. 180 m/s.

D. 325 m/s.

Câu 9. Một quả cầu rắn có khối lượng 0,1 kg chuyển động với tốc độ 4 m/s trên mặt phẳng nằm ngang. Sau khi va vào một vách cứng, nó bị bật ngược trở lại với cùng tốc độ 4 m/s. Thời gian va chạm là 0,05 s. Chọn chiều dương là chiều chuyển động sau va chạm của quả cầu. Độ biến thiên động lượng của quả cầu sau va chạm và lực của vách tác dụng lên quả cầu lần lượt là

A. -6 kgm/s và -600 N.

B. 6 kgm/s và -600 N.

C. 0,8kgm/svà 16 N.

D. -0,8 kgm/s và -16 N.

Câu 10. Hai xe lăn nhỏ có khối lượng m1 = 4 kg và m2 = 6 kg chuyển động trên mặt phẳng ngang trên cùng một đường thẳng ngược chiều nhau với các tốc độ tương ứng 3 m/s và 2 m/s. Bỏ qua mọi lực cản.

B. 10 kgm/s.

C. 20 kgm/s.

D. 28 kgm/s.

Câu 17. Xe A có khối lượng 1000 kg và tốc độ 54 km/h; xe B có khối lượng 2000 kg và tốc độ 36 km/h. Độ lớn động lượng của xe A và xe B lần lượt là p A và pB . Giá trị của ( p A + pB ) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 33333 kg.m/s.

B. 34333 kg.m/s.

C. 42312 kg.m/s

D. 35000 kg.m/s.

Câu 18. Hai viên bi có khối lượng 2 g và 3 g, chuyển động trên mặt phẳng ngang không ma sát với tốc độ 6 m/s và 5 m/s theo hai phương vuông góc như hình vẽ. Tổng động lượng của hệ hai viên bi có độ lớn gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,017 kgm/s.

B. 0,013 kgm/s.

C. 0,023 kgm/s.

D. 0,019 kgm/s.

Câu 19. Hai viên bi có khối lượng 2 g và 3 g, chuyển động trên mặt phẳng ngang

Câu 27. Xe lăn 1 có khối lượng m1 = 400 g, có gắn một lò xo. Xe lăn 2 có khối lượng m2. Ta cho hai xe

không ma sát với tốc độ 4 m/s và 5 m/s theo hai phương vuông góc như hình vẽ.

áp gắn nhau bằng cách buộc dây để nén lò xo như hình vẽ. Khi ta đốt dây buộc, lò xo dãn ra, và sau một

Tổng động lượng của hệ hai viên bi có hướng hợp với hướng của vectơ vận tốc của

thời gian ∆t rất ngắn, hai xe đi về hai phía ngược nhau với tốc độ lần lượt là

viên bi m2 một góc gần giá trị nào nhất sau đây?

1,5 m/s và 1,2 m/s. Bỏ qua ảnh hưởng của ma sát trong thời gian ∆t . Giá trị

A. 44°.

B. 56°.

C. 28°.

D. 38°.

Câu 20. Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 1 kg và m2 = 3 kg chuyển động thẳng đều với các tốc độ

của m2 bằng

A. 0,4 kg.

B. 0,5 kg.

C. 0,6 kg.

D. 0,7 kg.

lần lượt là 3 m/s và 1 m/s. Độ lớn động lượng của hệ khi hai vật chuyển động cùng hướng là p1; khi hai

Câu 28. Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng M = 75 kg đang đi bộ ngoài không gian. Do một sự cố,

vật chuyển động ngược hướng là p2; khi hai vật chuyển động theo hai hướng vuông góc nhau là p3 và khi

dây nối người với con tàu bị tuột. Để quay về con tàu vũ trụ, người đó ném một bình ôxi mang theo người

hai vật chuyển động theo hai hướng hợp với nhau 120° là p4. Giá trị của ( p1 + p2 + p3 − p4 ) gần giá trị

có khối lượng m = 10 kg về phía ngược với tàu với tốc độ 15 m/s. Giả sử ban đầu người đang đứng yên

nào nhất sau đây?

so với tàu, hỏi sau khi ném bình khí, người sẽ chuyển động về phía tàu với tốc độ

A. 15 kgm/s.

B. 13 kgm/s.

C. 23 kgm/s.

D. 7 kgm/s.

A. 2,4 m/s

B. 2,0 m/s.

C. 1,6 m/s.

D. 1,7 m/s.

Câu 21. Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 1 kg và m2 = 3 kg chuyển động thẳng đều với các tốc

Câu 29. Hai vật có khối lượng m1 và m2 chuyển động ngược hướng nhau với tốc độ 6 m/s và 2 m/s tới va

độ lần lượt là 3 m/s và 2 m/s theo hai hướng hợp với nhau α = 110°. Độ lớn động lượng của hệ gần giá

chạm vào nhau. Sau va chạm, cả hai đều bị bật ngược trở lại với độ lớn vận tốc bằng nhau và bằng 3 m/s.

trị nào nhất sau đây?

Tỉ số ml/m2 bằng

A. 7 kgm/s.

B. 4 kgm/s.

C. 6 kgm/s.

D. 5 kgm/s.

Câu 22. Từ độ cao 26 m, một viên bi khối lượng 10 g rơi tự do không vận tốc đầu với gia tốc 10 m/s2 xuống tới mặt đất và nằm yên tại đó. Chọn chiều dương hướng thẳng đứng từ trên xuống. Xung lượng của

B. 0.9 N.s.

C. 0,2 N.s.

D. -0,2 N.s.

Câu 23. Một chiếc xe khối lượng 10 kg đang đỗ trên mặt sàn phẳng nhẵn nằm ngang. Tác dụng lên xe một lực đẩy 80 N theo phương ngang để xe chuyển động về phía trước trong khoảng thời gian 4 s, thì độ

B. 32 m/s.

C. 16 m/s.

D. 160 m/s.

Câu 24. Một lực 60 N tác dụng vào vật khối lượng 0,1 kg ban đầu nằm yên; thời gian tác dụng là 0,01 s. B. 4 m/s.

C. 6 m/s.

D. 40 m/s.

Câu 25. Một toa xe có khối lượng 12 tấn đang chuyể n động trên đường ray nằm ngang với tốc độ 54km/h. Người ta tác dụng lên toa xe một lực hãm theo phương ngang. Tính độ lớn trung bình của lực

B. 1800N.

C. 1600 N.

D. 1500 N.

Câu 26. Một người có khối lượng 60 kg thả mình rơi tự do thẳng đứng không vận tốc đầu từ một cầu nhảy ở độ cao 3 m xuống nước và sau khi chạm mặt nước được 0,45s thì dừng chuyển động. Lấy g = 9,8m / s 2 . Độ lớn lực cản mà nước tác dụng lên người gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 845 N.

Câu 30. Một xe chở cát khối lượng 38 kg đang chạ y trên một đường nằm ngang không ma sát với tốc độ 1 m/s. Một vật nhỏ khối lượng 2 kg bay theo phương chuyển động của xe, cùng chiều với tốc độ 7,8 m/s

A. 1,30 m/s.

B. 1,34 m/s.

C. 0,6 m/s.

D. 0,7 m/s.

Câu 31. Hai xe lăn nhỏ có khố i lượng m1 = 300 g và m2 = 2 kg chuyể n động trên mặt phẳng ngang ngược hướng nhau với các tốc độ tương ứng 2 m/s và 0,9 m/s. Bỏ qua mọi lực cản. Chọn chiều dương tốc v. Giá trị của v gần giá trị nào nhất sau đây?

A. -0,43 m/s

B. 0,43 m/s.

C. 0,52 m/s.

D. -0,52 m/s.

B. 1022 N.

theo phương ngang với tốc độ 200 m/s, xuyên qua hộp diêm và bay tiếp theo hướng cũ với tốc độ 75 m/s. Khối lượng hộp diêm là M = 50 g. Lấy g = 10 m/s2. Nếu hệ số ma sát giữa hộp diêm và mặt bàn là 0,15 thì hộp diêm dịch chuyển được một khoảng tối đa là

A. 3,125 m.

hãm nếu toa xe dừng lạ i sau 1 phút 40 giây.

A. 1200 N.

D. 0,7.

Câu 32. Dùng súng hơi bắn vào một hộp diêm đặt trên bàn rộng. Viên đạn có khối lượng m = 1 g, bay

Xác định tốc độ của vật.

A. 5 m/s.

C. 0,6.

là chiều chuyển động của vật m1. Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển động với cùng vận

biến thiên vận tốc của xe trong khoảng thời gian này có độ lớn bằng:

A. 1,6 m/s.

B. 0,5.

(đối với mặt đất) đến chui vào cát và nằm yên trong đó. Tốc độ mới của xe bằng

lực do mặt đất tác dụng lên viên bi khi chạm đất là

A. -0,23 N.s.

A. 5/9.

C. 978 N.

D. 990 N.

B. 25/12 m.

C. 2 m.

D. 2,5 m.

Câu 33. Dùng súng hơi bắn vào một hộp diêm đặt trên bàn rộng. Viên đạn có khối lượng m = 1 g, bay theo phương ngang với tốc độ 200 m/s, xuyên qua hộp diêm và bay tiếp theo hướng cũ với tốc độ 75 m/s. Khối lượng hộp diêm là M = 50 g. Lấ y g = 10 m/s2. Nếu hệ số ma sát giữa hộp diêm và mặt bàn là 0,1 thì hộp diêm dịch chuyển được một khoảng tối đa là

A. 1 m.

B. 1,5 m.

C. 2 m.

D. 2,5 m.

Câu 34. Một thùng xe có khối lượng 160 kg, chiều dài 4,4 m nằm yên trên một đường ray nhẵn nằm ngang. Một người có khối lượng 60 kg đi từ đầu này đến đầu kia của thùng xe thì thùng xe đi được một

đoạn đường s. Giá trị s gần giá trị nào nhất sau đây? A. 88 cm.

B. 76 cm.

C. 125 cm.

D. 150 cm.

Câu 35. Một khẩu súng nặng 5 kg bắn ra một viên đạn nặng 10 g bay với tốc độ 855 m/s. Khi đạn thoát ra khỏi nòng súng thì tốc độ giật lùi của súng gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 2,4 m/s.

B. 1,9 m/s.

C. 1,5 m/s.

D. 1,7 m/s.

Câu 36. Có một bệ pháo khối lượng 10 tấn có thể chuyển động trên đường ray nằm ngang không ma sát. Trên bệ có gắn một khẩu pháo khối lưạng 5 tấn. Giả sử khẩu pháo chứa một viên đạn khối lượng 100 kg và nhả đạn theo phương ngang với vận tốc đầu nòng 540 m/s (vận tốc đối với khẩu pháo). Chọn chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động của đạn. Nếu lúc đầu hệ đứng yên thì vận tốc của bệ pháo ngay sau khi bắn gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 3,4 m/s.

B. -3,4 m/s.

C. 3,3 m/s.

D. -3,3 m/s.

Câu 37. Một viên đạn đang bay ngang với tốc độ 100 m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng là m1=7kg; m2 = 5 kg. Mảnh nhỏ bay theo hướng thẳng đứng lên trên với tốc độ 225 m/s. Tốc độ của mảnh lớn gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 235 m/s.

B. 195 m/s.

C. 166 m/s.

D. 187 m/s.

Câu 38. Một viên đạn có khối lượng 2 kg khi bay đến điểm cao nhất của quỹ đạo parabol với tốc độ 200m/s theo phương nằm ngang thì nổ thành hai mảnh bay theo hai hướng hợp với nhau một góc β . Một mảnh có khối lượng 1,5 kg văng thẳng đứng xuống dưới với tốc độ bằng 220 m/s. Giá trị của β gần giá

trị nào nhất sau đây? A. 127°.

B. 37°.

C. 129°.

D. 153°.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1C

10D

11A

12A

13B

14C

15D

16A

17D

18D

19C

20D

21C

22A

23B

24C

25B

26B

27B

28B

29A

30B

31D

32B

33C

34C

35D

36B

37A

38C

B. công thực hiện trong đơn vị thời gian.

CHƯƠNG 4

C. công thực hiện trên đơn vị độ dài.

BÀI 2. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT

D. tích của công và thời gian thực hiện công.

TÓM TẮT LÝ THUYẾT + Nếu lực không đổi F có điểm đặt chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực một góc α thì công của lực F được

Câu 7. Gọi α là góc hợp bởi hướng của lực tác dụng vào vật và hướng dịch chuyển của vật. Công của lực là công cản nếu A. 0 < α < π / 2.

tính theo công thức: A = Fs cos α . Đơn vị công là jun ( J ) .

B. α = 0.

C. α = π / 2.

D. π / 2 < α < π .

C. Luôn âm.

D. Vectơ.

Câu 8. Công cơ học là đại lượng

+ Công suất đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian:

A. Vô hướng.

A P = . Đơn vị công suất là oát ( W ) :1W = 1J /1s. t

B. Luôn dương.

Câu 9. Trong chuyển động tròn nhanh dần đều, lực hướng tâm

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Một cần cẩu nâng một vật nặng khối lượng 5 tấn chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc không đổi bằng 0,5 m /s2 . Độ lớn công suất của cần cẩu

A. có sinh công.

B. sinh công dương.

C. không sinh công.

D. sinh công âm.

Câu 10. Công của trọng lực A. bằng tích của khối lượng với gia tốc rơi tự do và hiệu độ cao hai đầu quĩ đạo.

A. không đổi theo thời gian.

B. phụ thuộc vào hình dạng và kích thước đường đi.

B. giảm dần theo thời gian.

C. chỉ phụ thuộc vào vị trí đầu và vị trí cuối đường đi.

C. tăng dần theo thời gian.

D. không phụ thuộc vào khối lượng của vật di chuyển.

D. lúc đầu không đổi sau đó tăng theo thời gian.

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

Câu 2. Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị công suất? A. J .s.

B. W .

C. N .m /s.

10A

D. HP.

Câu 3. Công có thể biểu thị bằng tích của

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG

A. năng lượng và khoảng thời gian.

Phương pháp:

B. lực, quãng đường đi được và khoảng thời gian. C. lực và quãng đường đi được. D. lực và vận tốc. Câu 4. Một lực F không đổi liên tục kéo một vật chuyển động với vận tốc có độ lớn v theo hướng của F . Công suất của lực F là

A. Fvt.

B. Fv.

C. Ft.

D. Fv 2 .

Câu 5. Câu nào sau đây là đúng

 A = Fs cos α   A = F.s + Công thức:  ⇒ A  P = F.v P = t 

+ Nếu vật chịu tác dụng của lực phát động F mà chuyển động thẳng đều với tốc độ v thì công suất của lực phát động là: P = Fv . Nếu v là tốc độ trung bình thì P là công suất trung bình; v là tốc độ tức thời thì P là công suất tức thời.

A. Lực là một đại lượng vectơ, do đó công cũng là đại lượng vectơ. B. Trong chuyển động tròn, lực hướng tâm thực hiện công vì có cả hai yếu tố: lực tác dụng và độ dời của điểm đặt của lực. C. Công của lực là đại lượng vô hướng và có giá trị đại số. D. Khi một vật chuyển động thẳng đều, công của hợp lực là khác 0 vì có độ dời của vật. Câu 6. Công suất được xác định bằng A. giá trị công có khả năng thực hiện.

+ Hiệu suất H =

Aich Pich = . Atp Ptp

Câu 1. Một người kéo một khối gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà nằm ngang bằng một dây có phương hợp góc 30° so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên đây bằng 50 N . Tính công của lực đó khi khối gỗ trượt đi được 2 m. A. 82,9 J .

B. 98,5 J .

C. 107 J .

D. 86,6 J .

* Vật chịu tác dụng của các lực: Lực kéo F , trọng lực P , phản lực N của mặt phẳng nghiêng và lực ma sát F ms

Hướng dẫn + Tính: A = Fs cos α = 50.2 cos30° = 86,6 ( J ) ⇒ Chọn D. Câu 2. Một người đẩy theo phương ngang chiếc hòm khối lượng 150 kg dịch chuyển một đoạn 5 m trên

* Vì P sin α = 15 N < F = 70 nên vật chuyển động lên

mặt sàn ngang. Hệ số ma sát của mặt sàn là 0,1. Lấy g = 10 m /s . Xác định công tối thiểu mà người này

theo mặt phẳng nghiêng (được chọn là chiều dương).

phải thực hiện.

 AF = 70.2 cos 0° = 140 ( J )   AP = 30.2 cos120° = −30 ( J ) * Từ: A = Fs cos α ⇒   Ams = 0, 05.30.2 cos30° cos180° = −1,5 3 ( J )   AN = 30.2 cos90° = 0 ( J )

A. 75 J .

B. 150 J .

C. 500 J .

D. 750 J .

Hướng dẫn * Tính: A = Fs ≥ µ mgs = 0,1.150.10.5 = 750 ( J ) ⇒ Chọn D. Câu 3. Ô tô có khối lượng một tấn, chuyển động đều trên một đường nằm ngang có hệ số ma sát trượt 0,2. Cho g = 10 m /s2 . Công của lực kéo của động cơ và công của lực ma sát khi ôtô chuyển dời được 250 m lần lượt là AF và Ams . Giá trị của ( 2 AF + Ams ) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0, 42 MJ .

B. 0,31 MJ .

C. 0,51 MJ .

D. 0,25 MJ .

⇒ AF + AP + Ams + AN = 107, 4 ( J ) ⇒ Chọn C. Câu 5. Một cần cẩu nâng một vật nặng khối lượng 5 tấn từ trạng thái nghỉ chuyển động thẳng đứng nhanh dần đều lên trên với độ lớn gia tốc bằng 0,5 m /s2 . Lấy g = 10 m /s2 . Độ lớn công mà cần cẩu thực hiện được sau thời gian 3 giây là A. 116104 J .

Hướng dẫn

B. 213195 J .

C. 115107 J .

* Vì ôto chuyển động thẳng đều nên lực kéo của động cơ và lực ma sát trên mặt đường cân bằng nhau. Chúng có cùng độ lớn và bằng: F = µ mg = 0,2.1000.10 = 2000 N .

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

* Công của lực kéo của động cơ: AF = Fs cos α = 5.10 J .

* Lực nâng của cần cẩu tính từ định luật II Niutơn:

* Công của lực ma sát (công cản): Ams = Fs cos α = −5.105 J .

⇒ 2 AF + Ams = 5.105 ( J ) ⇒ Chọn C. Câu 4. Một vật có khối lượng m = 3 kg được kéo lên trên mặt phẳng nghiêng một góc 30° so với phương ngang bởi một lực không đổi F = 70 N dọc theo đường dốc chính. Biết hệ số ma sát là 0,05.

D. 118125 J .

Hướng dẫn

F − mg ⇒ F = m ( a + g ) = 5.103 ( 0,5 + 10 ) = 52500 ( N ) m

* Quãng đường sau 3 s : s =

1 2 1 at = 0,5.32 = 2,25 ( m ) 2 2

* Công cần cẩu thực hiện sau 3 giây: A = Fs cos α = 52500.2,25cos 0° = 118125 ( J )

Lấy g = 10 m /s . Khi vật di chuyển được một quãng đường 2 m thì công của lực kéo, của trọng lực, của

⇒ Chọn D.

lực ma sát và của phản lực mặt phẳng nghiêng lần lượt là AF , AP , Ams và AN . Giá trị của

Câu 6. Một lực có độ lớn F = 5 N có hướng nằm ngang tác dụng vào một vật 10 kg ban đầu đứng yên

+ AP + Ams + AN ) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 104 J .

B. 195 J .

C. 107 J . Hướng dẫn

D. 225 J .

trên mặt sàn nằm ngang không ma sát tại thời điểm t = 0 . Độ lớn công thực hiện bởi lực F trong giây thứ nhất, thứ hai và thứ ba lần lượt là A1 , A2 và A3 . Giá trị của ( A1 + A2 + A3 ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 9, 4 J .

B. 19,5 J .

C. 10,7 J . Hướng dẫn

* Gia tốc của vật thu được: a =

F 5 = = 0,5 m / s2 . m 10

(

)

D. 11,3 J .

 1 2 1 2  s = at = 0,5.1 = 0,25 ( m ) 2 * Đường đi và công trong giây thứ nhất:  1 2  A = Fs = 1,25 ( J ) 1  1

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

 1 1 2 2  s = 0,5.2 − 0,5.1 = 0, 75 ( m ) * Đường đi và công trong giây thứ hai:  2 2 2  A = Fs = 3, 75 ( J ) 2  2

* Từ: mg = N + F sin α ⇒ Fmst = µ N = µ mg − µ F sin α Ai AF − Ams Fs cos α − ( µ mg − µ F sin α ) s cos180° = = Atp AF Fs cos α

⇒H =

 1 1 2 2  s = 0,5.3 − 0,5.2 = 1,25 ( m ) * Đường đi và công trong giây thứ ba:  3 2 2  A = Fs = 6,25 ( J ) 3  3

10 cos 45° − ( 4 − 2sin 45° )( −1) 10 cos 45°

= 0,6343 ⇒ Chọn B.

Câu 9. Một máy bay khối lượng 3000 kg khi cất cánh phải mất 80 s để bay lên tới độ cao 1500 m . Lấy g = 9,8 m /s2 . Công suất của động cơ máy bay gần giá trị nào nhất sau đây?

⇒ A1 + A2 + A3 = 11,25 ( J ) ⇒ Chọn D.

A. 650 kW .

B. 560 kW .

Câu 7. Một người dùng sợi dây kéo một chiếc hộp khói lượng 100 kg trên mặt sàn phẳng ngang để dời nó đi một đoạn 5 m. Biết mặt sàn có hệ số ma sát là 0,2 và hợp với phương kéo của sợi dây một góc 30°. Lấy g = 10 m /s2 . Công tối thiểu mà người này phải thực hiện để dịch chuyển chiếc hộp gần giá trị

nào nhất sau đây? A. 896 J .

B. 985 J .

C. 1007 J .

D. 866 J .

Hướng dẫn

Câu 10. Một máy công suất 1500 W , nâng một vật khối lượng 100 kg lên độ cao 36 m trong vòng 45 giây. Lấy g = 10 m /s2 . Hiệu suất của máy là A. 5,3%.

B. 48%.

cos α + µ sin α

≥

C. 53%.

D. 65%.

Hướng dẫn A mgh 100.10.36 = = 0,533 ⇒ Chọn C. H= i = 1500.45 Atp Ptp t

 mg = N + F sin α ⇒ Fmst = µ N = µ mg − µ F sin α  * Từ  m (a + µg)  F cos α − Fmst = ma ⇒ F = cos α + µ sin α  ⇒ A = Fs cos α =

D. 720 kW .

A mgh 3000.9,8.1500 * Từ: P = = = = 551,25.103 ( W ) ⇒ Chọn C. t t 80

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

m ( a + µ g ) s cos α

C. 550 kW .

m ( 0 + µ g ) s cos α

cos α + µ sin α

Câu 11. Một động cơ điện cung cấp công suất 15 kW cho một cần cẩu nâng 1000 kg lên cao 30 m . Lấy g = 10 m /s2 . Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó? = 896, 48 ( J ) ⇒ Chọn A.

A. 20 s.

C. 15 s.

D. 25 s.

Hướng dẫn

Câu 8. Vật có khối lượng m = 2 kg chịu tác dụng của một lực có độ lớn F = 10 N có phương hợp với độ dời trên mặt phẳng nằm ngang một góc α = 45° như

B. 30 s.

* Từ: P =

A A mgh 1000.10.30 ⇒t= = = = 20 ( s ) ⇒ Chọn A. t P P 15.103

hình vẽ. Lấy g = 10 m /s2 . Giữa vật và mặt phẳng có tác

Câu 12. Một thang máy trọng lượng 10000 N có thể nâng được trọng lượng tối đa là 8000 N (theo

dụng lực ma sát với hệ số ma sát trượt 0,2. Hiệu suất trong

hướng thẳng đứng). Cho biết lực ma sát cản trở chuyển động của thang máy là 2000 N . Xác định công

trường hợp này gần giá trị nào nhất sau đây? A. 75%.

B. 64%.

C. 87%. Hướng dẫn

D. 48%.

suất tối thiểu của động cơ thang máy để có thể nâng được trọng lượng tối đa lên cao với vận tốc không đổi có độ lớn là 2, 0 m /s. A. 65 kW .

B. 560 kW .

C. 550 kW . Hướng dẫn

* Vì thang máy chuyển động thẳng đều nên độ lớn lực kéo: F = P + Fms = (10000 + 8000 ) + 2000 = 20000 ( N )

D. 40 kW .

* Từ: P = Fv = 20000.2 = 40.103 ( W ) ⇒ Chọn D.

trung bình của trọng lực trong thời gian đó là PP và công suất tức thời của trọng lực tại thời điểm cuối

Câu 13. Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 500 kg lên cao thẳng đứng nhanh dần đều với gia tốc 0,2 m /s từ trạng thái nghỉ trong khoảng thời gian 5 s. Lấy g = 9,8 m /s . Xác định công suất của lực 2

khoảng thời gian đó là Ptt . Giá trị của AP / ( PP + Ptt ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1, 4 s.

B. 1,95 s.

nâng do cần cầu thực hiện trong khoảng thời gian này. A. 1600 W .

B. 2400 W .

D. 12500 W .

* Lực nâng của cần cẩu tính từ định luật II Niutơn:

 AP = Ps cos α = 20.7,2 cos 0° = 144 ( J )  * Công và công suất trung bình của trọng lực:  AP 144 = = 120 ( W )  PP = t 1,2 

F − mg ⇒ F = m ( a + g ) = 500 ( 0,2 + 9,8) = 5000 ( N ) m 1 2 1 at = 0,2.52 = 2,5 ( m ) 2 2

* Công suất tức thời tại thời điểm t = 1,2 s : Ptt = Pv cos α = 20.12 cos 0° = 240 ( W )

* Công cần cẩu thực hiện sau 5 giây: A = Fs cos α = 5000.2,5cos 0° = 12500 ( J ) A 12500 * Công suất trung bình cần cẩu thực hiện sau 5 giây: P = = = 2500 ( W ) t 5

⇒ Chọn D. Câu 14. Muốn cất cánh rời khỏi mặt đất, một máy bay trọng lượng 10000 N cần phải có tốc độ 90 km /h. Cho biết trước khi cất cánh, máy bay chuyển động nhanh dần đều trên đoạn đường băng dài 100 m và có hệ số ma sát là 0,2. Lấy g = 9,8 m /s2 . Công suất tối thiểu của động cơ máy bay để đảm

bảo cho máy bay có thể cất cánh rời khỏi mặt đất gần giá trị nào nhất sau đây? A. 130 kW .

B. 160 kW .

C. 150 kW .

D. 40 kW .

Hướng dẫn * Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Đổi: v =

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.  1 2 2  s = gt = 5.1,2 = 7,2 ( m ) * Quãng đường và vận tốc rơi sau 1,2 s :  2  v = gt = 10.1,2 = 12 ( m / s ) 

Hướng dẫn

* Quãng đường sau 5 s : s =

D. 0,5 s.

Hướng dẫn C. 2500 W .

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

C. 0, 4 s.

90 km 90.103 m = = 25 ( m / s ) 1h 3600 s

 2 v2 2 2  v − 0 = 2as ⇒ a = s ⇒ F = mg  µ + v  2 * Từ:    2 gs    a = F − µ mg  m    v2  252 3 ⇒ P = Fv = Pv  µ +  = 10000.25  0,2 +  = 129, 7.10 ( W ) 2 gs  2.9,8.100    ⇒ Chọn A.

Câu 15. Một vật có khối lượng m = 2 kg rơi tự do không vận tốc đầu từ độ cao h = 10 m. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g = 10 m /s2 . Sau thời gian 1,2 s trọng lực đã thực hiện một công bằng AP , công suất

⇒

AP 144 = = 0, 4 ( s ) ⇒ Chọn C. PP + Ptt 120 + 240

Câu 16. Một máy bơm nước mỗi phút có thể bơm được 900 lít nước lên bể nước ở độ cao 10 m . Khối lượng của nước 1 kg/lít. Lấy g = 10 m /s2 . Nếu coi mọi tổn hao là không đáng kể thì công suất của máy bơm bằng A. 1500 W .

B. 1200 W .

C. 1800 W .

D. 2000 W .

Hướng dẫn * Công có ích thực hiện trong 1 phút: Ai = mgh = 90000 J . * Công suất có ích: Pi =

Ai 90000 = = 1500 ( W ) t 60

* Công suất của máy bơm (công suất toàn phần): P = Ptp = Pi = 1500 ( W ) ⇒ Chọn A. Câu 17. Một máy bơm nước mỗi phút có thể bơm được 900 lít nước lên bể nước ở độ cao 10 m . Khối lượng riêng của nước 1 kg/lít. Lấy g = 10 m /s2 . Nếu hiệu suất của máy bơm chỉ là 75% thì công suất của máy bơm bằng A. 1500 W .

B. 1200 W .

C. 1800 W . Hướng dẫn

* Công có ích thực hiện trong 1 phút: Ai = mgh = 90000 J . * Công suất có ích: Pi =

Ai 90000 = = 1500 ( W ) t 60

D. 2000 W .

* Công suất của máy bơm (công suất toàn phần): P = Ptp =

Pi 1500 = = 2000 ( W ) H 0,75

⇒ Chọn D. Câu 18. Một máy bơm nước, nếu tổn hao quá trình bơm là không đáng kể thì mỗi phút có thể bơm được 900 lít nước lên bể nước ở độ cao 10 m . Trong thực tế hiệu suất của máy bơm chỉ là 70% nên khối lượng nước bơm lên bể sau nửa giờ là A. 15600 kg.

B. 12800 kg.

C. 18900 kg.

D. 23000 kg.

Hướng dẫn

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động. * Lực kéo tính từ định luật II Niutơn:

F − mg sin α − µ mg cos α m

A = Fs ⇒ F = m ( a + g sin α + µ g cos α )  →

 A1 = m ( 0 + g sin α + µ g cos α ) s = 1034,64 ( J ) ⇒ A1 + A2 = 2369,28 ( J )   A2 = m ( a + g sin α + µ g cos α ) s = 1334,64 ( J ) ⇒ Chọn C.

* Trong nửa giờ khối lượng nước bơm được:

Câu 21. Một nhà máy thủy điện có hồ chứa nước đặt ở độ cao 30 m so với nơi đặt các tua bin của máy

+ nếu không có tổn hao (hiệu suất bơm 100%): m0 = 900.30 = 27000 ( kg ) .

phát điện. Khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3 . Lấy g = 10 m /s2 . Cho biết lưu lượng nước từ hồ

+ nếu hiệu suất bơm là 70%: m = 0,7m0 = 18900 ( kg ) . ⇒ Chọn C. Câu 19. Một ôtô có khối lượng 1 tấn, khi tắt máy chuyển động xuống dốc thì có tốc độ không đổi 54 km /h. Cho độ nghiên của dốc là 4% ( sin α = 0,04 ) , lấy g = 10 m /s2 . Để có thể lên được dốc với tốc

chảy vào các tua bin là 10000 m 3 / phút và các tuabin có thể thực hiện việc biến đổi công nhận được từ lưu lượng nước chảy vào thành điện năng với hiệu suất là 0,80. Công suất của các tuabin phát điện là A. 40 MW .

B. 60 MW .

C. 80 MW .

độ không đổi là 36 km / h thì động cơ ôtô phải có công suất bằng A. 15 kW .

B. 12 kW .

C. 8 kW .

D. 20 MW .

Hướng dẫn D. 20 kW .

Hướng dẫn

* Xét t = 1 phút = 60 s , công suất nước chảy vào các tuabin: P=

* Khi tắt máy, xuống dốc, vì ôtô chuyển

A mgh 10000.1000.10.30 = = = 50.106 ( W ) t t 60

động đều nên: mg sin α = mgµ cos α .

* Công suất của các tuabin phát điện: Pi = HP = 0,8.50.106 = 40.10 6 ( W ) ⇒ Chọn A.

* Khi ôtô lên dốc, để ôtô chuyển động

Câu 22. Trong hình vẽ, khối hình nêm cố định: α = 30° ; các vật

đều thì lực kéo của ôtô phải là:

A, B đều có khối lượng m = 2 kg . Bỏ qua ma sát, lấy g = 10 m /s 2 .

F = mg ( sin α + µ cos α ) = 2mg.sin α .

Thả cho các vật A và B chuyển động không vận tốc đầu. Tính công suất mà lực căng của dây đạt được vào lúc hai vật chuyển

* Công suất của ôtô khi đó: P = Fv = 2mg sin α v = 8.10 W ⇒ Chọn C. 3

Câu 20. Để kéo một vật khối lượng 80 kg lên xe ô tô tải, người ta dùng tấm ván dài 2,5 m , đặt nghiêng

30° so với mặt đất phẳng ngang, làm cầu nối với sàn xe. Biết mặt tấm ván song song với lực kéo và có hệ số ma sát là 0,02 . Lấy g = 10 m /s2 . Công của lực kéo trong trường hợp kéo vật chuyển động thẳng đều là A1 và kéo vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với độ lớn gia tốc 1,5 m/s2 là A2 . Giá trị của

+ A1 ) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1745 J .

B. 1978 J .

C. 2369 J .

D. 3129 J .

động được một thời gian t = 2 s. A. 50 W .

B. 120 W .

C. 75 W . Hướng dẫn

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động như hình vẽ. * Xét hệ ( m A + mB ) thì TA và TB là nội lực, chỉ hai thành phần của ngoại lực là PB và PA sin α là có tác dụng làm cho hệ chuyển động với cùng một gia tốc và có độ lớn:

Hướng dẫn

mB g − mA g sin α mA = mB =2;g =10  → a = 2,5 m / s2 α =30° m A + mB

(

)

D. 200 W .

* Xét riêng vật mB : PB − TB = mB a ⇒ TB = mB ( g − a ) = 15 ( N ) = TA = T

+ Khi đi xuống:

* Công suất tức thời của lực căng: PT = Tv = T ( v0 + at ) = 15 ( 0 + 2,5.2 ) = 75 ( W )

1 2 Fms = µ mg cosα mv − mgh = − Fms . AB  → v12 = 2 g (1 − µ cot anα ) h h AB = 2 2 sin α

* Tính toán tương tự ta được kết quả như cách 1.

⇒ Chọn C.

Câu 24. Một vật nhỏ đặt tại đỉnh A của một bán cầu, bán

Câu 23. Từ vị trí A , người ta truyền cho vật vận tốc v1 = 4 m /s như

kính r , úp cố định trên mặt bàn như trên như hình bên.

trên bên. Vật lên được với độ cao h thì trượt xuống, và khi trở lại vị

Nhờ một kích thích rất nhẹ, vật bắt đầu trượt xuống (bỏ

trí A vật có vận tốc v2 = 3 m /s . Biết α = 45° , lấy g = 10 m /s2 . Hệ số

qua ma sát giữa vật và bề mặt bán cầu). Hỏi vật sẽ rời

ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là µ . Giá trị của h / µ

khỏi bán cầu ở độ cao nào so với mặt bàn? A. r / 3.

gần giá trị nào nhất sau đây? A. 2,23 m.

B. 2, 73 m.

C. 1,23 m.

B. 2r / 3.

C. 5r / 7.

D. 1, 75 m.

Hướng dẫn Cách 1: Phương pháp động lực học

D. 3r / 7.

Hướng dẫn * Chọn mốc thế năng tại O , vì cơ năng bảo toàn nên: WB = WA ⇒ mgh +

mv 2 = mgr 2

⇒ v2 = 2g ( r − h )

* Vật chịu tác dụng của trọng lực mg và phản lực N của bán cầu. Cách 1: Theo định luật II Niu-tơn: mg + N = ma * Chiếu lên hướng BO : mg cos α − N =

mv 2 r

* Khi đi lên mặt phẳng nghiêng, vật chuyển động chậm dần đều với độ lớn gia tốc:

a1 =

mg sin α + Fms Fms = µ mg cosα  → v12 = 2 g (1 + µ cot anα ) h (1) h 02 − v12 =2 ( − a1 ) AB ; AB = m sin α

* Khi đi xuống mặt phẳng nghiêng, vật chuyển động nhanh dần đều với độ lớn gia tốc: a2 =

mg sin α − Fms Fms = µ mg cosα  → v22 = 2 g (1 − µ cot anα ) h (2) h v22 − 02 = 2 a2 AB ; AB = m sin α

 v12 + v22  42 + 32 h = = 0,625 ( m ) h=  4 g h   4.10 * Từ (1) và (2):  ⇒ ⇒ = 2,23 ( m )  2 2 2 2  µ = v1 − v2 tan α  µ = 4 − 3 tan 45° = 0,28 µ   42 + 32 v12 + v22  ⇒ Chọn A.

* Nếu tại B vật rời bán cầu thì N = 0 nên: mg cos α = ( ) → g= v2 = 2 g r − h

mv 2 ⇒ v 2 = gr cos α = gh r

2r ⇒ Chọn B. 3

Cách 2: Xét tại điểm B , vật bắt đầu rời bán cầu ( N = 0 ) , hình chiếu của trọng lực lên phương bán kính mg cos α đóng vai trò là lực hướng tâm nên: mg cos α = ( ) ⇒ v 2 = gr cos α = gh → h= v2 =2 g r −h

mv 2 r

2r ⇒ Chọn B. 3

Câu 25. Một bán cầu có bán kính r , có khối lượng m2 đặt trên một

Cách 2: Phương pháp năng lượng

mặt phẳng ngang nhẵn. Một vật nhỏ có khối lượng m1 bắt đầu trượt

* Chọn mốc thế năng tại A .

không ma sát, không vận tốc đầu từ đỉnh bán cầu (hình vẽ). Biết

* Độ biến thiên cơ năng bằng công ngoại lực: Wsau − Wtröôùc = Ams

m1 = m2 = m. Vật m1 sẽ rời khỏi bán cầu ở độ cao h so với mặt phẳng

1 Fms = µ mg cosα + Khi đi lên: mgh − mv12 = − Fms . AB  → v12 = 2 g (1 + µ cot anα ) h h AB = 2 sin α

ngang. Giá trị h / r gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,33.

B. 0,67.

C. 0, 71. Hướng dẫn

D. 0, 43.

* Xét tại điểm B vật m1 bắt đầu rời khỏi bán cầu ( N = 0 ) . Gọi v1 , v2 là vận tốc của vật (1) và bán cầu (2) so với mặt phẳng ngang; u là vận tốc của (1) đối với (2). Xét vật (1) trong hệ quy chiếu gắn với bán

cầu (2), hình chiếu của trọng lực lên phương bán kính m1g cos α đóng vai trò là lực hướng tâm nên: m1 g cos α =

m1u2 ⇒ u = rg cos α r

g = 10 m /s2 . Hỏi động cơ ôtô phải có công suất bằng bao nhiêu để ôtô có thể chuyển động thẳng lên dốc phẳng này với tốc độ 54 km /h ? A. 15 kW .

B. 12 kW .

C. 8 kW .

D. 20 kW .

Câu 5. Một vật trọng lượng 50 N được kéo thẳng đều từ mặt đất lên độ cao 10 m trong khoảng thời gian 1 phút 40 giây. Xác định công suất của lực kéo. A. 1 W .

* Theo phương ngang động lượng được bảo toàn:

B. 0,5 W .

C. 5 W .

D. 1 W .

Câu 6. Một ôtô có khối lượng 10 tấn đang chạy với tốc độ 54 km /h trên đoạn đường thẳng phẳng ngang

m1v1x = m2 v2 ⇒ v1x = v2

thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường.

* Áp dụng công thức cộng vận tốc: v1 x = v2  v + v = u cos α  → v2 = 0,5u cos = 0,5 rg cos3 α v1 = u + v2 ⇒  12x 22 2 2 2  v1 = v2 + u − 2uv2 cos α ⇒ v1 = rg cos α 1 − 0, 75 cos α

(

Lấy g = 10 m /s2 . Cho biết hệ số ma sát của mặt đường là 0,3. Công suất trung bình của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều bằng

)

A. 1125 kW .

B. 225 kW .

C. 257 kW .

D. 185 kW .

* Độ giảm thế năng của m1 đúng bằng độ tăng động năng của m1 và m2 :

Câu 7. Vật có khối lượng m = 2 kg chịu tác dụng của một lực có độ lớn F = 10 N có phương hợp với độ

m v 2 m v 2 v12 =rg cosα (1−0,75cos2 α ) h m1 gr (1 − cos α ) = 1 1 + 2 2  → cos α = = 3 − 1 v22 = 0,25cos3 α r 2 2

dời trên mặt phẳng nằm ngang một góc α = 45° như hình vẽ. Lấy g = 10 m /s2 . Giữa vật và mặt phẳng có tác dụng lực ma

⇒ Chọn C.

sát với hệ số ma sát trượt 0,2. Công của lực ma sát thực hiện trên vật khi đi được quãng đường 2 m gần giá trị nào nhất sau

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Một ôtô trọng lượng 2000 N , chuyển động thẳng đều trên đoạn đường phẳng ngang dài 3 km . Cho biết hệ số ma sát của mặt đường là 0, 08 . Tính công thực hiện bởi động cơ ô tô trên đoạn đường B. 1200 kJ .

C. 1250 kJ .

D. 880 kJ .

Câu 2. Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 500 kg lên cao với gia tốc 0,2 m /s2 trong khoảng thời gian 5 s . Lấy g = 9,8 m /s2 . Xác định công của lực nâng do cần cẩu thực hiện trong khoảng thời gian này.

A. 11600 J .

A. 5,63 J .

B. −5,63 J .

C. −5,17 J .

D. 5,17 J .

Câu 8. Công suất của một người kéo một thùng nước chuyển động thẳng đều khối lượng 15 kg từ giếng

này. A. 1500 kJ .

đây?

B. 21300 J .

C. 11500 J .

D. 12500 J .

Câu 3. Một ôtô khối lượng 10 tấn đang chạy với tốc độ 54 km /h trên đoạn đường thẳng phẳng ngang thì

sâu 6 m lên trong 20 giây ( g = 10 m /s 2 ) là A. 90 W .

B. 45 W .

C. 15 W .

D. 4,5 W .

Câu 9. Một cần cẩu nhấc một vật có khối lượng 6 kg lên độ cao 1 m rồi mang vật đó đi ngang được một độ dời 30 m. Lấy g = 10 m /s 2 . Công tổng cộng mà trọng lực thực hiện là A. 60 J .

B. −160 J .

C. 160 J .

D. −60 J .

bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Lấy

Câu 10. Một người kéo một khối gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà nằm ngang bằng một dây có

g = 10 m /s2 . Cho biết hệ số ma sát của mặt đường là 0,3. Công trung bình của lực ma sát trong khoảng

phương hợp góc 38° so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 50 N . Tính công của lực đó

thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều bằng

khi khối gỗ trượt đi được 2 m.

A. 1125 kJ .

B. 1945 kJ .

C. 1057 kJ .

D. 1185 kJ .

A. 82,9 J .

B. 98,5 J .

C. 78,8 J .

D. 86,6 J .

Câu 4. Sau khi tắt máy để xuống một dốc phẳng, một ôtô khối lượng 1000 kg chuyển động thẳng với tốc

Câu 11. Một người đẩy theo phương ngang chiếc hòm khối lượng 150 kg dịch chuyển một đoạn 5 m

độ không đổi 54 km /h . Mặt dốc hợp với mặt đất phẳng ngang một góc α , với sin α = 0, 04 . Lấy

trên mặt sàn ngang. Hệ số ma sát của mặt sàn là 0,15. Lấy g = 10 m /s2 . Xác định công tối thiểu mà người này phải thực hiện.

A. 1125 J .

B. 150 J .

C. 500 J .

D. 750 J .

Câu 19. Muốn cất cánh rời khỏi mặt đất, một máy bay trọng lượng 10000 N cần phải có tốc độ

Câu 12. Một cần cẩu nâng một vật nặng khối lượng 5 tấn từ trạng thái nghỉ chuyển động thẳng đứng

90 km /h . Cho biết trước khi cất cánh, máy bay chuyển động nhanh dần đều trên đoạn đường băng dài

nhanh dần đều lên trên với độ lớn gia tốc bằng 0,5 m /s . Lấy g = 10 m /s . Độ lớn công mà cần cẩu thực

120 m và có hệ số ma sát là 0,2. Lấy g = 9,8 m /s2 . Công suất tối thiểu của động cơ máy bay để đảm

hiện được sau thời gian 3,5 giây là

bảo cho máy bay có thể cất cánh rời khỏi mặt đất gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 160781 J .

B. 213195 J .

C. 115107 J .

D. 118125 J .

A. 130 kW .

B. 116 kW .

C. 150 kW .

D. 40 kW .

Câu 13. Một người dùng sợi dây kéo một chiếc hộp khối lượng 100 kg trên mặt sàn phẳng ngang để dời

Câu 20. Một máy bơm nước mỗi phút có thể bơm được 900 lít nước lên bể nước ở độ cao 10 m. Khối

nó đi một đoạn 5 m. Biết mặt sàn có hệ số ma sát là 0,2 và hợp với phương kéo của sợi dây một góc

lượng riêng của nước 1 kg/lít. Lấy g = 10 m /s2 . Nếu hiệu suất của máy bơm chỉ là 80% thì công suất của

40°. Lấy g = 10 m /s2 . Công tối thiểu mà người này phải thực hiện để dịch chuyển chiếc hộp gần giá trị

máy bơm bằng A. 1500 W .

nào nhất sau đây? A. 896 J .

B. 985 J .

C. 856 J .

D. 866 J .

B. 1200 W .

C. 1875 W .

D. 2000 W .

Câu 21. Một máy bơm nước, nếu tổn hao quá trình bơm là không đáng kể thì mỗi phút có thể bơm được

Câu 14. Vật có khối lượng m = 2 kg chịu tác dụng của một lực có độ lớn F = 10 N có phương hợp với

900 lít nước lên bể nước ở độ cao 10 m. Trong thực tế hiệu suất của máy bơm chỉ là 75% nên khối lượng

độ dời trên mặt phẳng nằm ngang một góc α = 55° như hình vẽ. Lấy

nước bơm lên bể sau nửa giờ là A. 15600 kg.

g = 10 m /s . Giữa vật và mặt phẳng có tác dụng lực ma sát với hệ số 2

B. 20250 kg.

C. 18900 kg.

D. 23000 kg.

ma sát trượt là 0,2. Hiệu suất trong trường hợp này gần giá trị nào nhất

Câu 22. Một ôtô có khối lượng 1 tấn, khi tắt máy chuyển động xuống dốc thì có tốc độ không đổi

sau đây?

54 km /h . Cho độ nghiêng của dốc là 5% ( sin α = 0, 05) , g = 10 m /s2 . Để có thể lên được dốc với tốc độ

A. 75%.

B. 64%.

C. 87%.

D. 59%.

Câu 15. Một máy bay khối lượng 3000 kg khi cất cánh phải mất 70 s để bay lên tới độ cao 1500 m. Lấy g = 9,8 m /s2 . Công suất của động cơ máy bay gần giá trị nào nhất sau đây? A. 630 kW .

B. 560 kW .

C. 550 kW .

D. 720 kW .

Câu 16. Một máy bay công suất 1500 W , nâng một vật khối lượng 100 kg lên độ cao 36 m trong vòng 40 giây. Lấy g = 10 m /s2 . Hiệu suất của máy là A. 5,3%.

B. 48%.

không đổi là 36 km /h thì động cơ ôtô phải có công suất bằng A. 15 kW .

B. 12 kW .

C. 8 kW .

D. 10 kW .

Câu 23. Một nhà máy thủy điện có hồ chứa nước đặt ở độ cao 30 m so với nơi đặt các tua bin của máy phát điện. Khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3 . Lấy g = 10 m /s2 . Cho biết lưu lượng nước từ hồ chảy vào các tua bin là 10000 m3 /phút và các tua bin có thể thực hiện việc biến đổi công nhận được từ lưu lượng nước chảy vào thành điện năng với hiệu suất là 0,85. Công suất của các tuabin phát điện là

C. 53%.

D. 60%.

A. 40 MW .

B. 60 MW .

C. 80 MW .

D. 42,5 MW .

Câu 17. Một động cơ điện cung cấp công suất 12 kW cho một cần cẩu nâng 1000 kg lên cao 30 m. Lấy g = 10 m /s2 . Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó? A. 20 s.

B. 30 s.

C. 15 s.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG D. 25 s.

10C

Câu 18. Một thang máy trọng lượng 10000 N có thể nâng được trọng lượng tối đa là 8000 N (theo

11A

12A

13C

14D

15A

16D

17D

18C

19B

20C

hướng thẳng đứng). Cho biết lực ma sát cản trở chuyển động của thang máy là 2000 N . Xác định công

21B

22D

23D

suất tối thiểu của động cơ thang máy để có thể nâng được trọng lượng tối đa lên cao với vận tốc không đổi có độ lớn là 2,5 m /s. A. 65 kW .

B. 560 kW .

C. 50 kW .

D. 40 kW .

CHƯƠNG 4 BÀI 3. ĐỘNG NĂNG

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

PHƯƠNG PHÁP GIẢI

+ Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức: Wñ = 0,5mv . 2

* Công của các lực tác dụng lên vật và độ biến thiên động năng của vật: A12 = ∆Wñ = 0,5mv2 2 − 0,5mv12 .

+ Động năng của một vật biến thiên khi các lực tác dụng lên vật sinh công.

Với A12 là tổng công của tất cả các lực tác dụng lên vật.

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

Câu 1. Một viên đạn đại bác khối lượng 5 kg bay với tốc độ 900 m/s có động năng lớn hơn bao nhiêu

Câu 1. Một chất điểm có khối lượng m chuyển động với vận tốc v thì động năng của nó bằng A. 0,25mv2 .

* Động năng: Wñ = 0,5mv2 .

B. 2mv2 .

D. 0,5mv2 .

C. mv 2 .

lần động năng của một ôtô khối lượng 1000 kg chuyển động với tốc độ 54 km/h? A. 24.

B. 10.

C. 1,39.

Câu 2. Câu nào sai trong các câu sau? Động năng của vật không đổi khi vật

Hướng dẫn

A. chuyển động thẳng đều.

B. chuyển động với gia tốc không đổi.

C. chuyển động tròn đều.

D. chuyển động cong đều.

* Đổi: 54 (km/h) =

Câu 3. Động năng của một vật tăng khi B. vận tốc của vật v > 0.

C. các lực tác dụng lên vật sinh công dương.

D. gia tốc của vật tăng.

Câu 2. Một vật trọng lượng 1,0 N có động năng 1,0 J. Lấy g = 10 m s2 . Khi đó, độ lớn vận tốc của vật bằng bao nhiêu?

A. vô hướng và luôn dương.

B. vô hướng và luôn âm.

C. vectơ cùng hướng với vận tốc.

D. vectơ ngược hướng với vận tốc.

A. 0,45 m/s.

A. Khối lượng của vật.

B. Gia tốc của vật. D. Nhiệt độ của vật.

* Từ: Wñ =

D. nhanh dần đều. Câu 7. Khi một vật khối lượng m chuyển động có vận tốc tức thời biến thiên từ v1 đến v2 thì công của

1 1P 2 1 1 mv2 = v ⇒ 1 = . v2 ⇒ v = 4,5 ( m s ) ⇒ Chọn D. 2 2m 2 10

A. 2,52.10 4 J.

B. 2, 47.105 J.

Câu 4. Tính động năng của một vận động viên có khối lượng 70 kg chạy đều hết quãng đường 400 m

D. A = 0,5mv2 2 − 0,5mv12 .

trong thời gian 45 s. A. 2,765.103 J.

D. 3,2.10 6 J.

 80.103  1 1 5 mv2 = .1000.   = 2, 47.10 ( J ) ⇒ Chọn B. 2 2 3600  

B. 2, 47.105 J.

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH 2B

C. 2, 42.10 6 J. Hướng dẫn

* Từ Wñ =

các ngoại lực tác dụng lên vật tính bằng công thức nào sau đây? A. A = mv2 − mv1 . B. A = mv 2 − mv1 .

D. 4,5 m/s.

giá trị nào sau đây?

C. chậm dần đều.

C. A = mv12 + mv2 2 .

C. 1,4 m/s.

Câu 3. Một ô tô có khối lượng 1000 kg chuyển động với độ lớn vận tốc 80 km/h. Động năng của ô tô gần

Câu 6. Động năng của vật sẽ giảm khi vật chuyển động B. tròn đều.

B. 1,0 m/s.

Hướng dẫn

Câu 5. Một quả bóng được ném lên cao, vận tốc ban đầu hợp với phương thẳng đứng một góc α . Đại lượng nào sau đây thay đổi trong suốt cả quá trình chuyển động? C. Động năng của vật.

W m v  1 5  900  mv 2 ⇒ ñ1 = 1  1  =   = 18 ⇒ Chọn D. 2 W21 m 2  v2  1000  15 

* Từ: Wñ =

Câu 4. Động năng của một vật là đại lượng

A. thẳng đều.

54.10 = 15 (m/s) 3600s 2

A. gia tốc của vật a > 0.

D. 18.

C. 2, 42.10 6 J. Hướng dẫn

* Từ Wñ =

 400  1 1 3 mv2 = .70.   = 2,765.10 ( J ) ⇒ Chọn A. 2 2  45 

D. 3,2.10 6 J.

Câu 5. Một ô tô có khối lượng 1200 kg tăng tốc từ 18 km/h đến 108 km/h trong 12 s. Công suất trung

Câu 8. Một viên đạn khối lượng 50 g bay ngang với tốc độ 200 m/s đến xuyên qua một tấm gỗ dày và

bình của động cơ ô tô gần giá trị nào nhất sau đây?

chui sâu vào gỗ 4 cm. Độ lớn lực cản (trung bình) của gỗ bằng

A. 24 kW.

B. 10 kW.

C. 43 kW.

D. 18 kW.

A. 25000 N.

B. 30000 N.

Hướng dẫn * Đổi: 18 ( km h ) =

⇒P =

* Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A = Fs cos180o =

mv mv − 2 2 2 2

2 1

⇒ F.0,04. ( −1) = 0 −

A m 2 1200 = v − v2 = 302 − 52 = 43,75.103 ( W ) ⇒ Chọn C. t 2t 2 1 2.12

(

)

(

D. 20000 N.

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

18.103 m 108.103 m = 5 ( m s ) ; 108 ( km h ) = = 30 ( m s ) 3600s 3600s

* Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A =

C. 15000 N. Hướng dẫn

)

mv22 mv12 − 2 2

50.10−3.2002 ⇒ F = 25000 ( N ) ⇒ Chọn A. 2

Câu 9. Một ôtô có khối lượng 4 tấn đang chuyển động với tốc độ 72 km/h trên một đoạn đường thẳng

Câu 6. Một xe nhỏ khối lượng 8 kg đang đứng yên trên mặt sàn phẳng ngang không ma sát. Khi bị một

nằm ngang thì hãm phanh. Sau khi đi được quãng đường 50 m thì tốc độ của ôtô giảm xuống còn 36

lực 9 N đẩy theo phương ngang, xe chạy thẳng được một quãng đường 4 m. Chọn chiều dương ngược với

km/h. Độ lớn lực hãm trung bình bằng A. 25000 N.

chiều chuyển động. Xác định vận tốc của xe ở cuối quãng đường này. A. 4 m/s.

B. 3 m/s.

C. -4 m/s. Hướng dẫn

)

72.103 m = 20 ( m s ) ; 36 ( km h ) = 10 ( m s ) 3600s

* Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A = Fs cos180o =

⇒ F.50. ( −1) =

Cách 2: mv 22 mv12 − 2 2

4000.102 4000.202 − ⇒ F = 12000 ( N ) ⇒ Chọn C. 2 2

dày 5 cm. Sau khi xuyên qua gỗ, đạn có tốc độ 120 m/s. Độ lớn lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng lên đạn gần giá trị nào nhất sau đây? A. 25000 N.

B. 30000 N.

Câu 7. Một vật có khối lượng 100 kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Khi chịu tác dụng của một lực kéo 500 N hướng chếch lên lập với phương ngang một góc α , với sin α = 0,6 thì

C. 15030 N. Hướng dẫn

* Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A = Fs cos180o =

C. 8,944 m/s.

D. -8,944 m/s.

Hướng dẫn * Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A = Fs cos α = 100.v2 ⇒ 500.10.0,8 = − 0 ⇒ v = −8,944 ( m s ) ⇒ Chọn D. 2

mv 22 m12 − 2 2

D. 20300 N.

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

vật dịch chuyển thẳng trên mặt phẳng ngang được quãng đường 10 m. Chọn chiều dương ngược với chiều chuyển động. Vận tốc của vật ở cuối quãng đường này bằng B. 9,233 m/s.

mv22 mv12 − 2 2

Câu 10. Một viên đạn có khối lượng 14 g bay theo phương ngang với tốc độ 400 m/s xuyên qua tấm gỗ

8.v 2 ⇒ 9.4.1 = − 0 ⇒ v = −3 ( m s ) ⇒ Chọn D. 2

A. -9,233 m/s.

D. 20000 N.

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

 F 9 2 a = m = 8 m s * Từ:  ⇒ Chọn D.  v2 − 02 = 2as ⇒ v2 = 2. 9 .4 ⇒ v = −3 ( m s )  8

* Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A = Fs cos 0o =

C. 12000 N. Hướng dẫn

* Đổi: 72 ( km h ) =

Cách 1:

(

B. 30000 N.

D. -3 m/s.

⇒ F.0,05. ( −1) =

mv22 mv12 − 2 2

14.10−3.1202 14.10−3.4002 − ⇒ F = 20384 ( N ) ⇒ Chọn D. 2 2

Câu 11. Một viên đạn khối lượng 50 g bay ngang với tốc độ 200 m/s. Nếu nó đến xuyên vào tấm gỗ dày thì nó chỉ chui vào đến độ sâu 5 cm. Nếu nó xuyên qua một tấm gỗ dày 2 cm thì bay ra ngoài với tốc độ v2 . Biết độ lớn lực cản của gỗ trong hai trường hợp là như nhau. Giá trị của v2 gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 78 m/s.

B. 140 m/s.

C. 154 m/s.

D. 245 m/s.

Hướng dẫn * Chọn chiều dương là chiều chuyển động. * Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A = Fs cos180o =

⇒

mv mv − 2 2 2 2

2 1

2 s2  v 2  s =   ⇒ 2 = ( 3) ⇒ s2 = 36 ( m ) ⇒ Chọn C. s1  v1  4

Câu 14. Một vật nặng bắt đầu trượt không vận tốc đầu từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng nghiêng 30o so với mặt đất phẳng ngang. Cho biết mặt phẳng nghiêng dài 10 m và có hệ số ma sát là 0,20. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ của vật khi nó trượt đến chân mặt phẳng nghiêng gần giá trị nào nhất sau đây?

 50.10−3.200 2 ⇒ F = 20000 ( N )  F.0, 05. ( −1) = 0 − 2 ⇒ ⇒ Chọn C. −3 2 −3 2 20000.0, 02. −1 = 50.10 v2 − 50.10 .200 ⇒ v = 154,9 m s ( ) ( ) 2  2 2

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

Câu 12. Một ô tô có khối lượng 4 tấn đang chuyển động với tốc độ 72 km/h trên một đoạn đường thẳng

Cách 1:

nằm ngang thì hãm phanh. Sau khi đi được quãng đường 50 m thì tốc độ của ô tô giảm xuống còn 36

 mgsin α − µmg cos α = 5 − 3 m s2 a = m * Tính   v2 − 02 = 2as ⇒ v = 2 5 − 3 10 = 8,1 ( m s ) 

A. 10 m/s.

sau đây? B. 140 m.

C. 154 m.

D. 75 m.

Hướng dẫn * Đổi: 72 ( km h ) =

(

)

⇒ Chọn D.

* Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A = Fs cos 0o =

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động. mv mv − 2 2 2 2

2 1

 4000.10 4000.20 − F.50. ( −1) = s −2000.202  2 2 ⇒ ⇒ = 2 50 2000.10 2 − 2000.202  F.s. −1 = 0 − 4000.20 ( )  2 2

D. 8 m/s.

Cách 2:

72.103 m = 20 ( m s ) ; 36 ( km h ) = 10 ( m s ) 3600s

* Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A = Fs cos180o =

C. 6 m/s. Hướng dẫn

km/h. Sau khi đi được quãng đường s kể từ lúc hãm phanh ô tô dừng lại. Giá trị s gần giá trị nào nhất A. 68 m.

B. 3 m/s.

( mg sin α − µmg cos α ) s = mv2

mv 22 mv12 − 2 2

− 0 ⇒ v = 2gs ( sin α − µ cos α ) = 8,1( m s )

⇒ Chọn D. Câu 15. Một vật khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ độ cao 10 m xuống đất với tốc độ ban đầu là 6,0 m/s. Lấy g = 9,8 m/s2. Bỏ qua lực cản của không khí. Tốc độ của vật ngay trước khi chạm đất gần giá trị nào nhất sau đây? A. 10 m/s.

⇒ s = 66,7 ( m ) ⇒ Chọn A.

B. 13 m/s.

C. 16 m/s.

D. 15 m/s.

Hướng dẫn

Câu 13. Một ô tô đang chạy với tốc độ 30 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì hãm phanh. Khi đó ô tô

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

tiếp tục chạy thẳng thêm được quãng đường dài 4 m. Coi lực ma sát giữa lốp ô tô và mặt đường là không

Cách 1:

đổi. Nếu trước khi hãm phanh, ô tô đang chạy với tốc độ 90 km/h thì ô tô sẽ tiếp tục chạy thẳng thêm

* Tính: v2 − v20 = 2gh ⇒ v 2 − 6 2 = 2.9,8.10 ⇒ v = 15,23 ( m s ) ⇒ Chọn D.

được quãng đường dài bao nhiêu? A. 10 m.

B. 42 m.

C. 36 m.

D. 20 m.

Hướng dẫn * Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

 mv12 o  A1 = Fs1 cos180 = 0 − 2 * Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực:  2  A = Fs cos180 o = 0 − mv2 2  2 2

Cách 2: * Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực: A = mgh cos 0o = v = v20 + 2gh = 15,23 ( m s ) ⇒ Chọn D.

2 mv2 mv 0 − 2 2

Câu 16. Một vật khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ độ cao 10 m xuống đất với tốc độ ban đầu là 2

6,0 m/s. Lấy g = 9,8 m/s . Bỏ qua lực cản của không khí. Khi chạm đất, vật xuyên sâu vào đất 2 cm và nằm yên tại đó. Độ lớn lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật là A. 650 N.

B. 578 N.

C. 580 N.

⇒ MV = −mv ⇒

0,5MV 2  MV  m 10 = = 0, 001 ⇒ Chọn A.  . = 1. 0,5mv2  mv  M 10.103

Câu 19. Một quả cầu A khối lượng 2 kg chuyển động trên máng thẳng ngang không ma sát với độ lớn D. 648 N.

vận tốc 3 m/s và tới va chạm vào quả cầu B khối lượng 3 kg đang chuyển động với độ lớn vận tốc 1 m/s

Hướng dẫn

cùng chiều với quả cầu A trên cùng một máng ngang. Cho biết sự va chạm giữa hai quả cầu A và B có

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

tính chất hoàn toàn đàn hồi, tức là sau khi va chạm thì các quả cầu này chuyển động tách rời khỏi nhau,

* Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực:

đồng thời tổng động năng của chúng trước và sau va chạm được bảo toàn (không thay đổi). Chọn chiều

A = mgh cos 0o + Fcs cos180 o =

mv22 mv12 − 2 2

⇒ 0,1.9,8.10 + Fc .0, 02. ( −1) = 0 −

dương là chiều chuyển động ban đầu của các quả cầu. Vận tốc của các quả cầu A và B sau va chạm lần lượt là v As và v Bs . Giá trị của tổng ( v As + v Bs ) gần giá trị nào nhất sau đây?

0,1.62 ⇒ Fc = 580 ( N ) ⇒ Chọn C. 2

A. 1,8 m/s.

B. 2,6 m/s.

C. 3,4 m/s. Hướng dẫn

Câu 17. Một vật khối lượng 50 kg treo ở đầu một sợi dây cáp của cần cẩu. Lúc đầu, vật đứng yên. Sau đó thả dây cho vật dịch chuyển từ từ thẳng xuống phía dưới một đoạn 20 m với gia tốc không đổi 2,5 m/s .

* Chú ý điều kiện: vBs > vB !

Lấy g = 9,8 m/s2. Công thực hiện bởi lực căng của sợi dây cáp là A1. Công thực hiện bởi trọng lực tác

 m v + m v = m A vAs + m BvBs 2.3 + 3.1 = 2vAs + 3vBs ⇒ 3 * Từ  A A 2 B B 2 2 2 2 2 2  0,5m A vA + 0,5m BvB = 0,5m A vAs + 0,5m BvBs 2.3 + 3.1 = 2vAs + 3vBs

(

dụng lên vật là A2. Động năng của vật ở cuối đoạn dịch chuyển là Wđ. Giá trị của A1 + A 2 + Wñ

)

gần

giá trị nào nhất sau đây? A. 2,52 kJ.

B. 2,47 kJ.

C. 19,6 kJ.

D. 14,2 kJ.

Hướng dẫn

D. 3,3 m/s.

 v = 0,6 9 = 2vAs + 3vBs v = 3 ⇒  As ( loaïi ) ∪ vAs = 2,6  2 2 = v 1 21 = 2v + 3v  Bs  Bs  As Bs

⇒ Chọn D.

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động. * Từ: a =

Fhl mg − T = ⇒ T = m ( g − a ) = 365 ( N ) m m

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Một vật khối lượng m = 2kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Dưới tác

 A1 = Ts cos180o = 365.20 ( −1) = −7300 ( J )  * Tính:  A 2 = mgs cos 0o = 50.9,8.20 = 9800 ( J ) ⇒ A1 + A 2 + Wñ = 19600 ( J )   A = A1 + A 2 = Wñ − 0 ⇒ Wñ = 2500 ( J )

dụng của lực nằm ngang 5 N, vật chuyển động và đi được 10 m. Tính độ lớn vận tốc của vật ở cuối chuyển dời ấy. A. 7,1 m/s.

B. 1,0 m/s.

C. 8,4 m/s.

D. 4,5 m/s.

Câu 2. Một viên đạn khối lượng 50 g bay ngang với tốc độ 200 m/s. Nếu nó đến xuyên vào tấm gỗ dày

⇒ Chọn C. Câu 18. Một khẩu pháp đại bác khối lượng 10 tấn chứa viên đạn khối lượng 10 kg nằm trong nòng pháo.

thì nó chỉ chui vào đến độ sâu 4 cm. Nếu nó xuyên qua một tấm gỗ dày 2 cm thì bay ra ngoài với tốc độ

Lúc đầu, khẩu pháo đứng yên trên mặt đất phẳng ngang. Khi viên đạn được bắn ra theo phương ngang với

v2 . Giá trị của v2 gần giá trị nào nhất sau đây?

tốc độ đầu nòng 800 m/s, thì khẩu pháo bị giật lùi về phía sau. Bỏ qua ma sát với mặt đất. Tỉ số động A. 0,001.

B. 0,008.

C. 0,006. Hướng dẫn

* Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đạn. * Áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang: 0 = MV + mv

A. 78 m/s.

B. 140 m/s.

C. 154 m/s.

D. 245 m/s.

Câu 3. Một đoàn tàu khối lượng 200 tấn đang chạy với tốc độ 72 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm

năng của khẩu pháo và của viên đạn ngay sau khi bắn bằng D. 0,005.

ngang. Tàu hãm phanh đột ngột và bị trượt trên một quãng đường dài 160 m trong 2 phút trước khi dừng hẳn. Trong quá trình hãm động năng của tàu đã giảm A. 2,765.103 J.

B. 2,47.105 J.

C. 40.106 J.

D. 3,2.106 J.

Câu 4. Một đoàn tàu khối lượng 200 tấn đang chạy với tốc độ 72 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm

Câu 13. Một ô tô có khối lượng 1000 kg chuyển động với độ lớn vận tốc 85 km/h. Động năng của ô tô

ngang. Tàu hãm phanh đột ngột và bị trượt trên một quãng đường dài 160 m trong 2 phút trước khi dừng

gần giá trị nào sau đây? A. 2,52.104 J.

hẳn. Độ lớn lực hãm A. 250000 N.

B. 300000 N.

C. 150300 N.

D. 203000 N.

Câu 5. Một đoàn tàu khối lượng 200 tấn đang chạy với tốc độ 72 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm ngang. Tàu hãm phanh đột ngột và bị trượt trên một quãng đường dài 160 m trong 2 phút trước khi dừng B. 333333 W.

C. 350300 W.

C. 2,42.106 J.

D. 2,79.105 J.

Câu 14. Tính động năng của một vận động viên có khối lượng 70 kg chạy đều hết quãng đường 400 m trong thời gian 50 s. A. 2,765.103 J.

B. 2,47.105 J.

C. 2,24.103 J.

D. 3,2.106 J.

Câu 15. Một ô tô có khối lượng 1200 kg tăng tốc từ 18 km/h đến 108 km/h trong 6 s. Công suất trung

hẳn. Độ lớn công suất trung bình của lực hãm gần giá trị nào nhất sau đây? A. 250000 W.

B. 2,47.105 J.

D. 403000 W.

Câu 6. Một ô tô có khối lượng 1600 kg đang chạy thẳng đều với tốc độ 50 km/h thì người lái thấy một

bình của động cơ ô tô gần giá trị nào nhất sau đây? A. 24 kW.

B. 10 kW.

C. 43 kW.

D. 87 kW.

vật cản trước mặt, cách khoảng 15 m. Người lái xe tắt máy và hãm phanh khẩn cấp. Giả sử lực hãm ô tô

Câu 16. Một vật có khối lượng 100 kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Khi chịu

là không đổi và bằng 1,2.104 N. Quãng đường đi từ lúc hãm đến lúc dừng lại là bao nhiêu? Xe có kịp

tác dụng một lực kéo 700 N hướng chếch lên lập với phương ngang một góc α , với sin α = 0,6 thì vật

dừng tránh khỏi đâm vào vật cản không?

dịch chuyển thẳng trên mặt phẳng ngang được quãng đường 10 m. Chọn chiều dương ngược với chiều

A. 12,86 m và không đâm vào vật cản.

B. 12,86 m và có đâm vào vật cản.

C. 2,14 m và không đâm vào vật cản.

D. 2,14 m và có đâm vào vật cản.

chuyển động. Vận tốc của vật ở cuối quãng đường này bằng A. -10,58 m/s.

B. 10,58 m/s.

C. 8,944 m/s.

D. -8,944 m/s.

Câu 7. Một xe ô tô có khối lượng 4 tấn đang chạy với tốc độ 36 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm

Câu 17. Một viên đạn khối lượng 50 g bay ngang với tốc độ 200 m/s đến xuyên qua một tấm gỗ dày và

ngang thì lái xe thấy một chướng ngại vật ở cách 10 m nên tắt máy và hãm phanh. Nếu độ lớn lực hãm

chui sâu vào gỗ 2 cm. Độ lớn lực cản (trung bình) của gỗ bằng

phanh bằng 22000 N thì xe dừng lại cách vật chướng ngại bao nhiêu? A. 2,5 m.

B. 0,9 m.

C. 1,4 m.

A. 25000 N. D. 0,75 m.

B. 30000 N.

C. 15000 N.

D. 50000 N.

Câu 18. Một ô tô có khối lượng 4 tấn đang chuyển động với tốc độ 72 km/h trên một đoạn đường thẳng

Câu 8. Một xe ô tô có khối lượng 4 tấn đang chạy với tốc độ 36 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm

nằm ngang thì hãm phanh. Sau khi đi được quãng đường 60 m thì tốc độ của ô tô giảm xuống còn 36

ngang thì lái xe thấy một chướng ngại vật ở cách 10 m nên tắt máy và hãm phanh. Nếu độ lớn lực hãm

km/h. Độ lớn lực hãm trung bình bằng

bằng 8000 N thì động năng của xe lúc va vào vật chướng ngại bằng bao nhiêu? A. 120.103 J.

B. 240.105 J.

C. 40.106 J.

A. 25000 N. D. 150.103 J.

B. 30000 N.

C. 12000 N.

D. 10000 N.

Câu 19. Một viên đạn có khối lượng 16 g bay theo phương ngang với tốc độ 400 m/s xuyên qua tấm gỗ

Câu 9. Một vật có khối lượng 100 kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Khi chịu

dày 5 cm. Sau khi xuyên qua gỗ, đạn có tốc độ 120 m/s. Độ lớn lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng

tác dụng một lực kéo 500 N theo phương ngang, thì vật dịch chuyển thẳng được quãng đường 10 m. Độ

lên đạn gần giá trị nào nhất sau đây?

lớn vận tốc của vật ở cuối quãng đường này là A. 10 m/s.

B. 3 m/s.

A. 25000 N. C. 6 m/s.

D. 8 m/s.

Câu 10. Ô tô có khối lượng 1 tấn chạy với vận tốc có độ lớn 72 km/h có động năng 4

A. 72.10 J.

B. 10 J.

C. 40.10 J.

D. 20.10 J.

lần động năng của một ô tô khối lượng 1000 kg chuyển động với tốc độ 54 km/h? B. 10.

C. 8.

D. 18.

Câu 12. Một vật trọng lượng 1,0 N có động năng 1,75 J. Lấy g = 10 m/s2. Khi đó, độ lớn vận tốc của vật bằng bao nhiêu? A. 0,45 m/s.

C. 23296 N.

D. 20300 N.

thì nó chỉ chui vào đến độ sâu 5 cm. Nếu nó xuyên qua một tấm gỗ dày 3 cm thì bay ra ngoài với tốc độ 4

Câu 11. Một viên đạn đại bác khối lượng 5 kg bay với tốc độ 600 m/s có động năng lớn hơn bao nhiêu A. 24.

B. 30000 N.

Câu 20. Một viên đạn khối lượng 50 g bay ngang với tốc độ 200 m/s. Nếu nó đến xuyên vào tấm gỗ dày

v2 . Biết độ lớn lực cản của gỗ trong hai trường hợp là như nhau. Giá trị của v2 gần giá trị nào nhất sau đây? A. 126 m/s.

B. 140 m/s.

C. 154 m/s.

D. 245 m/s.

Câu 21. Một ô tô có khối lượng 4 tấn đang chuyển động với tốc độ 72 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm ngang thì hãm phanh. Sau khi đi được quãng đường 70 m thì tốc độ của ô tô giảm xuống còn 36 km/h. Sau khi đi được quãng đường s kể từ lúc hãm phanh ô tô dừng lại. Giá trị s gần giá trị nào nhất

B. 1,0 m/s.

C. 5,9 m/s.

D. 4,5 m/s.

sau đây? A. 68 m.

B. 140 m.

C. 154 m.

D. 93 m.

Câu 22. Một ô tô đang chạy với tốc độ 30 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì hãm phanh. Khi đó ô tô

11C

12C

13D

14C

15D

16A

17D

tiếp tục chạy thẳng thêm được quãng đường dài 6 m. Coi lực ma sát giữa lốp ô tô và mặt đường là không

21D

22B

23B

24C

25B

26B

27A

đổi. Nếu trước khi hãm phanh, ô tô đang chạy với tốc độ 90 km/h thì ô tô sẽ tiếp tục chạy thẳng thêm được quãng đường dài bao nhiêu? A. 10 m.

B. 54 m.

C. 36 m.

D. 20 m.

Câu 23. Một vật nặng bắt đầu trượt không vận tốc đầu từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng nghiêng 30o so với mặt đất phẳng ngang. Cho biết mặt phẳng nghiêng dài 12 m và có hệ số ma sát là 0,20. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ của vật khi nó trượt đến chân mặt phẳng nghiêng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 10 m/s.

B. 9 m/s.

C. 6 m/s.

D. 8 m/s.

Câu 24. Một vật khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ độ cao 12 m xuống đất với tốc độ ban đầu là 6,0 m/s. Lấy g = 9,8 m/s2. Bỏ qua lực cản của không khí. Tốc độ của vật ngay trước khi chạm đất gần giá trị nào nhất sau đây? A. 10 m/s.

B. 13 m/s.

C. 16 m/s.

D. 15 m/s.

Câu 25. Một vật khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ độ cao 10 m xuống đất với tốc độ ban đầu là 6,0 m/s. Lấy g = 9,8 m/s2. Bỏ qua lực cản của không khí. Khi chạm đất, vật xuyên sâu vào đất 4 cm và nằm yên tại đó. Độ lớn lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật là A. 650 N.

B. 290 N.

C. 580 N.

D. 648 N.

Câu 26. Một khẩu pháo đại bác khối lượng 5 tấn chứa viên đạn khối lượng 10 kg nằm trong nòng phóng. Lúc đầu, khẩu pháo đứng yên trên mặt đất phẳng ngang. Khi viên đạn được bắn ra theo phương ngang với tốc độ đầu nòng 800 m/s, thì khẩu pháo bị giật lùi về phía sau. Bỏ qua ma sát với mặt đất. Tỉ số động năng của khẩu pháo và của viên đạn ngay sau khi bắn bằng A. 0,001.

B. 0,002.

C. 0,006.

D. 0,005.

Câu 27. Một quả cầu A khối lượng 2 kg chuyển động trên máng thẳng ngang không ma sát với độ lớn vận tốc 3 m/s và tới va chạm vào quả cầu B khối lượng 3 kg đang chuyển động với độ lớn vận tốc 1 m/s cùng chiều với quả cầu A trên cùng một máng ngang. Cho biết sự va chạm giữa hai quả cầu A và B có tính chất hoàn toàn đàn hồi, tức là sau khi va chạm thì các quả cầu này chuyển động tách rời khỏi nhau, đồng thời tổng động năng của chúng trước và sau va chạm được bảo toàn (không thay đổi). Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của các quả cầu. Vận tốc của các quả cầu A và B sau va chạm lần lượt là vAs và vBs . Giá trị của tổng ( 2v As + v Bs ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 3,7 m/s.

B. 2,6 m/s.

C. 3,4 m/s.

D. 3,3 m/s.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1A

10D

18D

19C

20A

C. công của trọng lực bằng nhau.

CHƯƠNG 4

D. gia tốc rơi bằng nhau.

Câu 7. Một vật khối lượng m gắn vào đầu một lò xo đàn hồi có độ cứng k, đầu kia của lò xo cố định.

BÀI 4. THẾ NĂNG

Khi lò xo bị nén lại một đoạn ∆ℓ ( ∆ℓ < 0 ) thì thế năng đàn hồi bằng bao nhiêu?

TÓM TẮT LÝ THUYẾT + Thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.

A. 0,5k ( ∆ℓ ) .

B. 0,5k∆ℓ .

D. −0,5k ( ∆ℓ ) .

C. −0,5k ∆ℓ .

+ Nếu chọn gốc thế năng tại mặt đất thì công thức thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt

Câu 8. Một vật có khối lượng m = 3 kg được đặt ở điểm A trong trọng trường và thế năng tại vị trí đó

tại độ cao z là: Wt = mgz .

bằng WtA = 600 J . Thả tự do cho vật rơi tới mặt đất, tại đó thế năng của vật bằng WtO = −900 J . Mức 0 của thế năng đã chọn là mức đi qua điếm G

+ Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. + Công thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ở trạng thái có biến dạng ∆l là: Wt = 0,5k ( ∆l ) . 2

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

A. nằm trên điểm A và trên điểm O

B. nằm dưới điểm A và trên điểm O.

C. nằm dưới điểm A và dưới điểm O.

D. nằm tại mặt đất.

Câu 9. Khi độ lớn vận tốc của một vật tăng gấp đôi thì độ lớn

Câu 1. Chọn câu sai. Thế năng trọng trường của một vật A. là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật. B. phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.

A. gia tốc của vật tăng gấp đôi.

B. động lượng của vật tăng gấp đôi.

C. động năng của vật tăng gấp đôi.

D. thế năng của vật tăng gấp đôi.

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

C. phụ thuộc mốc chọn thế năng.

D. là dạng năng lượng chuyển động của vật.

Câu 2. Tại nơi có gia tốc trọng trường g, chọn gốc thế năng tại mặt đất thì công thức thế năng trọng

trường cùa một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là A. Wt = mgz .

B. Wt = 0,5mgz .

C. Wt = mgz 2 .

D. Wt = 0,5mgz 2 .

Câu 3. Thế năng trọng trường của một vật là đại lượng

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG Wt = mgz  * Công thức tính thế năng:  1 2 Wt = 2 k ( ∆ℓ )

A. vô hướng và luôn dương.

B. vô hướng và luôn âm.

* Độ giảm thế năng bằng công của trọng lực: AMN = WtM − WtN

C. vô hướng có thể bằng 0.

D. vectơ ngược hướng với vận tốc.

Câu 1. Một tảng đá khối lượng 50 kg đang nằm trên sườn núi tại vị trí M có độ cao 300 m so với mặt

Câu 4. Một người đứng yên trong thang máy và thang máy đi lên với vận tôc không đổi. Lấy mặt đất làm

gốc thế năng thì

đường thì bị lăn xuống đáy vực tại vị trí N có độ sâu 30 m. Lấy g = 10 m/s2 . Nếu chọn gốc thế năng là mặt đường thì thế năng của tảng đá tại các vị trí M và N lần lượt là

A. thế năng của người giảm và động năng tăng. B. thế năng của người giảm và động năng không đổi. C. thế năng của người tăng và động năng giảm. D. thế năng của người tăng và động năng không đổi. Câu 5. Một viên bi nhỏ được ném lên cao, vận tốc ban đầu hợp với phương thẳng đứng một góc α . Đại

A. 15 kJ; −15 kJ.

B. 150 kJ; −15 kJ.

C. 1500 kJ; 15 kJ.

D. 150 kJ; −150 kJ. Hướng dẫn

* Chọn mốc thế tại mặt đất.

A. Khối lượng của vật.

B. Gia tốc của vật.

WtM = 50.10 ( +300 ) = 150.103 ( J ) * Từ: Wt = mgz ⇒  ⇒ Chọn B. 3 WtN = 50.10. ( −30 ) = −15.10 ( J )

C. Thế năng trọng trường của vật.

D. Nhiệt độ của vật.

Câu 2. Một vật có khối lượng 1 kg đang ở điểm A cách mặt đất một khoảng h = 20 m . Ở chân đường

lượng nào sau đây thay đổi trong suốt cả quá trình chuyển động?

Câu 6. Hãy chọn câu sai. Khi một vật từ độ cao z, với vận tốc đầu có cùng độ lớn, bay xuống đất theo

những con đường khác nhau thì A. độ lớn vận tốc chạm đất bằng nhau.

B. thời gian rơi bằng nhau.

thẳng đứng đi qua vật có một cái hố sâu H = 5 m . Cho g = 10 m/s2 . Nếu chọn gốc thế năng là đáy hố thì

thế năng của vật khi ở điểm A là WA . Nếu chọn gốc thế năng là mặt đất thì thế năng của vật khi nằm ở

Câu 6. Lò xo có độ cứng 200 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ. Khi lò xo bị nén 2 cm thì

đáy hố là WB . Giá trị của (WA − WB ) gần giá trị nào nhất sau đây?

thế năng đàn hồi của hệ bằng bao nhiêu?

A. 300 J.

B. 250 J.

C. − 300 J.

D. − 250 J.

A. 0,03 J.

B. 0,05 J.

C. 0,06 J.

D. 0,04 J.

Hướng dẫn

* Từ: Wt =

1 1 2 2 k ( ∆ℓ ) = .200. ( 0, 02 ) = 0, 04 ( J ) ⇒ Chọn D. 2 2

  z A = h + H = 25 ( m )  Moác theá ôû B:   WA = 1.10.25 = 250 ( J ) * Từ: Wt = mgz   z B = − H = −5 ( m )   Moác theá ôû O:  WB = 1.10. ( −5) = −50 ( J ) 

Câu 1. Một tảng đá khối lượng 50 kg đang nằm trên sườn núi tại vị trí M có độ cao 300 m so với mặt

⇒ WA − WB = 300 ( J ) ⇒ Chọn A.

đường thì bị lăn xuống đáy vực tại vị trí N có độ sâu 30 m. Lấy g = 10 m/s2 . Nếu chọn gốc thế năng ở

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG

Câu 3. Một vật khối lượng 1,0 kg có thế năng 1,0 J đối với mặt đất. Lấy g = 9,8 m/s2 . Khi đó, vật ở độ

cao bằng bao nhiêu? A. 0,102 m.

B. 1,0 m.

C. 9,8 m.

D. 32 m.

Hướng dẫn

Câu 4. Một vật có khối lượng m = 3 kg được đặt ở điểm A trong trọng trường và thế năng tại vị trí đó

bằng WtA = 600 J . Thả tự do cho vật rơi tới mặt đất O, tại đó thế năng của vật bằng WtO = −900 J . Lấy g = 10 m/s2 . Độ cao của A so với mặt đất là C. 9,8 m.

D. 32 m.

Hướng dẫn

D. 1650 kJ; −150 kJ.

với giá đỡ. Xác định thế năng đàn hồi của lò xo khi lò xo bị nén lại một đoạn 2,5 cm. B. 78 mJ.

C. 80 mJ.

D. 120 mJ.

thẳng đứng đi qua vật có một cái hố sâu H = 5 m . Cho g = 10 m/s2 . Nếu chọn gốc thế năng là đáy hố thì thế năng của vật khi ờ điểm A là WA . Nếu chọn gốc thế năng là mặt đất thì thế năng của vật khi nằm ở đáy hố là WB . Giá trị của (WA + WB ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 300 J.

B. 250 J.

C. 200 J.

D. −250 J.

Câu 4. Một vật khối lượng 1,0 kg có thế năng 1,5 J đối với mặt đất. Lấy g = 9,8 m/s2 . Khi đó, vật ở độ A. 0,102 m.

W − WtO 600 − ( −900 ) ⇒ AO = ( z A − zO ) = tA = = 50 ( m ) ⇒ Chọn B. 3.10 mg

g = 10 m/s2 . Xác định công của trọng lực khi cần cẩu di chuyển vật này xuống phía dưới tới vị trí có độ

Hướng dẫn

* Chọn mốc thế tại mặt đất. * Độ giảm thế năng bằng công của trọng lực: AMN = WtM − WtN = mg ( zM − z N ) = 400.10 ( 25 − 10 ) = 60.103 ( J ) ⇒ Chọn D.

C. 9,8 m.

D. 32 m.

bằng WtA = 600 J . Thả tự do cho vật rơi tới mặt đất O, tại đó thế năng của vật bằng WtO = −900 J . Lấy g = 10 m/s2 . Độ cao của A so với mặt đất là A. 60 m.

cao 10 m. C. 40 kJ.

B. 0,153 m.

Câu 5. Một vật có khối lượng m = 5 kg được đặt ở điểm A trong trọng trường và thế năng tại vị trí đó

Câu 5. Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 400 kg lên đến vị trí có độ cao 25 m so với mặt đất. Lấy

B. 75 kJ.

C. 1500 kJ; 15 kJ.

cao bằng bao nhiêu?

* Từ: Wt = mgz ⇒ WtA − WtO = mg ( z A − zO )

A. 100 kJ.

B. 150 kJ; 0 kJ.

Câu 3. Một vật có khối lượng 1 kg đang ở điểm A cách mặt đất một khoảng h = 20 m . ở chân đường

* Từ: Wt = mgz ⇒ 1 = 1.9,8.z ⇒ z = 0,102 ( m ) ⇒ Chọn A.

B. 50 m.

A. 105 kJ; 0 kJ.

Câu 2. Người ta móc một vật nhỏ vào đầu một lò xo có độ cứng 250 N.m, đầu kia của lò xo gắn cố định A. 50 mJ.

* Chọn mốc thế tại mặt đất.

A. 60 m.

đáy vực thì thế năng của tảng đá tại các vị trí M và N lần lượt là

D. 60 kJ.

B. 50 m.

C. 30 m.

D. 32 m.

Câu 6. Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 200 kg lên đến vị trí có độ cao 25 m so với mặt đất. Lấy

g = 10 m/s2 . Xác định công của trọng lực khi cần cẩu di chuyển vật này xuống phía dưới tới vị trí có độ cao 10 m. A. 100 kJ.

B. 30 kJ.

C. 40 kJ.

D. 60 kJ.

Câu 7. Lò xo có độ cứng 200 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ. Khi lò xo bị dãn 3,5 cm

thì thế năng đàn hồi của hệ bằng bao nhiêu?

A. 0,03 J.

B. 0,05 J.

C. 0,1225 J.

D. 0,04 J.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG

C. Chỉ cơ năng được bảo toàn.

CHƯƠNG 4

D. Chỉ động lượng được bảo toàn.

BÀI 5. CƠ NĂNG TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Câu 8. Một con lắc gồm một quả cầu nhỏ, khối lượng m, treo vào đầu một sợi dây chiều dài ℓ . Người ta

+ Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng

kéo quả cầu tới vị trí mà dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc α = 30° rồi thả ra nhẹ nhàng. Bỏ

trường của vật.

qua sức cản không khí. Độ lực căng của dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất là R. Chọn kết luận

+ Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi

đúng.

của vật.

A. R không phụ thuộc ℓ .

B. R tỉ lệ thuận với ℓ .

+ Nếu không có tác dụng của các lực khác (như lực cản, lực ma sát...) thì trong quá trình chuyển động, cơ

C. R tỉ lệ nghịch với ℓ .

D. R tỉ lệ thuận với căn bậc hai của ℓ .

năng của vật chịu tác dụng của trọng lực hay chịu tác dụng của lực đàn hồi là một đại lượng bảo toàn. ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

Câu 1. Cơ năng là một đại lượng A. luôn luôn dương.

B. luôn luôn dương hoặc bằng không.

C. có thể dương, âm hoặc bằng không.

D. luôn luôn khác không.

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG PHƯƠNG PHÁP CHUNG:

Câu 2. Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất; vật lên tới điểm N thì dừng và rơi

* Định luật bảo toàn cơ năng (vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực):

xuống. Bỏ qua sức cản của không khí. Trong quá trình MN A. động năng tăng.

B. thế năng giảm.

1 1 1 W = Wt + Wđ = mgz + mv 2 = const ⇔ mgz1 + mv12 = mgz2 + mv22 2 2 2

C. cơ năng cực đại tại N.

D. cơ năng không đổi.

* Định luật bảo toàn cơ năng (vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi):

Câu 3. Khi có tác dụng của cả trọng lực và lực đàn hồi thì cơ năng của vật được tính gồm A. động năng và thế năng trọng lực.

W = Wt + Wđ =

1 1 1 1 1 1 2 2 2 k ( ∆l ) + mv 2 = const ⇔ k ( ∆l1 ) + mv12 = k ( ∆l2 ) + mv22 2 2 2 2 2 2

B. động năng và thế năng đàn hồi.

* Nếu có thêm lực cản, lực ma sát… (gọi chung là lực Fc ) thì cơ năng không bảo toàn. Lúc này, độ biến

C. động năng, thế năng đàn hồi và thế năng trọng lực.

thiên cơ năng bằng công của lực Fc : Ac = Ws − Wt

D. thế năng đàn hồi và thế năng trọng lực.

Câu 1. Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất bằng 0,8 m) ném lên một vật với vận tốc đầu có độ lớn 2

Câu 4. Một quả bóng được ném với một vận tốc đầu xác định. Đại lượng nào không đổi trong khi quả bóng chuyển động? A. Thế năng.

m/s. Biết khối luợng của vật bằng 0,5 kg, lấy g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Cơ năng của vật bằng bao nhiêu?

B. Động năng

C. Động lượng.

D. Gia tốc.

A. 4 J.

B. 1 J.

Câu 5. . Cơ năng của một vật được bảo toàn khi A. Vật đứng yên.

B. Vật chuyển động thẳng đều.

C. Vật chuyển động không có ma sát.

D. Vật chuyển động tròn đều.

C. 5 J.

D. 8 J.

Hướng dẫn

1 1 * Cơ năng: W = mgz + mv 2 = 0,5.10.0,8 + .0,5.22 = 5 ( J ) ⇒ Chọn C. 2 2

Câu 6. Một quả bóng được ném với vận tốc ban đầu xác định. Chọn mốc thế năng trọng trường ở mặt

Câu 2. Từ độ cao 5,0 m so với mặt đất, người ta ném một vật khối lượng 200 g thẳng đứng lên cao với

đất. Bỏ qua sức cản không khí. Đại lượng nào không đổi khi quả bóng bay?

vận tốc đầu là 2 m/s. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Xác

A. Thế năng.

B. Động lượng.

C. Động năng.

Câu 7. Một quả đạn pháo đang chuyển động thì nổ và bắn thành 2 mảnh A. Động lượng và cơ năng toàn phần đều không bảo toàn. B. Động lượng và động năng được bảo toàn.

D. Cơ năng.

định cơ năng của vật tại vị trí cao nhất mà vật đạt tới. A. 8,0 J.

B. 10,4 J.

C. 4,0 J. Hướng dẫn

D. 16 J.

* Cơ năng được bảo toàn nên cơ năng tại vị trí cao nhất bằng cơ năng tại lúc bắt đầu ném: 1 1 W = mgz + mv 2 = 0, 2.10.5 + .0, 2.22 = 10, 4 ( J ) 2 2

1 1 * Theo định luật bảo toàn cơ năng: mgz A + mv A2 = mgz0 + mv02 2 2

⇒ Chọn B

1 ⇒ 10.10 + 0 = 0 + vB2 ⇒ vB = 14,14 ( m / s ) ⇒ Chọn C. 2

Câu 3. Một vật khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ độ cao 5,0 m lên phía trên với độ lớn vận tốc

Câu 6. Từ độ cao 180 m, người ta thả rơi một vật nặng không vận tốc ban đầu. Bỏ qua sức cản không khí.

đầu là 10 m/s. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Cơ năng

Lấy g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Khi thế năng bằng động năng thì vật có độ cao z có độ

của vật tại vị trí của nó sau 0,50 s kể từ khi chuyển động là

lớn vận tốc là v. Giá trị z / v gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 8,0 J.

B. 10,4 J.

C. 10 J.

D. 16 J.

A. 2,0 s.

B. 2,5 s.

C. 3,0 s.

Hướng dẫn

* Cơ năng được bảo toàn nên cơ năng tại vị trí cao nhất bằng cơ năng tại lúc bắt đầu ném: 1 1 W = mgz + mv 2 = 0,1.10.5 + .0,1.102 = 10 ( J ) 2 2

1 mgzB = mvB2 1 1 2 * Theo định luật bảo toàn cơ năng: mgz A + mv A2 = mgz B + mvB2 → vA =0 2 2

⇒ mgz B =

⇒ Chọn C. Câu 4. Một vật có khối lượng 1 kg đang ở cách mặt đất một khoảng h = 20 m . Ở chân đường thẳng đứng đi qua vật có một cái hố sâu H = 5 m . Cho g = 10 m/s2 . Bỏ qua sức cản của không khí. Cho vật rơi

không vận tốc ban đầu, độ lớn vận tốc của vật khi chạm đáy hố gần giá trị nào nhất sau đây? A. 10 m/s.

B. 23 m/s.

C. 26 m/s.

D. 18 m/s.

1  1 2 1 z  z B = z A = 90 ( m ) 2 mvB = mgz A ⇒  ⇒ B = 2,12 ( s ) 2 2 v = gz = 30 2 ( m / s ) vB A  B

⇒ Chọn A. Câu 7. Từ độ cao 25 m người ta ném thẳng đứng một vật nặng lên cao với độ lớn vận tốc ban đầu bằng 20 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ cao cực đại (so với mặt đất) mà vật đạt được là

A. 60 m.

Hướng dẫn

B. 45 m.

C. 20 m.

D. 80 m.

Hướng dẫn

* Chọn mốc thế tại B. Cách 1:

1 1 * Theo định luật bảo toàn cơ năng: mgz A + mv A2 = mgz B + mvB2 2 2

* Từ: 02 − v02 = 2 ( − g ) hmax ⇒ hmax =

1 ⇒ 10.25 + 0 = 0 + vB2 ⇒ vB = 10 5 = 22, 4 ( m / s ) 2

v02 202 = = 20 ( m ) ⇒ hmax + H = 45 ( m ) 2 g 2.10

⇒ Chọn B.

Cách 2:

Câu 5. Một vận động viên bơi lội, nhảy thẳng đứng không vận tốc ban đầu từ trên cầu xuống bể bơi.

* Chọn gốc thế năng ở mặt đất.

Cho biết cầu nhảy có độ cao 10 m so với mặt nước. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ

1 1 * Theo định luật bảo toàn cơ năng: mgz A + mv A2 = mgz B + mvB2 2 2

lớn vận tốc của vận động viên này ngay trước khi chạm mặt nước gần giá trị nào nhất sau đây? A. l0 m/s.

D. 3,5 s.

Hướng dẫn

B. 23 m/s.

C. 14m/s. Hướng dẫn

Cách 1:

* Từ: v 2 − v02 = 2 gh ⇒ v 2 − 0 = 2.10.10 ⇒ v = 14,14 ( m / s ) ⇒ Chọn C. Cách 2:

* Chọn mốc thế tại mặt nước.

D. 18m/s.

1 ⇒ 10 z A + 0 = 10.25 + .202 ⇒ z A = 45 ( m ) ⇒ Chọn B. 2 Câu 8. Từ độ cao 25 m người ta ném thẳng đứng một vật nặng lên cao với độ lớn vận tốc ban đầu bằng

20 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Khi thế năng bằng nửa động năng thì vật ở độ cao so với mặt đất là z và có tốc độ là v. Giá trị z / v gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,0 s.

B. 0,5 s.

C. 0,6 s. Hướng dẫn

D. 0,8 s.

1 WtB =0,5WđB * Theo định luật bảo toàn cơ năng: mgz A + mv A2 = WtB + WđB → 2

Hướng dẫn

* Chọn mốc thế năng qua vị trí cân bằng O.

1 2 1  1 2 4 1 2  mvB = WdB =  mgz A + mv A  ⇒ vB = 10.25 + .20  = 10 6 1,5  2 3 2 2     mgz = W = 1  mgz + 1 mv 2  ⇒ z = 1 10.25 + 1 .202  = 15 B tB A A B     3 2 3.10  2   

⇒

1 * Cơ năng tại vị trí B bất kì: W = mgl (1 − cos α ) + mv 2 2 * Từ: WO = WA ⇒

⇒ v = 2 gl (1 − cos α 0 ) = 2.10 (1 − cos 45° ) = 2, 42 ( m / s ) ⇒ Chọn C.

zB = 0, 61( s ) ⇒ Chọn C. vB

Câu 9. Một vật có khối lượng m = 3 kg được đặt ở điểm A trong trọng trường và thế năng tại vị trí đó bằng WtA = 600 J . Thả tự do không vận tốc đầu để vật rơi tới mặt đất, tại đó thế năng của vật bằng WtO = −900 J . Bỏ qua mọi ma sát. Mức 0 của thế năng đã chọn là mức đi qua điểm G và tốc độ của vật tại

điểm này là A. 10 m/s.

1 2 mv = mgl (1 − cos α 0 ) 2

Câu 12. Một con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m = 1 kg treo vào sợi dây có chiều dài ℓ = 40 cm .

Kéo vật đến vị trí dây làm với đường thẳng đứng một góc 60° rồi thả nhẹ. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn lực căng của sợi dây khi nó đi qua vị trí sợi dây hợp với đường thẳng đứng một góc 30° gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 15 N. B. 20 m/s.

C. 60 m/s.

B. 16 N.

D. 80 m/s.

Hướng dẫn

C. 22N. Hướng dẫn

* Chọn mốc thế năng qua vị trí cân bằng O.

1 1 * Theo định luật bảo toàn cơ năng: mgz A + mvA2 = mgzG + mvG2 2 2

1 * Cơ năng tại vị trí B bất kì: W = mgl (1 − cos α ) + mv 2 2

1 ⇒ 600 + 0 = 0 + .3.vG2 ⇒ vG = 20 ( m / s ) ⇒ Chọn B. 2

* Từ: WB = WA

Câu 10. Một con lắc đơn có chiều dài ℓ = 1 m . Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng một góc 45° rồi thả tự do. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí mà

B. 1,96 m/s.

1 mv 2 ⇒ mgl (1 − cos α ) + mv 2 = mgl (1 − cos α ) ⇒ = 2mg ( cos α − cos α 0 ) 2 l * Lực hướng tâm:

sợi dây làm với đường thẳng đứng một góc 30° là

A. 1,05 m/s.

C. 2,42 m/s.

D. 1,78 m/s.

Hướng dẫn

mv 2 = Fht = R − mg cos α ⇒ 2mg ( cos α − cos α 0 ) = R − mg cos α l

⇒ R = mg ( 3cos α − 2 cos α 0 ) = 1.10 ( 3cos 30° − 2 cos 60° ) = 15,98 ( N ) ⇒ Chọn B.

Câu 13. Một con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m = 1 kg treo vào sợi dây có chiều dài ℓ = 40 cm .

* Chọn mốc thế năng qua vị trí cân bằng O.

Kéo vật đến vị trí dây làm với đường thẳng đứng một góc 60° rồi thả nhẹ. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy

1 * Cơ năng tại vị trí B bất kì: W = mgl (1 − cos α ) + mv 2 2

g = 10 m/s2 . Độ lớn lực căng của sợi dây khi nó đi qua vị trí cân bằng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 15 N.

1 * Từ: WB = WA ⇒ mgl (1 − cos α ) + mv 2 = mgl (1 − cos α 0 ) 2

B. 16 N.

C. 22N. Hướng dẫn

⇒ v = 2 gl ( cos α − cos α 0 ) = 2.10 ( cos 30° − cos 45° ) = 1,78 ( m / s )

* Chọn mốc thế năng qua vị trí cân bằng O.

⇒ Chọn D.

1 * Cơ năng tại vị trí B bất kì: W = mgl (1 − cos α ) + mv 2 2

Câu 11. Một con lắc đơn có chiều dài ℓ = 1 m . Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng một góc 45° rồi

thả tự do. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí cân bằng là A. 1,05 m/s.

B. 1,96 m/s.

D. 18 N.

C. 2,42 m/s.

D. 1,78 m/s.

* Từ: WB = WA 1 mv 2 ⇒ mgl (1 − cos α ) + mv 2 = mgl (1 − cos α ) ⇒ = 2mg ( cos α − cos α 0 ) 2 l

D. 19 N.

* Lực hướng tâm:

mv 2 = Fht = R − mg cos α ⇒ 2mg ( cos α − cos α 0 ) = R − mg cos α l

Câu 17. Một lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang: một đầu gắn cố định với giá đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng 40 g. Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 3

⇒ R = mg ( 3cos α − 2 cos α 0 ) = 1.10 ( 3cos 0° − 2cos 60° ) = 20 ( N ) ⇒ Chọn D.

cm, rồi buông nhẹ để nó chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản của không khí và khối lượng của lò xo.

Câu 14. Một viên đạn khối lượng m = 20 g bay theo phương ngang với vận tốc có độ lớn 400 m/s găm

Độ lớn vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng gần giá trị nào nhất sau đây?

vào khối gỗ khối lượng M = 2600 g đang đứng yên treo vào sợi dây có chiều dài 1 m. Lấy g = 10 m/s2 . Góc lệch cực đại của dây so với phương thẳng đứng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 45° .

B. 58° .

C. 73° .

D. 87° .

Hướng dẫn

* Định luật bảo toàn động lượng cho hệ đạn + khối gỗ theo phương ngang tại điểm O: mv = ( m + M ) v′

B. 2 m/s.

C. 2,6 m/s.

D. 1,8 m/s.

Hướng dẫn * Chọn mốc thế năng lại vị trí cân bằng. * Theo định luật bảo toàn cơ năng: 1 1 1 1 2 2 k ( ∆l1 ) + mv12 = k ( ∆l2 ) + mv22 2 2 2 2 1 1 2 ⇒ .100. ( 0, 03) + 0 = 0 + .40.10−3 v22 ⇒ v2 = 1,5 ( m / s ) ⇒ Chọn A. 2 2

* Định luật bảo toàn cơ năng cho hệ tại O và A (điểm cao nhất):

Câu 18. Một vật nhỏ có khối lượng m = 160 g gắn vào đầu của một lò xo đàn hồi có độ cứng

1 ( m + M ) v′2 = ( m + M ) gh = ( m + M ) gl (1 − cos α ) 2 2

A. 1,5 m/s.

k = 100 N/m , khối lượng không đáng kể; đầu kia của lò xo được giữ cố định. Tất cả nằm trên một mặt 2

20  m  v   400 ⇒ cos α = 1 −  ⇒ cos α = 1 −  ⇒ α = 57, 736°    m + M  2 gl  20 + 2600  2.10.1

ngang không ma sát. Vật được đưa về vị trí mà tại đó lò xo dãn 5 cm. Sau đó truyền cho vật vận tốc ban

⇒ Chọn B.

biến dạng là v1 và qua vị trí lò xo dãn 3 cm là v2 . Giá trị của ( v1 − v2 ) gần giá trị nào nhất sau đây?

đầu hướng dọc theo trục của lò xo với độ lớn 0,8 m/s. Độ lớn vận tốc của vật khi qua vị trí lò xo không

Câu 15. Một vật có khối lượng 40 kg gắn vào đầu lò xo nằm ngang có độ cứng 500 N/m. Chọn mốc thế

A. 0,5 m/s.

B. 0,2 m/s.

năng lại vị trí cân bằng. Tính cơ năng của hệ nếu vật được thả không vận tốc ban đầu từ vị trí lò xo có

độ biến dạng 0,2 m. Bỏ qua ma sát. A. 5 J.

C. 20 J.

D. 50 J.

của trục tọa độ trùng chiều lò xo dãn. * Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:

1 1 1 2 2 k ( ∆l ) + mv 2 = .500. ( 0, 2 ) + 0 = 10 ( J ) 2 2 2

+ Tại vị trí lò xo không biến dạng: 1 2 1 2 1 k kx0 + mv0 = 0 + mv12 ⇒ v1 = v02 + x02 m 2 2 2

⇒ Chọn B.

Câu 16. Một vật có khối lượng 40 kg gắn vào đầu lò xo nằm ngang có độ cứng 500 N/m. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Bỏ qua ma sát. Từ vị trí lò xo có độ biến dạng 0,15 m truyền cho vật vận tốc ban

⇒ v1 = 0,82 +

100 .0, 052 = 1, 484 ( m / s ) 0,16

đầu có hướng trùng với trục của lò xo và có độ lớn 0,35 m/s thì cơ năng của hệ gần giá trị nào nhất sau + Tại vị trí lò xo dãn 3 cm:

đây? A. 5 J.

B. 10 J.

C. 20J. Hướng dẫn

* Cơ năng: W =

D. 0,18 m/s.

* Chọn mốc thế năng và gốc tọa độ tại vị trí lò xo không biến dạng, chiều dương

B. 10 J. Hướng dẫn

* Cơ năng: W =

C. 0,26 m/s. Hướng dẫn

1 1 2 k ( ∆l ) + mv 2 2 2

1 1 2 W = .500. ( 0,15 ) + .40.0,352 = 8, 075 ( J ) ⇒ Chọn D. 2 2

D. 8 J. ⇒ v2 = x0 v02 +

1 2 1 2 1 2 1 2 kx0 + mv0 = kx2 + mv2 2 2 2 2

k 2 100 ( x0 − x22 ) = 0,82 + 0,16 ( 0, 052 − 0,032 ) = 1, 281( m / s ) m

⇒ v1 − v2 = 0, 203 ( m / s ) ⇒ Chọn B.

Câu 19. Vật khối lượng M nối với một lò xo (đầu còn lại của lò xo gắn cố định) đang dao động điều hòa với biên độ 8 cm dọc theo trục Ox nằm ngang trùng với trục của lò xo. Tại thời điểm vật đi qua vị trí cân

bằng thì một miếng chất dẻo khối lượng m = 16 M / 9 rơi thẳng từ trên xuống và dính vào vật. Nếu sau va chạm hệ dao động điều hòa thì biên độ dao động của hệ bằng

A. 6,4 cm.

B. 4,8 cm.

C. 3,2 cm.

D. 2,5 cm.

Hướng dẫn * Ngay trước lúc va chạm: W =

bằng:

1 2 k ( ∆l0 ) = 0 ; Ở vị trí cân bằng lực đàn hồi cân bằng với trọng lực nên: 2

k ∆l0 = mg ⇒ Wtdh =

1 2 kx + mgx 2

+ Thế năng trọng lực: Wttrl = mg ( − x ) vì A ở dưới mốc thế năng.

1 1 k Mv02 = kA2 ⇒ v0 = A 2 2 M

* Thế năng của hệ tại A: Wt = Wtdh + Wttrl =

1 2 kx ⇒ Chọn D. 2

( M + m ) v0′ = Mv0 M  * Ngay sau lúc va chạm:  = 4,8 ( cm ) 1 1 2 ⇒ A′ = A 2 M +m ′ ′ ′ W = ( M + m ) v0 = kA  2 2

Câu 22. Một lò xo đàn hồi có độ cứng 200 N/m, khối lượng không đáng kể, được treo thẳng đứng. Đầu

⇒ Chọn B.

đó truyền cho vật vận tốc ban đầu thẳng đứng xuống dưới có độ lớn 30 cm/s. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn

Câu 20. Một lò xo có độ cứng 200 N/m được treo thẳng đứng: đầu trên gắn cố định với giá đỡ, đầu dưới

vận tốc của vật tại vị trí mà lực đàn hồi cân bằng với trọng lực của vật gần giá trị nào nhất sau đây?

gắn với quả cầu khối lượng 80 g. Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 5,0 cm xuống phía

dưới của lò xo gắn vào vật nhỏ khối lượng m = 400 g . Vật được giữ tại vị trí lò xo không biến dạng, sau

A. 54 cm/s.

B. 42 cm/s.

dưới, sau đó thả nhẹ đế nó chuyển động. Độ lớn vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng gần giá

trị nào nhất sau đây? A. 1,5 m/s.

C. 46 cm/s.

D. 45 cm/s.

Hướng dẫn * Ở vị trí cân bằng lực đàn hồi cân bằng với trọng lực:

B. 2 m/s.

C. 2,6 m/s.

D. 1,8 m/s.

Hướng dẫn

k ∆l0 = mg ⇒ ∆l0 =

mg k

* Chọn mốc thế năng tại vị trí của vật mà lò xo không biến dạng.

* Chọn mốc thế năng và gốc tọa độ tại vị trí cân bằng thì thế năng tại vị

* Theo định luật bảo toàn cơ năng:

trí cân bằng bằng 0, thế năng tại vị trí có tọa độ E là 0,5k ( ∆ℓ 0 ) nên

1 1 1 1 2 2 mgz1 + k ( ∆l1 ) + mv12 = mgz2 + k ( ∆l2 ) + mv22 2 2 2 2

theo định luật bảo toàn cơ năng ta có:

1 1 1 m 0, 4.102 2 k ( ∆l0 ) + mvE2 = 0 + mv02 ⇒ v0 = vE2 + g 2 = 0,32 + = 0,54 ( m / s ) 2 2 2 k 200

1 1 1 2 2 ⇒ mg ( − A − ∆l0 ) + k ( ∆l0 + A ) = mg ( −∆l0 ) + k ( ∆l0 ) + mv22 2 2 2 mg = k ∆l0  → v2 = A

⇒ Chọn A.

k = 2,5 ( m / s ) ⇒ Chọn C. m

Câu 23. Một quả cầu có khối lượng m = 100 g treo vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m . Lấy g = 10 m/s2 .

Câu 21. Một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, được treo thẳng đứng, đầu dưới gắn với

Độ dãn của lò xo khi quả cầu ở vị trí cân bằng là ∆ℓ 0 . Kéo quả cầu theo phương thẳng đứng xuống phía

một vật nặng. Từ vị trí cân bằng O, kéo vật nặng thẳng đứng xuống phía dưới đến A với OA = x . Chọn

dưới cách vị trí cân bằng một khoảng x = 2 cm rồi rồi truyền cho nó vận tốc hướng thẳng đứng xuống

mốc thế năng tại vị trí cân bằng O. Tính thế năng của hệ (lò xo và vật nặng) tại A.

với độ lớn v = 40 cm/s thì độ lớn vận tốc của quả cầu khi nó đi qua vị trí cân bằng là vcb . Giá trị của

A. −kx 2 .

B. kx 2 .

C. −0,5kx 2 . Hướng dẫn

D. 0,5kx 2 .

∆ℓ 0 /vcb gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,014 s.

B. 0,042 s.

* Thế năng của vật tại A gồm thế năng đàn hồi và thế năng trọng lực. + Thế năng đàn hồi: Wtdh =

1 1 1 2 2 k ( x + ∆l0 ) = kx 2 + k ( ∆l0 ) + kx∆l0 ; vì 2 2 2

chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng O nên thế năng đàn hồi tại vị trí cân

C. 0,013 s. Hướng dẫn

* Ở vị trí cân bằng lực đàn hồi cân bằng với trọng lực: k ∆l0 = mg ⇒ ∆l0 =

mg = 0, 01( m ) k

D. 0,016 s.

* Chọn mốc thế năng và gốc tọa độ tại vị trí cân bằng thì thế năng tại vị trí cân bằng bằng 0, thế năng tại

Câu 27. Một ô tô khối lượng 1000 kg (mất phanh, tắt máy), trượt thẳng từ đỉnh xuống chân một đoạn đường dốc nghiêng AB dài 100 m và bị dừng lại sau khi chạy thắng tiếp thêm một đoạn đường nằm

vị trí có tọa độ x là 0,5kx nên theo định luật bảo toàn cơ năng ta có:

ngang BC dài 35 m. Cho biết đỉnh dốc A cao 30 m và các mặt đường có cùng hệ số ma sát. Lấy

∆l 1 2 1 2 1 k 14 kx + mv = 0 + mv02 ⇒ v0 = v 2 + x 2 = ( m / s ) ⇒ 0 = 0, 0134 ( s ) 2 2 2 m 5 v0

g = 10 m/s2 . Độ lớn công của lực ma sát trên cả đoạn đường ABC bằng A. 0,5 MJ.

⇒ Chọn C.

B. 0,4 MJ.

* Chọn mốc thế năng qua chân dốc.

đứng một viên đạn có khối lượng 30 g lên cao 6 m. Lấy g = 10 m/s . Tìm độ cứng của lò xo. 2

B. 2000 N/m.

C. 1000 N/m.

D. 1800 N/m.

D. 1,6 MJ.

Hướng dẫn

Câu 24. Một khẩu súng đồ chơi có một lò xo dài 10 cm, lúc bị nén chỉ còn dài 4 cm thì có thể bắn thẳng

A. 1500 N/m.

C. 0,3 MJ.

* Cơ năng tại C và A lần lượt: WC = 0 ( J )  5 WA = mgh = 1000.10.30 = 3.10 ( J )

Hướng dẫn

⇒ AmsABC = Ws − Wt = 0 − 3.105 = −3.105 ( J ) ⇒ Chọn C.

* Theo định luật hảo toàn cơ năng: −3

1 1 2mgz 2.30.10 .10.6 2 k ( ∆ℓ ) = mv 2 = mgz ⇒ k = = = 1000 ( N / m ) 2 2 2 2 ( ∆ℓ ) ( 0,1 − 0, 04 )

Câu 28. Một ô tô khối lượng 1000 kg (mất phanh, tắt máy), trượt thẳng từ đỉnh xuống chân một đoạn

⇒ Chọn C.

ngang BC dài 35 m. Cho biết đỉnh dốc A cao 30 m và các mặt đường có cùng hệ số ma sát µ . Lấy

đường dốc nghiêng AB dài 100 m và bị dừng lại sau khi chạy thẳng tiếp thêm một đoạn đường nằm

Câu 25. Từ một đỉnh tháp cao 20 m, người ta ném thẳng đứng lên cao một hòn đá khối lượng 50 g với

tốc độ ban đầu 18 m/s. Khi rơi chạm mặt đất, tốc độ của hòn đá bằng 20 m/s. Lấ y g = 10 m/s . Độ lớn 2

g = 10 m/s2 . Giá trị của µ gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,54.

B. 0,42.

công của lực cản do không khí tác dụng lên hòn đá gần giá trị nào nhất sau đây A. 5,5 J.

B. 8,5 J.

C. 8,2 J.

D. 6,9 J.

Hướng dẫn

 − µ mgDB = WB − mgAD ⇒  − µ mgBC = 0 − WB

⇒ Ac = Ws − Wt = 10 − 18,1 = −8,1( J ) ⇒ Chọn C. Câu 26. Một vật khối lượng 10 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh của một mặt dốc có độ cao 20 m. Tới

chân mặt dốc, vật có tốc độ 15 m/s. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn công của lực ma sát trên mặt dốc này bằng C. 1200 J. Hướng dẫn

* Chọn mốc thế năng qua chân dốc. WA = mgh = 10.10.20 = 2000 ( J )  * Cơ năng tại C và A lần lượt:  1 2 1 2 WB = mv = .10.15 = 1125 ( J )  2 2 ⇒ Ac = Ws − Wt = 1125 − 2000 = −875 ( J ) ⇒ Chọn B.

* Chọn mốc thế năng qua chân dốc.

 − µ mg cos α . AB = WB − WA Ams = Ws − Wt ⇒   − µ mgBC = WC − WB

1 2  WA = mgz A + 2 mvA = 18,1( J ) * Cơ năng tại A và O lần lượt:  W = 1 mv 2 = 10 ( J )  O 2 O

B. 875 J.

D. 0,36.

* Công của lực ma sát bằng độ biến thiên cơ năng:

* Chọn mốc thế năng qua chân dốc.

A. 565 J.

C. 0,23. Hướng dẫn

D. 1600 J.

AD 30  = = 0, 23 µ = 2 2 2 AB − AD + BC 100 − 302 + 35  ⇒ ⇒ Chọn C. 30 W = µ mgBC = .1000.10.35 = 80,525.103 ( J ) B  1002 − 302 + 35 Câu 29. Hai hạt có khối lượng m1 và m2 , có động năng W1 và W2 , chuyển động đến va chạm với nhau. Độ lớn động lượng của hạt 1 sau va chạm bằng độ lớn động lượng của hạt 2 trước va chạm và độ lớn động lượng của hạt 2 sau va chạm bằng độ lớn động lượng của hạt 1 trước va chạm. Biết m2 = 2m1 và

W1 = 8W2 = 3 J . Cơ năng mất đi do va chạm bằng A. 1 J.

B. 1,5 J.

C. 1,125 J. Hướng dẫn

D. 2,125 J.

* Từ Wđ =

Câu 2. Một vật được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc có độ lớn 6 m/s, bỏ qua sức cản

1 2 1 p2 2 mv = ( mv ) = 2 2m 2m

không khí, lấy g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Vị trí mà thế năng bằng động năng có độ cao

 p p 3 = W1 = 2m m = 6   1 1 * Động năng các hạt trước va chạm  ⇒  2 2 2  3 = W = p2 = p2  p2 = 1,5 2  8  m1 2m2 4m1 2 1

2 1

là A. 0,9 m.

B. 1,8 m.

C. 3 m.

D. 5 m.

Câu 3. Một vật được ném thẳng đứng từ mặt đất lên cao với vật tốc có độ lớn 8 m/s, bỏ qua sức cản

không khí, lấy g = 10 m/s2 . Độ cao cực đại mà vật đạt được là

 p1′2 p2 = 2 = 0,75 ( J ) W1′= 2 m 2 m1  1 2 * Động năng các hạt sau va chạm  ′ p p2 W ′ = 2 = 1 = 1,5 ( J )  2 2m2 4m1

A. 80 m.

B. 0,8 m.

C. 3,2 m.

D. 6,4 m.

Câu 4. Một con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m = 1 kg treo vào sợi dây có chiều dài ℓ = 40 cm .

Kéo vật đến vị trí dây làm với đường thẳng đứng một góc 60° rồi thả nhẹ. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí mà sợi dây làm với đường thẳng đứng

3 * Cơ năng bị mất: ∆W = W1 + W2 − W1′ − W2′ = 3 + − 0, 75 − 1,5 = 1,125 ( J ) 8

một góc 30° là A. 1,71 m/s.

⇒ Chọn C. Câu 30. Vật khối lượng m1 = 3 kg chuyển động với vận tốc có độ lớn v đến va chạm với một vật đứng

yên. Sau va chạm, m1 chuyển động theo phương hợp với phương chuyển động ban đầu một góc 90° với vận tốc có độ lớn v/ 2 . Nếu trong va chạm này động lượng được bảo toàn và cơ năng được bảo toàn thì khối lượng vật thứ hai bằng A. 5 kg.

C. 2,42 m/s.

D. 1,78 m/s.

Câu 5. Một con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m = 1 kg treo vào sợi dây có chiều dài ℓ = 40 cm .

Kéo vật đến vị trí dây làm với đường thẳng đứng một góc 60° rồi thả nhẹ. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí cân bằng là A. 1,71 m/s.

B. 2,00 m/s.

C. 2,42 m/s.

D. 1,78 m/s.

Câu 6. Một ô tô khối lượng 1000 kg (mất phanh, tắt máy), trượt thẳng từ đỉnh xuống chân một đoạn B. 3,5 kg.

C. 4,5 kg.

D. 3 kg.

Hướng dẫn

đường dốc nghiêng AB dài 100 m và bị dừng lại sau khi chạy thẳng tiếp thêm một đoạn đường nằm

ngang BC dài 35 m. Cho biết đỉnh dốc A cao 30 m và các mặt đường có cùng hệ số ma sát. Lấy

1 1 p2 2 * Từ: Wđ = mv 2 = ( mv ) = ⇒ p 2 = 2mWđ 2 2m 2m Bình phöông voâ höôùng * Động lượng bảo toàn: p1 = p1′ + p2′ ⇒ p1 − p1′ = p2′  → p12 + p1′2 = p2′2 ⇒ p12 +

B. 1,96 m/s.

g = 10 m/s2 . Động năng tại B gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 80 kJ.

B. 85 kJ.

C. 12 kJ.

D. 96 kJ.

Câu 7. Một súng lò xo có hệ số đàn hồi k = 50 N/m được đặt nằm ngang, tác dụng một lực để lò xo bị

1 2 5 m p1 = p2′2 ⇒ .2m1W1 = 2m2W2′ ⇒ W2′ = 1, 25 1 W1 4 4 m2

nén một đoạn 2,5 cm. Khi được thả, lò xo bung ra tác dụng vào một mũi tên nhựa có khối lượng m = 5 g làm mũi tên bị bắn ra. Bỏ qua lực cản, khối lượng của lò xo. Tính độ lớn vận tốc của mũi tên

m 1 5 * Cơ năng bảo toàn: W1 = W1′ + W2′ ⇒ W1 = W1 + 1, 25 1 W ⇒ m2 = m1 = 5 ( kg ) 4 m2 3

được bắn đi. A. 1,5 m/s.

⇒ Chọn A.

B. 2,5 m/s.

C. 3,6 m/s.

D. 1,8 m/s.

Câu 8. Một quả cầu có khối lượng m = 100 g treo vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m . Lấy g = 10 m/s2 . Độ dãn của lò xo khi quả cầu ở vị trí cân bằng là ∆ℓ 0 . Kéo quả cầu theo phương thẳng đứng xuống phía

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Từ độ cao 180 m, người ta thả rơi một vật nặng không vận tốc ban đầu. Bỏ qua sức cản không

dưới cách vị trí cân bằng một khoảng x = 2 cm rồi thả không vận tốc đầu thì độ lớn vận tốc của quả

khí. Lấy g = 10 m/s . Độ lớn vận tốc của vật lúc chạm đất là

cầu khi nó đi qua vị trí cân bằng là vcb . Giá trị của ∆ℓ 0 /vcb gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 60m/s.

B. 23 m/s.

C. 26 m/s.

D. 80m/s.

A. 0,014 s.

B. 0,042 s.

C. 0,023 s.

D. 0,016 s.

Câu 9. Một vật nhỏ có khối lượng m = 160 g gắn vào đầu của một lò xo đàn hồi có độ cứng

k = 100 N/m , khối lượng không đáng kể; đầu kia của của lò xo được giữ cố định. Tất cả nằm trên một

mặt ngang không ma sát. Vật được đưa về vị trí mà tại đó lò xo dãn 5 cm. Sau đó vật được thả nhẹ

Câu 17. Từ độ cao 23 m người ta ném thẳng đứng một vật nặng lên cao với độ lớn vận tốc ban đầu

nhàng, vật chuyển động dọc theo trục của lò xo. Độ lớn vận tốc của vật khi qua vị trí lò xo không biến

bằng 20 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ cao cực đại (so với mặt đất) mà vật đạt

dạng là v1 và qua vị trí lò xo dãn 3 cm là v2 . Giá trị của ( v1 − v2 ) gần giá trị nào nhất sau đây?

được là

A. 0,5 m/s.

B. 0,32 m/s.

C. 0,26 m/s.

D. 0,18 m/s.

A. 60 m.

B. 45 m.

C. 20 m.

D. 43 m.

Câu 10. Một lò xo đàn hồi có độ cứng 200 N/m, khối lượng không đáng kể, được treo thẳng đứng. Đầu

Câu 18. Từ độ cao 25 m người ta ném thẳng đứng một vật nặng lên cao với độ lớn vận tốc ban đầu

dưới của lò xo gắn vào vật nhỏ khối lượng m = 400 g . Vật được giữ tại vị trí lò xo không biến dạng,

bằng 25 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấ y g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Khi thế năng

sau đó thả nhẹ nhàng cho vật chuyển động. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn vận tốc của vật tại vị trí mà lực

bằng nửa động năng thì vật ở độ cao so với mặt đất là z và có tốc độ là v. Giá trị z / v gần giá trị nào

đàn hồi cân bằng với trọng lực của vật gần giá trị nào nhất sau đây?

nhất sau đây?

A. 44 cm/s.

B. 42 cm/s.

C. 46 cm/s.

D. 45 cm/s.

A. 0,7 s.

B. 0,5 s.

C. 0,6 s.

D. 0,8 s.

Câu 11. Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất bằng 0,8 m) ném lên một vật với vận tốc đầu có độ lớn 4

Câu 19. Một vật có khối lượng m = 4 kg được đặt ở điểm A trong trọng trường và thế năng tại vị trí đó

m/s. Biết khối lượng của vật bằng 0,5 kg, lấy g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Cơ năng của

bằng WtA = 200 J . Thả tự do không vận tốc đầu để vật rơi tới mặt đất, tại đó thế năng của vật bằng

vật bằng bao nhiêu?

WtO = −900 J . Bỏ qua mọi ma sát. Mức 0 của thế năng đã chọn là mức đi qua điểm G và tốc độ của vật

A. 4 J.

B. 1 J.

C. 5 J.

D. 8 J.

Câu 12. Từ độ cao 5,0 m so với mặt đất, người ta ném một vật khối lượng 200 g thẳng đứng lên cao với

tại điểm này là A. 10 m/s.

B. 20 m/s.

C. 60 m/s.

D. 80 m/s.

vận tốc đầu là 6 m/s. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất.

Câu 20. Một con lắc đơn có chiều dài ℓ = 1 m . Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng một góc 45° rồi

Xác định cơ năng của vật tại vị trí cao nhất mà vật đạt tới.

thả tự do. Bỏ qua sức cản không khí. Lấ y g = 10 m/s2 . Độ lớn vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí

A. 8,0 J.

B. 10,4 J.

C. 13,6 J.

D. 16 J.

Câu 13. Một vật khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ độ cao 7,0 m lên phía trên với vận tốc đầu

mà sợi dây làm với đường thang đứng một góc 35° là A. 1,50 m/s.

B. 1,96 m/s.

C. 2,42 m/s.

D. 1,78 m/s.

là 10 m/s. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy g = 10 m/s . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Cơ năng của

Câu 21. Một con lắc đơn có chiều dài ℓ = 1 m . Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng một góc 42°

vật tại vị trí của nó sau 0,50 s kể từ khi chuyển động là

rồi thả tự do. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị

A. 12 J.

B. 10,4 J.

C. 10 J.

D. 16 J.

Câu 14. Một vật có khối lượng 1 kg đang ở cách mặt đất một khoảng H = 20 m . Ở chân đường thẳng

trí cân bằng là A. 2,27 m/s.

B. 1,96 m/s.

C. 2,42 m/s.

D. 1,78 m/s.

đứng đi qua vật có một cái hố sâu h = 10 m . Cho g = 10 m/s2 . Bỏ qua sức cản của không khí. Cho vật

Câu 22. Một con lắc đon gồm vật nặng khối lượng m = 1 kg treo vào sợi dây có chiều dài ℓ = 40 cm .

rơi không vận tốc ban đầu, độ lớn vận tốc của vật khi chạm đáy hố gần giá trị nào nhất sau đây?

Kéo vật đến vị trí dây làm với đường thẳng đứng một góc 60° rồi thả nhẹ. Bỏ qua sức cản không khí.

A. 24 m/s.

B. 23 m/s.

C. 26 m/s.

D. 18 m/s.

Câu 15. Một vận động viên bơi lội, nhảy thẳng đứng không vận tốc ban đầu từ trên cầu xuống bể bơi.

Cho biết cầu nhảy có độ cao 15 m so với mặt nước. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn vận tốc của vận động viên này ngay trước khi chạm mặt nước gần giá trị nào nhất sau đây? A. 17 m/s.

B. 23 m/s.

C. 14 m/s.

D. 18 m/s.

Câu 16. Từ độ cao 180 m, người ta thả rơi một vật nặng không vận tốc ban đầu. Bỏ qua sức cản không

khí. Lấ y g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Khi thế năng bằng hai lần động năng thì vật có độ cao z có độ lớn vận tốc là v. Giá trị z / v gần giá trị nào nhất sau đây? A. 2,0 s.

B. 2,5 s.

C. 3,0 s.

D. 3,5 s.

Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn lực căng của sợi dây khi nó đi qua vị trí sợi dây hợp với đường thẳng đứng một góc 20° gần giá trị nào nhất sau đây? A. 15N.

B. 16N.

C. 22N.

D. 18N.

Câu 23. Một con lắc đon gồm vật nặng khối lượng m = 1 kg treo vào sợi dây có chiều dài ℓ = 40 cm .

Kéo vật đến vị trí dây làm với đường thẳng đứng một góc 50° rồi thả nhẹ. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn lực căng của sợi dây khi nó đi qua vị trí cân bằng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 17N.

B. 16N.

C. 22N.

D. 18N.

Câu 24. Một viên đạn khối lượng m = 20 g bay theo phương ngang với vận tốc có độ lớn 450 m/s găm

A. 54 cm/s.

B. 42 cm/s.

C. 59 cm/s.

D. 45 cm/s.

vào khối gỗ khối lượng M = 2600 g đang đứng yên treo vào sợi dây có chiều dài 1 m. Lấ y g = 10 m/s .

Câu 31. Một quả cầu có khối lượng m = 100 g treo vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m . Lấy

Góc lệch cực đại của dây so với phương thắng đứng gần giá trị nào nhất sau đây?

g = 10 m/s2 . Độ dãn của lò xo khi quả cầu ở vị trí cân bằng là ∆ℓ 0 . Kéo quả cầu theo phương thẳng

A. 66° .

B. 58° .

C. 73° .

đứng xuống phía dưới cách vị trí cân bằng một khoảng x = 2 cm rồi rồi truyền cho nó vận tốc hướng

D. 87° .

Câu 25. Một vật có khối lượng 40 kg gắn vào đầu lò xo nằm ngang có độ cứng 500 N/m. Chọn mốc thế

thẳng đứng xuống với độ lớn v = 45 cm/s thì độ lớn vận tốc của quả cầu khi nó đi qua vị trí cân bằng là

năng lại vị trí cân bằng. Bỏ qua ma sát. Nếu vật được thả không vận tốc ban đầu từ vị trí lò xo có độ

vcb . Giá trị của ∆ℓ 0 /vcb gần giá trị nào nhất sau đây?

biến dạng 0,15 m thì cơ năng của hệ gần giá trị nào nhất sau đây? A. 5 J.

B. 10 J.

C. 20 J.

A. 0,014 s. D. 50 J.

đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng 40 g. Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 6 cm, rồi buông tay ra để nó chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản của không khí và khối

lượng của lò xo. Độ lớn vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng gần giá trị nào nhất sau đây? B. 2m/s.

C. 2,6 m/s.

D. 2,8 m/s.

Câu 27. Một vật nhỏ có khối lượng m = 160 g gắn vào đầu của một lò xo đàn hồi có độ cứng k = 100 N/m , khối lượng không đáng kể; đầu kia của lò xo được giữ cố định. Tất cả nằm trên một mặt

ngang không ma sát. Vật được đưa về vị trí mà tại đó lò xo dãn 6 cm. Sau đó truyền cho vật vận tốc ban đầu hướng dọc theo trục của lò xo với độ lớn 0,8 m/s. Độ lớn vận tốc của vật khi qua vị trí lò xo không

biến dạng là v1 và qua vị trí lò xo dãn 3 cm là v2 . Giá trị của ( v1 − v2 ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,5 m/s.

B. 0,2 m/s.

C. 0,26 m/s.

D. 0,18 m/s.

Câu 28. Vật khối lượng M nối với một lò xo (đầu còn lại của lò xo gắn cố định) đang dao động điều

hòa với biên độ 9 cm dọc theo trục Ox nằm ngang trùng với trục của lò xo. Tại thời điểm vật đi qua vị trí cân bằng thì một miếng chất dẻo khối lượng m = 16 M / 9 rơi thẳng từ trên xuống và dính vào vật. Nếu sau va chạm hệ dao động điều hòa thì biên độ dao động của hệ bằng A. 5,4 cm.

B. 4,8 cm.

C. 3,2 cm.

dưới gắn với quả cầu khối lượng 80 g. Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 7,0 cm xuống phía dưới, sau đó thả nhẹ để nó chuyển động. Độ lớn vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân

A. 1250 N/m.

B. 2000 N/m.

C. 1000 N/m.

D. 1800 N/m.

Câu 33. Từ một đỉnh tháp cao 18 m, người ta ném thẳng đứng lên cao một hòn đá khối lượng 50 g với

tốc độ ban đầu 18 m/s. Khi rơi chạm mặt đất, tốc độ của hòn đá bằng 20 m/s. Lấ y g = 10 m/s2 . Độ lớn công của lực cản do không khí tác dụng lên hòn đá gần giá trị nào nhất sau đây A. 7,1 J.

B. 8,5 J.

C. 8,2 J.

D. 6,9 J.

Câu 34. Một vật khối lượng 10 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh của một mặt dốc có độ cao 20 m.

Tới chân mặt dốc, vật có tốc độ 18 m/s. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn công của lực ma sát trên mặt dốc này bằng A. 565 J.

B. 875 J.

C. 380 J.

D. 1600 J.

Câu 35. Một ô tô khối lượng 1000 kg (mất phanh, tắt máy), trượt thẳng từ đỉnh xuống chân một đoạn đường dốc nghiêng AB dài 100 m và bị dừng lại sau khi chạy thẳng tiếp thêm một đoạn đường nằm

ngang BC dài 35 m. Cho biết đỉnh dốc A cao 50 m và các mặt đường có cùng hệ số ma sát. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn công của lực ma sát trên cả đoạn đường ABC bằng B. 0,4 MJ.

C. 0,3 MJ.

D. 1,6 MJ.

Câu 36. Một ô tô khối lượng 1000 kg (mất phanh, tắt máy), trượt thẳng từ đỉnh xuống chân một đoạn đường dốc nghiêng AB dài 100 m và bị dừng lại sau khi chạy thẳng tiếp thêm một đoạn đường nằm

ngang BC dài 35 m. Cho biết đỉnh dốc A cao 30 m và các mặt đường có cùng hệ số ma sát µ . Lấy g = 10 m/s2 . Giá trị của µ gần giá trị nào nhất sau đây?

bằng gần giá trị nào nhất sau đây? B. 2 m/s.

D. 0,016 s.

đứng một viên đạn có khối lượng 30 g lên cao 7,5 m. Lấy g = 10 m/s2 . Tìm độ cứng của lò xo.

A. 0,5 MJ.

D. 2,5 cm.

Câu 29. Một lò xo có độ cứng 200 N/m được treo thẳng đứng: đầu trên gắn cố định với giá đỡ, đầu

A. 3,6 m/s.

C. 0,0131 s.

Câu 32. Một khẩu súng đồ chơi có một lò xo dài 10 cm, lúc bị nén chỉ còn dài 4 cm thì có thể bắn thẳng

Câu 26. Một lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang: một đầu gắn cố đinh với giá

A. 1,5 m/s.

B. 0,01288 s.

C. 2,6 m/s.

A. 0,54.

D. 1,8 m/s.

B. 0,42.

C. 0,23.

D. 0,27.

Câu 30. Một lò xo đàn hồi có độ cứng 200 N/m, khối lượng không đáng kể, được treo thẳng đứng. Đầu

Câu 37. Hai hạt có khối lượng m1 và m2 , có động năng W1 và W1 , chuyển động đến va chạm với nhau.

dưới của lò xo gắn vào vật nhỏ khối lượng m = 400 g . Vật được giữ tại vị trí lò xo không biến dạng,

Độ lớn động lượng của hạt 1 sau va chạm bằng độ lớn động lượng của hạt 2 trước va chạm và độ lớn

sau đó truyền cho vật vận tốc ban đầu thẳng đứng xuống dưới có độ lớn 40 cm/s. Lấy g = 10 m/s . Độ

động lượng của hạt 2 sau va chạm bằng độ lớn động lượng của hạt 1 trước va chạm. Biết m2 = 2m1 và

lớn vận tốc của vật tại vị trí mà lực đàn hồi cân bằng với trọng lực của vật gần giá trị nào nhất sau

W1 = 6W2 = 3 J . Cơ năng mất đi do va chạm bằng

đây?

A. 1 J.

B. 1,5 J.

C. 1,125 J.

D. 2,125 J.

Câu 38. Vật khối lượng m1 = 3 kg chuyển động với vận tốc có độ lớn v đến va chạm với một vật đứng

yên. Sau va chạm, m1 chuyển động theo phương hợp với phương chuyển động ban đầu một góc 90° với vận tốc có độ lớn 2v/ 3 . Nếu trong va chạm này động lượng được bảo toàn và cơ năng được bảo toàn thì khối lượng vật thứ hai bằng A. 5 kg.

B. 3,5 kg.

C. 4,5 kg.

D. 7,8 kg.

Câu 39. Một con lắc gồm một quả cầu nhỏ, khối lượng m = 200 g , treo vào đầu một sợi dây chiều dài ℓ = 50 cm . Người ta kéo quả cầu tới vị trí mà dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc α = 30° rồi

thả ra nhẹ nhàng. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2 . Độ lớn lực căng của sợi dây khi nó đi qua vị trí cân bằng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,7 N.

B. 1,6 N.

C. 2,5 N.

D. 2,8 N.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG

10D

11D

12C

13A

14A

15A

16D

17D

18A

19A

20A

21A

22D

23A

24A

25A

26D

27D

28A

29A

30C

31B

32A

33A

34C

35A

36D

37A

38D

39C

CHƯƠNG 5: CHẤT KHÍ

Câu 5. Chất nào khó nén?

BÀI 1. CẤU TẠO CHẤT. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

A. Chất rắn, chất lỏng.

B. Chất khí, chất rắn.

C. Chất khí, chất lỏng.

D. Chỉ có chất rắn.

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Câu 6. Hiện tượng nào liên quan đến lực đẩy phân tử?

+ Cấu tạo chất - Ở thể khí, lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn.

A. Không thể ghép liền hai nửa viên phấn với nhau được.

- Ở thể rắn, lực tương tác giữa các phân tử rất mạnh nên giữ được các phân tử ở các vị trí cân bằng xác

B. Nhỏ hai giọt nước gần nhau, hai giọt nước sẽ nhập làm một.

định, làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh các vị trí này.

C. Rất khó làm giảm thể tích của một khối chất lỏng.

- Ở thể lỏng, lực tương tác giữa các phân tử lớn hơn ở thể khí nhưng nhỏ hơn ở thể rắn, nên các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng có thể di chuyển được.

D. Phải dùng lực mới bẻ gãy được một miếng gỗ. Câu 7. Câu nào sau đây nói về chuyển động của phân tử là không đúng?

+ Thuyết động học phân tử chất khí

A. Chuyển động của phân tử là do lực tương tác phân tử gây ra.

- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.

B. Các phân tử chuyển động không ngừng.

- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí

C. Các phân tử chuyển động càng nhanh khi nhiệt độ của vật càng cao.

càng cao.

D. Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.

- Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.

Câu 8. Câu nào sau đây nói về chuyển động phân tử ở các thể khác nhau là không đúng?

+ Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm gọi là khí lí

A. Các phân tử chất rắn dao động xung quanh các vị trí cân bằng xác định.

tưởng.

B. Các phân tử chất lỏng dao động xung quanh các vị trí cân bằng có thể di chuyển được. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

Câu 1. Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử? A. Chuyển động không ngừng.

C. Các phân tử chất khí không dao động xung quanh các vị trí cân bằng. D. Các phân tử chất rắn, chất lỏng và chất khí đều chuyển động hỗn độn như nhau. Câu 9. Câu nào sau đây nói về lực tương tác phân tử là không đúng?

B. Giữa các phân tử có khoảng cách.

A. Lực phân tử chỉ đáng kể khi các phân tử ở rất gần nhau.

C. Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động.

B. Lực hút phân tử có thể lớn hơn lực đẩy phân tử.

D. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.

C. Lực hút phân tử không thể lớn hơn lực đẩy phân tử.

Câu 2. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất nhỏ, thì giữa các phân tử A. chỉ có lực hút.

D. Lực hút phân tử có thể bằng lực đẩy phân tử. Câu 10. Nhận xét nào sau đây về các phân tử khí lí tưởng là không đúng?

B. chỉ có lực đẩy.

A. Có thể tích riêng không đáng kể.

C. có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy lớn hơn lực hút.

B. Có lực tương tác không đáng kể khi không va chạm.

D. có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy nhỏ hơn lực hút.

C. Có khổi lượng không đáng kể.

Câu 3. Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử của vật chất ở thể khí? A. Chuyển động hỗn loạn.

D. Có độ lớn vận tốc càng lớn khi nhiệt độ phân tử càng cao. Câu 11. Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của chất ở thể khí?

B. Chuyển động không ngừng.

A. Có hình dạng và thể tích riêng.

C. Chuyển động hỗn loạn và không ngừng.

B. Có các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn độn.

D. Chuyển động hỗn loạn xung quanh các vị trí cân bằng cố định.

C. Có thể nén được dễ dàng.

Câu 4. Đun nóng khối khí trong một bình kín. Các phân tử khí A. xích lại gần nhau hơn.

B. có tốc độ trung bình lớn hơn.

C. nở ra lớn hơn.

D. liên kết lại với nhau.

D. Có lực tương tác phân tử nhỏ hơn lực tương tác phân tử ở thể rắn và thể lỏng. Câu 12. Xét hai nhận định sau đây, nhận định nào đúng?

(1) Sở dĩ các vật ở thể rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định là vì lực tương tác giữa các phân tử ở

A. số lượng phân tử tăng.

B. phân tử khí chuyển động nhanh hơn.

thể rắn rất mạnh nên giữ được các phân tử ở các vị trí cân bằng xác định và làm cho chúng chỉ có thể dao

C. phân tử va chạm với nhau nhiều hơn.

D. khoảng cách giữa các phân tử tăng.

động xung quanh các vị trí cân bằng này. Chính nhờ thế mà các vật rắn có thể tích và hình dạng riêng xác

Câu 17. Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử?

định.

A. Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động.

(2) Sở dĩ các vật ở thể khí có thể tích và hình dạng riêng không xác định là vì ở thể khí các phân tử ở rất

B. Chuyển động không ngừng.

xa nhau nên lực tương tác giữa chúng rất yếu, các phân tử khí chuyển động hoàn toàn hỗn loạn về mọi

C. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.

phía, chính vì thế mà chất khí không có thể tích và hình dạng riêng.

D. Va chạm vào thành bình, gây áp suất lên thành bình.

A. (1) đúng.

B. (2) đúng.

C. (1) và (2) sai.

D. (1) và (2) đúng.

Câu 18. Hai chất khí có thể trộn lẫn vào nhau tạo nên một hỗn hợp khí đồng đều là vì:

Câu 13. Xét ba nhận định sau đây, nhận định nào đúng?

(1) Các phân tử khí chuyển động nhiệt.

(1) Lực tương tác phân tử ở thể lỏng lớn hơn ở thể khí nên giữ được các phân tử không chuyển động phân

(2) Hai chất khí đã cho không có phản ứng hóa học với nhau.

tán ra xa nhau, làm cho chất lỏng có thể tích xác định.

(3) Giữa các phân tử khí có khoảng trống.

(2) Lực tương tác phân tử chưa đủ lớn như trong chất rắn để giữ các phân tử ở những vị trí cân bằng xác

Chọn phương án giải thích đúng.

định.

A. Chỉ (1), (2) đúng.

B. Chỉ (2), (3) đúng.

(3) Các phân tử trong chất lỏng dao động xung quanh các vị trí cân bằng không cố định mà di chuyển

C. Chỉ (3), (1) đúng.

D. Cả (1), (2) và (3) đúng.

được nên chất lỏng không có hình dạng riêng mà có hình dạng của phần bình chứa nó. A. Chỉ (1) và (3).

B. Chỉ (2) và (3)

C. Chỉ (1) và (2).

D. (1) (2) và (3)

Câu 19. Tìm câu sai trong các câu sau đây: Số A – vô – ga – đrô là A. số phân tử (hay nguyên tử) có trong 22,4 lít khí ở điều kiện chuẩn ( 0°C ,1atm ) . B. số phân tử (hay nguyên tử) có trong 1 mol khí.

Câu 14. Chọn câu sai? Sở dĩ chất khí gây áp suất lên thành bình là vì

C. số phân tử (hay nguyên tử) có trong 1 đơn vị khối lượng khí.

A. Các phân tử khí trong thành bình chuyển động hoàn toàn có trật tự.

D. số nguyên tử có trong 12 g cacbon 12.

B. Khi va chạm tới thành bình các phân tử khí bị phản xạ và truyền động lượng cho thành bình. C. Mỗi phân tử khí tác dụng lên thành bình một lực rất nhỏ, nhưng vô số phân tử khí cùng tác dụng lên thành bình sẽ gây ra một lực tác dụng đáng kể. D. Lực này tạo ra áp suất chất khí lên thành bình. Câu 15. Xét bốn nhận định sau đây, nhận định nào đúng?

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH 1. C

2. C

3. D

4. B

5. A

6. C

7. A

8. D

9. C

11. A

12. D

13. D

14. A

15. D

16. B

17. A

18. D

19. C

(1) Áp suất chất khí tác dụng lên thành bình càng lớn khi càng có nhiều phân tử cùng tác dụng lên một đơn vị diện tích thành bình. (2) Số các phân tử khi tác dụng lên một đơn vị diện tích thành bình phụ thuộc vào số phân tử khi có trong một đơn vị thể tích, nghĩa là phụ thuộc vào mật độ phân tử khí. (3) Với một lượng khí nhất định thì mật độ khí tỉ lệ nghịch với thể tích khí ( n =

N , trong đó n là mật độ V

10. C

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG PHƯƠNG PHÁP CHUNG + Thể tích của vật hình khối trụ có diện tích đáy S, có chiều cao h: V = Sh . + Nếu vật có khổi lượng m thì khối lượng riêng của vật: D =

m . V

+ Nếu vật cấu tạo từ các nguyên tử có khối lượng mol là µ thì khối lượng một nguyên tử: mngt =

phân tử, N là số phân tử khí có trong thể tích V). (4) Do đó, áp suất của chất khí tác dụng lên thành bình tỉ lệ nghịch với thể tích V. A. chỉ (1) và (3).

B. chỉ (2) và (3).

C. chỉ (1) và (4).

D. (1), (2), (3) và (4).

Câu 16. Khi nhiệt độ trong một bình tăng cao, áp suất của khối khí trong bình cũng tăng lên đó là vì

N A là số Avogadro.

+ Số nguyên tử có trong vật: N =

m . mngt

µ NA

với

A. 268.

 Hình a: pt S = pn S + F + Điều kiện piton cân bằng:   Hình b: pt S + F = pn S

B. 125.

C. 421.

Câu 1. Người ta ghi chép rằng tại cửa sông A-ma-dôn đã tìm thấy một thỏi vàng thiên nhiên có khối

* Số phân tử H 2O trong 1 mg: N = nN A =

lượng 62,3 kg. Nếu khối lượng mol của vàng là 197 g/mol thì số mol của thỏi vàng này gần giá trị nào nhất sau đây?

⇒x=

A. 316 mol.

B. 132 mol.

C. 457 mol.

D. 477 mol.

3,346.1019.2, 69.10−10 = 225, 026 ⇒ Chọn D. 4.107

bạc là 10,5 g / cm3 và khối lượng mol của bạc là 108 g/mol. Lấy số Avogadro N A = 6, 02.1023 . Số

62,3.103 = 316, 24 (mol) ⇒ Chọn A. 197

nguyên tử bạc chứa trong lớp mạ đó gần giá trị nào nhất sau đây? 3

Câu 2. Biết khối lượng riêng của bạc, vàng, nhôm và graphit lần lượt là 10,5 g / cm ; 19,3 g / cm ; 2,7

A. 1,17.1020 .

B. 1,31.1020

C. 3,31.1020

g / cm3 và 1,6 g / cm3 . Khối lượng mol tương ứng của các nguyên tố trên là 108 g/mol; 197 g/mol; 27

B. 1 cm3 vàng.

C. 10 cm3 nhôm.

D. 20 cm3 graphit.

* Khối lượng lớp bạc: m = DV = 10,5.2.10−3 = 0, 021( g ) . * Số nguyên tử bạc: N =

10,5.5   n1 = 108 = 0, 486(mol )   n = 19,3.1 = 0, 098(mol )  2 m DV 197 * Số mol: n = = ⇒ Chọn D. ⇒ µ µ  n = 2, 7.10 = 1(mol ) 3  27  1, 6.20  n4 = = 2, 7(mol )  12

m m 0,021.6, 02.1023 = = = 1,17.1020 ⇒ Chọn A. µ mAg 108 NA

Câu 6. Một lượng khí khối lượng 15 kg chứa 5, 64.1026 phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử

hiđrô và cacbon. Trong một phân tử khí này, khối lượng của cacbon và hiđrô lần lượt là m1 và m2 . Biết 1 mol khí có N A = 6, 02.1023 phân tử. Giá trị của ( m1 − m2 ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 8, 64.10−27 kg.

B. 6, 64.10−27 kg.

Câu 3. Hòa tan đều 0,003 g muối ăn NaCl vào trong 10 lít nước. Khối lượng mol của NaCl là 58,5 g/mol. Số A-vo-ga-dro là N A = 6, 023.1023 . Nếu ta múc ra 5 cm3 nước đó thì số phân tử muối trong đó gần giá

trị nào nhất sau đây? B. 1,37.1016 .

C. 1,54.1016 .

* Số phân tử NaCl trong 5 cm3 dung dịch: N1 =

NA =

0, 003 .6, 023.1023 = 3, 098.1019 58,5

5 N = 1,54.1016 ⇒ Chọn C. 10.103

Câu 4. Cho biết đường kính phân tử nước là 2, 69.10−10 m, khối lượng mol của nước là 18 g/mol và số A-

vo-ga-dro là N A = 6, 023.1023 . Nếu ta xếp các phân tử nước có trong 1 mg nước nằm cạnh nhau theo một đường thẳng thì đường thẳng này dài gấp x lần chiều dài đường xích đạo của Trái Đất (dài 4.107 m). Giá

trị của x gần giá trị nào nhất sau đây?

C. 9, 65.10−27 kg.

D. 13,31.10−27 kg.

Hướng dẫn

* Khối lượng mol của chất khí: µ =

D. 2,36.1016 .

Hướng dẫn * Số phân tử NaCl trong 0,003 g: N = nN A =

−3

* Thể tích lớp bạc: V = Sh = 20.10 = 2.10 (cm3 ) .

Hướng dẫn

A. 1,17.1016 .

D. 2,31.1020

Hướng dẫn −4

g/mol và 12 g/mol. Trường hợp nào sau đây có lượng chất nhiều nhất? A. 5 cm3 bạc.

N A = 3,346.1019

Câu 5. Một vật có diện tích bề mặt là 20 cm2 được mạ một lớp bạc dày 1µ m . Biết khối lượng riêng của

Hướng dẫn

* Số mol vàng: n =

D. 225.

Hướng dẫn

m m 15.6, 02.1023 = = = 16.10−3 (kg / mol ) N n 5, 64.1026 NA

* Trong số các chất khí chứa C và H thì chỉ có CH 4 có khối lượng mol như trên. 12 m 12 15  −27  m1 = 16 . N = 16 . 5, 64.1026 = 19,95.10 (kg ) * Từ:  ⇒ m1 − m2 = 13,3.10−27 (kg ) −27  m = 4 . m = 4 . 15 = 6, 65.10 (kg )  2 16 N 16 5, 64.1026

⇒ Chọn D. Câu 7. Một lượng chất khi chứa trong một xilang có pit – tông đóng kín, diện tích của pit – tông là 24 cm 2 . Áp suất của không khí ngoài xilanh là 100kPa. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và thành xilanh. Để

giữ cho áp suất khí trong xilanh là 150 kPa thì phải cần một lực có độ lớn tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ pittông.

A. 120 N.

B. 80 N.

C. 60 N.

D. 40 N.

Câu 5. Một vật có diện tích bề mặt là 20 cm 2 được mạ một lớp bạc dày 1, 2µ m . Biết khối lượng riêng

Hướng dẫn

của bạc là 10,5 g / cm3 và khối lượng mol của bạc là 108 g/mol. Lấy số A-vo-ga-dro N A = 6, 023.1023 .

+ Điều kiện pitông cân bằng: pt S = pn S + F

Số nguyên tử bạc chứa trong lớp mạ đó gần giá trị nào nhất sau đây?

⇒ F = ( pt − pn ) S = (1,5.105 − 105 ) 24.10−4 = 120( N ) ⇒ Chọn A.

A. 1,17.1020 .

Câu 8. Một lượng chất khí chứa trong một xilanh có pit – tông đóng kín, diện tích của pit – tông là 24 2

cm . Áp suất của không khí ngoài xilanh là 100 kPa. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và thành xilanh. Để

giữ cho áp suất khí trong xilanh là 75 kPa thì phải cần một lực có độ lớn tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ pittông. A. 120 N.

B. 80 N.

C. 60 N.

B. 1,31.1020 .

D. 2,31.1020

Câu 6. Một lượng khí khối lượng 15 kg chứa 5, 64.1026 phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử

hiđrô và cacbon. Trong một phân tử khí này, khối lượng của cacbon và hiđrô lần lượt là m1 và m2 . Biết 1 mol khí có N A = 6, 02.1023 phân tử. Giá trị của ( m1 − 2m2 ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 8, 64.10−27 kg .

D. 40 N.

C. 1, 40.1020 .

B. 6, 64.10−27 kg .

C. 6, 65.10−27 kg .

D. 13,31.10−27 kg .

Câu 7. Một lượng chất khí chứa trong một xilanh có pit – tông đóng kín, diện tích của pit – tông là 28

Hướng dẫn

+ Điều kiện pitông cân bằng: pt S + F = pn S

cm 2 . Áp suất của không khí ngoài xilanh là 100 kPa. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và thành xilanh. Để

⇒ F = ( pn − pt ) S = (105 − 0, 75.105 ) 24.10−4 = 60( N ) ⇒ Chọn C.

giữ cho áp suất khí trong xilanh là 150 kPa thì phải cần một lực có độ lớn tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ pittông. A. 120 N.

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Một thỏi vàng có khối lượng 36 kg. Nếu khối lượng mol của vàng là 197 g/mol thì số mol của

thỏi vàng này gần giá trị nào nhất sau đây? A. 316 mol.

B. 132 mol.

C. 183 mol.

D. 477 mol.

Câu 2. Biết khối lượng riêng của bạc, vàng, nhôm và graphit lần lượt là 10,5 g / cm3 ; 19,3 g / cm3 ; 2,7

B. 80 N.

C. 60 N.

D. 140 N.

Câu 8. Một lượng chất khí chứa trong một xilanh có pit – tông đóng kín, diện tích của pit – tông là 28 cm 2 . Áp suất của không khí ngoài xilanh là 100 kPa. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và thành xilanh. Để

giữ cho áp suất khí trong xilanh là 75 kPa thì phải cần một lực có độ lớn tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ pittông A. 120 N.

B. 80 N.

C. 60 N.

D. 70 N.

g / cm3 và 1,6 g / cm3 . Khối lượng mol tương ứng của các nguyên tố trên là 108 g/mol; 197 g/mol; 27 g/mol và 12 g/mol. Trường hợp nào sau đây có lượng chất nhiều nhất? 3

A. 50 cm bạc.

B. 1 cm vàng.

C. 10 cm nhôm.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 3

D. 20 cm graphit.

Câu 3. Hòa tan đều 0,003 g muối ăn NaCl vào trong 10 lít nước. Khối lượng mol của NaCl là 58,5 g/mol.

Số A-vo-ga-dro là N A = 6, 023.1023 . Nếu ta múc ra 7 cm3 nước đó thì số phân tử muối trong đó gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,17.1016 .

B. 1,37.1016 .

C. 1,54.1016 .

D. 2,16.1016 .

Câu 4. Cho biết đường kính phân tử nước là 2, 69.10−10 m, khối lượng mol của nước là 18 g/mol và số A-

trị của x gần giá trị nào nhất sau đây? A. 450.

B. 125.

C. 421.

D. 225.

1. C

2. A

3. D

4. A

5. C

6. C

7. D

8. D

CHƯƠNG 5: CHẤT KHÍ

Phương pháp:

BÀI 2: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT. ĐỊNH LUẬT BÔI-LƠ-MA-RI-ÔT TÓM TẮT LÝ THUYẾT + Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông số trạng thái: áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T.

* Định luật Bôi-lơ-Mariot cho quá trình đẳng nhiệt một lượng khí lý tưởng nhất định: pV = hs ⇔ p1V1 = p2V2 ⇔

p1 p2 = V2 V1

+ Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi.

 Hình a : pt S = pn S + F + Điều kiện pitông cân bằng:   Hình b : pt S + F = pn S

+ Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ôt: Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch

Câu 1. Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa. Pittông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3 .

với thể tích.

Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.

1 p ~ ⇒ pV = hằng số V

A. 2,5.105 Pa .

Câu 1. Trong các đại lượng sau đây, đại lượng nào không phải là thông số trạng thái của một lượng khí? C. Nhiệt độ tuyệt đối.

p1 p2 = . V1 V2

B. pV = const .

C. p1V1 = p2V2 .

p1V1 = p2V2 ⇒ p2 = p1

D. Áp suất.

Câu 2. Phương trình nào sau đây không phải là phương trình của định luật Bôi-lơ-Ma- ri-ốt? A.

p1 V2 = . p2 V1

V1 150.10−6 = 2.105. = 3.105 ( Pa ) ⇒ Chọn D. V2 100.10−6

Câu 2. Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9 lít đến thể tích 6 lít thì thấy áp suất tăng lên một lượng

∆p = 40 kPa . Tính áp suất ban đầu của khí. A. 25 kPa .

B. 80 kPa .

Câu 3. Trong các hệ thức sau đây hệ thức nào không phù hợp với định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt? A. p ~

1 . V

B. V ~

1 . p

C. V ~ p .

D. p1V1 = p2V2 .

Câu 4. Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt? A. p1V1 = p2V2 .

p1 p2 = . V1 V2

p1 V2 = . p2 V1

Câu 5. Trên đồ thị p - V (xem hình bên) vẽ bốn đường đẳng nhiệt của cùng B. T2 .

C. T3 .

D. T4 .

D. 90 kPa .

p1V1 = p2V2 ⇒

p1 p2 p2 − p1 p 40 = = ⇒ 1= ⇒ p1 = 80 ( kPa ) ⇒ Chọn B. V2 V1 V1 − V2 6 9−6

Câu 3. Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng. Mỗi lần D. p ~ V .

bơm được 125 cm3 không khí. Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt

độ của không khí không thay đổi. Tính áp suất của không khi trong quả bóng sau 45 lần bơm. A. 2, 25.105 Pa .

B. 2,8.105 Pa .

C. 1,5.105 Pa .

D. 3.105 Pa .

Hướng dẫn * Thể tích không khí ở áp suất 10 Pa: V1 = NV = 45.125.10−6 = 5, 625.10−3 ( m3 ) 5

* Theo định luật Bôi-lơ-Mariot:

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

C. 15 kPa . Hướng dẫn

một khối lượng khí. Đường ứng với nhiệt độ cao nhất là A. T1 .

D. 3.105 Pa .

* Theo định luật Bôi-lơ-Mariot:

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH B. Khối lượng.

C. 1,5.105 Pa . Hướng dẫn

+ Trong hệ trục tọa độ OpV đường đẳng nhiệt là đường hypebol.

A. Thể tích.

B. 2,8.105 Pa .

p1V1 = p2V2 ⇒ p2 = p1

V1 5, 625.10−3 = 105. = 2, 25.105 ( Pa ) ⇒ Chọn A. 2,5.10−3 V2

Câu 4. Người ta bơm không khí áp suất 1 atm, vào bình có dung tích 10 lít. Biết mỗi lần bơm, bơm được 250 cm3 không khí. Trước khi bơm đã có không khí 1 atm trong bình và trong khi bơm nhiệt độ không khí không đổi. Tính áp suất khí trong bình sau 50 lần bơm.

A. 1,45 atm. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG

B. 4,25 atm.

C. 2,85 atm. Hướng dẫn

D. 2,25 atm.

* Thể tích không khí ở áp suất 1 atm: V1 = NV + V2 = 50.250.10−3 + 10 = 22,5 ( lít )

Theo định luật Bôi-lơ-Mariot: p2 = p1

B. 80 N.

C. 60 N.

* Lượng thể tích khí tăng: ∆V = Sh = 24.2 = 48 ( cm

V1 22,5 = 1. = 2, 25 ( atm ) ⇒ Chọn D. V2 10

Câu 5. Một bơm tay có chiều cao h = 50 cm , đường kính d = 5 cm . Người ta dùng bơm này để đưa

không khí vào trong săm xe đạp (chưa có không khí). Biết thời gian mỗi lần bơm là 2,5 s và áp suất bằng 5

A. 20 N.

V2 =V1 +∆V * Từ: p1V1 = p2V2  → p2 = p1

D. 40 N.

)

V1 240 5 = 105. = .105 ( Pa ) V1 + ∆V 240 + 48 6

+ Điều kiện pitông cân bằng: pt S + F = pn S

áp suất khí quyển bằng 10 N / m ; trong khi bơm xem như nhiệt độ của không khí không đổi. Hỏi phải bơm bao nhiêu lâu để đưa vào săm 7 lít khí có áp suất 5.105 N / m2 A. 67s.

B. 32s.

C. 89 s.

D. 121 s.

Câu 8. Một bình hình trụ kín hai đầu, có độ cao là h = 40 cm , được đặt nằm

Hướng dẫn 2

d  0, 05  −3 3 * Thể tích mỗi lần bơm: V = Sh = π   h = π   .0,5 = 0,981748.10 ( m ) 2  2  * Theo định luât Bôi-lơ-Mariot: V2 = V2

5   ⇒ F = ( pn − pt ) S =  105 − .105  24.10−4 = 40 ( N ) ⇒ Chọn D. 6  

ngang, bên trong có một pit-tông rất mỏng( thể tích không đang kể) có thể dịch chuyển không ma sát trong bình (xem hình vẽ). Lúc đầu pit-tông được giữ cố định ở chính giữa bình. Hai bên pit-tông đều có khí cùng loại nhưng áp suất khí bên trái ( p1 ) lớn

p2 5.105 = 7. 5 = 35 ( lit ) p1 10

gấp n = 3 lần áp suất khí bên phải ( p2 ) . Khi thả để pit-tông tự do thì pit-tông dịch chuyển một đoạn x.

V 35 * Thời gian bơm: t = 1 ∆t = .2,5 = 89,13 ( s ) ⇒ Chọn C. V 0,981748

Nếu nhiệt độ của hệ không đổi thì x bằng

A. 2 cm.

B. 8 cm.

Câu 6. Một lượng không khí có thể tích 240 cm3 chứa trong một xilanh có pit-

C. 6 cm. Hướng dẫn

tông đóng kín, diện tích của pit-tông là 24 cm 2 (xem hình vẽ bên). Áp suất của

* Khi thả để pit-tông tự do thì pit-tông dịch chuyển một đoạn x về phía

không khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100 kPa. Cần một lực bằng bao

bên phải và lúc này áp suất hai bên bằng nhau và bằng p. Áp dụng định

nhiêu để dịch chuyển pit-tông 2 cm theo chiều làm thể tích khí giảm? Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và

luật Bôi-lơ-Mariot cho mỗi bên:

thành xilanh. Coi trong quá trình chuyển động nhiệt độ không thay đổi.

 h h   p1 2 S = p  2 + x  S n −1 h    p1 = np2  →x = = 10 ( cm ) ⇒ Chọn D.  n +1 2 p h S = p h − xS    2 2 2 

A. 20 N.

B. 80 N.

C. 60 N.

D. 40N

Hướng dẫn * Lượng thể tích khí giảm: ∆V = Sh = 24.2 = 48 ( cm3 ) V2 =V1 −∆V * Từ: p1V1 = p2V2  → p2 = p1

V1 240 = 105. = 1, 25.105 ( Pa ) 240 − 48 V1 − ∆V

+ Điều kiện pitông cân bằng: pt S = pn S + F ⇒ F = ( pt − pn ) S = (1, 25.105 − 105 ) 24.10−4 = 60 ( N ) ⇒ Chọn C.

Câu 7. Một lượng không khí có thể tích 240 cm 3 chứa trong một xilanh có pit-tông đóng kín, diện tích của pit-tông là 24 cm 2 (xem hình vẽ bên). Áp suất của không khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100 kPa. Cần một lực bằng bao nhiêu để dịch chuyến pit-tông 2 cm theo một lực bằng bao nhiêu để dịch chuyển pit-tông 2 cm theo chiều làm thể tích khí tăng? Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và thành xilanh. Coi trong quá trình chuyển động nhiệt độ không thay đổi.

D. 10 cm.

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Một lượng khí ở nhiệt độ không đổi 20°C, thể tích 2 m3 , áp suất 2 atm. Nếu áp suất giảm còn 1 atm thì thể tích khối khí là bao nhiêu?

A. 0,5 m3 .

B. 1m3 .

C. 2m 3 .

D. 4m 3 .

Câu 2. Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa . Pit-tông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3 . Tính áp suất của khí trong xi lanh lúc này. Coi nhiệt độ không đổi. A. 105 Pa .

B. 3.105 Pa . 3

C. 4.105 Pa .

D. 5.105 Pa .

Câu 3. Một xilanh chứa 140 cm khí ở áp suất 2.10 Pa. Pit-tông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3 . Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi. A. 2,5.105 Pa .

B. 2,8.105 Pa .

C. 1,5.105 Pa .

D. 3.105 Pa .

Câu 4. Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9 lít đến thể tích 6 lít thì thấy áp suất tăng lên một lượng

lớn gấp n = 3 lần áp suất khí bên phải ( p2 ) . Khi thả để pit-tông tự do thì pit-tông dịch chuyển một đoạn

∆p = 30 kPa . Tính áp suất ban đầu của khí.

x. Nếu nhiệt độ của hệ không đối thì x bằng

A. 25 kPa.

B. 80 kPa.

C. 60 kPa.

D. 90 kPa.

A. 15 cm.

B. 8 cm.

C. 6 cm.

D. 10 cm.

Câu 5. Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125 cm 3 không khí. Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt

độ của không khí không thay đổi. Tính áp suất của không khí trong quả bóng sau 90 lần bơm. 5

A. 2, 25.10 Pa .

B. 2,8.10 Pa .

C. 4,5.10 Pa .

D. 3.10 Pa .

Câu 6. Người ta bơm không khí áp suất 1 atm, vào bình có dung tích 10,5 lít. Biết mỗi lần bơm, bơm được 250 cm3 không khí. Trước khi bơm đã có không khí 1 atm trong bình và trong khi bơm nhiệt độ không khí không đổi. Tính áp suất khí trong bình sau 50 lần bơm.

A. 1,45 atm.

B. 2,19 atm.

C. 2,85 atm.

D. 2,25 atm.

Câu 7. Một bơm tay có chiều cao h = 50 cm , đường kính d = 5 cm . Người ta dùng bơm này để đưa không khí vào trong săm xe đạp (chưa có không khí). Biết thời gian mỗi lần bơm là 1,5 s và áp suất bằng áp suất khí quyển bằng 105 N / m 2 ; trong khi bơm xem như nhiệt độ của không khí không đổi. Hỏi phải bơm bao nhiêu lâu để đưa vào săm 7 lít khí cỏ áp suất 5.105 N / m2 .

A. 67 s.

B. 53 s.

C. 89 s.

D. 121 s.

Câu 8. Một lượng không khí có thể tích 240 cm chứa trong một xilanh có pit-tông đóng kín, diện tích của pit-tông là 28 cm 2 (xem hình vẽ bên). Áp suất của không khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100 kPa. Cần một lực bằng bao nhiêu để dịch chuyển pittông 2 cm theo chiều làm thể tích khí giảm? Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và thành xilanh. Coi trong quá trình chuyển động nhiệt độ không thay đổi.

A. 20 N.

B. 80 N.

C. 60 N.

D. 70 N.

Câu 9. Một lượng không khí có thể tích 240 cm chứa trong một xilanh có pit-tông đóng kín, diện tích của pit-tông là 27 cm 2 (xem hình vẽ bên). Áp suất của không khí trong xilanh bằng áp suất ngoài là 100 kPa. Cần một lực bằng bao nhiêu để dịch chuyển pit-tông 2 cm theo chiều làm thể tích khí tăng? Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và thành xilanh. Coi trong quá trình chuyển động nhiệt độ không thay đổi.

A. 20 N.

B. 45 N.

C. 60 N.

D. 40 N.

Câu 10. Một bình hình trụ kín hai đầu, có độ cao là h = 60 cm , được đặt nằm ngang, bên trong có một pit-tông rất mỏng (thể tích không đáng kể) có thể dịch chuyển không ma sát trong bình (xem hình vẽ). Lúc đầu pit-tông được giữ cố định ở chính giữa bình. Hai bên pit-tông đều có khí cùng loại nhưng áp suất khí bên trái

( p1 )

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1D

10A

BÀI 3. QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

+ Quá trình đẳng tích, theo định luật Sác-lơ:

+ Quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi là quá trình đẳng tích. + Định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ

p p p p T = hs ⇒ 1 = 2 ⇒ 2 = 2 T T1 T2 p1 T1

tuyệt đối.

+ Điều kiện pitông cân bằng: Hình a: pt S = pn S + F .

p p ∼ T ⇒ = hằng số. T

+ Trong hệ trục tọa độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.

Hình b: pt S + F = pn S . Câu 1. Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar (1bar = 105 Pa ) và nhiệt độ 250 C . Khi xe

chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 500 C . Tính áp suất của

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Trong hệ trục tọa độ OpT đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích?

không khí trong lốp xe lúc này. A. 2, 78 bar

A. Đường hypebol.

B. 4,56 bar

B. Đường thẳng nếu kéo dài đi qua gốc tọa độ.

Quá trình đẳng tích, theo định luật Sác-lơ:

D. Đường thẳng nếu kéo dài không đi qua gốc tọa độ.

p2 = p1

Câu 2. Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ? B. p ∼ t .

C. p / T = hằng số.

D. p1 / T1 = p2 / T2 .

Câu 3. Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác-lơ? A. p ∼ t .

B. p1 / T1 = p3 / T3 .

D. 5, 42 bar

Hướng dẫn

C. Đường thẳng cắt trục áp suất tại điểm p = p0 .

A. p ∼ T .

C. 5, 48 bar

C. p / t = hằng số.

D. p1 / p2 = T2 / T1 .

Câu 4. Trên đồ thị p − T (xem hình bên) vẽ bốn đường đẳng tích của cùng một lượng khí. Đường nào ứng với thể tích lớn nhất? A. V1

T2 273 + 50 = 5. = 5, 42 ( bar ) T1 273 + 25

⇒ Chọn D. Câu 2. Một lượng khí lý tưởng ở nhiệt độ 1000 C và áp suất 105 Pa được nén đẳng nhiệt đến áp suất 1,5.105 Pa . Hỏi sau đó phải làm lạnh đẳng tích khí đó đến nhiệt độ nào để áp suất bằng lúc đầu?

A. 240 C

B. −240 C

C. −120 C

D. 360 C

Hướng dẫn

Quá trình đẳng tích, theo định luật Sác-lơ:

B. V2

p2 p3 p T1 =T2 =373 0 = ⇒ T3 = T2 3  5 5 → T3 = 248, 7 K ∼ −24,3 C T2 T3 p2 p3 = p1 =10 ; p2 =1,5.10

C. V3

⇒ Chọn B.

D. V4

Câu 3. Một bình được nạp khí ở 57 0 C dưới áp suất 280 kPa . Sau đó bình di chuyển đến một nơi có

Câu 5. Một lượng khí đã thực hiện liên tiếp bốn quá trình được biểu diễn trên đồ thị p − T (xem hình

vẽ). Quá trình nào sau đây là đẳng tích?

nhiệt độ 87 0 C . Độ tăng áp suất của khí trong bình gần giá trị nào nhất sau đây? A. 25 kPa

B. 80 kPa

A. Quá trình 1-2.

C. 15 kPa Hướng dẫn

B. Quá trình 2-3.

Quá trình đẳng tích, theo định luật Sác-lơ:

C. Quá trình 3-4

p1 p2 p2 − p1 T −T 30 = = ⇒ ∆p = p2 − p1 = p1 2 1 = 280. = 25, 45 ( kPa ) T1 T2 T2 − T1 T1 273 + 57

D. Quá trình 4-1.

⇒ Chọn A.

D. 90 kPa

Câu 4. Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 300 C và áp suất 2 bar (1bar = 105 Pa ) . Hỏi phải tăng

B. 924K

C. 15 atm

D. 90 atm 5

Câu 5. Một bình chứa không khí ở nhiệt độ 30 C và áp suất 2.10 Pa . Coi thể tích của bình thay đổi C. 859K

D. 536K

không đáng kể khi nhiệt độ và áp suất thay đổi. Hỏi cần phải tăng nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng thêm 50%?

Hướng dẫn

A. 600 C

Quá trình đẳng tích, theo định luật Sác-lơ:

T2 = T1

B. 80 atm 0

nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi?

A. 606K

A. 20 atm

B. 1200 C

C. 181,50 C

D. 6060 C

Câu 6. Không khí bên trong một ruột xe có áp suất 1,5 atm , khi đang ở nhiệt độ 250 C . Nếu để xe ngoài

p2 = ( 273 + 30 ) .2 = 606 K p1

nắng có nhiệt độ lên đến 500 C thì áp suất khối khí bên trong ruột xe tăng thêm (coi thể tích không đổi).

⇒ Chọn A.

A. 5,8%

Câu 5. Một bình khí ở nhiệt độ −30 C được đóng kín bằng một nút có tiết diện 2,5cm2 . Áp suất khí

B. 8,4%

C. 50%

D. 100%

Câu 7. Một chiếc lốp ô tô chứa không khí ở áp suất 5.10 Pa và nhiệt độ 25 C . Khi chạy nhanh, lốp xe

trong bình và ở ngoài bằng nhau và bằng 100 kPa . Hỏi phải đun nóng khí đến nhiệt độ nào để nút có

nóng lên, làm nhiệt độ không khí trong lốp xe tăng lên tới 500 C . Tính áp suất của không khí ở trong lốp

thể bật ra nếu lực ma sát giữ nút bằng 12 N ?

xe lúc này. Coi thể tích của lốp xe là không đổi.

A. 224 C

B. 126,6 C

C. 182 C

D. 136 C

Hướng dẫn Điều kiện pi-tông cân bằng: pt S = pn S + F ⇒ pt .2,5.10−4 = 105.2,5.10−4 + 12 ⇒ pt = 148.103 ( Pa )

Quá trình đẳng tích:

A. 2,5.105 Pa

B. 10.105 Pa

C. 5, 42.105 Pa

D. 5,84.105 Pa

Câu 8. Một chiếc ô tô chứa không khí có áp suất 5,5 bar (1bar = 105 Pa ) và nhiệt độ 250 C . Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 500 C . Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.

p 148.103 T2 = T1 2 = ( 273 − 3) . = 399, 6 K ∼ 126, 60 C p1 100.103

A. 5,96 bar

B. 4,56 bar

C. 5, 48 bar 0

D. 5, 42 bar 5

Câu 9. Một lượng khí lý tưởng ở nhiệt độ 100 C và áp suất 10 Pa được nén đẳng nhiệt đến áp suất

⇒ Chọn B.

1, 75.105 Pa . Hỏi sau đó phải làm lạnh đẳng tích khí đó đến nhiệt độ nào để áp suất bằng lúc đầu?

A. 240 C

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG

B. −240 C

C. −600 C

D. 360 C

Câu 1. Biết thể tích của một lượng khí không đổi. Lượng khí này ở 00 C có áp suất 5 atm . Tính áp suất

Câu 10. Một bình được nạp khí ở 57 0 C dưới áp suất 285 kPa . Sau đó bình di chuyển đến một nơi có

của nó ở 1370 C .

nhiệt độ 87 0 C . Độ tăng áp suất của khí trong bình gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 4,5 atm

B. 2,5 atm

C. 12,5 atm

D. 7,5 atm

A. 25 kPa

B. 80 kPa

C. 26 kPa

D. 90 kPa

Câu 2. Biết thể tích của một lượng khí không đổi. Lượng khí này ở 100 C có áp suất 5 atm . Cần đun

Câu 11. Một bình chứa một lượng khí ở nhiệt độ 33 C và áp suất 2 bar (1bar = 105 Pa ) . Hỏi phải tăng

nóng lượng khí này lên đến nhiệt độ bao nhiêu để áp suất của nó tăng lên 4 lần?

nhiệt độ lên tới bao nhiêu độ để áp suất tăng gấp đôi?

A. 724 C

B. 924 C

C. 859 C

D. 536 C

A. 606K .

B. 924K .

C. 859K .

D. 612K .

Câu 3. Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở 27 C và dưới áp suất 0, 64 atm . Khi đèn cháy sáng áp suất

Câu 12. Một bình khí ở nhiệt độ −6 C được đóng kín bằng một nút có tiết diện 2,5cm 2 . Áp suất khí

khí trong bóng đèn là 1, 28 atm . Nhiệt độ trong bóng đèn khi đèn cháy sáng gần giá trị nào nhất sau

trong bình và ở ngoài bằng nhau và bằng 100 kPa . Hỏi phải đun nóng khí đến nhiệt độ nào để nút có thể

đây?

bật ra nếu lực ma sát giữ nút bằng 12 N ?

A. 327 0 C

B. 9240 C

C. 8590 C

D. 5360 C

Câu 4. Một bình đựng chất khí có thể tích 2 lít, áp suất 15 atm và nhiệt độ 27 0 C . Tính áp suất của khối khí khi hơ nóng đẳng tích khối khí đó lên nhiệt độ 1270 C .

A. 2240 C

B. 126,60 C

C. 122,160 C

D. 1360 C

C. Nung nóng một lượng khí trong một xilanh kín có pit-tông làm khí nóng lên, nở ra, đẩy pit-tông di

CHƯƠNG 5 BÀI 4. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG

chuyển D. Dùng tay bóp lõm quả bóng bàn

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Câu 8. Trên đồ thị V − T (xem hình vẽ bên) vẽ bốn đường đẳng áp của cùng một lượng khí. Đường nào

pV pV pV + Phương trình Cla-pê-rôn: = hs ⇒ 1 1 = 2 2 T T1 T2

ứng với áp suất cao nhất? A. p1

pV + Phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ep: = nR T

+ Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:

B. p 2 C. p3

V1 V2 T = ⇒ V2 = V1 2 T1 T2 T1

D. p 4 TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

Câu 9. Biết khối khí lí tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV / T = nR với

Câu 1. Câu nào sau đây nói về khí lí tưởng là không đúng?

R = 8,31 J/mol.K. Chọn câu trả lời đầy đủ. Áp suất của chất khí tác dụng lên thành bình phụ thuộc vào

A. Khí lí tưởng là khí mà thể tích cả các phân tử có thể bỏ qua

A. thể tích của bình, khối lượng khí và nhiệt độ

B. Khí lí tưởng là khí mà khối lượng của các phân tử khí có thể bỏ qua

B. thể tích của bình, loại chất khí và nhiệt độ

C. Khí lí tưởng là khí mà các phân tử chỉ tương tác khi va chạm

C. loại chất khí, khối lượng khí và nhiệt độ

D. Khí lí tưởng là khí có thể gây áp suất lên thành bình

D. thể tích của bình, số mol khí và nhiệt độ

Câu 2. Khi ấn pittông từ từ xuống để nén khí trong xilanh, thì thông số nào của khí trong xilanh thay đổi?

Câu 10. Khi thổi bong bóng xà phòng, ta quan sát thấy lúc đầu bong bóng bay lên cao rồi dần dần rơi

A. Nhiệt độ khí giảm

B. Áp suất khí tăng

xuống (nếu bong bóng không vỡ giữa chừng). Hãy giải thích hiện tượng và cho biết tại sao bong bóng lại

C. Áp suất khí giảm

D. Khối lượng khí tăng

rơi xuống?

Câu 3. Công thức nào sau đây không liên quan đến các đẳng quá trình? A. p / T = const

B. p / V = const

C. V / T = const

D. p1V1 = p3 V3

Câu 4. Nhiệt độ tuyệt đối tăng gấp đôi, áp suất giảm một nửa thì thể tích khối khí A. tăng 4 lần

B. giảm 4 lần

C. tăng 2 lần

B. giảm 2 lần

C. tăng 2 lần

( 2)

A. Đường thẳng song song với trục hoành B. Đường thẳng song song với trục tung C. Đường hypebol D. Đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ

Lúc đầu, khối khí trong bong bóng xà phòng có nhiệt độ cao hơn không khí (hơi thở ra của

người có nhiệt độ 37 0 C ) và FA > P , làm cho bong bóng bay lên

D. tăng 4 lần

Câu 6. Trong hệ tọa độ ( V, T ) , đường biểu diễn nào say đây là đường đẳng áp?

Bong bóng xà phòng chịu tác dụng của hai lực chính: trọng lực P hướng thẳng đứng xuống

dưới (không đổi) và lực đẩy Acsimet của không khí FA hướng thẳng đứng lên trên

D. giảm 2 lần

Câu 5. Nếu cả áp suất và thể tích của khối khí lí tưởng tăng 2 lần thì nhiệt độ tuyệt đối của khối khí A. không đổi

(1)

( 3) Sau đó, bong bóng xà phòng giảm nhiệt độ do tỏa nhiệt lượng ra không khí và thu nhỏ thể tích bong bóng lại nên FA nhỏ dần đi, còn P không đổi. Đến một lúc nào đó thì FA < P , kết quả là tốc độ đi lên của bong bóng giảm dần rồi từ từ rơi xuống A. (1) sai; ( 2 ) , ( 3) đúng

B. (1) đúng; ( 2 ) , ( 3) sai

C. (1) , ( 2 ) và ( 3) sai

D. (1) , ( 2 ) và ( 3) đúng

Câu 7. Mối liên hệ giữa áp suất, nhiệt độ của một lượng khí trong quá trình nào sau đây không được xác ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

định bằng phương trình trạng thái của khí lí tưởng? A. Nung nóng một lượng khí trong một bình đậy kín

B. Nung nóng một lượng khí trong một bình không đậy kín TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG

10D

DẠNG 1. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN PHƯƠNG TRÌNH CLA-PÊ-RÔN VÀ CÁC ĐẲNG QUÁ TRÌNH ∗

Phương trình Cla-pê-rôn:

∗

Trong quá trình đẳng áp:

Quá trình đẳng áp:

V1 V2 V 1 = ⇒ T2 = T1 2 = ( 273 + 11) = 142 K ∼ −1310 C ⇒ Chọn C T1 T2 V1 2

pV pV pV = hs ⇒ 1 1 = 2 2 T T1 T2

Câu 4. Một quả bóng bay chứa khí hyđrô buổi sáng ở nhiệt độ 20°C có thể tích 2500 cm3. Coi áp suất khí

quyển trong ngày không đổi. Thể tích của quả bóng này vào buổi trưa có nhiệt độ 35°c gần giá trị nào

V1 V2 T = ⇒ V2 = V1 2 T1 T2 T1

nhất sau đây?

Câu 1. Có một lượng khí đựng trong bình. Hỏi áp suất của khí sẽ biến đổi thế nào nếu thể tích của bình

A. 2628 cm3

B. 2728 cm3

C. 2522 cm3

tăng gấp ba lần, còn nhiệt độ thì giảm đi một nửa? A. Áp suất không đổi C. Áp suất tăng gấp 4 lần

Hướng dẫn B. Áp suất tăng gấp đôi

Quá trình đẳng áp:

D. Áp suất giảm đi 6 lần

V1 V2 T 273 + 35 = ⇒ V2 = V1 2 = 2500 = 2627,986 ( cm3 ) ⇒ Chọn A T1 T2 T1 273 + 20

Hướng dẫn

Từ

Câu 5. Nung nóng một lượng không khí trong điều kiện đẳng áp, người ta thấy nhiệt độ của nó tăng thêm

p1V1 p2V2 V2 =3V1 p = → p2 = 1 ⇒ Chọn D T2 =T1 /2 T1 T2 6

3K, còn thể tích tăng thêm 1% thể tích ban đầu. Hãy tính nhiệt độ ban đàu của lượng không khí

Câu 2. Trên hệ trục tọa độ OpT, một khối lượng khí chuyển từ trạng thái (1)

A. 170 C

B. 560 C

C. 27 0 C

sang trạng thái (2) như hình vẽ. Hãy so sánh các thông số của hai trạng thái

D. 360 C

Hướng dẫn

của khối khí đó.

Quá trình đẳng áp:

Hướng dẫn ∗

D. 1629 cm3

Từ trạng thái (1) và (2) dựng các đường vuông góc với các trục Op và OT để xác định áp suất và

nhiệt độ của các trạng thái ta thấy: p 2 > p1 ; T2 > T1

⇒

V1 V2 T V = ⇒ 2= 2 T1 T2 T1 V1

T1 + 3 = 100% + 1% ⇒ T1 = 300 K ∼ 270 ⇒ Chọn C T1

Câu 6. Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế được 40 cm3 khí hiđrô ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ

200 C . Thể tích của lượng khí trên ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 00 C ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 36,8 cm3

B. 36,4 cm3

C. 32,8 cm3

D. 17,9 cm3

Hướng dẫn

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:

∗

Vẽ các đường đẳng tích với các trạng thái (1) và (2) (đi qua gốc tọa độ O)

∗

Vẽ đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ T1 (vuông góc với trục OT), đường đẳng nhiệt này cắt các

đường đẳng tích V2 tại điểm 1’. Với quá trình đẳng nhiệt (ứng với nhiệt độ T1 ) ta có: p1V1 = p '1 V2 mà p1 > p '1 ⇒ V2 > V1

⇒ V0 = 40

p1V1 p0V0 p T = ⇒ V0 = V1 1 0 T1 T0 p0 T1

750 273 = 36,78 ( cm3 ) ⇒ Chọn A 760 273 + 20

Câu 7. Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phan-xi-păng cao 3140 m. Biết rằng mỗi khi lên cao thêm 10 m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg và nhiệt độ trên đình núi là 20 C . Áp suất khí quyển ở

Câu 3. Một khối khí có thể tích 1m , nhiệt độ 11 C . Để giảm thể tích khí còn một nửa khi áp suất không

chân núi là 760 mmHg. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt

đổi cần

độ 00 C là 1, 29 kg / m 3 . 0

A. giảm nhiệt độ đến 5, 4 C

B. tăng nhiệt độ đến 22 C

C. giảm nhiệt độ đến −131 C

D. giảm nhiệt độ đến −11 C Hướng dẫn

A. 0,85 kg / m 3

B. 0,48 kg / m 3

C. 0,75 kg / m 3 Hướng dẫn

D. 0,96 kg / m 3

Vì mỗi khi lên cao thêm 10m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg nên khi lên độ cao 3140m thì áp suất

Câu 11. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn

giảm: 3140 /10 = 314mmHg tức là p 2 = 760 − 314 = 446mmHg

(nhiệt độ 00 C và áp suất là 760 mmHg), sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 100 C và áp suất là 780 mmHg. Thể tích của lượng khí (ở nhiệt độ 100 C và áp suất là 780 mmHg) đã ra khỏi phòng gần giá

Phương trình Cla-pê-rôn: ⇒ D2 = D1

D= pV pm pm p m V = hs  → = hs ⇒ 1 = 2 T TD T1 D1 T2 D2

trị nào nhất sau đây? A. 1,59 m3

T1 p2 273 + 0 446 = 1, 29. = 0,75 ( kg / m3 ) ⇒ Chọn C T2 p1 273 + 2 760

Câu 8. Một bình đựng chất khí có thể tích 2 lít, áp suất 15 atm và nhiệt độ 27 C . Tính nhiệt độ khối khí khi nén khối khí đến thế tích 200 cm3 và áp suất 18 atm.

B. 360 C

C. −2370 C

Thể tích căn phòng: V0 = abc = 8.5.4 = 160 ( m Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:

D. −3360 C

Hướng dẫn

⇒ V1 = 160.

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:

lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 101,3 kPa, nhiệt độ 0 C ) là 1, 29kg / m . Hỏi khi ở 0

trên núi cao, tại đó không khí có áp suất là 79,8 kPa và nhiệt độ −13 C thì thể tích không khí mà người

gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,59 m3

B. 1,79 m3

D. 1,9 lít

D. 1,61 m3

Thể tích căn phòng: V0 = abc = 8.5.4,5 = 180 ( m3 ) Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:

p1V1 p0V0 p T = ⇒ V1 = V0 0 1 T1 T0 p1 T0

p T  ⇒ ∆V1 = V1 − V0 = V0  0 1 − 1 p T  1 0 

pV pV Phương trình Cla-pê-rôn: 1 1 = 0 0 T1 T0

Thể tích không khí thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn:

p0 T1 1 101,3 273 − 13 = = 1,87.10−3 ( m3 ) ⇒ Chọn D p1 T0 645 79,8 273

Câu 10. Một lượng không khí bị giam trong quả cầu đàn hồi có thể tích 2,5 lít ở nhiệt độ 200 C và áp suất

99,75 kPa. Khi nhúng quả cầu vào trong nước có nhiệt độ 50 C thì áp suất của không khí trong đó là

∆V0 = ∆V1

p0 ∆V0 p1∆V1 = T0 T1

p T p T p1 T0  760 283  780 273 = V0  0 1 − 1 1 0 = 180  − 1 = 1,791( m3 ) p0 T1  780 273  760 283  p1 T0  p0 T1

⇒ Chọn B

2.105 Pa . Hỏi thể tích của quả cầu giảm đi bao nhiêu? B. 1,8 lít

C. 2,83 m3 Hướng dẫn

m 2.10−3 1 Thể tích của 2g không khí ở điều kiện tiêu chuẩn: V0 = = = ( m3 ) D 1, 29 645

A. 1,3 lít

p1V1 p0V0 p T = ⇒ V1 = V0 0 1 T1 T0 p1 T0

suất là 780 mmHg. Thể tích của lượng khí (ở nhiệt độ 00 C và áp suất là 760 mmHg) đã ra khỏi phòng

Hướng dẫn

⇒ V1 = V0

)

760 273 + 10 = 161, 608 ( m3 ) ⇒ ∆V1 = V1 − V0 = 1, 608 ( m3 ) ⇒ Chọn D 780 273

ấy phải hít vào trong mỗi nhịp thở gần giá trị nào nhất sau đây? C. 2,5 lít

chuẩn (nhiệt độ 00 C và áp suất là 760 mmHg), sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 100 C và áp

Câu 9. Một vận động viên leo núi trong mỗi nhịp thở luôn luôn hít vào 2g không khí. Biết răng khối

B. 1,8 lít

D. 1,61 m3

Câu 12. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4,5m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu

p1V1 p2V2 p V 18 200 = ⇒ T2 = T1 2 2 = ( 273 = 27 ) = 36 K ∼ −2370 C ⇒ Chọn C T1 T2 p1 V1 15 2.103

A. 1,3 lít

C. 2,82 m3 Hướng dẫn

A. 1270 C

B. 3,41 m3

DẠNG 2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN PHƯƠNG TRÌNH C. 2,5 lít

D. 0,9 lít

CLA-PÊ-RÔN – MEN-ĐÊ-LÊ-EP

Hướng dẫn p (V − ∆V ) pV pV Phương trình trạng thái của khí lí tưởng: 1 1 = 2 2 = 2 1 T1 T2 T2

 p T   99750 273 + 5  ∆V = V 1 − 1 2  = 2,5 1 −  = 1,317 ( lit ) ⇒ Chọn A 2.105 273 + 20  p T   2 1 

∗

Phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ep:

∗

Mật độ phân tử khí tính từ:

pV = nR T

pV N N N p = R⇒ρ = = A T NA V R T

∗

Khối lượng riêng khí tính từ:

pV m m µ p = R⇒D= = T µ V RT

Câu 4. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV / T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Cho bốn bình có cùng dung tích và cùng nhiệt độ đựng các khí khác nhau. Khí ở bình

Câu 1. Cho biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 1 atm và nhiệt độ 00 C ) là

nào có áp suất lớn nhất?

1,29 kg/m3. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV / T = nR

A. Bình 1 đừng 4g khí hiđro

B. Bình 2 đựng 22g khí cacbonic

với R = 8,31 J/mol.K. Coi không khí như một chất khí thuần nhất, hãy tính khối lượng mol của không

C. Bình 3 đừng 7g khí nitơ

D. Bình 4 đựng 4g khí ôxi

khí.

Hướng dẫn

A. 0,041 kg/mol

B. 0,029 kg/mol

C. 0,023 kg/mol

D. 0,026 kg/mol

Hướng dẫn m DV

Từ

n= = pV T 273 µ µ = nR  → µ = DR = 1, 29.8,31. = 0, 029 ( kg / mol ) T p 1, 013.105

⇒ Chọn B Câu 2. Ở độ cao 10km so với mặt đất thì áp suất không khí vào khoảng 30,6 kPa, còn nhiệt độ là 230K. Coi không khí như một khí thuần nhất có khối lượng mol là 28,8 g/mol. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV / T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Khối lượng riêng của không khí tại độ cao đó gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,85 kg/m3

B. 0,46 kg/m3

C. 0,35 kg/m3

D. 0,96 kg/m3

Hướng dẫn m DV

Từ

n= = pV µ p 28,8.10−3 30, 6.103 µ µ = nR  →D = = = 0, 46 ( kg / m3 ) T RT 8,31 230

4  n1 = 2 = 2 ( mol )  n = 22 = 0,5 ( mol ) m pV RT n = µ  2 44 Từ = nR ⇒ p = n  → ⇒ p1 > p2 > p3 > p4 T V n = 7 = 0, 25 ( mol ) 3  28  4 n4 = = 0,125 ( mol ) 32 

⇒ Chọn A Câu 5. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4,5m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu

chuẩn, sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 100 C và áp suất là 780 mmHg. Nếu khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg, nhiệt độ 00 C ) là 1,29 kg/m3 thì khối lượng không khí đã ra khỏi phòng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,59kg

B. 1,79kg

C. 2,31kg Hướng dẫn

⇒ Chọn B Câu 3. Ở độ cao 10km so với mặt đất thì áp suất không khí vào khoảng 30,6 kPa, còn nhiệt độ là 230K.

Thể tích căn phòng: V0 = abc = 8.5.4,5 = 180 ( m3 )

Coi không khí như một khí thuần nhất có khối lượng mol là 28,8 g/mol. Số A-vo-ga-dro là

Cách 1:

N A = 6, 023.10 . Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV / T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Mật độ phân tử của không khí tại độ cao đó gần giá trị nào nhất sau

đây? A. 9,6.1024 phân tử/m3

B. 5,8.1024 phân tử/m3

C. 7,6.1024 phân tử/m3

D. 7,2.1024 phân tử/m3

Phương trình trạng thái của khí lí tưởng: p T  ⇒ ∆V1 = V1 − V0 = V0  o 1 − 1 p T  1 0 

Thể tích không khí thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn:

Hướng dẫn Từ

N ρV n= = N A NA

N p pV = nR → ρ = A T R T

⇒ρ=

6, 023.1023 30, 6.103 = 9, 64.1024 (Phân tử/m3) ⇒ Chọn A 8,31 230

p1V1 p0V0 p T = ⇒ V1 = V0 0 1 T1 T0 p1 T0

∆V0 = ∆V1

p0 ∆V0 p1∆V1 = T0 T1

p T p T p1 T0  760 283  780 273 = V0  0 1 − 1 1 0 = 180  − 1 = 1,791( m3 ) p0 T1  780 273  760 283  p1 T0  p0 T1

Khối lượng không khí đã đi ra khỏi phòng: ∆m = D.∆V0 = 1, 29.1, 791 = 2,31( kg ) ⇒ Chọn C

Cách 2:

D. 1,61kg

Câu 8. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn,

p0V0   nR = T  0 Phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ep:  p  n ' R = 1V1  T1 ⇒

sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 100 C , trong khi áp suất là 780 mmHg. Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg, nhiệt độ 00 C ) là 1,29 kg/m3. Khối lượng

m ' n ' p1 V1 T0 780 273 m = DV0 =1,29.180 = = = .1. = 0,99   → ∆m = m − m ' = 2,31( kg ) m n p0 V0 T1 760 283

⇒ Chọn C

A. 204kg

B. 179kg

Phương trình Cla-pê-rôn:

Câu 6. Tính khối lượng không khí thoát ra khỏi một căn phòng có thể tích V = 60 m3 khi ta tăng nhiệt độ

điều kiện chuẩn (nhiệt độ 273K, áp suất 101,3 kPa) là 1,29 kg/m3 D. 5kg

Thể tích không khí thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn:

∆V0 = ∆V1

Cách 2:

T T   273 273  ⇒ D1 − D2 = D0  0 − 0  ⇒ ∆m = V ( D1 − D2 ) = 60.1, 29  −  = 5, 031( kg )  280 300   T1 T2 

⇒ Chọn D

p0V0   nR = T  0 Phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ep:   n ' R = p1V1  T1

⇒

Câu 7. Cho biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (nhiệt độ 273K, áp suất 101,3 kPa) là

m ' n ' p1 V1 T0 780 273 = = = .1. ⇒ m ' = 204,35 ( kg ) m n p0 V0 T1 760 283

1,29 kg/m3. Khối lượng không khí thoát ra khỏi một căn phòng có thể tích V = 60 m3 khi ta tăng nhiệt độ

⇒ Chọn A

của phòng từ T1 = 280K ở áp suất p1 = 103kPa đến T2 = 300K ở áp suất p 2 = 110kPa là ∆m . Giá trị

Cách 3:

∆m gần giá trị nào nhất sau đây?

Từ

m DV

B. 0,29kg

C. 0,4kg

D. 0,25kg

Hướng dẫn m DV

p T p T p1 T0  760 283  780 273 = V0  0 1 − 1 1 0 = 160  − 1 = 1,592 ( m3 ) p0 T1  780 273  760 283  p1 T0  p0 T1

m ' = m − ∆m = DV0 − D∆V0 = 1, 29 (160 − 1,59 ) = 204,35 ( kg ) ⇒ Chọn A

 D1 p1 T0 T0 = = pV µ p  D0 p0 T1 T1 µ µ Từ = nR  →D = ⇒ T RT  D2 = p2 T0 = T0  D0 p0 T2 T2 m DV n= =

Từ

p0 ∆V0 p1∆V1 = T0 T1

Khối lượng không khí còn lại trong phòng:

Hướng dẫn

A. 0,36kg

)

p T  p0V0 p1V1 V1 =V0 +∆V1 = → ∆V1 = V0  0 1 − 1 T0 T1 p T  1 0 

của phòng từ T1 = 280K đến T2 = 300K ở áp suất 101,3 kPa. Cho biết khối lượng riêng của không khí ở

C. 2kg

Cách 1:

 780 273  ⇒ ∆m = V ( D0 − D1 ) = 180.1, 29  1 −  = 2,31( kg ) ⇒ Chọn C  760 283 

B. 9kg

D. 261kg

Khối lượng khí ban đầu: m = DV0 = 1, 29.160 = 206, 4 ( kg )

m DV

n= =  D p T p T  pV µ p µ µ = nR  →D = ⇒ 1 = 1 0 ⇒ D0 − D1 = D0  1 − 1 0  T RT D0 p0 T1 p 0 T1  

A. 6kg

C. 231kg Hướng dẫn

Thể tích căn phòng: V0 = abc = 8.5.4 = 160 ( m

Cách 3:

Từ

không khí còn lại trong phòng gần giá trị nào nhất sau đây?

p T

n= =  p1 T0 p2 T0  pV µ p D10 = p10 T10 µ µ = nR  →D =  −  D p T → D1 − D2 = D0  T R T D20 = p20 T02  p0 T1 p0 T2 

 103 273 110 273  − ⇒ ∆m = V ( D1 − D2 ) = 60.1, 29   = 0, 24832 ( kg ) ⇒ Chọn D  101,3 280 101,3 300 

n= = pV µ p D p T p T µ µ = nR  →D = ⇒ 1 = 1 0 ⇒ m1 = VD1 = VD0 1 0 T RT D0 p0 T1 p0 T1

⇒ m1 = 160.1, 29.

780 273 = 204,35 ( kg ) ⇒ Chọn A 760 283

Câu 9. Một quả cầu có thể tích V = 0,1m 3 được làm bằng giấy mỏng. Quả cầu có một lỗ hở nhỏ bên dưới và qua lỗ hở này người ta có thể đốt nóng không khí trong quả cầu

đến nhiệt độ T2 = 340K , còn nhiệt độ của không khí xung quanh là T1 = 290K . Áp suất

của không khí bên trong và bên ngoài quả cầu bằng nhau và có giá trị là 100 kPa. Coi không khí như một chất khí thuần nhất có khối lượng riêng bằng 1,29 kg/m3 ở điều kiện

chuẩn

( p0 = 1, 013.105 Pa ; T0 = 273K ).

Biết

khối

suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn:

khí

lý

tưởng với

PV / T = nR

có

mol

có

áp

R = 8,31 J/mol.K. Khối

lượng vỏ bằng giấy của quả cầu là m. Để quả cầu có thể bay lên thì m lớn nhất gần giá

B. 17,6g

C. 23,1g

D. 16,1g

Hướng dẫn ∗

⇒ Chọn C Câu 11. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: PV / T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Hai bình

khóa ban đầu đóng. Khóa này chỉ mở nếu p1 ≥ p 2 + 105 pa . p1 là áp

đầu, bình 1 chứa khí ở áp suất p0 = 0,9.105 pa và nhiệt độ T0 = 300K . Trong bình 2 là chân không.

+ Trọng lực tác dụng lên vỏ có độ lớn: mg + Trọng lực tác dụng lên khối khí chứa trong quả cầu có độ lớn:

Người ta nung nóng đều cả hai bình từ T0 lên nhiệt độ T1 thì khóa k mở lần 1 rồi đóng lại và cứ như vậy khi tăng nhiệt độ đến T = 500K thì áp suất trong bình 1 là p. Giá trị p / T1 gần giá trị nào nhất sau đây?

D2 Vg

A. 528 Pa/K

+ Lực đẩy Acsimet có độ lớn: FA = D1Vg ∗

Để quả cầu có thể bay lên thì: D1Vg ≥ mg + D2Vg ⇒ m ≤ ( D1 − D2 ) V

∗

 D1 p1 T0 105 = =  m DV 5 n= = µ p  D0 p0 T1 1, 013.10 pV µ µ Từ: = nR  →D = ⇒ 5 T RT  D2 = p2 T0 = 10  D0 p0 T2 1, 013.105

B. 521 Pa/K

C. 428 Pa/K

D. 421 Pa/K

Hướng dẫn ∗

273 290

Lần 1 khóa mở p 2 = 0 và p1 = p m = 105 pa . Từ ban đầu cho đến khi khóa mở lần 1, khí trong bình

1 bị nung nóng đẳng tích:

273 340

∗

 D1 = 1,1988 ( kg / m3 )  →  ⇒ m ≤ (1,1988 − 1, 0225 ) 0,1 = 0, 01763 ( kg ) 3  D2 = 1, 0225 ( kg / m )

(

29 V V 36 p = 6 p0 ⇒ p= p0 6 RT0 RT0 29

suất của khí trong bình 1; p 2 là áp suất của khí trong bình 2. Ban

Quả cầu chịu tác dụng của ba lực chính:

D0 =1,29 kg / m3

Tổng số mol trong 3 bình không thay đổi

có thể tích V1 = 40dm 3 và V2 = 0dm3 thông với nhau bằng ống có

trị nào nhất sau đây?

A. 20,4g

∗

)

Câu 10. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: PV / T = nR với

Khóa mở, một ít khí ở bình 1 lọt sang bình 2 làm cho áp suất bình 1 tụt xuống 1 ít nên

∆p = p1 − p2 nhỏ hơn 105 Pa một ít và khóa lại đóng lại. Nhưng tiếp tục nung thì p1 lại tăng, khóa lại mở. Có thể coi như khóa luôn giữ cho chêch lệch áp suất là ∆p = 105 Pa .

∗

⇒ Chọn B

p0 pm p0 =0,9.105 ; pm =105 1000 =  → Tm = K T0 =300 T0 Tm 3

Tới nhiệt độ T = 5000 K thì áp suất trong bình 1 là p, trong bình 2 là ( p − ∆p ) . Gọi n là tổng số

mol khí, n1 và n 2 là số mol khí trong hai bình lúc đó

R = 8,31 J/mol.K. Có ba bình thể tích V1 = V , V2 = 2V , V3 = 3V , thông với nhau nhưng cách nhiệt đối

∗

Lúc đầu, số mol khí trong bình 1 là n; số mol khí trong bình 2 bằng 0

với nhau. Ban đầu các bình chứa khí ở cùng nhiệt độ T0 và áp suất p0 . Người ta hạ nhiệt độ bình 1 xuống

∗

Áp dụng phương trình trạng thái Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ep:

0,5T0 và nâng nhiệt độ bình 2 lên 1,5T0 , bình 3 lên 2T0 . Tính áp suất mới trong các bình.

A. 35p0 / 23

B. 36p0 / 23

C. 36p0 / 29

Từ phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ep:

pV pV = nR ⇒ n = T RT

∗

p (V + 2V + 3V ) V Tổng số mol trong 3 bình lúc đầu: n = 0 = 6 p0 RT0 RT0

∗

Tổng số mol trong 3 bình lúc sau: n = n1 + n2 + n3 =

p0V1 pV = nR ⇒ n = 0 1 T0 RT0

+ Đối với bình 1 lúc sau:

pV1 pV = n1R ⇒ n1 = 1 T RT

D. 35p0 / 29

Hướng dẫn ∗

+ Đối với bình 1 lúc đầu:

pV p.2V p.3V 29 V + + = p R.0,5T0 R.1,5T0 R.2T0 6 RT0

+ Đối với bình 2 lúc sau n = n1 + n2  →

( p − ∆p )V2 T

= n2 R ⇒ n2 =

p0V1 pV1 ( p − ∆p ) V2 0,9.10 .40.10 ⇒ = + 300 RT0 RT RT 5

−3

( p − ∆p )V2 RT

( p − 105 )10.10−3 p.40.10 + 500 500 −3

⇒ p = 1, 4.105 Pa ⇒

b  VD = − 2a = 0, 020  ⇒T = − 2 2 1192326 V + 48145 V + 0 ⇒  c a b Tmax = − b − 4ac = − 48145 − 0 = 486 K 4a 4 ( −1192326 ) 

p = 420 ( Pa / K ) T1

⇒ Chọn D Câu 12. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt

⇒ Chọn D

độ T thỏa mãn: pV / T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử chuyển từ trạng thái 1 ( p1 = 2p 0 , V1 = V0 ) sang trạng thái 2

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG

( p 2 = p 0 , V2 = 2V0 ) với đồ thị là đoạn thẳng cho trên hình vẽ. Trong quá

Câu 1. Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2, 2dm 3 hỗn hợp khí áp suất 1 atm và nhiệt độ 67 0 C .

trình biến đổi, nhiệt độ lớn nhất mà khí có thể đạt được khi thể tích khí là

Pit-tông nén xuống làm cho thể tích của hỗn hợp khí còn 0,36dm3 và áp suất tăng lên tới 14,2 atm. Tính

VD . Giá trị VD gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1,59V0

B. 1, 49V0

C. 1, 65V0

D. 1, 75V0

Hướng dẫn ∗

∗

nhiệt độ của hỗn hợp khí nén.

A. 327 0 C

B. 9240 C

C. 517 0 C

D. 5360 C

Câu 2. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn,

p − p1 V − V1 p − 2 p0 V − V0 p Từ đồ thị: = ⇒ = ⇒ p = − 0 V + 3 p0 p2 − p1 V2 − V1 p2 − 2 p0 2V0 − V0 V0

sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 100 C và áp suất là 780 mmHg. Thể tích của lượng khí (ở nhiệt p =−

p0 V + 3 p0 V0

Từ phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ep với 1 mol khí: pV = RT  →

độ 00 C và áp suất là 760 mmHg) đã ra khỏi phòng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,59m3

B. 3, 41m3

C. 2,83m3

D. 1, 61m 3

b  VD = − = 1,5V0 p0 2 3 p0  2a ⇒T = − V + V + 0 ⇒  2 RV R c T = − b − 4ac 0 b a  D 4a

Câu 3. Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40cm 3 khí hiđro ở áp suất 740 mmHg và nhiệt

⇒ Chọn B

Câu 4. Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40cm 3 khí hiđro ở áp suất 750 mmHg và nhiệt

Câu 13. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ

độ 37 0 C . Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 00 C )

độ 27 0 C . Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 00 C ) A. 26,8cm3

T thỏa mãn: PV / T = nR với R = 8,314 J/mol.K. Người ta chứa 20g khí

A. 34, 76cm3

heli trong một xilanh có pittong rồi cho lượng khí đó biến đổi chậm từ trạng

A. 1,3 lít

B. 1,4 lít

C. 2,5 lít

D. 0,9 lít

Câu 6. Cho biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (nhiệt độ 273K, áp suất 101,3 kPa) là

đạt được gần giá trị nào nhất sau đây? B. 468K

C. 563K

D. 582k

Hướng dẫn 5

p − p1 V − V1 p − 4,1.1, 013.10 V − 32.10 = ⇒ = p2 − p1 V2 − V1 (15,5 − 4,1) .1,013.105 9.10−3 − 32.10−3

Từ phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ep:

1, 29kg / m3 . Khối lượng không khí thoát khỏi một căn phòng có thể tích V = 60m3 khi ta tăng nhiệt độ

của phòng từ T1 = 280K ở áp suất p1 = 103kPa đến T2 = 300K ở áp suất p 2 = 110kPa là ∆m . Giá trị ∆m −3

⇒ p = −495, 65.105V + 20, 014.105 ( N / m 2 ) ∗

D. 25,9cm 3

Hỏi thể tích của quả cầu giảm đi bao nhiêu?

mol của heli là 4g. Trong quá trình biến đổi, nhiệt độ lớn nhất mà khí có thể

Từ đồ thị:

C. 35,9cm 3

D. 35, 4cm 3

suất 92 kPa. Khi nhúng quả cầu vào nước có nhiệt độ 50 C thì áp suất của không khí trong đó là 2.105 Pa .

biến đổi của khí có dạng như hình vẽ, 1 atm = 1, 013.105 N / m 2 , khối lượng

∗

B. 32,5cm 3

C. 32,8cm 3

Câu 5. Một lượng không khí chứa trong một quả cầu đàn hồi có thể tích 2,5 lít, ở nhiệt độ 200 C và áp

thái 1 sang trạng thái 2. Biết trên hệ trục ( p, V ) đồ thị biểu diễn quá trình

A. 486K

B. 36, 4cm3

gần giá trị nào nhất sau đây? A. 6 kg

B. 9 kg

C. 4 kg

D. 5 kg

Câu 7. Có một lượng khí đựng trong bình. Hỏi áp suất của khí sẽ biến đổi thế nào nếu thể tích của bình pV ⇒ p =−495,65.105 V + 20,014.105 = nR  → 20 n = ; R =8,314 T 4

tăng gấp năm lần, còn nhiệt độ thì giảm đi một nửa?

A. Áp suất không đổi

B. Áp suất giảm 10 lần

C. Áp suất tăng gấp 4 lần

D. Áp suất giảm đi 6 lần

A. 1,3 lít

B. 1,8 lít

C. 2,5 lít

D. 1,5 lít

Câu 8. Một khối khí có thể tích 1m , nhiệt độ 15 C . Để giảm thể tích còn một nửa khi áp suất không đổi

Câu 16. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn

cần

(nhiệt độ 00 C và áp suất là 760 mmHg), sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 150 C và áp suất là

A. giảm nhiệt độ đến 5, 40 C

B. tăng nhiệt độ đến 220 C

780 mmHg. Thể tích của lượng khí (ở nhiệt độ 150 C và áp suất là 780 mmHg) đã ra khỏi phòng gần giá

C. giảm nhiệt độ đến −1310 C

D. giảm nhiệt độ đến −1290 C

trị nào nhất sau đây?

Câu 9. Một quả bóng bay chứa khí hiđro buổi sáng ở nhiệt độ 200 C có thể tích 2580cm 3 . Coi áp suất khí

A. 4, 46m3

B. 3, 41m3

C. 2,82m3

D. 1, 61m 3

quyển trong ngày không đổi. Thể tích của quả bóng này vào buổi trưa có nhiệt độ 350 C gần giá trị nào

Câu 17. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4,5m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu

nhất sau đây?

chuẩn (nhiệt độ 00 C và áp suất là 760 mmHg), sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 110 C và áp

A. 2628cm3

B. 2728cm3

C. 2522cm 3

suất là 780 mmHg. Thể tích của lượng khí (ở nhiệt độ 00 C và áp suất là 760 mmHg) đã ra khỏi phòng

D. 2712cm 3

Câu 10. Nung nóng một lượng không khí trong điều kiện đẳng áp, người ta thấy nhiệt độ của nó tăng thêm 3K, còn thể tích tăng thêm 2% thể tích ban đầu. Hãy tĩnh nhiệt độ ban đầu của lượng không khí

A. 27 0 C

B. 560 C

C. −1230 C

D. −1360 C

gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,59m3

B. 1,79m3

C. 2, 42m3

D. 1, 61m 3

Câu 18. Ở độ cao 10km so với mặt đất thì áp suất không khí vào khoảng 30,6 kPa, còn nhiệt độ là 212K.

Câu 11. Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế được 45cm khí hiđro ở áp suất 750 mmHg và nhiệt

Coi không khí như một khí thuần nhất có khối lượng mol là 28,8 g/mol. Biết khối khí lý tưởng có n mol

độ 20 C . Thể tích của lượng khí trên ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 0 C ) gần

có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV / T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Khối lượng riêng của

giá trị nào nhất sau đây?

không khí tại độ cao đó gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 36,8cm

B. 36, 4cm

C. 32,8cm

D. 41, 4cm

A. 0,85kg / m3

Câu 12. Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phan-xi-păng cao 3140m. Biết rằng mỗi khi lên

B. 0, 46kg / m3

C. 0,35kg / m3

D. 0,50kg / m3

Câu 19. Ở độ cao 10km so với mặt đất thì áp suất không khí vào khoảng 30,6 kPa, còn nhiệt độ là 252K.

cao thêm 10m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 6 C . Áp suất khí quyển ở

Coi không khí như một khí thuần nhất có khối lượng mol là 28,8 g/mol. Số A-vo-ga-dro là

chân núi là 760 mmHg. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt

N A = 6, 023.1023 . Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn:

độ 00 C ) là 1, 29kg / m3

pV / T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Mật độ phân tử của không khí tại độ cao đó gần giá trị nào nhất sau

A. 0,85kg / m

B. 0, 74kg / m

C. 0, 75kg / m

D. 0,96kg / m

Câu 13. Một bình đựng chất khí có thể tích 2 lít, áp suất 15 atm và nhiệt độ 47 0 C . Tính nhiệt độ khối khí khi nén khối khí đến thể tích 200cm 3 và áp suất 18 atm

A. 1270 C

B. −234, 60 C

C. −2370 C

D. −3360 C

Câu 14. Một vận động viên leo núi trong mỗi nhịp thở luôn luôn hít vào 2g không khí. Biết răng khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 101,3 kPa, nhiệt độ 00 C ) là 1, 29kg / m3 . Hỏi khi ở trên núi cao, tại đó không khí có áp suất là 99,8 kPa và nhiệt độ −130 C thì thể tích không khí mà người

ấy phải hít vào trong mỗi nhịp thở gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,5 lít

B. 1,8 lít

C. 2,5 lít

A. 9,6.1024 phân tử/m3

B. 8,8.1024 phân tử/m3

C. 7,6.1024 phân tử/m3

D. 7,2.1024 phân tử/m3

Câu 20. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV / T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Cho bốn bình có cùng dung tích và cùng nhiệt độ đựng các khí khác nhau. Khí ở bình nào có áp suất lớn nhất.?

A. Bình 1 đựng 0,4g khí hiđrô

B. Bình 2 đựng 22g khí cacbonic

C. Bình 3 đựng 7g khí nitơ

D. Bình 4 đựng 4g khí ôxi

Câu 21. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4,5m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu D. 1,9 lít

Câu 15. Một lượng không khí bị giam trong quả cầu đàn hồi có thể tích 2,86 lít ở nhiệt độ 200 C và áp suất 99,75 kPa. Khi nhúng quả cầu vào trong nước có nhiệt độ 50 C thì áp suất của không khí trong đó là 2.105 Pa . Hỏi thể tích của quả cầu giảm đi bao nhiêu?

đây?

chuẩn, sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 180 C và áp suất là 780 mmHg. Nếu khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg, nhiệt độ 00 C ) là 1, 29kg / m3 thì khối lưọng không khí đã ra khỏi phòng gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1,59kg

B. 8,79kg

C. 2,31kg

D. 8,63kg

Câu 22. Tính khối lượng không khí thoát ra khỏi một căn phòng có thể tích V = 60 m3 khi ta tăng nhiệt độ của phòng từ T1 = 280K đến T2 = 302K ở áp suất 101,3 kPa. Cho biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (nhiệt độ 273K, áp suất 101,3 kPa) là 1, 29kg / m3 A. 6kg

B. 5,5kg

C. 2kg

D. 5kg

Câu 23. Cho biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (nhiệt độ 273K, áp suất 101,3 kPa) là 1, 29kg / m3 . Khối lượng không khí thoát ra khỏi một căn phòng có thể tích V = 60 m3 khi ta tăng nhiệt

độ của phòng từ T1 = 280K ở áp suất p1 = 103kPa đến T2 = 302K ở áp suất p 2 = 110kPa là ∆m . Giá trị ∆m gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,36kg

B. 0,75kg

C. 0,4kg

D. 0,25kg

Câu 24. Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện tiêu chuẩn, sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 16,10 C , trong khi áp suất là 780 mmHg. Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất 760 mmHg, nhiệt độ 00 C ) là 1, 29kg / m3 . Khối lượng không khí còn lại trong phòng gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 204kg

B. 179kg

C. 200kg

D. 261kg

Câu 25. Một quả cầu có thể tích V = 0, 2 m được làm bằng giấy mỏng. Quả cầu có một lỗ hở nhỏ bên dưới và qua lỗ hở này người ta có thể đốt nóng không khí trong quả cầu đến nhiệt độ T2 = 340K , còn nhiệt độ của không khí xung quanh là T1 = 290K . Áp suất của không khí bên trong và bên ngoài quả cầu bằng nhau và có giá trị là 100 kPa. Coi không khí như một chất khí thuần nhất có khối lượng riêng bằng 1, 29kg / m3 ở điều kiện chuẩn ( p0 = 1, 013.105 Pa ; T0 = 273K ). Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV / T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Khối lượng vỏ bằng giấy của quả cầu là m. Để quả cầu có thể bay lên thì m lớn nhất gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 20,4g

B. 17,6g

C. 23,1g

D. 35,3g

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1C

10C

11D

12B

13B

14A

15D

16A

17C

18D

19B

20B

21D

22B

23B

24C

25D

CHƯƠNG 6: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC BÀI 1. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG TÓM TẮT LÝ THUYẾT + Trong nhiệt động lực học, nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phần tử cấu tạo

C. Nội năng của vật chỉ thay đổi trong quá trình truyền nhiệt, không thay đổi trong quá trình thực hiện công. D. Nội năng là một dạng năng lượng. Câu 6. Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là không đúng?

nên vật. Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U = f (T , V ) .

A. Nhiệt lượng là số đo độ tăng nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.

+ Có thể làm thay đổi nội năng bằng các quá trình thực hiện công, truyền nhiệt.

B. Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.

+ Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình tuyền nhiệt là nhiệt lượng.

C. Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng.

+ Nhiệt lượng mà một chất rắn hoặc chất lỏng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ được tính bằng

D. Nhiệt lượng không phải là nội năng. Câu 7. Câu nào sau đây nói về truyền nhiệt và thực hiện công là không đúng?

công thức: Q = mc∆t . TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Nội năng của một vật A. phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật. B. phụ thuộc vào chỉ nhiệt độ của vật. C. phụ thuộc vào chỉ thể tích của vật. D. không phụ thuộc nhiệt độ và thể tích của vật. Câu 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng A. phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của khối khí.

A. Thực hiện công là quá trình có thể làm thay đổi nội năng của vật. B. Trong thực hiện công có sự chuyển hóa từ nội năng thành cơ năng và ngược lại. C. Trong truyền nhiệt có sự truyền động năng từ phân tử này sang phân tử khác. D. Trong truyền nhiệt có sự chuyển hóa từ cơ năng sang nội năng và ngược lại. Câu 8. Nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật A. ngừng chuyển động.

B. nhận thêm động năng.

C. chuyển động chậm đi.

D. va chạm vào nhau.

Câu 9. Nhiệt độ của vật không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

B. phụ thuộc vào chỉ nhiệt độ của khối khí.

A. Khối lượng của vật.

C. phụ thuộc vào chỉ thể tích của khối khí.

B. Vận tốc của các phân tử cấu tạo nên vật.

D. không phụ thuộc nhiệt độ và thể tích của khối khí.

C. Khối lượng của từng phân tử cấu tạo nên vật.

Câu 3. Nội năng của một vật là A. tổng động năng và thế năng của vật.

D. Vận tốc và khối lượng của từng phân tử cấu tạo nên vật. Câu 10. Nhiệt độ của vật không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

B. tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

A. Khối lượng của vật.

C. tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.

B. Vận tốc của các phân tử cấu tạo nên vật.

D. nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.

C. Khối lượng của từng phân tử cấu tạo nên vật.

Câu 4. Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng? A. Nội năng là một dạng năng lượng.

D. Khoảng cách giữa các phân tử cấu tạo nên vật. Câu 11. Xét hai nhận định sau đây. Nhận định nào đúng?

B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.

(1) Nhiệt độ của vật liên quan đến vận tốc chuyển động của các phân tử, nghĩa là liên quan đến động

C. Nội năng là nhiệt lượng.

năng phân tử.

D. Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi.

(2) Thể tích của vật liên quan đến khoảng cách giữa các phân tử, nghĩa là liên quan đến lực tương tác

Câu 5. Câu nào sau đây nói về nội năng là đúng? A. Nội năng là nhiệt lượng. B. Nội năng của vật A lớn hơn nội năng của vật B thì nhiệt độ của vật A cũng lớn hơn nhiệt độ của vật B.

phân tử và thế năng phân tử. A. Chỉ (1).

B. Chỉ (2).

C. Cả hai đều đúng.

D. Cả hai đều sai.

Câu 12. Xét hai nhận định sau đây. Nhận định nào đúng? (1) Đối với chất rắn thì lực tương tác phân tử rất lớn nên thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là đáng kể vì vật nội năng của vật vừa phụ thuộc vào nhiệt độ, vừa phụ thuộc vào thể tích.

(2) Đối với khí lí tưởng vì lực tương tác phân tử là không đáng kể, nên thế năng phân tử là không đáng

1. A

2. B

3. B

4. C

5. D

6. B

7. D

kể, vì vậy nội năng chỉ phụ thuộc nhiệt độ, không phụ thuộc thể tích.

11. C

12. C

13. D

14. B

15. C

16. C

17. C

A. chỉ (1).

B. chỉ (2).

C. cả hai đều đúng.

8. C

9. A

10. A

D. cả hai đều sai.

Câu 13. Một quả bóng khối lượng 100 g rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 7 m. Sở dĩ bóng không nảy lên được tới độ cao ban đầu là vì một phần cơ năng của quả bóng đã chuyển hóa thành nội năng của

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG

A. chỉ quả bóng và của sân.

B. chỉ quả bóng và không khí.

PHƯƠNG PHÁP CHUNG

C. chỉ mỗi sân và không khí.

D. quả bóng, mặt sân và không khí.

* Nội năng của n mol khí lý tưởng đơn nguyên tử, hai nguyên tử, ba nguyên tử ở nhiệt độ T lần lượt là:

Câu 14. Nhiệt dung riêng của một chất được xác định bằng nhiệt lượng cần cung cấp để làm cho nhiệt độ của một đơn vị khối lượng chất đó tăng thêm 1 K. Đối với khí, nhiệt dung riêng

3 5 6 nRT ;U = nRT và U = nRT . 2 2 2

A. không phụ thuộc quá trình làm nóng khí.

* Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình:

B. của khí trong quá trình đẳng áp lớn hơn trong quá trình đẳng tích.

+ truyền nhiệt là nhiệt lượng: ∆U = Q

C. của khí trong quá trình đẳng áp nhỏ hơn trong quá trình đẳng tích.

+ thực hiện công (là độ giảm cơ năng): ∆U = Wt − Ws

D. của khí trong quá trình đẳng áp và trong quá trình đẳng tích là như nhau.

* Nhiệt lượng mà một chất rắn hoặc chất lỏng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ: Q = mc∆t .

Câu 15. Nhiệt độ của vật nào tăng lên nhiều nhất khi ta thả rơi bốn vật dưới đây có cùng khối lượng và từ cùng một độ cao xuống đất? Coi như toàn bộ độ giảm cơ năng dùng để làm nóng vật. A. Vật bằng nhôm, có nhiệt dung riêng là 880 J/kg.K.

* Nếu hiệu suất của quá trình trao đổi nhiệt là 100% thì Qthu = Qtoa . * Nếu hiệu suất của quá trình trao đổi nhiệt là H thì Qthu = HQtoa .

B. Vật bằng đồng, có nhiệt dung riêng là 380 J/kg.K.

1. Sự thực hiện công

C. Vật bằng chì, có nhiệt dung riêng là 120 J/kg.K.

Câu 1. Biết rằng, nội năng của n mol khí lý tưởng đơn nguyên tử ở nhiệt độ tuyệt đối T là: U =

D. Vật bằng gang, có nhiệt dung riêng là 550 J/kg.K. Câu 16. Gọi D1 , D2 , D3 và D4 lần lượt là khối lượng riêng của thiếc, nhôm, sắt và niken. Biết D2 <

D1 < D3 < D4 . Nội năng của vật nào tăng lên nhiều nhất khi ta thả rơi bốn vật có cùng thể tích từ cùng một

trong đó R = 8,31 J/kgK. Người ta thực hiện công A = 124,65 J lên 2 mol khí lý tưởng đơn nguyên tử thì nhiệt độ của khối khí tăng thêm bao nhiêu độ? Biết trong quá trình đó không có sự truyền nhiệt. A. 10K.

B. 8K.

độ cao xuống đất? Coi như toàn bộ độ giảm cơ năng chuyển hết thành nội năng của vật. A. Vật bằng thiếc.

B. Vật bằng nhôm.

C. Vật bằng niken.

D. Vật bằng sắt.

Câu 17. Câu nào sau đây là đúng? A. Nội năng của một hệ nhất định phải có thế năng tương tác giữa các hạt cấu tạo nên hệ. B. Nhiệt lượng truyền cho hệ chỉ làm tăng tổng động năng của chuyển động nhiệt của các hạt cấu tạo nên hệ. C. Công tác động lên hệ có thể làm thay đổi cả tổng động năng chuyển động nhiệt của các hạt cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa chúng. D. Nói chung, nội năng là hàm của nhiệt độ và thể tích, nên nếu thể tích của hệ đã thay đổi thì nội năng của hệ phải thay đổi.

3 nRT 2

C. 4K.

D. 5K.

Hướng dẫn

3 A 124, 65 * Từ: A = ∆U = nR∆T ⇒ ∆T = = = 5K ⇒ Chọn D. 2 1,5nR 1,5.2.8,31 Câu 2. Một quả bóng khối lượng 100 g rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 7 m. Lấy

g = 9,8m / s 2 . Độ biến thiên nội năng của hệ gồm quả bóng, mặt sân và không khí bằng bao nhiêu? A. 5 J.

B. 3,54 J.

C. 2,94 J.

D. 4,15 J.

Hướng dẫn

* Độ tăng nội năng của hệ bằng độ giảm cơ năng của quả bóng: ∆U = mgh1 − mgh2 = 0,1.9,8(10 − 7) = 2,94( J ) ⇒ Chọn C. Câu 3. Người ta cọ xát hai vật với nhau, nhiệt dung của hai vật bằng nhau và bằng 800 J/K. Sau 1 phút

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

người ta thấy nhiệt độ của mỗi vật tăng thêm 30 K. Công suất trung bình của việc cọ xát bằng A. 1080 W.

B. 980 W.

C. 480 W.

D. 800 W.

Hướng dẫn

* Toàn bộ công cọ xát chuyển hết thành nhiệt: A = Q ⇒ Pt = C1∆T1 + C2 ∆T2

* Nhiệt lượng tăng thêm bằng công của lực cản không khí và bằng độ giảm cơ năng:

⇒ P.60 = 800.30 + 800.30 ⇒ P = 800(W ) ⇒ Chọn D.

1 1 Q = mgh − mv 2 ⇒ mc∆T = mgh − mv 2 2 2

Câu 4. Xác định độ biến thiên nhiệt độ của nước rơi từ độ cao 96 m xuống và đập vào cánh tuabin làm

quay máy phát điện, biết rằng 50% thế năng của nước biến thành nội năng của nước. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K. Lấy g = 9,8m / s 2 . A. 1,25 K.

B. 1,42 k.

⇒ ∆T =

Câu 8. Có hai quả cầu bằng chì giống nhau có nhiệt dung riêng là c, chuyển động đến va chạm mềm trực C. 0,11 K.

D. 0,18 K.

Hướng dẫn

diện với tốc độ lần lượt là v và 2v. Cho rằng, toàn bộ phần cơ năng bị giảm chuyển thành nội năng của hai quả cầu. Độ tăng nhiệt độ ∆t của hai quả cầu.

* Nhiệt lượng tăng thêm: Q = Hmgh ⇒ mc∆T = Hmgh A.

Hgh 0,5.9,8.96 ⇒ ∆T = = = 0,1123K ⇒ Chọn C. c 4190 Câu 5. Một viên đạn bằng bạc có khối lượng 2 g đang bay với tốc độ 200 m/s thì va chạm vào một bức

tường gỗ. Nhiệt dung riêng của bạc là 234 J/(kg.K). Nếu coi viên đạn không trao đổi nhiệt với bên ngoài và toàn bộ công cản của bức tường chỉ dùng để làm nóng viên đạn thì nhiệt độ của viên đạn sẽ tăng thêm bao nhiêu độ? A. 91,25 K.

B. 85,47 K.

gh − 0,5v 2 10.500 − 0,5.502 = = 8,15K ⇒ Chọn B. c 460

C. 87,15 K.

D. 89,18 K.

7v 2 . 8c

9v 2 7c

11v 2 7c

Hướng dẫn * Từ: m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2 )V ⇒ (m + m)V = −mv + 2mv ⇒ V = 0,5v

* Độ giảm cơ năng bằng nhiệt lượng tăng thêm: 1 1 1 m1v12 + m2 v2 2 − (m1 + m2 )V 2 = (m1 + m2 )c∆t 2 2 2 ⇒

Hướng dẫn

9v 2 . 8c

1 2 1 1 9v 2 mv + m(2v) 2 − (2m)(0,5 v) 2 = (2 m)c∆t ⇒ ∆t = ⇒ Chọn A. 2 2 2 8c

* Nhiệt lượng tăng thêm bằng bằng cơ năng ban đầu của viên đạn:

Câu 9. Một viên đạn chì phải có tốc độ tối thiểu là bao nhiêu để khi nó va chạm vào vật cản cứng thì

1 1 0,5v 2 0,5.2002 Q = mv 2 ⇒ mc∆T = mv 2 ⇒ ∆T = = = 85, 47 K ⇒ Chọn B. 2 2 c 234

nóng chảy hoàn toàn? Cho rằng 80% động năng của viên đạn chuyển thành nội năng của nó khi va chạm;

Câu 6. Một vật khối lượng 1 kg trượt trên một mặt phẳng nghiêng dài 0,80 m đặt nghiêng 30° . Ở đỉnh

của mặt phẳng nghiêng, vận tốc của vật bằng 0; trượt tới chân mặt phẳng nghiêng, tốc độ của vật đạt 1,2

nhiệt độ của viên đạn trước khi va chạm là 127°C . Cho biết nhiệt dung riêng của chì là c = 130 J/kg.K;

nhiệt độ nóng chảy của chì là 327°C , nhiệt nóng chảy riêng của chì là λ = 25 kJ/kg. A. 357 m/s.

B. 324 m/s.

m/s. Lấy g = 10m / s 2 . Tính nhiệt lượng do vật tỏa ra do ma sát. A. 5 J.

B. 3,28 J.

C. 2,94 J.

D. 4,15 J.

Hướng dẫn

* Nhiệt lượng tăng thêm bằng công của lực cản và bằng độ giảm cơ năng:

2 2 (c∆T + λ ) = (130.(327 − 127) + 25000) = 357(m / s ) ⇒ Chọn A. H 0,8

Câu 10. Trong một xilanh đặt nằm ngang có một lượng không khí thể tích 2,73 dm 3 ở điều kiện chuẩn (

⇒ Chọn B. Câu 7. Trong một thí nghiệm, người ta thả rơi tự do một mảnh thép từ độ cao 500 m, khi tới mặt đất nó

có tốc độ 50 m/s. Cho biết nhiệt dung riêng của thép c = 460 J/kg.K và lấy g = 10m / s 2 . Mảnh thép đã nóng thêm bao nhiêu độ khi chạm đất, nếu cho rằng toàn bộ công cản của không khí chỉ dùng để làm nóng mảnh thép?

nhiệt độ 0°C , áp suất 101,3 kPa). Người ta hơ nóng xilanh sao cho nhiệt độ tăng thêm 40°C và pit – tông dịch chuyển đều trong khi áp suất của không khí trong xilanh coi như không đổi. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và xilanh. Công do lượng khí sinh ra khi dãn nở gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 65 J.

B. 38 J.

C. 40 J. Hướng dẫn

B. 8,15 K.

C. 7,15 K.

D. 457 m/s.

1 * Phương trình cân bằng: H . mv 2 = mc∆T + mλ 2 ⇒v=

1 1 1 Q = mgh − mv 2 = mgL sin 30° − mv 2 = 1.10.0,8sin 30° − .1.1, 22 = 3, 28( J ) 2 2 2

A. 9,25 K.

C. 352 m/s. Hướng dẫn

D. 9,18 K.

D. 45 J.

* Quá trình đẳng áp:

Câu 5. Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128 g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8, 4°C . Người

V1 V2 V2 − V1 = = T1 T2 T2 − T1

ta thả một miếng kim loại khối lượng 192 g đã nung nóng tới 100°C vào nhiệt lượng kế. Biết nhiệt độ khi

T −T 40 ⇒ ∆V = V2 − V1 = V1 2 1 = 2, 73.10−3 = 4.10−4 (m3 ) T1 273

bắt đầu sự cân bằng nhiệt là 21,5°C . Cho nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/kg.K; của đồng thau là 0,128.103 J/kg.K. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của chất làm miếng

* Công do lượng khí sinh ra khi dãn nở: A ' = F ∆h = pS ∆h = p∆V

kim loại gần giá trị nào nhất sau đây?

⇒ A ' = 101,3.103.4.10−4 = 40,52( J ) ⇒ Chọn C.

A. 977 J/kg.K

B. 787 J/kg.K.

2. Sự truyền nhiệt Câu 1. Tính nhiệt lượng tỏa ra khi một miếng sắt có khối lượng 2 kg ở nhiệt độ 500°C hạ xuống còn 40°C . Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/kg.K.

A. 219880 J.

C. 777 J/kg.K.

D. 577 J/kg.K.

Hướng dẫn

B. 439760 J.

C. 879520 J.

D. 109940 J.

* Phương trình cân bằng nhiệt: (m1c1 + m2c2 )(t − t12 ) = m3c3 (t3 − t ) ⇒ (0, 21.4180 + 0,128.128)(21,5 − 8, 4) = 0,192.c3 (100 − 21,5) ⇒ c3 = 777,19( kg / JK ) ⇒ Chọn C.

Hướng dẫn * Nhiệt lượng tỏa ra: Q = mc∆t = 2.478(500 − 40) = 439760( J ) ⇒ Chọn B.

Câu 6. Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50 g ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt

Câu 2. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng 5 kg nước từ nhiệt độ 20°C lên 100°C . Biết nhiệt

lượng kế có nhiệt dung 50 J/K (nhiệt lượng cần để làm cho vật nóng thêm lên 1°C ) chứa 100 g nước ở 14°C . Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi

dung riêng của nước là 4,18.10 J/kg.K.

A. 1672.103 J.

B. 1267.103 J.

C. 3344.103 J.

D. 836.103 J.

trường bên ngoài. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K; của kẽm là 337 J/kg.K; của chì là 126 J/kg.K. Khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên lần lượt là mk và mch . Giá trị của

Hướng dẫn * Nhiệt lượng cần cung cấp: Q = mc∆t = 5.4180(100 − 20) = 1672.103 ( J ) ⇒ Chọn A.

Câu 3. Tính nhiệt lượng cần thiết để đun 5 kg nước từ 15°C đến 100°C trong một cái thùng bằng sắt có

nào nhất sau đây? A. 10.

B. 0,7.

khối lượng 1,5 kg. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K và của sắt là 460 J/kg.K

A. 1843650 J.

B. 1883650 J.

C. 1849650 J.

D. 1743650 J.

Hướng dẫn * Nhiệt lượng cần cung cấp: Q = (m1c1 + m2 c2 )∆t

Câu 4. Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20°C . Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K); của nước là 4,18.103 J/(kg.K); của sắt là 0, 46.103 J/(kg.K). Nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 19°C .

B. 23°C .

C. 28°C . Hướng dẫn

* Phương trình cân bằng nhiệt: (m1c1 + m2c2 )(t − t12 ) = m3c3 (t3 − t ) ⇒ (0,118.4180 + 0,5.896)(t − 20) = 0, 2.460(75 − t ) ⇒ t = 24,9°C ⇒ Chọn D.

D. 25°C .

C. 9.

D. 0,1.

Hướng dẫn * Phương trình cân bằng nhiệt: (Cnlk + mn cn )(t − t12 ) = (mk ck + mch cch )(t3 − t ) ⇒ (50 + 0,1.4180)(18 − 14) = (mk .337 + mch .126)(136 − 18)

⇒ mk .337 + mch .126 =

⇒ Q = (5.4200 + 1,5.460)(100 − 15) = 1843650( J ) ⇒ Chọn A.

mk gần giá trị mch

936 mk + mch = mhk =50.10−3 mk = 0, 04533 m  → ⇒ k = 9, 7 59 mch = 0, 00467 mch

⇒ Chọn A.

Câu 7. Để xác định nhiệt độ của một cái lò, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 22,3 g. Khi

miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15°C . Nhiệt độ của nước tăng lên tới 22,5°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.K); của nước là 4180 J/(kg.K). Nếu bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế thì nhiệt độ của lò gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1346°C .

B. 1423°C .

C. 1408°C . Hướng dẫn

* Phương trình cân bằng nhiệt: (0 + mn cn )(t − t12 ) = ms cs (ts − t ) ⇒ (0 + 0, 45.4180)(22,5 − 15) = 0,0223.478(ts − 22,5) ⇒ t s = 1345,98°C .

D. 1525°C .

⇒ Chọn A. Câu 8. Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 22,3 g. Khi

* Quá trình đẳng tích nên:

p1 p2 p = ⇒ T2 = T1 2 = (273 + 27).5 = 1500 K T1 T2 p1

miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế có khối

⇒ ∆T = T2 − T1 = 1200 K ⇒ ∆U = Q = cv m∆T = 742.14.10−3.1200 = 12, 4656.103 ( J )

lượng 200 g có chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15°C thì nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế tăng lên đến

⇒ ∆U + Q = 24,9312.103 ( J ) ⇒ Chọn B.

22,5°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Cho nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/kg.K; của

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG

chất làm nhiệt lượng kế là 418 J/kg.K; của nước là 4,18.103 J/kg.K. Nhiệt độ của lò gần giá trị nào nhất

Câu 1. Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 4 kg nước ở nhiệt độ 20°C . Người ta thả vào bình một

sau đây?

miếng sắt có khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 500°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên

A. 1559°C .

B. 1423°C .

C. 1408°C .

D. 1525°C .

Hướng dẫn

ngoài. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/kg.K; của nước là 4,18.103 J/kg.K; của sắt là 0, 46.103 J/kg.K. Nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt gần giá trị nào nhất sau đây?

* Phương trình cân bằng nhiệt: (mnlk cnlk + mn cn )(t − t12 ) = ms cs (ts − t )

A. 19°C .

B. 23°C .

C. 28°C .

D. 43°C .

⇒ (0, 2.418 + 0, 45.4180)(22,5 − 15) = 0, 0223.478(t s − 22,5) ⇒ t s = 1404,8°C .

Câu 2. Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 70 g ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt

⇒ Chọn C.

lượng kế có nhiệt dung 50 J/K (nhiệt lượng cần để làm cho vật nóng thêm lên 1°C ) chứa 100 g nước ở

Câu 9. Để xác định nhiệt độ của một cái lò, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 22,3 g. Khi

14°C . Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi

miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế chứa 450 g

trường bên ngoài. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K; của kẽm là 337 J/kg.K; của chì là 126

nước ở nhiệt độ 15°C . Nhiệt độ của nước tăng lên tới 23,5°C . Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478

J/kg.K. Khối lượng của kẽm và chì trong hợp kim trên lần lượt là mk và mch . Giá trị của

J/(kg.K), của nước là 4180 J/(kg.K). Nếu bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế thì từ số liệu xác định được nhiệt độ của lò là t0 . Thực ra nhiệt lượng kế có khối lượng là 200 g và làm bằng chất có nhiệt

dung riêng là 418 J/(kg.K). Hỏi nhiệt độ xác định t0 sai bao nhiêu phần trăm so với nhiệt độ của lò? A. 4,5 %.

B. 8,3 %.

C. 5,2 %.

D. 4,2 %.

nào nhất sau đây? A. 10.

B. 0,7.

C. 9.

D. 0,1.

Câu 3. Biết rằng, nội năng của n mol khí lý tưởng phân tử gồm hai nguyên tử ở nhiệt độ tuyệt đối T là: U=

Hướng dẫn

mk gần giá trị mch

5 nRT trong đó R = 8,31 J/kg.K. Người ta thực hiện công A = 124, 65 J lên 2 mol khí lý tưởng phân 2

(0 + mn cn )(t − t12 ) = ms cs (t0 − t ) * Phương trình cân bằng nhiệt:  (mnlk cnlk + mn cn )(t − t12 ) = ms cs (t s − t )

sự truyền nhiệt.

(0 + 0, 45.4180)(23,5 − 15) = 0, 0223.478(t0 − 23,5) ⇒ t 0 = 1523, 44°C ⇒ (0, 2.418 + 0, 45.4180)(23,5 − 15) = 0,0223.478(ts − 23,5) ⇒ t s = 1590,11°C

Câu 4. Một quả bóng khối lượng 100 g rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 6 m. Lấy

⇒

tử gồm hai nguyên tử thì nhiệt độ của khối khí tăng thêm bao nhiêu độ? Biết trong quá trình đó không có

A. 3K.

B. 8K.

C. 4K.

D. 5K.

g = 9,8m / s 2 . Độ biến thiên nội năng của hệ gồm quả bóng, mặt sân và không khí bằng bao nhiêu?

t s − t0 = 4, 2% ⇒ Chọn D. ts

A. 5 J.

B. 3,54 J.

C. 2,94 J.

D. 3,92 J.

Câu 10. Một bình chứa 14 g khí nitơ ở nhiệt độ 27°C và áp suất 1 atm. Sau khi hơ nóng, áp suất trong

Câu 5. Người ta cọ xát hai vật với nhau, nhiệt dung của hai vật lần lượt là 600 J/K và 800 J/K. Sau 1

bình chứa khí tăng lên tới 5 atm. Biết nhiệt dung riêng của nitơ trong quá trình nung nóng đẳng tích là

phút người ta thấy nhiệt độ của mỗi vật tăng thêm 30K. Công suất trung bình của việc cọ xát bằng

cv = 742 J/(kg.K). Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể . Nhiệt lượng cần cung cấp cho khí nitơ

là Q và độ tăng nội năng của khí là ∆U . Giá trị của ( Q + ∆U ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 64 kJ.

B. 25 kJ.

C. 32 kJ. Hướng dẫn

D. 42 kJ.

A. 1080 W.

B. 980 W.

C. 700 W.

D. 800 W.

Câu 6. Xác định độ biến thiên nhiệt độ của nước rơi từ độ cao 96 m xuống và đập vào cánh tuabin làm quay máy phát điện, biết rằng 60% thế năng của nước biến thành nội năng của nước. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K. Lấy g = 9,8m / s 2 .

A. 1,25 K.

B. 1,42 K.

C. 0,11 K.

D. 0,13K.

Câu 7. Một viên đạn bằng bạc có khối lượng 2 g đang bay với tốc độ 220 m/s thì va chạm vào một bức

A. 1672.103 J.

B. 1267.103 J.

C. 1463.103 J.

D. 836.103 J.

tường gỗ. Nhiệt dung riêng của bạc là 234 J/(kg.K). Nếu coi viên đạn không trao đổi nhiệt với bên ngoài

Câu 15. Tính nhiệt lượng cần thiết để đun 5 kg nước từ 25°C đến 100°C trong một cái thùng bằng sắt

và toàn bộ công cản của bức tường chỉ dùng để làm nóng viên đạn thì nhiệt độ của viên đạn sẽ tăng thêm

có khối lượng 1,5 kg. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của nước là

bao nhiêu độ?

4200 J/kg.K và của sắt là 460 J/kg.K.

A. 91,25 K.

B. 85,47 K.

C. 87,15 K.

D. 103,42 K.

A. 1843650 J.

B. 1626750 J.

C. 1849650 J.

D. 1743650 J.

Câu 8. Một vật khối lượng 1 kg trượt trên một mặt phẳng nghiêng dài 0,8 m đặt nghiêng 30°C . Ở đỉnh

Câu 16. Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,12 kg nước ở nhiệt độ 30°C . Người ta thả vào bình

của mặt phẳng nghiêng, vận tốc của vật bằng 0; trượt tới chân mặt phẳng nghiêng, tốc độ của vật đạt 1,4

một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên

m/s. Lấy g = 10m / s 2 . Tính nhiệt lượng do vật tỏa ra do ma sát.

ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K); của nước là 4,18.103 J/(kg.K); của sắt là 0, 46.103

A. 3,02 J.

B. 3,28 J.

C. 2,94 J.

D. 4,15 J.

Câu 9. Trong một thí nghiệm, người ta thả rơi tự do một mảnh thép từ độ cao 500 m, khi tới mặt đất nó

J/(kg.K). Nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 49°C .

B. 34°C .

C. 38°C .

D. 35°C .

có tốc độ 40 m/s. Cho biết nhiệt dung riêng của thép c = 460 J/kg.K và lấy g = 10m / s 2 . Mảnh thép đã

Câu 17. Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128 g chứa 210 g nước ở nhiệt độ 8, 4°C . Người

nóng thêm bao nhiêu độ khi chạm đất, nếu cho rằng toàn bộ công cản của không khí chỉ dùng để làm

ta thả một miếng kim loại khối lượng 184 g đã nung nóng tới 100°C vào nhiệt lượng kế. Biết nhiệt độ khi

nóng mảnh thép?

bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,5°C . Cho nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/(kg.K); của đồng

A. 9,25 K.

B. 8,15 K.

C. 7,15 K.

D. 9,13 K.

Câu 10. Có hai quả cầu bằng chì giống nhau có nhiệt dung riêng là c, chuyển động đến va chạm mềm trực diện với tốc độ lần lượt là v và 3v. Cho rằng, toàn bộ phần cơ năng bị giảm chuyển thành nội năng của hai quả cầu. Độ tăng nhiệt độ ∆t của hai quả cầu.

9v 2 . 8c

7v 2 . 8c

9v 2 . 7c

2v 2 . c

Câu 11. Một viên đạn chì phải có tốc độ tối thiểu là bao nhiêu để khi nó va chạm vào vật cản cứng thì nóng chảy hoàn toàn? Cho rằng 70% động năng của viên đạn chuyển thành nội năng của nó khi va chạm; nhiệt độ của viên đạn trước khi va chạm là 127°C . Cho biết nhiệt dung riêng của chì là c = 130 J/kg.K; nhiệt độ nóng chảy của chì là 327°C , nhiệt nóng chảy riêng của chì là λ = 25 kJ/kg.

A. 357 m/s.

B. 382 m/s.

C. 352 m/s.

D. 457 m/s.

Câu 12. Trong một xilanh đặt nằm ngang có một lượng không khí thể tích 5,46 dm 3 ở điều kiện chuẩn (nhiệt độ 0°C , áp suất 101,3 kPa). Người ta hơ nóng xilanh sao cho nhiệt độ tăng thêm 40°C và pit – tông dịch chuyển đều trong khi áp suất của không khí trong xilanh coi như không đổi. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và xilanh. Công do lượng khí sinh ra khi dãn nở gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 65 J.

B. 38 J.

C. 40 J.

D. 81 J.

Câu 13. Tính nhiệt lượng tỏa ra khi một miếng sắt có khối lượng 2 kg ở nhiệt độ 500°C hạ xuống còn 80°C . Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/kg.K.

A. 219880 J.

B. 439760 J.

C. 401520 J.

D. 109940 J.

Câu 14. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng 5 kg nước từ nhiệt độ 30°C lên 100°C . Biết nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/kg.K.

thau là 0,128.103 J/(kg.K). Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 977 J/kg.K.

B. 787 J/kg.K.

C. 777 J/kg.K.

D. 811 J/kg.K.

Câu 18. Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 80g ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung 50 J/K (nhiệt lượng cần để làm cho vật nóng thêm lên 1K) chứa 100 g nước ở 14°C . Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi

mk gần giá trị mch

nào nhất sau đây? A. 10.

B. 0,7.

C. 9.

D. 0,5.

Câu 19. Để xác định nhiệt độ của một cái lò, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 23 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15°C . Nhiệt độ của nước tăng lên tới 22,5°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.K), của nước là 4180 J/(kg.K). Nếu bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế thì nhiệt độ của lò gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1346°C .

B. 1305°C .

C. 1408°C .

D. 1525°C .

Câu 20. Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 23 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế có khối lượng 200 g chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15°C thì nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế tăng lên đến 22,5°C . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.K),

của chất làm nhiệt lượng kế là 418 J/(kg.K), của nước 4,18. 103 J/(kg.K), của nước là 4,18.103 J/kg.K. Nhiệt độ của lò gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1559°C .

B. 1423°C .

C. 1408°C .

D. 1362°C .

Câu 21. Để xác định nhiệt độ của một cái lò, người ta đưa vào lò một miếng sắt khối lượng 23 g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào một nhiệt lượng kế chứa 450 g nước ở nhiệt độ 15°C . Nhiệt độ của nước tăng lên tới 23,5°C . Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/(kg.K), của nước là 4180 J/(kg.K). Nếu bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế thì từ số liệu xác

định được nhiệt độ của lò là t0 . Thực ra nhiệt lượng kế có khối lượng là 200 g và làm bằng chất có nhiệt dung riêng là 418 J/(kg.K). Hỏi nhiệt độ xác định t0 sai bao nhiêu phần trăm so với nhiệt độ của lò?

A. 4,5%.

B. 8,3 %.

C. 5,2 %.

D. 4,2 %.

Câu 22. Một bình chứa 14 g khí nitơ ở nhiệt độ 27°C và áp suất 1 atm. Sau khi hơ nóng, áp suất trong bình chứa khí tăng lên tới 4 atm. Biết nhiệt dung riêng của nitơ trong quá trình nung nóng đẳng tích là cv = 742 J/(kg.K). Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể. Nhiệt lượng cần cung cấp cho khí nitơ là Q và độ tăng nội năng của khí là ∆U . Giá trị của ( Q + ∆U ) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 19 kJ.

B. 25 kJ.

C. 9 kJ.

D. 12 kJ.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1. B

2. B

3. A

4. D

5. C

6. D

7. D

8. A

9. D

10. D

11. B

12. D

13. C

14. C

15. B

16. B

17. D

18. D

19. B

20. D

21. D

22. A

BÀI 2. CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

B. Quá trình đẳng áp. C. Quá trình đẳng tích.

TÓM TẮT LÝ THUYẾT + Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ

D. Cả ba quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp và đẳng tích. Câu 8. Khí thực hiện công trong quá trình nào sau đây?

nhận được.

∆U = A + Q

A. Nhiệt lượng khí nhận được lớn hơn độ tăng nội năng của khí.

Quy ước về dấu: Q > 0 : hệ nhận nhiệt lượng; Q < 0 : hệ truyền nhiệt lượng; A > 0 : hệ nhận công; A < 0 :

B. Nhiệt lượng khí nhận được nhỏ hơn độ tăng nội năng của khí.

hệ thực hiện công.

C. Nhiệt lượng khí nhận được bằng độ tăng nội năng của khí.

+ Nguyên lí II nhiệt động lực học: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn. + Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học. + Hiệu suất của động cơ nhiệt: H =

A. chuyển hết sang công mà khí sinh ra.

A′ Q1 − Q2′ = <1. Q1 Q1

B. chuyển hết thành nội năng của khí.

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

C. một phần dùng để làm tăng nội năng và phần còn lại biến thành công mà khí sinh ra.

Câu 1. Trong các hệ thức sau, hệ thức nào diễn tả quá trình nung nóng khí trong một bình kín khi bỏ B. ∆U = Q + A

C. ∆U = 0

D. ∆U = Q

Câu 2. Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức ∆U = A + Q phải có giá

trị nào sau đây? A. Q < 0 và A > 0

B. Q > 0 và A > 0

C. Q > 0 và A < 0

D. Q < 0 và A < 0

Câu 3. Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng? A. ∆U = Q với Q > 0

B. ∆U = Q + A với A > 0

C. ∆U = Q + A với A < 0

D. ∆U = Q với Q < 0

Câu 12. Một lượng khí được dãn từ thể tích V1 đến thể tích V2 ( V2 > V1 ). Trong quá trình nào lượng khí

thực hiện công ít nhất? A. Trong quá trình dãn đẳng áp.

D. Nhiệt có thể tự truyền giữa hai vật có cùng nhiệt độ.

B. Trong quá trình dãn đẳng nhiệt.

Câu 5. Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình nén khí đẳng nhiệt? A. Q + A = 0 với A < 0

B. ∆U = Q + A với ∆U > 0; Q < 0; A > 0

C. Q + A = 0 với A > 0

D. ∆U = A + Q với A > 0; Q < 0

Câu 6. Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình nén khí đẳng nhiệt?

C. Trong quá trình dãn đẳng áp rồi đẳng nhiệt. D. Trong quá trình dãn đẳng nhiệt rồi đẳng áp. Câu 13. Khí thực hiện công trong quá trình nào sau đây? A. Nhiệt lượng mà khí nhận được lớn hơn độ tăng nội năng của khí.

D. ∆U = A với A < 0

Câu 7. Hệ thức ∆U = Q là hệ thức của nguyên lí 1 NĐLH áp dụng cho quá trình nào sau đây của khí lí A. Quá trình đẳng nhiệt.

Câu 11. Trong quá trình đẳng áp, toàn bộ nhiệt lượng mà khí nhận được

D. được giữ nguyên nhiệt lượng đó trong khối khí và không làm tăng nội năng.

C. Nhiệt có thể tự truyền từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn.

tưởng?

D. được giữ nguyên nhiệt lượng đó trong khối khí và không làm tăng nội năng.

C. một phần dùng để làm tăng nội năng và phần còn lại biến thành công mà khí sinh ra.

B. Nhiệt không thể tự truyền từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn.

C. ∆U = A với A > 0

C. một phần dùng để làm tăng nội năng và phần còn lại biến thành công mà khí sinh ra.

B. chuyển hết thành nội năng của khí.

A. Nhiệt vẫn có thể truyền từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn.

B. ∆U = Q với Q < 0

A. chuyển hết sang công mà khí sinh ra. B. chuyển hết thành nội năng của khí.

A. chuyển hết sang công mà khí sinh ra.

Câu 4. Câu nào sau đây nói về truyền nhiệt là không đúng?

A. ∆U = Q với Q > 0

D. được giữ nguyên nhiệt lượng đó trong khối khí và không làm tăng nội năng. Câu 10. Trong quá trình đẳng tích, toàn bộ nhiệt lượng mà khí nhận được

qua sự nở vì nhiệt của bình? A. ∆U = A

D. Nhiệt lượng khí nhận được lớn hơn hoặc bằng độ tăng nội năng của khí. Câu 9. Trong quá trình đẳng nhiệt, toàn bộ nhiệt lượng mà khí nhận được

B. Nhiệt lượng mà khí nhận được nhỏ hơn độ tăng nội năng của khí. C. Nhiệt lượng mà khí nhận được bằng độ tăng nội năng của khí. D. Nhiệt lượng mà khí nhận được có thể lớn hoặc nhỏ hơn nhưng không thể bằng độ tăng nội năng của

khí.

Câu 14. Trường hợp nào dưới đây làm biến đổi nội năng không do thực hiện công? A. Mài dao

B. Đóng đinh

C. Khuấy nước

D. Nung sắt trong lò

Câu 15. Cho hai viên bi bằng thép giống nhau, rơi từ cùng một độ cao. Viên thứ nhất rơi xuống đất

mềm, còn viên thứ hai rơi xuống sàn đá rồi nảy lên đến độ cao nào đó và người ta bắt lấy nó thì A. hai viên nóng lên bằng nhau.

B. viên 1 nóng lên nhiều hơn.

C. viên 2 nóng lên nhiều hơn.

D. hai viên lạnh xuống.

Câu 16. Pit-tông được đẩy từ vị trí A đến vị trí B (xem hình vẽ) để nén khí trong đó bằng hai cách:

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

11C

12B

13A

14D

15B

16B

17A

18C

19D

10B

(1) Đẩy rất chậm từ A đến B. (2) Đẩy rất nhanh từ A đến rồi chờ cho trạng thái khí ổn định. Các trạng thái đầu và cuối của khí trong hai cách trên là như nhau và được

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG

biểu thị bằng hai điểm A1 và B1 trên đồ thị p-V.

Phương pháp:

Cho biết công nén trong quá trình nào lớn hơn?

* Nguyên lí I nhiệt động lực học: ∆U = A + Q .

A. Cách 1

B. Cách 2

Quy ước dấu: Q > 0 : hệ nhận nhiệt lượng; Q < 0 : hệ truyền nhiệt lượng; A > 0 : hệ nhận công; A < 0 : hệ

C. Hai cách như nhau.

D. Không thể kết luận được

thực hiện công.

Câu 17. Làm biến đổi một lượng khí từ trạng thái 1 sang trạng thái 2, biết rằng ở trạng thái 2 cả áp suất

và thể tích của lượng khí đều lớn hơn ở trạng thái 1. Trong những cách làm biến đổi lượng khí sau đây, cách nào lượng khí sinh công nhiều nhất? A. Đun nóng khí đẳng tích rồi đun nóng đẳng áp. B. Đun nóng khí đẳng áp rồi đun nóng đẳng tích. C. Đun nóng khí sao cho cả thể tích và áp suất của khí đều tăng tuyến tính và liên tục từ trạng thái 1 đến

trạng thái 2. D. Đun nóng khí sao cho cả thể tích và áp suất của khí đều tăng không tuyến tính và liên tục từ trạng

thái 1 đến trạng thái 2. Câu 18. Trong các câu nói sau đây về hiệu suất của động cơ nhiệt thì câu nào là đúng? A. Hiệu suất cho biết tỉ số giữa công hữu ích với công toàn phần của động cơ. B. Hiệu suất cho biết động cơ mạnh hay yếu. C. Hiệu suất cho biết phần trăm nhiệt lượng cung cấp cho động cơ được biến đổi thành công mà động

cơ cung cấp. D. Hiệu suất cho biết tỉ số giữa nhiệt lượng mà động cơ nhả ra với nhiệt lượng nhận vào. Câu 19. Hệ thức của nguyên lí I NĐLH có dạng ∆U = Q ứng với quá trình nào vẽ ở hình vẽ bên. A. Quá trình 1 → 2. B. Quá trình 2 → 3.

V2   A = − A′ = − ∫ pdV V1   T = hs * Công và nhiệt của hệ khí lý tưởng nhận:   →Q + A = 0  V = hs → Q = mcV (T2 − T1 )   p = hs   → Q = mc p (T2 − T1 )  V2  V dV = −nRT ln 2  A = − A′ = −nRT ∫ + Đẳng nhiệt: →  V V1 V1  Q + A = 0  T = hs pV = nR T

 A = − A′ = 0 V = hs + Đẳng tích:  → Q = mcV (T2 − T1 )  A = − A′ = − p(V2 − V1 ) p = hs + Đẳng áp:  → Q = mc p (T2 − T1 ) + Hiệu suất của động cơ nhiệt: H =

 A = − A′ A′ Q1 − Q2′ = < 1 . Q1 Q1 Q2 = −Q2′

+ Bình luận: Đa số các bài toán dùng cho kì thi THPTQG chỉ liên quan tính toán đơn ∆U = A + Q p = hs giản nên chỉ cần nhớ các công thức thiết yếu: Khi  → A = − A′ = − p(V2 − V1 )

C. Quá trình 3 → 4. D. Quá trình 4 → 1.

A′ Q1 − Q2′ = Q1 Q1

Câu 1. Một lượng khí không đổi ở trạng thái 1 có thể tích V1 , áp suất p1 , dãn đẳng nhiệt đến trạng thái 2 có thể tích V2 = 2V1 và áp suất p2 = 0,5 p1 . Sau đó dãn đẳng áp sang trạng thái 3 có thể tích V3 = 3V1 . Vẽ đồ thị biểu diễn các quá trình trên. Dùng đồ thị để so sánh công của khí trong các quá trình trên.

Hướng dẫn * Theo nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q = (−1500) + 2000 = 500 (J) ⇒ Chọn A.

Câu 4. Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20 J.

Hướng dẫn

A. 25 J

* Bước 1: Vẽ hai trục tọa độ 0pV;

B. 64 J

C. 80 J

D. 30 J

Hướng dẫn

* Bước 2: Chia các khoảng trên hai trục; * Bước 3: Vẽ các quá trình:

* Theo nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q = 100 + (−20) = 80 (J) ⇒ Chọn C.

+ Từ (1) sang (2) là quá trình dãn đẳng nhiệt (đường cong hypebol).

Câu 5. Khi truyền nhiệt lượng 6.106 J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông làm

+ Từ (2) sang (3) dãn đẳng áp (đoạn thẳng song song với trục hoành).

thể tích của khí tăng thêm 0,5 m3 . Biết áp suất của khí là 8.106 N/m 2 và coi áp suất này không đổi trong

* Công A′1 khối khí sinh ra trong quá trình (1) sang (2) bằng diện tích hình

quá trình khí thực hiện công. Tính độ biến thiên nội năng của khí.

A. 6.106 J

giới hạn bởi (1)(2) V2V1 . * Công A′2 khối khí sinh ra trong quá trình (2) sang (3) bằng diện tích hình giới hạn bởi (2)(3) V3V2 . * Rõ ràng: A1′ > A2′ .

Câu 2. Một lượng khí lí tưởng có thể tích V1 = 1 lít và áp suất p1 = 1atm được dãn đẳng nhiệt tới khi thể tích đạt giá trị V2 = 2 lít. Sau đó người ta làm lạnh khí, áp suất của khí giảm đi một nửa, còn thể tích thì

không đổi. Cuối cùng khí dãn đẳng áp tới khi thể tích đạt giá trị V3 = 4 lít. Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của p vào V và dùng đồ thị để so sánh công trong các quá trình trên.

B. 4.106 J

C. 2.106 J

D. 3.106 J

Hướng dẫn * Theo nguyên lí I NĐLH, độ biến thiên nội năng: ∆U = A + Q = − p(V2 − V1 ) = −8.106.0,5 + 6.106 = 2.106 (J) ⇒ Chọn C.

Câu 6. Một lượng khí lí tưởng chứa trong một xilanh có pit-tông chuyển động được. Các thông số trạng thái ban đầu của khí là 10 dm3 ; 100 kPa; 300 K. Khí được làm lạnh theo một quá trình đẳng áp tới khi thể tích còn 6 dm 3 . Nhiệt độ cuối cùng của khí và công mà chất khí nhận được lần lượt là

A. 180K và 400 J.

B. 400K và 180 J.

Hướng dẫn

C. 160K và 360 J.

D. 360K và 160 J.

Hướng dẫn

* Bước 1: Vẽ hai trục tọa độ 0pV;

* Quá trình đẳng áp:

* Bước 2: Chia các khoảng trên hai trục;

V1 V2 10 6 = ⇒ T2 = 180 K = ⇒ T1 T2 300 T2

* Bước 3: Vẽ các quá trình:

* Công chất khí nhận được:

+ Từ (1) sang (2) là quá trình dãn đẳng nhiệt (đường cong

A = − A′ = − p(V2 − V1 ) = −100.103 (6.10−3 − 10.10−3 ) = 400 (J) ⇒ Chọn A.

1 hypebol): p1V1 = p2V2 ⇒ p2 = 1. = 0,5 (atm) 2

Câu 7. Thể tích của một lượng khí khi bị nung nóng đã tăng thêm 0,02 m3 còn nội năng của nó tăng thêm

+ Từ (2) sang (3) đẳng tích (đoạn thẳng song song với trục tung).

là 1280 J. Biết quá trình trên là đẳng áp ở áp suất 1,5.105 Pa. Nhiệt lượng đã truyền cho khí là

A. 6,56 kJ

+ Từ (3) sang (4) dãn đẳng áp (đoạn thẳng song song với trục hoành).

* Công chất khí sinh ra:

* Công A′2 khối khí sinh ra trong quá trình (2) sang (3) bằng 0. * Công A′3 khối khí sinh ra trong quá trình (3) sang (4) bằng diện tích hình giới hạn bởi (3)(4)42. * Rõ ràng: A3′ > A1′ > A2′ .

Câu 3. Một khối khí được truyền một nhiệt lượng 2000 J thì khối khí dãn nở và thực hiện được một công 1500 J. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí.

B. 3500 J

C. –3500 J

C. 6,4 kJ Hướng dẫn

* Công A′1 khối khí sinh ra trong quá trình (1) sang (2) bằng diện tích hình giới hạn bởi (1)(2)21.

A. 500 J

B. 4,28 kJ

D. –500 J

A′ = p(V2 − V1 ) = 1,5.105.0, 02 = 3000 (J) ⇒ A = − A′ = −3000 (J)

* Theo nguyên lí I NĐLH: ∆U = A + Q ⇒ 1280 = −3000 + Q ⇒ Q = 4280 (J)

⇒ Chọn B.

D. 3,72 kJ

Câu 8. Người ta cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong xilanh nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy

Câu 12. Một đầu máy điezen xe lửa có công suất 3.106 W và có hiệu suất là 25%. Cho biết năng suất tỏa

pit-tông đi một đoạn 5 cm. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh có độ lớn là 20N. Tính độ biến thiên

nhiệt của nhiên liệu là 4, 2.107 J/kg. Nếu đầu máy chạy hết công suất thì khối lượng nhiên liệu tiêu thụ

nội năng của chất khí.

A. 0,5 J

trong mỗi giờ gần giá trị nào nhất sau đây?

B. 0,3 J

C. 0,4 J

D. 0,7 J

A. 2489 kg

B. 1429 kg

C. 1028 kg

Hướng dẫn

D. 1056 kg

Hướng dẫn

* Công chất khí thực hiện để thắng ma sát: A′ = Fs = 20.0, 05 = 1 (J) ⇒ A = − A′ = −1 (J) * Theo nguyên lí I NĐLH, độ biến thiên nội năng: ∆U = A + Q = −1 + 1,5 = 0,5 (J) ⇒ Chọn A.

A′ Pt 3.106.3600 * Từ: H = ⇒ 0, 25 = ⇒ m = 1028,57 (kg) ⇒ Chọn C. = Q1 mλ m.4, 2.107

Câu 9. Một động cơ nhiệt làm việc sau một thời gian thì tác nhân đã nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng

Câu 13. Tính công suất một động cơ ôtô nếu trong thời gian 4 giờ chạy liên tục ôtô tiêu thụ hết 60 lít

Q1 = 1,5.106 J, truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng Q′2 = 1, 2.106 J. Hiệu suất của động cơ bẳng

xăng. Biết hiệu suất của động cơ là 32%, năng suất tỏa nhiệt của xăng là 46.106 J/Kg và khối lượng riêng

A. 18%

B. 15%

C. 20%

D. 25%

của xăng là 0,7 kg/ dm3 .

A. 48,9 kW.

Hướng dẫn A′ Q1 − Q2′ 1,5.10 − 1, 2.10 = = = 0, 2 = 20% ⇒ Chọn C. Q1 Q1 1,5.106 6

* Từ: H =

B. 194.10 J

C. 213.10 J

D. 162.10 J

Q1 = VDq = 60(dm3 ).0, 7(kg / dm3 ).46.106 ( J / kg ) = 1,932.109 ( J ) * Công động cơ thực hiện được: A ' = HQ1 = 0,32.1,932.109 = 618, 24.106 ( J ) * Công suất của động cơ: P ' =

Hướng dẫn  A′ = P′t = 30.103.5.3600 = 54.107 ( J )  * Từ:  A′ 54.106 7 7  H = Q ⇒ 0, 25 = Q ⇒ Q1 = 216.10 ( J ) ⇒ Q2′ = Q1 − A′ = 162.10 ( J )  1 1

⇒ Chọn D.

A′ 618, 24.106 = = 42,9.103 (W ) ⇒ Chọn B. t 4.3600

Câu 14. Công suất trung bình của một động cơ xe máy nếu khi nó chạy với tốc độ 25 km/h thì tiêu thụ

1,7 lít xăng cho mỗi 100 km là P′ . Cho biết hiệu suất của động cơ là 20% và năng suất tỏa nhiệt của xăng là 46.106 J/kg. Cho biết khối lượng riêng của xăng là 700 kg/ m3 . Giá trị của P′ gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 11. Một nhà máy nhiệt điện tiêu thụ 0,35 kg nhiên liệu cho mỗi kWh điện. Nhiệt độ của hơi nước

A. 580 W.

B. 675 W.

C. 780 W.

trong lò hơi là 250° C, nhiệt độ của buồng ngưng hơi là 30° C. Cho biết năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là 42.106 J/kg. Hiệu suất thực của động cơ nhiệt dùng trong nhà máy điện gần giá trị nào nhất sau

đây? A. 38%

B. 15%

C. 20% Hướng dẫn

* Xét trong 1h:

D. 24%

Hướng dẫn Cách 1:

* Thời gian tiêu thụ hết 1,7 lít xăng: t =

s 100 = = 4 (h) v 25

* Nhiệt lượng cung cấp khi xăng cháy hết: Q1 = VDq = 1, 7.10−3 (m3 ).700(kg /m3 ).46.106 ( J /kg ) = 54, 74.106 ( J )

+ Nhiệt lượng nhận được từ đốt nhiên liệu: Q1 = mλ = 0,35.42.106 = 14, 7.106 (J) 3

* Công động cơ thực hiện được: A′ = HQ1 = 0, 2.54, 74.106 = 10,948.106 (J)

+ Điện năng có ích: A′ = 10 .3600 = 3, 6.10 (J) A′ 3, 6.10 = = 0, 2449 = 24, 49% ⇒ Chọn D. Q1 14, 7.106 6

+ Hiệu suất: H =

D. 28,5 kW.

Hướng dẫn

lạnh trong 5 giờ làm việc liên tục.

A. 176.10 J

C. 41,5 kW.

* Nhiệt lượng cung cấp khi xăng cháy hết:

Câu 10. Một động cơ nhiệt có hiệu suất 25%, công suất 30 kW. Tính nhiệt lượng mà nó tỏa ra cho nguồn 7

B. 42,9 kW.

* Công suất của động cơ: P = Cách 2:

A′ 10,948.106 = = 760, 28 (W) ⇒ Chọn D. t 4.3600

D. 760 W

* Từ: H =

⇒ P′ =

⇒ Chọn D.

s P′ A′ P′t v ⇒ P′ = HDV λ v = = Q1 mλ DV λ s

0, 2.700.1, 7.10−3.46.106. 100.10

Câu 18. Cho 1 mol khí (coi là khí lí tưởng) thực hiện chu trình 12341 như đã vẽ trên đồ thị p-V ở hình bên. Nó gồm hai quá trình đẳng áp 12 và 34,

25000 3600 = 760, 28 (W) ⇒ Chọn D.

hai quá trình đẳng tích 23 và 41. Các trạng thái 1 và 3 nằm trên đường

đẳng nhiệt 13. Nhiệt độ ở trạng thái 4 là T4 = 300 K và nhiệt độ ở trạng thái 3

Câu 15. Nhiệt độ của không khí trong một căn phòng rộng 70 m là 10° C. Sau khi được sưởi ấm, nhiệt

2 là T2 = 390 K. Biết khối khí lí tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và

độ của phòng là 36° C. Công mà không khí của căn phòng sinh ra khi dãn đẳng áp ở áp suất 100 kPa

nhiệt độ T thỏa mãn: pV/T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Công của chu

gần giá trị nào nhất sau đây?

trình này gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 396 kJ

B. 385 kJ

C. 418 kJ

D. 709 kJ

A. 50 J

B. 60 J

C. 70 J

Hướng dẫn

D. 30 J

Hướng dẫn

T2  pV1 pV2 p(V2 − V1 ) V2 = V1 T1 = = ⇒ * Từ: T1 T2 T2 − T1  A′ = p(V − V )  2 1

* Công của chu trình là diện tích hình chữ nhật 1234: A′ = (b − a )( x − y ) * Từ: nR =

T   273 + 26  ⇒ A′ = pV1  2 − 1 = 100.103.70  − 1 = 395, 76.103 (J) ⇒ Chọn A.  273 + 10   T1 

pV bx by ay ax T3 =T1 = = = =  → T T1 T2 T3 T4

đó khí đã nóng thêm 500 K. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa

 bx ay by ax  T T = T T ⇒ T1 = T2T4  1 1 2 4  ( b − a ) x (b − a) y (b − a )( y − x) A′  nR = = = = T1 − T4 T2 − T1 (T2 − T1 ) − (T1 − T4 ) T2 + T4 − 2 T2T4 

mãn: pV/T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Công mà khí thực hiện gần giá trị nào nhất sau đây?

⇒ A′ = nR T2 + T4 − 2 T2T4 = 1.8,31 390 + 300 − 2 390.300 = 48,985 (J)

Câu 16. Để nung nóng đẳng áp 800 mol khí, người ta đã truyền cho khí một nhiệt lượng 9, 4.106 J và khi

A. 5 MJ

B. 6 MJ

C. 7 MJ

D. 3 MJ

Hướng dẫn * Từ: nR =

(

)

(

)

⇒ Chọn A. Chú ý: Ở phép biến đổi trên ta đã dùng tính chất (toán lớp 6) của dãy tỉ số bằng nhau:

pV1 pV2 p(V2 − V1 ) = = ⇒ A′ = p(V2 − V1 ) = nR(T2 − T1 ) T1 T2 T2 − T1

a1 a2 a3 a4 a1 − a2 a2 − a4 . = = = = = b1 b2 b3 b4 b1 − b2 b2 − b4

⇒ A′ = 800.8,31.500 = 3,324.106 (J) ⇒ Chọn B.

Câu 19. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và

Câu 17. Lấy 2,5 mol khí lí tưởng ở nhiệt độ 300 K. Nung nóng đẳng áp lượng khí này cho đến khi thể

nhiệt độ T thỏa mãn: pV/T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Cho 1 mol

tích của nó bằng 1,5 lần thể tích lúc đầu. Nhiệt lượng cung cấp cho khí trong quá trình này là 11,04 kJ.

khí lí tưởng biến đổi theo chu trình 1 → 2 → 3 → 1 trên đồ thị

Biết khối khí lí tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV/T = nR với R = 8,31

0pT, trong đó:

J/mol.K. Độ tăng nội năng gần giá trị nào nhất sau đây?

1 → 2 là đoạn thẳng kéo dài qua O.

A. 5 kJ

B. 3,5 kJ

C. 4,8 kJ Hướng dẫn

* Từ: nR =

V2  pV1 pV2 p(V2 − V1 ) T2 = T1 V1 = = ⇒ T1 T2 T2 − T1  A′ = p (V − V ) = nR (T − T )  2 1 2 1

T2 = 300.1,5 = 450 K ⇒ ⇒ ∆U = A + Q = −3,12 + 11, 04 = 7,92(kJ ) 3  A′ = 2,5.8,31.150 = 3,12.10 ( J )

D. 7,9 kJ

2 → 3 là đường thẳng song song với OT. 3 → 1 là một cung parabol qua O. Biết T1 = T3 = 300° K và T2 = 400° K . Công của chu trình này gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 150 J

B. 160 J

C. 105 J Hướng dẫn

D. 95 J

⇒ Đồ thị Q theo V là parabol quay bề lõm về phía trên, có hoành độ đỉnh:

* Quá trình (1 – 2), đồ thị T theo p là đường thẳng 0p đi qua gốc tọa độ nên: p R − T V

b = 1,875V0 ⇒ Chọn D. 2a

p1 p2 p p R R =  → 1 = 2 = const = ⇒ p2 − p1 = (T2 − T1 ) T1 T2 T1 T2 V2 V2

VD = −

* Quá trình (2 – 3), đồ thị T theo p là đường thẳng ⊥ 0p ⇒ quá trình

* Giải thích thêm: Từ V1 = V0 đến VD = 1,875V0 thì Q tăng từ 0 đến Qmax (khối khí nhận nhiệt); từ

đẳng áp:

VD = 1,875V0 đến V1 = 2V0 thì Q giảm từ Qmax đến 48Qmax / 49 (khối khí nhả nhiệt).

V3 V2 T = ⇒ V3 = 3 V2 T3 T2 T2

Câu 21. Biết khối khí lí tưởng đơn nguyên tử có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV/T = nR với R = 8,31 J/mol.K;

* Quá trình (3 – 1), đồ thị T theo p là parabol đi qua gốc tọa độ nên:

nội năng của khối khí là: U = 1,5nRT . Với 1 mol khí lí tưởng đơn

pV =R T

pV 1 b T = −ap + bp → = − ap 2 + bp ⇒ p = − V + nR aR a 2

nguyên tử, người ta thực hiện một quá trình từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 như hình vẽ. Công mà khối khí thực hiện trong quá trình khí

⇒ Đồ thị p theo V là đường thẳng.

* Chuyển sang hệ tọa độ 0pV, chu trình đi cùng chiều kim đồng hồ nên khối khí nhận công. Công đó có

độ lớn bằng diện tích tam giác:

nhận nhiệt gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 300 J

B. 400 J

C. 200 J Hướng dẫn

  1 1 R T A = S123 = ( p2 − p1 )(V2 − V3 ) = (T2 − T1 )  V2 − 3 V2  = 104 (J) ⇒ Chọn C. 2 2 V2 T2  

p − p1 V − V1 p2 =0,5 p1 0, 25 p1 * Từ đồ thị: =  →p=− V + 1, 25 p1 V2 =3V1 p2 − p1 V2 − V1 V1

Câu 20. Biết khối khí lý tưởng đơn nguyên tử có n mol có áp suất p, thể

* Xét quá trình từ V1 đến V, theo nguyên lí 1: ∆U = Q + A ⇒ Q = ∆U − A

tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV/T = nR với R = 8,31 J/mol.K; nội năng

từ trạng thái 1 ( p1 = 2 p0 , V1 = V0 ) sang trạng thái 2 ( p2 = p0 , V2 = 2V0 ) với

* Từ đồ thị:

p − p1 V − V1 p − 2 p0 V − V0 p = ⇒ = ⇒ p = − 0 V + 3 p0 p2 − p1 V2 − V1 p0 − 2 p0 2V0 − V0 V0

* Xét quá trình từ V1 đến V, theo nguyên lí 1: ∆U = Q + A ⇒ Q = ∆U − A V

p0 V + 3 p0 V0 p1 = 2 p0 ;V1 =V0

p =−

 → Q = 1,5 pV − 1,5 p1V1 + ∫ pdV  → V A =− ∫ pdV V1 U =1,5 RT ⇒∆U =1,5 R ( T −T1 ) =1,5 pV −1,5 p1V1

V  p   p  ⇒ Q = 1,5  − 0 V + 3 p0  V − 1,5.2 p0V0 + ∫  − 0 V + 3 p0  dV V V  0  0  V0 

p ⇒ Q = −2 0 V 2 + 7,5 p0 V + (−5,5 p0V0 ) V0 b c a

D. VD = 1,875V0

⇒ Đồ thị Q theo V là parabol quay bề lõm về phía trên, có hoành độ đỉnh: VD = −

Hướng dẫn

V +1,25 p1

0,5 p1 2 ⇒Q=− V + 3,125 p1 V + (−2, 625 p1 ) V1 V1 b c

V1 < V < VD thì chất khí thu nhiệt VD < V < V2 thì chất khí tỏa nhiệt.

C. VD = 1, 775V0

0,25 p1

đồ thị là đoạn thẳng cho trên hình vẽ. Hãy xác định thể tích VD sao cho

B. VD = 1,825V0

p =−

U =1,5 RT ⇒∆U =1,5T (T −T1 ) =1,5 pV −1,5 p1V1 V1  → Q = 1,5 pV − 1,5 p1V1 + ∫ pdV → V A=− ∫ pdV V1

của khối khí là: U = 1,5nRT . Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử chuyển

A. VD = 1,925V0

D. 100 J

b = 3,125V1 2a

* Từ đồ thị ta thấy, trong quá trình từ 1 đến 2, Q luôn tăng nên khí luôn nhận nhiệt. Do đó, công trong quá trình khí nhận nhiệt là công trong toàn bộ quá trình từ 1 đến 2: V2

A = − ∫ pdV = − ∫ pdV = − ∫

p1 + p2 p + p2 3.105 dV = 1 (V1 − V1 ) .2.10−3 = 300 (J) 2 2 2

⇒ Chọn A.

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Người ta thực hiện công 200 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 40 J.

A. 240 J

B. 64 J

C. 160 J

D. 30 J

Câu 2. Người ta cung cấp cho chất khí đựng trong xilanh một nhiệt lượng 100 J. Chất khí nở ra đẩy pittông lên và thực hiện một công là 70 J. Hỏi nội năng của khí biến thiên một lượng bằng bao nhiêu?

A. 25 J

B. 64 J

C. 94 J

D. 30 J

Câu 3. Người ta truyền cho khí trong xilanh một nhiệt lượng 200 J. Khí nở ra và thực hiện công 140 J đẩy pit-tông lên. Tính độ biến thiên nội năng của khí.

A. 340 J

B. 200 J

C. 170 J

D. 60 J

Câu 4. Một khối khí lí tưởng chứa trong một xilanh có pit-tông chuyển động được. Lúc đầu khối khí có thể tích 20 dm 3 , áp suất 2.105 Pa. Khối khí được làm lạnh đẳng áp cho đến khi thể tích còn 16 dm 3 . Tính công mà khối khí nhận được.

A. 400 J

B. 600 J

C. 800 J

D. 1000 J

Câu 5. Để nung nóng đẳng áp 800 mol khí, người ta đã truyền cho khí một nhiệt lượng 9, 4.106 J và khi đó khí đã nóng thêm 500 K. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV/T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Độ tăng nội năng gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 5 MJ

B. 6 MJ

C. 7 MJ

D. 3 MJ

Câu 6. Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 30 J.

A. 25 J

B. 64 J

C. 80 J

D. 70 J

Câu 7. Khi truyền nhiệt lượng 7.106 J cho khí trong một xilanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit-tông làm thể tích của khí tăng thêm 0,5 m3 . Biết áp suất của khí là 8.106 N/m 2 và coi áp suất này không đổi trong quá trình khí thực hiện công. Tính độ biến thiên nội năng của khí.

A. 6.106 J

B. 4.106 J

C. 2.106 J

D. 3.106 J

Câu 8. Một lượng khí lí tưởng chứa trong một xilanh có pit-tông chuyển động được. Các thông số trạng thái ban đầu của khí là 10 dm3 ; 100 kPa; 300 K. Khí được làm lạnh theo một quá trình đẳng áp tới khi thể tích còn 7 dm3 . Nhiệt độ cuối cùng của khí và công mà chất khí nhận được lần lượt là

A. 180K và 400 J

B. 400K và 180 J

C. 210K và 300 J

D. 360K và 160 J

Câu 9. Thể tích của một lượng khí khi bị nung nóng đã tăng thêm 0,04 m3 còn nội năng của nó tăng thêm là 1280 J. Biết quá trinh trên là đẳng áp ở áp suất 1,5.105 Pa. Nhiệt lượng đã truyền cho khí là

A. 7,28 kJ

B. 4,28 kJ

C. 6,4 kJ

D. 3,72 kJ

Câu 10. Người ta cung cấp nhiệt lượng 2,5 J cho chất khí đựng trong xilanh nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy pit-tông đi một đoạn 5 cm. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh có độ lớn là 20 N. Tính độ biến thiên nội năng của chất khí.

A. 0,5 J

B. 1,5 J

C. 0,4 J

D. 2 J

Câu 11. Một động cơ nhiệt làm việc sau một thời gian thì tác nhân đã nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng Q1 = 1,5.106 J, truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng Q′2 = 106 J. Hiệu suất của động cơ bằng

A. 18%

B. 33%

C. 20%

D. 25%

Câu 12. Một động cơ nhiệt có hiệu suất 27%, công suất 30 kW. Tính nhiệt lượng mà nó tỏa ra cho nguồn lạnh trong 5 giờ làm việc liên tục.

A. 176.107 J

B. 194.107 J

C. 146.107 J

D. 162.107 J

Câu 13. Một nhà máy nhiệt điện tiêu thụ 0,38 kg nhiên liệu cho mỗi kWh điện. Nhiệt độ của hơi nước trong lò hơi là 250° C, nhiệt độ của buồng ngưng hơi là 30° C. Cho biết năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là 42.106 J/kg. Hiệu suất thực của động cơ nhiệt dùng trong nhà máy điện gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 23%

B. 15%

C. 20%

D. 24%

Câu 14. Một đầu máy điezen xe lửa có công suất 3, 2.10 W và có hiệu suất là 25%. Cho biết năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu là 4, 2.107 J/kg. Nếu đầu máy chạy hết công suất thì khối lượng nhiên liệu tiêu thụ trong mỗi giờ gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 1097 kg

B. 1429 kg

C. 1028 kg

D. 1056 kg

Câu 15. Tính công suất của một động cơ oto nếu trong thời gian 4 giờ chạy liên tục oto tiêu thụ hết 60 lít xăng. Biết hiệu suất của động cơ là 30%, năng suất tỏa nhiệt của xăng là 46.106 J/kg và khối lượng riêng của xăng là 0,7 kg/dm 3 .

A. 48,9 kW

B. 42,9 kW

C. 40,25 kW

D. 28,5 kW

Câu 16. Công suất trung bình của một động cơ xe máy nếu khi nó chạy với tốc độ 25 km/h thì tiêu thụ 1,7 lít xăng cho mỗi 110km là P′. Cho biết hiệu suất của động cơ là 20% và năng suất tỏa nhiệt của xăng là 46.106 J/kg. Cho biết khối lượng riêng của xăng là 700 kg /m3 . Giá trị của P′ gần giá trị nào nhất sau

đây? A. 580 W

B. 691 W

C. 780 W

D. 760 W 3

Câu 17. Nhiệt độ của không khí trong một căn phòng rộng 70 m là 10° C. Sau khi được sưởi ấm, nhiệt độ của phòng là 28° C. Công mà không khí của căn phòng sinh ra khi dãn đẳng áp ở suất 100kPa gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 396 kJ.

B. 385 kJ.

C. 418 kJ.

D. 445 kJ.

Câu 18. Để nung nóng đẳng áp 900 mol khí, người ta đã truyền cho khí một nhiệt lượng 9, 4.106 J và khi đó khí đã nóng thêm 500 K. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV/T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Công mà khí thực hiện gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 5 MJ.

B. 6 MJ.

C. 4 MJ.

D. 3 MJ.

Câu 19. Lấy 2,5 mol khí lí tưởng ở nhiệt độ 300K. Nung nóng đẳng áp lượng khí này cho đến khi thể tích của nó bằng 1,5 lần thể tích lúc đầu. Nhiệt lượng cung cấp cho khí trong quá trình này là 7,92 kJ. Biết

khối lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV/T = nR với R = 8,31 J/mol.K.

Độ tăng nội năng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 5 kJ.

B. 3,5 kJ.

C. 4,8 kJ.

D. 7,9 kJ.

Câu 20. Cho 1 mol (coi là khí lí tưởng) thực hiện chu trình 12341 như đã vẽ trên đồ thị p – V ở hình bên. Nó gồm hai quá trình đẳng áp 12 và 34, hai quá trình đẳng tích 23 và 41. Các trạng thái 1 và 3 nằm trên

đường đẳng nhiệt 13. Nhiệt độ ở trạng thái 4 là T4 = 320 K và nhiệt độ ở trạng thái 2 là T2 = 390 K. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV/T = nR với R = 8,31 J/mol.K. Công của chu trình này gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 50 J.

B. 60 J.

C. 70 J.

D. 30 J.

Câu 21. Có hai bình cách nhiệt, bình thứ nhất chứa 4 lít nước ở 90° C, bình thứ hai chứa 2 lít nước ở 30° C. Người ta rót một lượng nước ∆ V từ bình 1 vào bình 2. Khi bình 2 đã cân bằng nhiệt thì người ta

lại rót 1 lượng nước đúng bằng ∆ V từ bình 2 sang bình 1 để lượng nước trong 2 bình như lúc đầu. Nhiệt

độ ở bình 1 sau khi cân bằng là 80° C. Giá trị ∆ V là A. 0,5 lít.

B. 1,5 lít.

C. 0,4 lít.

D. 2 lít.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1C

10B

11B

12C

13A

14A

15C

16B

17D

18C

19C

20D

21D

CHƯƠNG 7: CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ BÀI 1. CHẤT RẮN KẾT TINH. CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH

A. Có thể có tính dị hướng hoặc tính đẳng hướng B. Có cấu trúc tinh thể C. Có nhiệt độ nóng chảy xác định

TÓM TẮT LÝ THUYẾT + Chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể, do đó có dạng hình học và nhiệt độ nóng chảy xác định

D. Không có nhiệt độ nóng chảy xác định

+ Tinh thể là cấu trúc bởi các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt với nhau bằng những lực tương

Câu 7. Đặc tính nào dưới đây là của chất rắn đơn tinh thể?

tác và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn

A. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định

dao động quạnh vị trí cân bằng của nó.

B. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định

+ Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể. Chất rắn đơn tinh thể có tính dị

C. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định

hướng, còn chất rắn đa tinh thể có tính đẳng hướng.

D. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định

+ Chất rắn vô định hình không có cấu trúc tinh thể, do đó không có dạng hình học xác định, không có

Câu 8. Đặc tính nào dưới đây là của chất rắn đa tinh thể? A. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định

nhiệt độ nóng chảy (hoặc đông đặc) xác định và có tính đẳng hướng

B. Dị hướng và nóng chạy ở nhiệt độ xác định

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Phân loại các chất rắn theo cách nào dưới đây là đúng?

C. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định

A. Chất rắn đơn tinh thể và chất rắn vô định hình

D. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định

B. Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình

Câu 9. Đặc tính nào dưới đây là của chất rắn vô định hình?

C. Chất rắn đa tinh thể và chất rắn vô định hình

A. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định

D. Chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể

B. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định

Câu 2. Đặc điểm và tính chất nào không liên quan đến chất rắn kết tinh?

C. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định

A. Có dạng hình học xác định

D. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định

B. Có cấu trúc tinh thể

Câu 10. Trường hợp nào dưới đây thì chuyển động nhiệt là dao động của các hạt cấu tạo chất xung quanh

C. Có nhiệt độ nóng chảy không xác định

vị trí cân bằng xác định

D. Có nhiệt độ nóng chảy xác định Câu 3. Đặc điểm và tính chất nào dưới đây liên quan đến chất rắn vô định hình? A. Có dạng hình học xác định

A. Trong tinh thể kim cương

B. Trong thủy tinh rắn

C. Trong thủy ngân lỏng

D. Trong hơi nước

Câu 11. Tìm câu sai trong các câu dưới đây. Ta có thể dùng hiện tượng nóng chảy để phân biệt

B. Có cấu trúc tinh thể

A. chất rắn đơn tinh thể với chất rắn đa tinh thể

C. Có tính dị hướng

B. chất rắn đơn tinh thể với chất rắn vô định hình

D. Không có nhiệt độ nóng chảy xác định

C. chất rắn đa tinh thể với chất rắn vô định hình

Câu 4. Chất rắn nào sau đây thuộc dạng chất rắn vô định hình? A. Muối ăn

B. Kim loại

C. Hợp kim

Câu 5. Tính dị hướng của vật là

D. chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình D. Nhựa đường

Câu 12. Có hai khối lập phương A và B, A làm ra từ loại đơn tinh thể và B làm ra từ thủy tinh. Bỏ hai khối này vào nước nòng thì chúng còn giữ được hình dạng hay không?

A. tính chất vật lí theo các hướng khác nhau là khác nhau

A. cả hai đều giữ được hình dạng

B. cả hai đều không giữ được hình dạng

B. kích thước của vật theo các hướng khác nhau là khác nhau

C. B giữ được hình dạng còn A thì không

D. A giữ được hình dạng còn B thì không

C. hình dạng của vật theo các hướng khác nhau là khác nhau D. nhiệt độ của vật theo các hướng khác nhau là khác nhau Câu 6. Câu nào dưới đây nói về đặc tính chất rắn kết tinh là không đúng?

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH 1B

10A

11A

12C

CHƯƠNG 7: CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ BÀI 2. SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT RẮN TÓM TẮT LÝ THUYẾT

(2) Khi nguội đi thì đai ốc bằng đồng co lại nhiều hơn nên nó bó chặt lấy đinh ốc Giải thích nào đúng A. (1) sai; (2) đúng

B. (1) đúng, (2) sai

C. (1) và (2) sai

D. (1) và (2) đúng

+ Sự nở vì nhiệt của vật rắn là sự tăng kích thước của vật rắn khi nhiệt độ tăng do bị nung nóng ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

+ Đọ nở dài của vật rắn tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ ∆t và độ dài ban đầu l0 của vật đó: 1C

∆l = l − l0 = α l0 ∆t

+ Độ nở khối của vật rắn tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ ∆t và thể tích ban đầu V0 của vật đó: ∆V = V − V0 = β V0 ∆t ; với β ≈ 3α

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Độ nở dài của vật rắn

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG + Độ nở dài của vật rắn: ∆l = l − l0 = α l0 ∆t + Độ nở diện tích của vật rắn: ∆S = S − S0 = 2α S0 ∆t

A. tỉ lệ nghịch với độ tăng nhiệt độ

B. tỉ lệ nghịch với độ dài ban đầu của vật

+ Độ nở khối của vật rắn: ∆V = V − V0 = β V0 ∆t ; với β ≈ 3α

C. tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ

D. tỉ lệ thuận với nhiệt độ ban đầu của vật

Câu 1. Một dây tải điện ở 20 °C có độ dài 1800 m. Hãy xác định độ nở dài của dây tải điện này khi

Câu 2. Độ nở khối của vật rắn (đồng chất, đẳng hướng) A. tỉ lệ nghịch với độ tăng nhiệt độ

B. tỉ lệ nghịch với nhiệt độ ban đầu của vật

C. tỉ lệ thuận với thể tịch ban đầu

D. tỉ lệ thuận với nhiệt độ ban đầu của vật

Câu 3. Câu nào sau đây là đúng? Cung cấp nhiệt độ cho một khối chất A. luôn làm tăng thể tích của khối chất đó B. luôn làm tăng nhiệt độ của khối chất đó C. là sự truyền năng lượng của khối chất đó D. luôn làm tăng nhiệt độ và tăng thể tích của khối chất đó Câu 4. Tại sao khi đổ nước sôi vào trong cốc thủy tinh thì cốc thủy tinh hay bị nứt vỡ, còn cốc thạch anh không bị nứt vỡ? A. Vì cốc thạch anh có thành dày hơn

nhiệt độ tăng lên đến 50 °C về mùa hè. Cho biết hệ số nở dài của dây tải điện là 11,5.10−6 K −1 A. 71,4 cm

B. 62,1 cm

C. 47,3 cm

D. 64,8 cm

Hướng dẫn

* Từ ∆l = l0α∆t = 1800.11,5.10

−6

( 50 − 20 ) = 0, 621( m ) ⇒ Chọn B

Câu 2. Ở 15 °C , mỗi thanh ray của đường sắt dài 12,5 m. Biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là 11.10−6 K −1 . Hỏi khe hở giữa hai thanh ray phải có độ rộng tối thiểu bằng bao nhiêu để các thanh ray

không bị cong khi nhiệt độ tăng tới 50 °C ? A. 11,4 mm

B. 9,5 mm

C. 7,3 mm

D. 4.81 mm

Hướng dẫn

* Từ ∆l = l0α∆t = 12,5.11.10

−6

( 50 − 15 ) = 4,8125.10−3 ( m ) ⇒ Chọn D

B. Vì cốc thạch anh có đáy dày hơn

Câu 3. Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 15 °C có độ dài 12,5m. Biết hệ số nở dài của thanh ray là

C. Vì thạch anh cứng hơn thủy tinh

12.10−6 K −1 . Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,5 mm, thì các thanh ray này có thể chịu

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

được nhiệt độ lớn nhất bằng nao nhiêu đề chúng không bi uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt?

Câu 5. Có thể gắn trực tiếp dây đồng vào thủy tinh hay không?

A. 58 °C

B. 48 °C

A. Có thể được vì hệ số dãn nở nhiệt của chúng gần bằng nhau B. Không thể dược vì hệ số dãn nở nhiệt của chúng gần bằng nhau

C. 45 °C

D. 35 °C

Hướng dẫn

* Từ: ∆l = l0α∆t ⇒ 4,5.10−3 = 12,5.12.10−6 ( t − 15 ) ⇒ t = 45°C ⇒ Chọn C

C. Có thể dược vì hệ số dãn nở nhiệt của đồng gần gấp đôi của thủy tinh

Câu 4. Một thanh kim loại có chiều dài 20 m ở nhiệt độ 20 °C , có chiều dài 20,015 m ở nhiệt độ 45 °C .

D. Không thể được vì hệ số dãn nở nhiệt của đồng gần gấp đôi của thủy tinh

Tính hệ số nở dài của thanh kim loại

Câu 6. Tại sao cái đinh ốc bằng thép dễ vặn vào cái đai ốc bằng đồng khi hơ nóng cả hai, còn khi nguội lại rất khó tháo ra? Vì hệ số dãn nở nhiệt của đồng lớn hơn thép nên: (1) Khi hơ nóng thì đai ốc bằng đồng nở nhiều hơn nên dễ vặn đinh ốc bằng thép vào đai ốc bằng đồng

A. 4.10−5 .K −1

B. 3.10−5 .K −1

C. 6.10−5 .K −1 Hướng dẫn

D. 7.10−5 .K −1

* Từ ∆l = l − l0 = l0α∆t ⇒ α =

* Từ S = S0 (1 + 2α∆t ) = 0, 6.0,5 (1 + 2.18.10−6 ( 600 − 20 ) ) = 0,306264 ( m 2 )

l − l0 20, 015 − 20 = = 3.10−5 K −1 ⇒ Chọn B l0 ∆t 20 ( 45 − 20 )

⇒ Chọn A

Câu 5. Biết hệ số nở dài của bê tông là 12.10−6 .K −1 . Hai tấm bê tông có chiều dài bằng nhau 400 cm được xây nối với nhau vào lúc nhiệt độ 25 °C . Hai tấm bê tông này đặt nằm ngang, gắn vào bức tường

nhà cố định. Khi nhiệt độ tăng lên đến 38 °C thì bê tông giãn nở làm chỗ nối bung ra. Hai tấm bê tông sẽ lật nghiêng lên theo phương thẳng đứng một đoạn gần giá trị nào nhất sau đây A. 7 cm

B. 14 cm

C. 6 cm

D. 12 cm

Hướng dẫn

( l0 + ∆l )

− l02 =

( 4 + 6, 24.10 )

−4 2

nóng. Cho biết ban đầu diện tích của tấm nhôm ở 0 °C là 1,5 m 2 ,hệ số nở dài của nhôm là 24.10−6 .K −1 A. 1250 °C

B. 50 °C

C. 14,5 °C

D. 12,5 °C

Hướng dẫn

* Từ ∆S = S0α∆t ⇒ 900.10−6 = 1,5.2.24.10−6 ( t − 0 ) ⇒ t = 12,5°C ⇒ Chọn D Câu 10. Một khối chất rắn đặc A, có thể tích S0 được nung nóng để nhiệt độ tăng thêm ∆t thì có thể tích

* Từ: ∆l = l0α∆t = 4.12.10−6 ( 38 − 25 ) = 6, 24.10−4 ( m ) * Từ h =

Câu 9. Tìm nhiệt độ của tấm nhôm phẳng, biết rằng diện tích của nó đã tăng thêm 900 mm 2 do nung

là V. Cho biết hệ số nở dài của A là α . Giá trị của V bằng

− 42 = 0, 07 ( m ) ⇒ Chọn A

A. V0 (1+ α∆t )

B. V0 (1 + 2α∆t )

Câu 6. Một bánh xe bằng gỗ có đường kính 1,2 m cần được lắp một vành đai sắt mà đường kính của nó

C. V0 (1 + 3α∆t )

D. V0 (1 + 4α∆t )

Hướng dẫn

khi ở 0 °C nhỏ hơn đường kính của bánh xe là 6 mm. Hệ số nở dài của sắt là 11,4.10−6 .K −1 . Hỏi phải đốt

* Không làm mất tính tổng quát ta xem khối chất dạng hình hộp chữ nhật, ban đầu chiều dài ba cạnh là

nóng vành đai sắt đến nhiệt độ nào để có thể lắp nó vào bánh xe?

l01 , l02 và l03 nên có thể tích ban đầu V0 = l01l02l03

A. 441 °C

B. 338 °C

C. 145 °C

D. 525 °C

Hướng dẫn

3α ∆t <<3α∆t  →V ≈ V0 (1 + 3α∆t ) ⇒ Chọn C α 3 ∆t 3 <<3α∆t 2

* Chu vi đường tròn tính theo công thức: l = π d ; l0 = π d0 * Từ: l = l0 (1 + α∆t ) ⇒ π d = π d0 (1 + α∆t ) ⇒ 1, 2 = (1, 2 − 6.10−3 )(1 + 11, 4.10−6 t )

2,16 lít. Tính hệ số nở dài của bê tông

Câu 7. Một khối chất rắn mỏng, phẳng A, có diện tích S0 được nung nóng để nhiệt độ tăng thêm ∆t thì B. S0 (1 + 2α∆t )

C. S0 (1 + 3α∆t )

D. S0 (1 + 4α∆t )

* Không làm mất tính tổng quát ta xem khối chất dạng hình chữ nhật, ban đầu chiều dài hai cạnh là l01 và

l02 nên có diện tích ban đầu là S0 = l01l02

Câu 8. Một tấm đồng hình chữ nhật có kích thước 0,6 m × 0,5 m ở nhiệt độ 20 °C được nung nóng đến

600 °C thì có diện tích là S. Cho biết hệ số nở dài của đồng là 18.10−6 .K −1 . Giá trị của S gần giá trị nào nhất sau đây?

Hướng dẫn

* Từ ∆V = V0 3α∆t ⇒ 2,16.10 = 2.3α ( 30 − 0 ) ⇒ α = 1, 2.10−5 K −1 ⇒ Chọn C

Câu 12. Khối lượng riêng của sắt ở 800 °C bằng bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nó ở 0 °C là 7,8.103 kg/m 3 . Hệ số nở dài của sát là 11.10−6 .K −1

A. 7,900. 10−3 kg/m 3

* Từ

α ∆t << 2α∆t  → S ≈ S0 (1 + 2α∆t ) ⇒ Chọn B

C. 0,33 m 2

D. 1,7.10−5 .K −1

B. 7,599. 10−3 kg/m 3

C. 7,857. 10−3 kg/m 3

D. 7,485. 10−3 kg/m 3

Hướng dẫn

* Từ S = l1l2 = l01 (1 + α∆t ) l02 (1 + α∆t ) = So (1 + 2α∆t + α 2 ∆t 2 )

B. 0,34 m 2

C. 1,2.10−5 .K −1

B. 3.10−5 .K −1

−3

Hướng dẫn

A. 0,31 m 2

A. 4.10−5 .K −1

Hướng dẫn

có diện tích là S. Cho biết hệ số nở dài của A là α . Giá trị của S bằng

Câu 11. Mặt bể bằng bê tông có dung tích là 2 m 3 ở 0 °C . Khi ở 30 °C thì dung tích của nó tăng thêm

⇒ t = 440,8°C ⇒ Chọn A

A. S0 (1+ α∆t )

* Từ S = l1l2l3 = l01 (1 + α∆t ) l02 (1 + α∆t ) l03 (1 + α∆t ) = V0 (1 + 3α∆t + 3α 2 ∆t 2 + α 3∆t 3 )

D. 0,32 m 2

⇒

m V= V D0 D ∆V = V − V0 = V0 3α∆t ⇒ = 1 + 3α∆t  = 1 + 3α∆t m→ V0 = V0 D D0

7,8.103 = 1 + 3.11.10−6. ( 800 − 0 ) ⇒ D = 7,599.103 ( kg/m 3 ) ⇒ Chọn B D

Câu 13. Một khối sắt hình lập phương ở nhiệt độ 20 °C bị nung nóng và hấp thụ lượng nhiệt 297 kJ. Độ tăng thể tích của khối sắt là ∆V . Cho biết sắt (ở 20 °C ) có khối lượng riêng là 7800 kg/m 3 , nhiệt dung riêng là 460 J/kg.K và hệ số nở dài là 11.10−6 K −1 . Giá trị ∆V gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 4,63 cm 3

B. 1,93 cm 3

C. 2,93 cm 3

D. 2,73 cm 3

Hướng dẫn

nào, thanh thép luôn dài hơn thanh đồng 25 mm. Cho biết hệ số nở dài của đồng là 18.10−6 K −1 và của

* Khối lượng khối sắt ở nhiệt dộ 20 °C : m = V0 D

thép là 12.10−6 K −1 . Giá trị của ( ℓ 01 + 2ℓ 02 ) gần giá trị nào nhất sau đây?

* Nhiệt lượng khối sắt nhận để tăng thêm nhiệt độ ∆t : Q = cm∆t = cV0 D∆t ∆V 3 a = Q cD

* Độ nở khối của khối sắt: ∆V = V0 3α∆t → ∆V = ⇒ ∆V =

Câu 16. Ở nhiệt độ 0 °C chiều dài của thanh đồng và thanh sắt lần lượt là ℓ 01 và ℓ 02 . Ở bất kì nhiệt độ

A. 105 mm

3α Q cD

B. 125 mm

C. 205 mm

D. 289 mm

Hướng dẫn 25.10 =l1 −l2 =l01 =l02 * Từ ∆l = l − l0 = l0α∆t  → l = l0 (1 + α t )  → ∆=t − 0 =t

3.11.10−6.297.103 = 2, 73.10−6 ( m 3 ) ⇒ Chọn D 460.7800

−3

25.10−3 = l01 − l02 (1 + α1t ) − l02 (1 + α 2t ) = ( l01 − l02 ) + ( l01α1 − l02α 2 ) t

Câu 14. Từ tinh thể thạch anh người ra làm ra một hình trụ, trục của hình trụ song song với trục của phần lăng trụ sáu mặt của tinh thể thạch anh. Ở nhiệt độ 18 °C bán

−3 −3 l − l = 25.10 l01 = 50.10 ( m ) ⇒  02 01 ⇒ ⇒ l01 + 2l02 = 200 ( mm ) −3 l02α 2 − l02α1 = 0 ⇒ l02 = 1,5l01 l02 = 75.10 ( m )

kính đáy hình trụ là 10 mm, còn chiều cao là 50 mm. Hãy xác định thể tích của hình

⇒ Chọn C

trụ này ở nhiệt độ 300 °C , biết rằng hệ số dãn nở dài theo trục của hình lăng trụ là

Câu 17. Ở nhiệt độ 0 °C chiều dài của thanh đồng và thanh sắt lần lượt là ℓ 01 và ℓ 02 sao cho

α1 = 7, 2.10−6 K −1 , còn theo phương vuông góc với trục hình trụ là α 2 = 13, 2.10−6 K −1 A. 14,63 cm 3

B. 14,93 cm 3

C. 15,86 cm 3

D. 15,73 cm 3

ℓ 01 + ℓ 02 = 5 m. Hiệu chiều dài của chúng ở cùng nhiệt độ bất kì nào cũng không đổi. Biết hệ số nở dài của đồng là 18.10−6 K −1 , của sắt là 12.10−6 K −1 . Giá trị của ( ℓ 01 + 2ℓ 02 ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 11,4 cm

B. 9,5 cm

Hướng dẫn

C. 7,3 cm

* Độ tăng nhiệt độ: ∆t = 300 − 18 = 282°C

l1 −l2 =l01 =l02 ∆=t −0 = t * Từ ∆l = l − l0 = l0α∆t  → l = l0 (1 + α t ) →

* Thể tích ở nhiệt độ 18°C: V0 = h0 S0 = ( 50.10−3 ) π (10.10−3 ) = 5π .10−6 ( m 3 ) 2

⇒ V = 5π .10−6 (1 + 7, 2.10−6.282 )(1 + 2.13, 2.10−6.282 ) = 1,586.10−5 ( m 3 ) = 15,86 ( cm 3 )

2  l = (l + l ) = 2 l01 α1 2  01 5 01 02 l01 (1 + α1t ) − l02 (1 + α 2t ) = l01 − l02 ⇒ = = ⇒ 3 l02 α 2 3  l = (l + l ) = 3  02 5 01 02

⇒ Chọn C

⇒ l01 + 2l02 = 8 ( m ) ⇒ Chọn D

* Thể tích ở nhiệt độ 300°C: V = hS = V0 (1 + α1∆t )(1 + 2α 2 ∆t )

Câu 15. Một thanh nhôm và một thanh thép ở 0 °C có cùng độ dài. Khi nung nóng tới 100 °C thì độ dài của hai thanh chênh nhau 0,6 mm. Xác định độ dài của hai thanh này ở 0 °C . Biết hệ số nở dài của nhôm là 24.10−6 K −1 và của thép là 12.10−6 K −1

A. 417 mm

B. 500mm

C. 250mm Hướng dẫn

l1 = l0 (1 + α1t ) ∆t =t − 0 =t * Từ ∆l = l − l0 = l0α∆t  → l = l0 (1 + α t ) ⇒  l2 = l0 (1 + α 2t ) l1 − l2 = l0 (1 + α1t ) − l0 (1 + α 2t ) = l0t (α1 − α 2 ) ⇒ l0 =

0, 6.10−3 l1 − l2 = = 0,5 ( m ) ⇒ Chọn B t (α1 − α 2 ) 100 ( 24 − 12 ) .10−6

D. 7,8 cm

Hướng dẫn

D. 1500mm

Câu 18. Ở 0 °C , thanh nhôm và thanh sắt có tiết diện ngang bằng nhau, có chiều dài lần lượt là 80 cm và 80,5 cm. Biết hệ số nở dài của nhôm là 24.10−6 K −1 , của sắt là 14.10−6 K −1 . Khi nhiệt độ là t1 thì chúng có chiều dài bằng nhau và khi nhiệt độ là t2 thì chúng có thể tích bằng nhau. Giá trị của ( t1 + t2 ) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 840 °C

B. 821 °C

C. 745 °C Hướng dẫn

l1 =l2 l = l0 (1 + α t )  → l01 (1 + α1t1 ) = l02 (1 + α 2t1 ) * Từ  V1 =V2 → S0l01 (1 + 3α 2t2 ) = S0l02 (1 + 3α 2t2 ) V = S0l0 (1 + 3α t ) 

D. 925 °C

Câu 2. Một dây tải điện ở 20 °C có độ dài 1800 m. Xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ

l02 − l01  4 4 t1 = l α − l α ( l02 − l01 ) ( 0,805 − 0,8)  01 1 02 2 3 ⇒ ⇒ t1 + t2 = 3 = l02 − l01 l01α1 − l02α 2 0,8.24.10−6 − 0,805.14.10−6 t = 2 3l01α1 − 3l02lα 2 

tăng lên đến 40 °C về mùa hè. Biết hệ số nở dài của dây của dây tải điện là 11,5.10−6 K −1

A. 41,4 cm

B. 35 cm

C. 47,3 cm

D. 73,5 cm

Câu 3. Ở 15 °C mỗi thanh ray của đường sắt dài 12,5 m. Biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là

⇒ t1 + t2 = 840,7°C ⇒ Chọn A

11.10−6 K −1 . Hỏi khe hở giữa hai thanh ray phải có độ rộng tối thiểu là bao nhiêu để các thanh ray không 2

Câu 19. Một thanh đồng thau có hình trụ có tiết diện S = 25 cm bị nung nóng từ nhiệt độ 0 °C đến 100 °C . Cho biết đồng thau có hệ số nở dài là α = 18.10−6 K −1 và suất đàn hồi là E = 11.1010 Pa . Biết rằng,

bị cong khi nhiệt độ tăng tới 35 °C ?

A. 11,4 mm

B. 2,75 mm

C. 7,3 mm

D. 4,81 mm

khi thanh có chiều dài ℓ dưới tác dụng lực nén có độ lớn F bị nén một đoạn ∆ℓ thì F = ES ∆ℓ / ℓ . Để độ

Câu 4. Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 18 °C có độ dài 12,5 m. Biết hệ số nở dài của mỗi thanh

dài của thanh giữ nguyên không đổi thì độ lớn lực nén tác dụng vào hai đầu thanh này gần giá trị nào

ray là 12.10−6 K −1 . Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,5 mm, thì các thanh ray này có

nhất sau đây?

thể chịu được nhiệt độ lớn nhất bằng bao nhiêu ddể chúng không bị uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt?

A. 49,5 kN

B. 396 kN

C. 4,95 kN

D. 0,495 kN

A. 58 °C

B. 48 °C

C. 45 °C

D. 35 °C

Câu 5. Một thanh kim loại có chiều dài 40 m ở nhiệt độ 20 °C , có chiều dài 20,075 m ở nhiệt độ 50

Hướng dẫn * Phân tích hiện tượng: Nhiệt độ tăng thì thanh sẽ dãn nở một đoạn ∆ℓ .

°C . Hệ số nở dài của thanh kim loại gần giá trị nào nhất sau đây?

Để độ dài của thanh giữ nguyên không đổi thì phải dùng lực F để nén lại

A. 4.10−5 K −1

B. 3.10−5 K −1

C. 6.10−5 K −1

D. 7.10−5 K −1

một đoạn đúng bằng ∆ℓ

Câu 6. Tìm nhiệt độ của tấm nhôm phẳng, biết rằng diện tích của nó đã tăng thêm 900 mm 2 do nung

∆l   F = ES 10 −4 −6 3 * Từ  l ⇒ F = ESα∆t = 11.10 .25.10 .18.10 (100 − 0 ) = 396.10 ( N )  ∆l = lα∆t

nóng. Cho biết ban đầu diện tích của tấm nhôm ở 3 °C là 1,5 m 2 , hệ số nở dài của nhôm là 24.10−6 K −1

B. 1450 °C

C. 14,5 °C

D. 12,5 °C

Câu 7. Tìm nhiệt độ của một tấm nhôm phẳng, biết rằng diện tích của nó đã tăng thêm 3240 mm 2 do

⇒ Chọn B

Câu 20. Một thanh xà ngang bằng thép có tiết diện là S = 30 cm 2 . Hai đầu của thanh xà được chôn sâu vào hai bức tường đối diện. Cho biết thép có hệ số nở dài là α = 11.10−6 K −1 và suất đàn hồi là E = 21, 6.1010 Pa . Biết rằng, khi thanh có chiều dài ℓ dưới tác dụng lực nén có độ lớn F bị nén một đoạn

∆ℓ thì F = ES ∆ℓ / ℓ . Độ lớn lực do thanh xà này tác dụng lên bức tường khi nhiệt độ của thanh xà tăng thêm 25 °C gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 215 kN

A. 15,5 °C

B. 196 kN

C. 178 kN

D. 495 kN

Hướng dẫn

nung nóng. Cho biết diện tích của tấm nhôm ở 0 °C là 1,5 m 2 , hệ số nở dài của nhôm là 24.10−6 K −1

A. 1250 °C

C. 14,5 °C

D. 12,5 °C

Cần nung nóng tới nhiệt độ bao nhiêu để diện tích của tấm đồng tăng thêm 16 cm 2 ?

A. 500 °C

B. 188 °C

C. 800 °C

D. 100 °C

Câu 9. Một bể bằng bê tông có dung tích là 2 m 3 ở 0 °C . Khi ở 30 °C thì dung tích của nó tăng thêm 2,61 lít. Tính hệ số nở dài của bê tông

A. 4.10−5 K −1

∆l   F = ES 10 −4 −6 3 * Từ  l ⇒ F = ESα∆t = 21, 6.10 .30.10 .11.10 .25 = 178, 2.10 ( N )  ∆l = lα∆t

B. 45 °C

Câu 8. Một tấm đồng hình vuông ở 0 °C có cạnh dài 50 cm. Biết hệ số nở dài của đồng là 17.10−6 K −1 .

B. 3.10−5 K −1

C. 1,2.10−5 K −1

D. 1,45.10−5 K −1

Câu 10. Khối lượng riêng của sắt ở 900 °C bằng bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nó ở 0 °C là 7,8.103 kg/m 3 . Hệ số nở dài của sắt là 11.10−6 K −1

⇒ Chọn C

A. 7,575.103 kg/m 3

B. 7,599.103 kg/m 3

C. 7,857.103 kg/m 3

D. 7, 485.103 kg/m 3

Câu 11. Ở nhiệt độ 0 °C chiều dài của thanh đồng và thanh sắt lần lượt là ℓ 01 và ℓ 02 sao cho BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Một thước thép ở 20 °C có độ dài 1000 mm. Khi nhiệt độ tăng lên 40 °C , thước thép này dài thêm bao nhiêu? Biết hệ số nở dài của thép là 11.10−6 K −1

A. 2,4 mm

B. 3,2 mm

C. 0,22 mm

D. 4,2 mm

ℓ 01 + ℓ 02 = 5 m. Hiệu chiều dài của chúng ở nhiệt độ bất kỳ nào cũng không đổi. Biết hệ số nở dài của

đồng là 18.10−6 K −1 , của sắt là 12.10−6 K −1 . Giá trị của ( 2ℓ 01 + ℓ 02 ) gần giá trị nào nhất sau đây? A. 11,4 cm

B. 9,5 m

C. 7,3 m

D. 7,8 m

Câu 12. Ở 0 °C , thanh nhôm và thanh sắt có tiết diện ngang bằng nhau, có chiều dài lần lượt là 80 cm và 80,5 cm. Biết hệ số nở dài của nhôm là 24.10−6 K −1 , của sắt là 14.10−6 K −1 . Khi nhiệt độ là t1 thì chúng có chiều dài bằng nhau và khi nhiệt độ là t2 thì chúng có thể tích bằng nhau. Giá trị của ( t1 + 3t2 ) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 840 °C

B. 1261 °C

C. 1745 °C −6

Câu 13. Cho biết thép có hệ số nở dài là α = 11,4.10 K

−1

D. 925 °C

và suất đàn hồi là E = 2.1011 Pa . Cần phải đặt

một lực là bao nhiêu vào đầu mút một thanh sắt có tiết diện ngang là S = 10 cm 2 để ngăn không cho thanh sắt dài thêm ra khi nhiệt độ của thanh tăng từ 0 °C đến 30 °C ? Biết rằng, khi thanh có chiều dài ℓ , có tiết diện S dưới tác dụng của lực nén có độ lớn F bị nén một đoạn ∆ℓ thì F = ES ∆ℓ / ℓ

A. 68,4 kN

B. 19,6 kN

C. 17,8 kN

D. 49,5 kN

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1C

11C

12B

13A

1A0 20

D. Vì thủy tinh không bị thủy ngân dính ướt, nên bề mặt của thủy ngân ở sát thành bình thủy tinh có BÀI 3. CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG TÓM TẮT LÝ THUYẾT

dạng mặt khum lõm Câu 4. Tại sao nước mưa không lọt qua được lỗ nhỏ trên tấm vải bạt?

+ Lực căng bề mặt tác dụng lên một đọan đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông

A. Vì vải bạt bị dính ướt nước

góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng

B. Vì vải bạt không bị dính ướt nước

và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó: Fc = σ ℓ

σ là hệ số căng bề mặt (suất căng bề mặt), đơn vị N/m. Giá trị của σ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất

C. Vì lực căng bề mặt của nước ngăn không cho nước nhỏ qua các lỗ nhỏ của tấm D. Vì hiện tượng mao dẫn ngăn cản không cho nước lọt qua các lỗ trên tấm bạt

của chất lỏng: σ giảm khi nhiệt độ tăng.

Câu 5. Tại sao giọt dầu lại có dạng khối cầu nằm lơ lửng trong dung dịch rượu có cùng khối lương

+ Bề mặt chất lỏng ở sát thành bình chứa nó có dạng mặt khum lỏm khi thành bình bị dính ướt và có dạng

riêng với nó?

mặt khum lồi khi thành bình không bị dính ướt. + Hiện tượng mức chất lỏng trong các ống có đường kính nhỏ luôn dâng cao hơn, hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn. Các ống nhỏ trong đó xảy ra hiện tượng mao

A. Vì hợp lực tác dụng lên giọt dầu bằng không, nên do hiện tượng căng bề mặt, làm cho diện tích bề mặt giọt dầu co lại đến giá trị nhỏ nhất ứng với diện tích mặt cầu v à nằm lơ lửng trong dung dịch rượu B. Vì giọt dầu không chịu tác dụng của lực nào cả, nên do hiện tượng căng bề mặt, diện tích bề mặt giọt dầu co lại đến giá trị nhỏ nhất ứng với diện tích mặt cầu và nằm lơ lửng trong dung dịch rượu.

dẫn gọi là ông mao dẫn TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 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 vông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng.

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 trong dung dịch rượu Câu 6. Khi tăng diện tích bề mặt của khối lỏng ở nhiệt độ không đổi thì:

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

A. Lớp bề mặt khối lỏng mỏng đi

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

B. Khoảng cách giữa các phân tử ở bề mặt khối lỏng tăng lên

D. Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng có độ lớn f tỉ lệ với

C. Lớp bề mặt khối lỏng mỏng đi và khoảng cách giữa các phân tử ở bề mặt khối lỏng tăng lên

độ dài của đoạn đường đó Câu 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

D. Có thêm các phân tử chất lỏng đi từ trong lòng khối lỏng ra lớp bề mặt Câu 7. Ta thả nổi trên mặt nước một que diêm. Bây giờ ta nhỏ rượu vào nước ở một phía của que diêm ta thấy que diêm dịch chuyển về phía kia. Ta có thể kết luận

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

A. Lực căng bề mặt của nước nhỏ hơn lực căng bề mặt của rượu

C. Vì trọng lượng của chiếc kim đè lên mặt nước khi nằm ngang không thắng nổi lực đẩy Ác-si-mét

B. Lực căng bề mặt của nước lớn hơn lực căng bề mặt của rượu

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

C. Hệ số căng bề mặt của nước nhỏ hơn hệ số căng bề mặt của rượu

nước tác dụng lên nó

D. Hệ số căng bề mặt của nước bằng hệ số căng bề mặt của rượu

Câu 3. Câu nào dưới đây không đúng khi nói về hiện tượng dính ướt và hiện tượng không dính ướt của

Câu 8. Thả nổi hai que diêm nằm song song trên mặt nước. Nếu ta nhúng một mẩu xà phòng vào mặt

chất lỏng?

nước giữa hai que diêm thì thấy chúng tách xa nhau, còn nếu ta bỏ một ít đường vào mặt nước đó thì thấy

A. Vì thủy tinh bị nước dính ướt, nên giọt nước nhỏ trên mặt bản thủy tinh lan rộng thành một hình có dạng bất kì.

hai que diêm xích lại gần nhau hơn. Hãy giải thích các hiện tượng trên? (1) Xà phòng làm giảm lực căng bề mặt của phần tử nước giữa hai que diêm nên chúng tách xa nhau

B. Vì thủy tinh bị nước dính ướt, nên bề mặt của nước ở sát thành bình thủy tinh có dạng mặt khum lõm

(2) Đường làm tăng lực căng bề mặt của phần tử nước giữa hai que diêm nên chúng xích lại gần nhau

C. Vì thủy tinh không bị thủy ngân dính ướt, nên giọt thủy ngân nhỏ trên mặt bản thủy tinh vo tròn lại

Giải thích nào đúng?

và bị dẹt xuống do tác dụng của trọng lực

A. (1) sai; (2) đúng

B. (1) đúng; (2) sai

C. (1) và (2) sai

D. (1) và (2) đúng

Câu 9. Để làm ra các viên đạn chì hình cầu nhỏ, người ta nấu chảy chì và cho chì nhỏ giọt vào nước lạnh.

Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng

Tại sao? (1) Khi các vật nằm trong chất lỏng luôn chịu tác dụng của lực căng bề mặt và có xu hướng làm giảm

B. (1) đúng; (2) sai

C. (1) và (2) sai

D. (1) và (2) đúng

Câu 14. Những chất lỏng nào có thể rót vào cốc đầy hơn mép cốc?

diện tích bề mặt chất lỏng

A. Không có chất lỏng nào có thể rót vào cốc đầy hơn mép cốc

(2) Khi nhỏ giọt, các giọt chì thu về dạng có mặt ngoài nhỏ nhất, đó là dạng hình cầu. Sau đó các giọt chì

B. Tất cả các chất lỏng đều có thể rót vào cốc đầy hơn mép cốc

được làm nguội trong nước

C. Những chất lỏng không dính ướt cốc thì có thể rót vào cốc đầy hơn mép cốc

Giải thích nào đúng?

D. Những chất lỏng dính ướt cốc thì có thể rót vào cốc đầy hơn mép cốc.

A. (1) sai; (2) đúng

B. (1) đúng; (2) sai

C. (1) và (2) sai

D. (1) và (2) đúng

Câu 10. Tại sao những giọt dầu nói trên bề mặt nước có dạng hình tròn?

Câu 15. Một bình cầu thủy tinh đựng thủy ngân ở dưới và nước bên trên. Hình dạng của chất lỏng trong bình sẽ ra sao nếu hệ ở trọng thái không trọng lượng?

(1) Khi các vật nằm trong chất lỏng luôn chịu tác dụng của lực căng bề mặt và có xu hướng làm giảm

A. Khối thủy ngân (không dính ướt thủy tinh) co lại thành dạng hình cầu; còn khối nước (dính ướt thủy tinh) loang ra trên toàn bộ mặt trong bình chứa

diện tích bề mặt chất lỏng (2) Giọt dầu thu về dạng có diện tích bề mặt nhỏ nhất, trong trường hợp này là dạng hình tròn

B. Khối thủy ngân và khối nước (đều dính ướt thủy tinh) nên đều co lại thành dạng hình cầu

Giải thích nào đúng?

C. Khối thủy ngân và khối nước (đều không dính ướt thủy tinh) nên đều loang ra trên toàn bộ mặt trong

A. (1) sai; (2) đúng

B. (1) đúng; (2) sai

C. (1) và (2) sai

D. (1) và (2) đúng

Câu 11. Dùng một cọng rơm thổi bong bóng xà phòng, sau đó đưa đầu kia cọng rơm lại gần ngọn nến

bình chứa D. Khối thủy ngân (dính ướt thủy tinh) loang ra trên toàn bộ mặt trong bình chứa; còn khối nước (không dính ướt thủy tinh) co lại thành dạng hình cầu

thì thấy lửa ngọn nến bị tạt đi khi bong bóng xà phòng xẹp lại. Hãy giải thích hiện tượng

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

(1) Vỏ bong bóng xà phòng là một khối nước xà phòng hình cầu giới hạn bởi hai bề mặt hình cầu, mặt trong và mặt ngoài

(2) Do có lực căng bề mặt nên khi để tự do các bề mặt thu về diện tích nhỏ nhất (bong bóng xẹp đi), nó

11D

12B

13A

14C

15A

10A

đẩy không khí chứa trong bong bóng thoát ra ngoài và qua đầu kia của cọng rơm và thổi tạt ngọn lửa của nến

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG

Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng

Phương pháp: B. (1) đúng; (2) sai

C. (1) và (2) sai

D. (1) và (2) đúng

* Lực căng mặt ngoài: Fc = σ l với σ là hệ số căng mặt ngoài; ℓ là đường giới hạn mặt ngoài.

Câu 12. Tại sao có thể dùng thiếc để hàn đồng mà không thể dùng để hàn nhôm?

* Trường hợp một khung mảnh có chu vi ℓ nhúng vào trong chất lỏng thì nó sẽ chịu tác dụng một lực

(1) Vì thiếc lỏng làm dính ướt đồng nhưng không làm dính ướt nhôm

căng mặt ngoài là Fc = σ 2l vì lực căng mặt ngoài tác dụng vào cả hai phía của khung

(2) Vì thiếc lỏng không làm dính ướt đồng nhưng làm dính ướt nhôm

* Lực kéo vành khuyên ra khỏi mặt chất lỏng: F = σ ( l1 + l2 ) + mg = σπ ( D + d ) + mg

Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng

B. (1) đúng; (2) sai

C. (1) và (2) sai

D. (1) và (2) đúng

Câu 1. Một màng xà phòng được căng trên mặt khung dây đồng thành hình chữ nhật

Câu 13. Tại sao trên một số lá cây (như lá sen,…) sương có thể đọng lại thành những giọt hình cầu, còn

treo thẳng đứng, đoạn dây đồng ab dài 50 mm và có thể trượt dễ dàng dọc theo chiều

một số lá cây khác thì ướt sương?

dài của khung. Mảng xà phòng có hệ số căng bề mặt 0,040 N/m. Tính trọng lượng P

(1) Sương không dính ướt một số loại lá cây (như lá sen, lá khoai môn,..) nhưng dính ướt một số loại lá

của đoạn dây ab để nó nằm cân bằng

cây khác (lá chuối, lá ổi,..) (2) Sương dính ướt một số loại lá cây (như lá sen, lá khoai môn,..) nhưng không dính ướt một số loại lá cây khác (lá chuối, lá ổi,..)

A. 0,054 N

B. 0,005 N

C. 0,015 N Hướng dẫn

* Khi nằm cân bằng, lực căng bề mặt cân bằng với trọng lực: Fc = P

D. 0,004 N

⇒ P = σ .2.ab = 0, 04.2.50.10−3 = 0, 004 ( N ) ⇒ Chọn D

Câu 5. Nhúng một khung hình vuông mỗi cạnh dài 8,75 cm, có khối lượng 2 g vào trong rượu rồi kéo

Câu 2. Một màng xà phòng được căng trên mặt một khung dây đồng hình chữ nhật

lên. Biết hệ số căng mặt ngoài của rượu là 21, 4.10−3 N/m . Lấy gia tốc rơi tự do g = 10m/s2 . Tính lực

treo thẳng đứng, đoạn dây ab dài 80 mm có thể trượt không ma sát trên khung này

kéo khung lên

(xem hình vẽ). Cho biết hệ số căng bề mặt của nước xà phòng là 40.10−3 N/m và

A. 0,054 N

B. 0,035 N

khối lượng riêng của đồng là 8,9.103 kg/m 3 . Xác định đường kính của đoạn dây ab

B. 12,6 mm

C. 2,6 mm

D. 1,08 mm

Hướng dẫn

P = mg =VDg = ab . D

trong một cốc thủy tinh. Đường kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm lần lượt bằng 48 mm và

8σ 8.40.10−3 = = 1, 08.10−3 ( m ) ⇒ Chọn D π Dg π .8,9.103.9,8

50 mm. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước là 0,075 M/m. Để bứt vòng nhôm lên khỏi mặt thoáng của

Câu 3. Một màng xà phòng được tạo ở một khung dây thép hình chữ nhật đặt nằm ngang có cạnh AB = 10 cm di động được. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước xà phòng là 0,04 N/m. Hỏi cần thực hiện một công bằng bao nhiêu để làm tăng diện tích màng xà phòng bằng cách dịch chuyển cạnh AB đi một đoạn 5 cm?

A. 0,4 mJ

B. 0,04 mJ

⇒ F = 21, 4.10−3.8.8, 75.10−2 + 2.10−3.10 = 0, 035 ( N ) ⇒ Chọn B

Câu 6. Một vòng nhôm có trọng lượng là 62,8 mN đặt sao cho đáy của nó tiếp xúc với mặt nước đựng

* Khi nằm cân bằng, lực căng bề mặt cân bằng với trọng lực: FC = P FC =σ .2.ab  →d = πd2

D. 0,024 N

* Khi bắt đầu được kéo ra khỏi mặt nước: F = FC + P = σ .2.4.a + mg

để nó nằm cân bằng, lấy g = 9,8m/s2 A. 10,8 mm

C. 0,075 N

Hướng dẫn

C. 0,8 mJ

D. 0,08 mJ

nước thì lực kéo gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,085 N

B. 0,075 N

C. 0,073 N

D. 0,082 N

Hướng dẫn * Lực kéo vòng xuyến lên cân bằng với trọng lực và lực căng mặt ngoài:

F = P + FC = P + σ .π ( D + d ) ⇒ F = 62,8.10−3 + 0, 072.π ( 50 + 48) .10−3 = 0, 085 ( N ) ⇒ Chọn A

Hướng dẫn * Lực căng bề mặt của mảng xà phòng đặt lên cạnh AB là:

Câu 7. Một vòng nhôm đặt nằm ngang tiếp xúc với mặt nước. Vòng nhôm có đường kính trong 50 mm,

Fc = σ .2.l = 0, 04.2.0,1 = 0, 008 ( N )

đường kính ngoài 52 mm và cao 50 mm. Cho biết khối lượng riêng của nhôm là 2800 kg/m 3 , hệ số căng

* Vậy để tăng diện tích màng xà phòng bằng cách dịch chuyển cạnh AB đi một đoạn 5 cm thì cần phải đặt

bề mặt của nước là 73.10−3 N/m . Lấy g = 9,8m/s 2 . Lực kéo để có thể bứt vòng nhôm lên khỏi mặt nước

lên cạnh AB một ngoại lực cùng phương, ngược chiều với lực căng và có độ lớn ít nhất là 0,008N (không

gần giá trị nào nhất sau đây?

kể ma sát). Công mà ngoại lực thực hiện là: A = Fs = 0,008.0, 05 = 0, 4.10

−3

(J) ⇒

Chọn A

A. 0,12 N

B. 0,035 N

Câu 4. Thả nổi trên mặt nước một que diêm dài 4 cm. Nhỏ rượu vào nước ở một phía của que diêm ta thấy que diêm dịch chuyển tịnh tiến về phía kia 2 cm. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước và của rượu −3

−3

lần lượt là 72,8.10 N/m và 24,1.10 N/m . Tổng công các lực căng mặt ngoài tác dụng làm que diêm dịch chuyển gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 28 µ J

B. 36 µ J

C. 38 µ J

D. 26 µ J

Hướng dẫn

C. 0,25 N

D. 0,014 N

Hướng dẫn * Lực kéo vòng nhôm lên cân bằng với trọng lực và lực căng mặt ngoài:

 D2 d 2  F = P + FC = ρ .π  −  h + σ .π ( D + d ) 4   4  0, 0522 0, 052  −3 ⇒ F = 2800.π  −  .0, 05.9,8 + 73.10 .π ( 0,052 + 0,05) = 0, 2432 ( N ) 4   4

* Lực căng bề mặt của nước lớn hơn lực căng bề mặt của rượu nên hợp lực căng tác

⇒ Chọn C

dụng lên que diêm:

Câu 8. Một vòng xuyến có đường kính ngoài là 44 mm và đường kính trong là 40 mm. Trọng lượng của

F = σ nl − σ r l = ( 72,8 − 24,1) .10 .0, 04 = 1,948.10 −3

−3

(N)

⇒ A = F .s = 1,948.10−3.0, 02 = 38,96.10−6 ( J ) ⇒ Chọn C

vòng xuyến là 45 mN. Lực bứt vòng xuyến này khỏi bề mặt của glixerin ở 20 °C là 64,3 mN. Tính hệ số căng mặt ngoài của glixerin ở nhiệt độ này.

A. 0,089 N/m

B. 0,075 N/m

C. 0,073 N/m

D. 0,082 N/m

Hướng dẫn

* Số giọt rượu: N =

* Lực kéo vòng xuyến lên cân bằng với trọng lực và lực căng bề mặt ngoài: F = P + FC

⇒ F = P + σ .π ( D + d ) ⇒ σ = ⇒σ =

F−P π (D + d )

* Khối lượng của một giọt rượu: m0 =

xuống nên: P = FC ⇔ m0 g = σ .π d

Câu 9. Một vành khuyên mỏng nhẹ có đường kính 34 mm, đặt nằm ngang và treo vào đầu dưới của một lò xo để thẳng đứng. Nhúng vành khuyên vào một cốc nước, rồi cầm đầu kia của lò xo và kéo vành khuyên ra khỏi nước, ta thấy lò xo dãn thêm 32 mm. Tính hệ số căng mặt ngoài của nước. Biết lò xo có

độ cứng 0,5 N/m. B. 84,7. 10−3 N/m

m 10.10−3 10−3 = = ( kg ) N 360 36

* Khi trọng lương của giọt rượu bằng lực căng mặt ngoài tác dụng lên nó thì giọt rượu rơi

64,3.10−3 − 45.10−3 = 0, 073 ( N/m ) ⇒ Chọn C π ( 44 + 40 ) .10−3

A. 74,9. 10−3 N/m

t 720 = = 360 ∆t 2

C. 54,6. 10−3 N/m

D. 24,4. 10−3 N/m

Hướng dẫn * Vành khuyên bắt đầu được kéo ra khỏi mặt nước khi lực đàn hồi bằng lực căng bề

⇒σ =

m0 g 10−3.9,8 = = 0, 0433 ( N/m ) ⇒ Chọn A π d 36.π .2.10−3

Câu 12. Một lượng nước trong ống nhỏ giọt ở 20 °C chảy qua miệng ống tạo thành 48 giọt. Cùng lượng

nước này ở 40 °C chảy qua miệng ống tạo thành 50 giọt. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước ở 20 °C là 72,5.10−3 N/m . Bỏ qua sự dãn nở vì nhiệt của nước. Lấy g = 9,8m/s 2 . Hệ số căng bề mặt của nước ở 40 °C gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,089 N/m

B. 0,0696 N/m

C. 0,073 N/m

D. 0,041 N/m

Hướng dẫn

mặt ngoài:

Fdh = FC ⇔ k ∆l0 = σ .2π .D

m * Khối lượng của một giọt nước: m0 = N

⇒ 0,5.32.10−3 = σ .2π .34.10−3 ⇒ σ = 0, 0749 ( N/m ) ⇒ Chọn A

* Khi trọng lượng của giọt nước bằng lực căng mặt ngoài tác dụng lên nó thì giọt nước rơi

Câu 10. Một ổng nhỏ giọt dựng thẳng đứng bên trong đựng nước. Nước dính ướt hoàn toàn miệng ống và

xuống nên: P = FC ⇔ m0 g = σ .π .d ⇒ σ =

đường kính miệng dưới của ống là 0,43 mm. Trọng lượng mỗi giọt nước rơi khỏi miệng ống là 9, 72.10−5 N . Hệ số căng bề mặt của nước gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 72.10−3N/m

B. 72.10−5 N/m

C. 36.10−3 N/m

⇒ σ 2 = 72,5.10−3.

D. 13,8.102 N/m

Hướng dẫn

48 = 0, 0696 ( N/m ) ⇒ Chọn B 50

Câu 13. Cùng một ống nhỏ giọt và cùng một lượng nước người ta làm thí nghiệm hai lần, lần thứ nhất

nhỏ giọt với nước ở 8 °C và lần thứ hai nhỏ giọt với nước ở 80 °C . Biết rằng trong lần thứ nhất nhỏ

* Khi trọng lượng của giọt nước bằng lực căng mặt ngoài tác dụng lên nó thì giọt nước rơi

P xuống nên: P = FC ⇔ P = σ .π d ⇒ σ = πd ⇒σ =

được 40 giọt, còn lần thứ hay nhỏ được 48 giọt. Hệ số căng bề mặt của nước A. tăng 1,2 lần

B. giảm 1,2 lần

D. tăng 2 lần

m * Khối lượng của một giọt nước: m 0 = N

Câu 11. Một bình có ổng nhỏ giọt ở dầu phía dưới. Rượu chứa trong bình chảy ra khỏi ống nhỏ giọt

này thành từng giọt cách nhau 2,0 s. Miệng ống nhỏ giọt có đường kính 2,0 mm. Sau khoảng thời gian

* Khi trọng lượng của giọt nước bằng lực căng mặt ngoài tác dụng lên nó thì giọt nước rơi xuống nên:

720 s, khối lượng rượu chảy ra khỏi ống là 10 g. Coi rằng chỗ thắt của giọt rượu khi nó bắt đầu rơi khỏi miệng ống nhỏ giọt có đường kính bằng đường kính của ống nhỏ giọt. Lấy g = 9,8m/s 2 . Hệ số căng bề mặt của rượu gần giá trị nào nhất sau đây? B. 0,057 N/m

C. giảm 2 lần Hướng dẫn

9, 72.10−5 = 0, 072 ( N/m ) ⇒ Chọn A π .0, 43.10−3

A. 0,044 N/m

m0 g mg σ N = ⇒ 2 = 1 π d Nπ d σ1 N2

P = FC ⇔ m0 g = σ .π d ⇒ σ =

m0 g σ N 48 mg = ⇒ 1 = 2 = = 1, 2 π d Nπ d σ 2 N1 40

⇒ Chọn B C. 0,073 N/m Hướng dẫn

D. 0,041 N/m

Câu 14. Một ống mao dẫn dài và mỏng có hai đầu đều hở được cắm thẳng đứng xuống nước sao cho toàn

bộ chiều dài của ống ngập trong nước. Dùng tay bịt kín đầu dưới của ống và nhấc ống thẳng đứng lên

khỏi nước. Sau đó buông nhẹ tay để đầu duối của ổng lại hở. Cho biết đường kính của ống là 2,0 mm, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m

−3

và hệ số căng bề mặt của nước là 72,5.10 N/m , lấy

g = 9,8m/s2 . Độ cao của cột nước còn đọng trong ống gần giá trị nào nhất sau đây? A. 20,8 mm

B. 12,6 mm

C. 28,6 mm

D. 29,4 mm

Hướng dẫn

* Cột nước còn đọng lại trong ống mao dẫn là do tác dụng cân bằng giữa trọng lượng cột nước với tổng các lực dính ướt của thành ống tạo thành mặt khum lõm ở đầu trên và mặt m =V ρ =π

h. ρ

4 khum lồi ở đầu dưới của cột nước: mg = σ .2π d  →h =

⇒h=

V =π

4 σ .π d = σ Vg  →ρ =

⇒ρ=

4σ hgd

4.0, 022 = 816,3 ( kg/m 3 ) ⇒ Chọn B 11.10−3.9,8.2.0,5.10−3

Câu 17. Nhúng thẳng đứng hai ống mao dẫn thủy tinh có đường kính trong lần lượt là 1 mm và 2 mm vào

thủy ngân. Cho biết hệ số căng bề mặt của thủy ngân là 0,47 N/m và khối lượng riêng của thủy ngân là 13600 kg/m 3 . Lấy g = 9,8m/s 2 . Độ chênh lệch giữa hai mực thủy ngân ở bên trong hai ống mao dẫn đó gần giá trị nào nhất sau đây?

8σ ρ gd

A. 8 mm

B. 6 mm

C. 7 mm

D. 9 mm

Hướng dẫn

8,72.5.10−3 = 0, 0296 ( m ) ⇒ Chọn D 1000.9,8.2.10−3

* Độ lớn lực căng mặt ngoài bằng trọng lượng của cột chất lỏng bị kéo tụt xuống:

Câu 15. Trương hợp nào mực chất lỏng dâng lên cao nhất trong ống mao dẫn? Cho biết các chất lỏng

V =π

4 σ .π d = ρVg  →h =

này đều dính ướt các ống mao dẫn. Hệ số căng bề mặt và khối lượng riêng: Đối với nước 0,072 N/m và

4σ ρ gd

A. Ống mao dẫn có đường kính 2 mm nhúng vào nước.

4σ 4.0, 47   h1 = ρ gd = 13600.9,8.10−3 = 0, 014  1 ⇒ ⇒ ∆h = 0, 007 ( m ) ⇒ Chọn C 4.0, 47  h = 4σ = = 0, 007  2 ρ gd 2 13600.9,8.2.10−3

B. Ống mao dẫn có đường kính 1 mm nhúng vào rượu

Câu 18. Nhúng hai ống mao dẫn thủy tinh có đường kính khác nhau vào nước thì thấy các mực chất lỏng

C. Ống mao dẫn có đường kính 1 mm nhúng vào ete

trong hai ống đó chênh nhau 2,6 cm. Nếu nhúng hai ống đó vào rượu thì hai mực chất lỏng chênh nhau 1

1000 kg/m 3 . Đối với rượu 0,022 N/m và 790 kg/m 3 . Đối với ête 0,017 N/m và 710 kg/m 3 . Đối với xăng 0,092 N/m và 700 kg/m 3 . Lấ y g = 9,8m/s2

D. Ống mao dẫn có đường kính 1,5 mm nhúng vào xăng

cm. Khối lượng riêng của nước và của rượu lần lượt là 1 g/cm 3 và 0,8g/cm 3 . Nếu hệ số căng bề mặt của

Hướng dẫn

nước là 0,072 N/m thì hệ số căng bề mặt của rượu gần giá trị nào nhất sau đây?

* Lực căng mặt ngoài cân bằng với trọng lực của cột chất lỏng: σ .gpd = ρVg

A. 0,039 N/m

4.0, 072  h1 = 103.9,8.2.10−3 = 0, 0147 ( m )  4.0, 022  2 d h2 = 790.9,8.10−3 = 0, 0114 ( m ) V =π h 4σ 4  →h = ⇒ ⇒ Chọn A ρ gd h = 4.0, 017 = 0, 0098 ( m ) 3 −3  710.9,8.10  4.0, 029 h4 = = 0, 0113 ( m ) 700.9,8.1,5.10−3 

C. 794 kg/m 3 Hướng dẫn

* Lực căng mặt ngoài cân bằng với trọng lực của cột chất lỏng:

D. 0,041 N/m

Hướng dẫn

V =π

4 →h = σ .π d = ρVg 

⇒

nó là 0,022 N/m. Lấy g = 9,8m/s2 . Khối lượng riêng của chất lỏng gần giá trị nào nhất sau đây? B. 816 kg/m 3

C. 0,013 N/m

* Lực căng mặt ngoài cân bằng với trọng lực của cột chất lỏng:

Câu 16. Trong một ống mao dẫn bán kính 0,5 mm mực chất lỏng dâng lên 11 mm. Hệ số căng bề mặt của

A. 994 kg/m 3

B. 0,022 N/m

D. 294 kg/m 3

4σ 4σ  1 1  d <d  → ∆h =  −  ρ gd ρ g  d1 d 2  1

∆h′ σ ′ ρ 1 σ′ 1 = . ⇒ = ⇒ σ ′ = 0, 022 ( N/m ) ⇒ Chọn B ∆h σ ρ ′ 2, 6 0, 072 0,8

Câu 19. Một quả cầu có mặt ngoài hoàn toàn không bị dính ướt. Bán kính quả cầu là 0,2 mm. Suất căng mặt ngoài của nước là 73.10−3 N/m . Bỏ qua lực đẩy Acsimet tác dụng lên quả cầu. Quả cầu có trọng lượng lớn nhất bằng bao nhiêu thì nó không bì chìm?

A. 92 µ N

B. 35 µ N

C. 105 µ N

D. 84 µ N

Hướng dẫn * Quả cầu không bị chìm khi trọng lực nhỏ hơn hoặc bằng lực căng mặt ngoài lớn nhất:

P ≤ FC max = σ .2π r = 73.10−3.2π .0, 2.10−3 = 9,17.10−5 ( N )

Câu 2. Một vòng nhôm mỏng có đường kính 50 mm và có trọng lượng: P = 68.10−3 N được treo vào

⇒ Chọn A

một lực kế lò xo sao cho đáy của vòng nhôm tiếp xúc với mặt nước. Lực tối thiểu để kéo vòng nhôm ra

Câu 20. Một chiếc kim hình trụ bằng thép có bôi một lớp mỏng dầu nhờn ở mặt ngoài được đặt nằm

khỏi mặt nước là bao nhiêu, nếu hệ số căng bề mặt ngoài của nước là 72.10−3 N/m

ngang và nổi trên mặt nước. Đường kính chiếc kim bằng 5% độ dài của nó. Cho biết khối lượng riêng của

A. 1,13. 10−2 N

B. 2,26. 10−2 N

C. 22,6. 10−2 N

D. 9,06 10−2 N

thép là 7800 và của nước là 1000 kg/m 3 , hệ số căng bề mặt của nước là 0,072 N/m, lấy g = 9,8m/s2 .Hãy

Câu 3. Một vòng nhôm có trọng lượng là 62,8 mN được đặt sao cho đáy của nó tiếp xúc với mặt dung

xác định đường kính lớn nhất của chiếc kim sao cho độ chìm sâu trong nước của chiếc kim bằng bán kính

dịch rượu đựng trong một cốc tủy tinh. Đường kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm lần lượt

của nó

bằng 48 mm và 50 mm. Cho biết hệ số căng bề mặt của rượu là 0,022 N/m. Để bứt vòng nhôm lên khỏi

A. 1,64 mm

B. 1,72 mm

C. 2,32 mm

D. 2,83 mm

mặt thoáng của rượu thì lực kéo gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,085 N

Hướng dẫn

B. 0,069 N

C. 0,073 N

D. 0,082 N

* Quả cầu không bị chìm khi trọng lực nhỏ hơn hoặc bằng tổng lực đẩy Ác-si-met và lực căng mặt ngoài:

Câu 4. Một vòng nhôm mỏng khối lượng 5,7 g treo vào một lực kế lò xo và mặt đáy của vòng nhôm đặt

P ≤ FA + FC

tiếp xúc với mặt nước đựng trong cốc thủy tinh. Đường kính ngoài của vòng nhôm bằng 40 mm. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước là 72.10−3 N/m . Bỏ qua độ dày của vòng nhôm. Lấy g = 9,8m/s 2 . Xác định

d2 d2 h = 20 d hg ≤ Dn .π hg + σ . ( 2h + 2d )  ⇔ Dth .π → 4 8 d≤

lực kéo vòng nhôm để có thể bứt nó lên khỏi mặt nước. A. 0,085 N

16,8σ 16,8.0, 072 = = 1, 64.10−3 ( m ) ⇒ Chọn A π g ( 2 Dth − Dn ) 9,8π ( 2.7800 − 1000 )

30 mm và dính ướt nước hoàn toàn. Cho biết nước có khối lượng riêng là 1000 kg/m 3 và hệ số căng bề mặt là 0,072 N/m. Lấy g = 9,8m/s 2 . Xác định độ ngập sâu trong nước của mẩu gỗ

B. 1,7 cm

C. 2,3 cm

C. 0,074 N

D. 0,082 N

Câu 5. Một vòng đồng khối lượng 15g có đường kính 50 mm được treo vào một lực kế lò xo và mặt

Bài 21: Một mẩu gỗ hình lập phương có khối lượng 20 g được đặt nổi trên mặt nước. Mẩu gỗ có cạnh dài

A. 1,9 cm

B. 0,069 N

D. 2,8 cm

Hướng dẫn * Do mẩu gỗ bị dính ướt hoàn toàn nên lực căng bề mặt ngoài tác dụng lên mẩu gỗ hướng thẳng đứng xuống dưới. Điều kiện để mẩu gỗ nổi trên mặt nước là tổng trọng lực P và lực

dưới của vòng đồng nằm tiếp xúc với mặt nước. Khi vòng đồng vừa bị kéo bứt khỏi mặt nước thì lực kế chỉ 0,17 N. Xác định hệ số căng bề mặt của nước. Lấy g = 9,8m/s2 . Bỏ qua độ dày của vòng đồng. A. 63,7. 10−3 N

B. 6,2. 103 N

C. 73,2. 103 N

D. 62. 10−3 N

Câu 6. Để xác định suất căng mặt ngoài của rượu người ta làm như sau: Cho rượu vào trong bình, chảy ra

ngoài theo ống nhỏ giọt thẳng đứng có đường kính 2mm. Thời gian giọt này rơi sau giọt kia 2 giây. Sau thời gian 780 giây thì có 10g rượu chảy ra. Tính hệ số căng bề mặt của rượu. Lấy g = 9,8m/s2 A. 0,089 N/m

B. 0,057 N/m

C. 0,073 N/m

D. 0,041 N/m

Câu 7. Một vòng nhôm hình trụ rỗng có bán kính trong 3 cm, bán kình ngoài 3,2 cm, chiều cao 12 cm đặt

căng bề mặt Fc phải cân bằng với lực đẩy Ác- si-met FA : P + F = FA

nằm ngang trong nước. Biết trọng lượng riêng của nhôm là 28.103 N/m3 ; hệ số căng bề mặt của nước là

mg + σ .4a 20.10−3.9,8 + 0, 072.4.30.10−3 ⇒ mg + σ .4a = Da xg ⇒ x = = Da 2 g 1000.302.10−6.9,8 2

72.10−3 N/m , nước dính ướt với nhôm. Tính độ lớn lực cần thiết để nâng vòng ra khỏi mặt nước A. 0,012 N

⇒ x = 0, 023 ( m ) ⇒ Chọn C

B. 0,035 N

C. 0,025 N

D. 0,014 N

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Một quả cầu có mặt ngoài hoàn toàn không bị dính ướt. Bán kính quả cầu là 0,2 mm. Suất căng mặt ngoài của nước là 73.10−3 N/m . Bỏ qua lực đẩy Acsimet tác dụng lên quả cầu. Tính lực căng bề mặt ngoài lớn nhất tác dụng lên quả cầu khi nó đặt trên mặt nước.

A. 92 µ N

B. 35 µ N

C. 105 µ N

D. 84 µ N

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG

CHƯƠNG 7. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ BÀI 4. SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT TÓM TẮT LÝ THUYẾT + Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là sự nóng chảy. Quá trình chuyển ngược lại từ thể lỏng

B. Quá trình chuyển ngược lại từ thể khí sang thể lỏng là sự ngưng tụ. Sự ngưng tụ luôn xảy ra kèm theo sự bay hơi. C. Sự bay hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng. D. Sự bay hơi của chất lỏng xảy ra ở nhiệt độ bất kì.

sang thể rắn gọi là sự đông đặc. + Chất rắn kết tinh (ứng với một cấu trúc tinh thể) có nhiệt độ nóng chảy không đổi xác định ở mỗi áp suất cho trước. Các chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định. + Nhiệt lượng Q cung cấp cho chất rắn trong quá trình nóng chảy gọi là nhiệt nóng chảy: Q = λ m ; λ là nhiệt nóng chảy riêng; đơn vị J/kg. + Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình chuyển ngược lại từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ. Sự bay hơi xảy ra ở nhiệt độ bất kỳ và luôn kèm

Câu 3. Nhiệt hoá hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg . Câu nào dưới đây là đúng? A. Một lượng nước bất kì cần thu một lượng nhiệt là 2,3.106 J để bay hơi hoàn toàn. B. Mỗi kilôgam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.106 J để bay hơi hoàn toàn. C. Mỗi kilôgam nước sẽ toả ra một lượng nhiệt là 2,3.106 J khi bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi. D. Mỗi kilôgam nước cần thu một lượng nhiệt là 2,3.106 J để bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi và áp

suất chuẩn.

theo sự ngưng tụ. Khi tốc độ bay hơi lớn hơn tốc độ ngưng tụ, áp suất hơi tăng dần và hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi khô. Hơi khô tuân theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. Khi tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ, hơi ở phía trên bề mặt chất lỏng là hơi bão hòa có áp suất đạt giá trị cực đại gọi là áp suất hơi bão hòa. Áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích và không tuân theo định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất lỏng. + Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) xảy ra ở cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự

Câu 4. Nhiệt nóng chảy riêng của đồng là 1,8.105 J/kg . Câu nào dưới đây là đúng? A. Khối đồng sẽ toả ra nhiệt lượng 1,8.105 J khi nóng chảy hoàn toàn. B. Mỗi kilôgam đồng cần thu nhiệt lượng 1,8.105 J để hoá lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy. C. Khối đồng cần thu nhiệt lượng 1,8.105 J để hoá lỏng. D. Mỗi kilôgam đồng toả ra nhiệt lượng 1,8.105 J khi hoá lỏng hoàn toàn. Câu 5. Ở trên núi cao người ta

sôi. Mỗi chất lỏng sôi ở nhiệt độ xác định và không đổi. Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất khí ở trên bề mặt của chất lỏng. Áp suất khí càng lớn, nhiệt độ sôi của chất lỏng càng cao. + Nhiệt lượng Q cung cấp cho khối chất lỏng trong khi sôi gọi là nhiệt hóa hơi của khối chất lỏng ở nhiệt độ sôi: Q = Lm ; L là nhiệt nhiệt hóa hơi có đơn vị đo là J/kg.

A. không thể luộc chín trứng trong nước sôi vì áp suất trên đó lớn hơn áp suất chuẩn (1 atm) nên nước

sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100°C . B. không thể luộc chín trứng trong nước sôi vì áp suất trên đó nhỏ hơn áp suất chuẩn (1 atm) nên nước

sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100°C . C. có thể luộc chín trứng trong nước sôi vì áp suất trên đó nhỏ hơn áp suất chuẩn (1 atm) nên nước sôi ở

nhiệt độ cao hơn 100°C . TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Câu nào dưới đây là không đúng khi nói về sự nóng chảy của các chất rắn? A. Mỗi chất rắn kết tinh nóng chảy ở một nhiệt độ xác định không đổi ứng với một áp suất bên ngoài xác định.

D. có thể luộc chín trứng trong nước sôi vì áp suất trên đó lớn hơn áp suất chuẩn (1 atm) nên nước sôi ở

nhiệt độ cao hơn 100°C . Câu 6. Ớ áp suất chuẩn (1 atm) A. không thể đun nước nóng đến 120°C , vì nước sôi ở 100°C và biến dần thành hơi.

B. Nhiệt độ nóng chảy của chất rắn kết tinh phụ thuộc áp suất bên ngoài.

B. có thể đun nước nóng đến 120°C bằng cách ngăn cản nước biến thành thành hơi.

C. Chất rắn kết tinh nóng chảy và đông đặc ở cùng một nhiệt độ xác định không đổi.

C. không thể đun nước nóng đến 120°C , vì nước sôi trên 120°C .

D. Chất rắn vô định hình cũng nóng chảy ở một nhiệt độ xác định không đổi.

D. có thể đun nước nóng đến 120°C bằng cách làm hơi bão hòa.

Câu 2. Câu nào dưới đây là không đúng khi nói về sự bay hơi của các chất lỏng? A. Sự bay hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở bề mặt chất lỏng.

Câu 7. Một bình cầu thủy tinh chứa (không đầy) một lượng nước nóng có nhiệt độ khoảng 80°C và được

nút kín. Dội nước lạnh lên phần trên gần cổ bình, ta thấy nước trong bình lại sôi là vì

(1) Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc áp suất chất khí ở phía trên bề mặt chất lỏng: Áp suất giảm -

Hướng dẫn

* Nhiệt lượng cần cung cấp: Q = λ m = 34.10 .0, 4 = 136.103 ( J ) ⇒ Chọn A.

nhiệt độ sôi giảm.

(2) Khi dội nước lạnh lên phần trên gần cổ bình sẽ làm cho nhiệt độ hơi bên trong giảm, kéo theo áp suất khí trên bề mặt chất lỏng giảm và do đó nhiệt độ sôi giảm xuống đến 80°C nên ta thấy nước trong bình lại sôi.

Câu 2. Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 34.104 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là c = 4180 J/kg.K . Nhiệt lượng cần cung cấp cho m = 4 kg nước đá ở t1 = 0°C để chuyển nó thành nước

Giải thích nào đúng? A. chỉ (1).

B. chỉ (2).

C. (1) và (2) đúng.

D. (1) và (2) sai.

ở t2 = 20°C gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1694 kJ.

Câu 8. Nước sôi hay nước lạnh, nước nào dập tắt lửa nhanh hơn?

B. 1735 kJ.

A. Nước sôi dập tắt lửa nhanh hơn, vì nhiệt hóa hơi lón hơn nhiều so với nhiệt lượng làm nóng nước.

C. 1896 kJ.

B. Nước sôi dập tắt lửa nhanh hơn, vì nhiệt hóa hơi nhỏ hơn nhiều so với nhiệt lượng làm nóng nước.

* Nhiệt lượng cần cung cấp: Q = cm ( t2 − t1 ) + λ m

C. Nước lạnh dập tắt lửa nhanh hơn, vì nó nhận nhiệt nhiều hơn.

Q = 4180.4 ( 20 − 0 ) + 34.104.4 = 1694, 4.103 ( J ) ⇒ Chọn A

D. Nước lạnh dập tắt lửa nhanh hơn, vì nó nhận nhiệt ít hơn.

D. 2123 kJ.

Hướng dẫn

Câu 3. Biết nhôm có nhiệt dung riêng c = 896 J/kg.K và nhiệt nóng chảy λ = 39.104 J/kg . Nhiệt lượng

Câu 9. Có thể làm cho nước sôi mà không cần đun được không? A. Có thể, chỉ cần hút khí để giảm áp suất tác dụng lên mặt thoáng của nước.

cần cung cấp cho miếng nhôm khối lượng m = 100 g ở nhiệt độ t1 = 20°C , để nó hóa lỏng hoàn toàn ở

B. Có thể, chỉ cần giảm thể tích nước cần bơm.

nhiệt độ t2 = 658°C gần giá trị nào nhất sau đây?

C. Có thể, chỉ thổi thêm khí để tăng áp suất tác dụng lên mặt thoáng của nước.

A. 94 kJ.

B. 73 kJ.

D. Không thể, vì nước muốn sôi phải tăng nhiệt độ đến 100°C .

C. 89 kJ.

D. 96 kJ.

Hướng dẫn

* Từ: Q = cm ( t2 − t1 ) + λ m = 896.0,1( 658 − 20 ) + 39.104.0,1 = 96164,8 ( J ) ⇒ Chọn D. ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

Câu 4. Thả một cục nước đá có khối lượng m1 = 30 g ở 0°C vào cốc nước chứa m2 = 200 g nước ở

t2 = 20°C . Bỏ qua nhiệt dung của cốc. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4, 2 J/g.K , nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 334 J/g . Tính nhiệt độ cuối của cốc nước.

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG

A. 9°C .

Phương pháp:

B. 8°C .

+ Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra khi vật thay đổi nhiệt độ:

C. 7°C .

D. 11°C .

Hướng dẫn Phân tích hiện tượng: Cục đá sẽ nhận nhiệt của nước để nóng chảy và tăng lên đến nhiệt độ cân bằng t.

Q = cm ( t2 − t1 )

* Phương trình cân bằng nhiệt: cm2 ( t2 − t1 ) = λ m1 + cm1 ( t − 0 )

+ Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra khi nóng chảy hoặc đông đặc: Q = λ m ; khi nóng chảy: thu nhiệt; đông đặc: tỏa nhiệt.

+ Nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào khi hóa hơi hay ngưng tụ:

⇒t =

cm2t2 − λ m1 4, 2.200.20 − 334.30 = = 7°C ⇒ Chọn C. c ( m2 + m1 ) 4, 2 ( 200 + 30 )

Câu 5. Để xác định nhiệt nóng chảy của thiếc, người ta đổ mth = 350 g thiếc nóng chảy ở nhiệt độ

Q = Lm ; khi hóa hơi: thu nhiệt; ngưng tụ: tỏa nhiệt.

+ Nhiệt lưọng cần cung cấp để hóa lỏng hoàn toàn: Q = cm ( t2 − t1 ) + λ m .

t2 = 232°C vào mn = 330 g nước ở t1 = 7°C dựng trong một nhiệt lượng kế có nhiệt dung bằng

+ Nhiệt lượng cần cung cấp để hóa hơi hoàn toàn: Q = cm ( t2 − t1 ) + Lm .

Cnlk = 100 J/K . Sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế là t2 = 32°C . Biết nhiệt

Câu 1. Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là 34.104 J/kg . Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy

dung riêng của nước là cn = 4, 2 J/g.K , của thiếc rắn là cth = 0, 23 J/g.K . Nhiệt nóng chảy của thiếc gần

hoàn toàn một cục nước đá có khối lượng 400 g là

giá trị nào nhất sau đây?

A. 136.103 J .

B. 273.103 J .

C. 68.103 J .

D. 36.103 J .

A. 60 J/g.

B. 73 J/g.

C. 89 J/g.

D. 96 J/g.

Qci = 4190.1,5. (100 − 20 ) + 880.0, 6 (100 − 20 ) + 2, 26.106.1,5.0, 2 = 1223040 ( J )

Hướng dẫn

* Phân tích hiện tượng: Thiếc đông đặc sẽ tỏa nhiệt còn nước và bình sẽ thu nhiệt.

* Nhiệt lượng toàn phần đã cung cấp: Qtp =

* Phương trình cân bằng nhiệt: λ mth + cth mth ( t2 − t ) = cn mn ( t − t1 ) + Cnlk ( t − t1 )

⇒λ = ⇒λ =

cn mn ( t − t1 ) + Cnlk ( t − t1 ) − cth mth ( t2 − t )

* Công suất cung cấp nhiệt của ấm: P =

mth

Câu 6. Biết nhiệt độ sôi, nhiệt dung riêng và nhiệt hóa hơi riêng của nước là 100°C , 4200 J/kg.K và 6

2,3.10 J/kg . Nhiệt lượng cần cung cấp để làm hóa hơi hoàn toàn 2 kg nước ở 20°C là C. 26,36.106 J .

1630720 = 776.5 (W ) ⇒ Chọn A. 35.60

t2 = 100°C là Qtp . Cho biết nước đá có nhiệt dung riêng là cd = 2090 J/kg.K và nhiệt nóng chảy riêng là

⇒ Chọn A.

B. 5, 272.106 J .

Câu 9. Nhiệt lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi m = 6.0 kg nước đá ở t1 = −20°C thành hơi nước ở

4, 2.330 ( 32 − 7 ) + 100 ( 32 − 7 ) − 0, 23.350 ( 232 − 32 ) = 60,14 ( J / g ) 350

A. 2, 636.106 J .

Qtp

Qci = 1630720 ( J ) H

D. 52, 72.106 J .

λ = 3, 4.105 J/kg , nước có nhiệt dung riêng là cn = 4180 J/kg.K và nhiệt hoá hơi riêng là L = 2,3.106 J/kg . Bỏ qua sự mất mát nhiệt do bình chứa hấp thụ và do truyền ra bên ngoài. Giá trị Qtp

gần giá trị nào nhất sau đây? A. 18,6 MJ.

B. 17,6 MJ.

C. 186 MJ.

Hướng dẫn

D. 176 MJ.

Hướng dẫn

Nhiệt lượng cần cung cấp: Q = cm ( t2 − t1 ) + Lm

* Nhiệt lượng cung cấp để đưa đến nhiệt độ nóng chảy: Q1 = cd m ( t0 − t1 )

⇒ Q = 4200.2. (100 − 10 ) + 2,3.10 .2 = 5.272.10 ( J ) ⇒ Chọn B.

* Nhiệt lượng cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn: Q2 = λ m

Câu 7. Biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4190 J/kg.K và nhiệt hóa hơi của nước là

* Nhiệt lưọng cung cấp để đưa đến nhiệt độ sôi: Q3 = cn m ( t2 − t0 )

L = 2, 26.106 J/kg . Để làm cho m = 200 g nước lấy ở t1 = 10°C sôi ở t2 = 100°C và 10% khối lượng của

* Nhiệt lượng cung cấp đế làm hóa hơi hoàn toàn: Q4 = Lm

nó đã hóa hơi khi sôi thì cần cung cấp một nhiệt lượng gần giá trị nào nhất sau đây?

⇒ Qtp = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 6  2090.20 + 3,5.105 + 4180.100 + 2,3.106  = 18, 6.106 ( J )

A. 169 kJ.

B. 121 kJ.

C. 189 kJ.

D. 212 kJ.

Hướng dẫn

⇒ Chọn A. Câu 10. Các nhà thực nghiệm đo được nhiệt độ sôi ( ts ) của nước tương ứng với một số áp suất (p) lên

* Nhiệt lượng cần cung cấp: Q = cm ( t2 − t1 ) + Lm.10%

mặt thoáng như sau:

⇒ Q = 4190.0, 2. (100 − 10 ) + 2, 26.106.0, 2.0,1 = 120620 ( J ) ⇒ Chọn B. Câu 8. Đổ V = 1,5 lít nước ở t1 = 20°C vào một ấm nhôm có khối lượng mb = 600 g và sau đó đun bằng

p (mmHg) ts ( °C )

23,8

31,8

380

760

3800

7600

100

151

181

bếp điện. Sau t = 35 phút thì đã có 20% khối lượng nước đã hóa hơi ở nhiệt độ sôi t2 = 100°C . Biết rằng,

Muốn làm nước sôi ở 27°C , người ta đã giảm áp suất ngoài tác dụng lên trên mặt thoáng của nước trong

H = 75% nhiệt lượng mà bếp cung cấp được dùng vào việc đun nước. Cho biết nhiệt dung riêng của

cốc bằng cách đặt cốc nước vào trong một chuông thủy tinh kín, rồi dùng bơm chân không hút bớt khí ở

nước là cn = 4190 J/kg.K , của nhôm là cb = 880 J/kg.K , nhiệt hóa hơi của nước ở 100°C là

trong chuông ra. Khi nước trong cốc sôi thì áp suất khí trong chuông gần giá trị nào nhất sau đây?

L = 2, 26.106 J/kg , khối lượng riêng của nước là D = 1 kg/lít . Công suất cung cấp nhiệt của bếp điện gần

B. 27,0 mmHg.

C. 29,0 mmHg. Hướng dẫn

giá trị nào nhất sau đây? A. 776 W.

A. 23,8 mmHg.

B. 796 W.

C. 786 W.

D. 876 W.

Hướng dẫn

* Khối lượng nước đổ vào ấm: mn = V .D = 1,5.1 = 1,5 ( kg ) * Nhiệt lượng cung cấp để đun nước: Qci = cn mn ( t2 − t1 ) + cb mb ( t2 − t1 ) + Lmn .20%

* Giá trị 27°C nằm trung gian trong phạm vi nhiệt độ 25°C ( p = 23,8 mmHg ) đến 30°C ( p = 31,8 mmHg ) . Ta xem gần đúng trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng):

D. 31,8 mmHg.

b − 23,8 27 − 25 = ⇒ p = 27 31,8 − 23,8 30 − 25

nhiệt lượng kế nhận nhiệt để tăng đên nhiệt độ cân bằng 25°C .

⇒ Chọn B.

* Tổng nhiệt lượng mà hơi nước tỏa: Qtoûa = mhn L + cn mhn ( t2 − t3 )

nhận nhiệt nóng chảy hoàn toàn và tiếp đó nhận thêm nhiệt để tăng đến nhiệt độ cân bằng 25°C ; Bình

Câu 11. Để đúc các vật bằng thép, người ta phải nấu chảy thép trong lò. Thép đưa vào lò có nhiệt độ t1 = 20°C , hiệu suất của lò là 60%, nghĩa là 60% nhiệt lượng cung cấp cho lò được dùng vào việc đun

nóng thép cho đến khi thép nóng chảy. Để cung cấp nhiệt lượng, người ta đã đốt hết mt = 200 kg than đá có năng suất toả nhiệt là qt = 29.106 J/kg . Cho biết thép, có nhiệt nóng chảy λ = 83, 7.103 J/kg ; nhiệt độ nóng chảy là t2 = 1400°C ; nhiệt dung riêng ở thể rắn là c = 0, 46 kJ/kg.K . Khối lượng của mẻ thép bị nấu chảy gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 4,8 tấn.

B. 1,6 tấn.

C. 8,1 tấn.

D. 3,2 tấn.

* Tổng nhiệt lượng mà nước đá và bình nhiệt lượng kế nhận:

Qnhaän = cnñ mnñ ( 0 − t1 ) + mnñ λ + cnl mnl ( t3 − t1 ) * Phương trình cân bằng nhiệt: Qnhaän = Qtoûa hay mnñ + mhn =500 2, 09mnñ 5 + mnñ 334 + 0,88.300.30 = mhn .2, 26.103 + 4,19.mhn .75  →

 mnñ = 438, 28 ( g ) ⇒ mnñ − 3mhn = 253,12 ( g ) ⇒ Chọn B.   mhn = 61, 72 ( g ) Câu 13. Trong lò hơi, đốt cháy hoàn toàn mt ( kg ) than đá thì làm cho mn = 50 kg nước ở t1 = 10°C đi

Hướng dẫn * Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt than: Qtoa = mt qt = 200.29.106 = 58.108 ( J )

vào lò hơi chuyển hết thành hơi ở nhiệt độ sôi t2 = 197, 4°C và có áp suất là p2 = 1, 47.106 Pa . Biết hiệu

* Nhiệt lượng cần thiết để tăng m (kg) thép từ 20°C đến nhiệt độ nóng chảy 1400°C :

suất của lò là 80% và năng suất tỏa nhiệt của than là qt = 2,55.107 J/kg ; nhiệt dung riêng của nước là

Q1 = cm ( t2 − t1 ) = 0, 46.103.m. (1400 − 20 ) = 634800m ( J )

c = 4190 J/kg.K ; nhiệt hóa hơi của nước L = 2,3.106 ( J/kg ) . Khối lượng riêng của hơi nước trong lò hơi

* Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn m (kg) ở nhiệt độ nóng chảy:

nói trên là ρ ( kg/m 3 ) . Coi hơi nước như khí lí tưởng. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể

Q2 = mλ = m.83, 7.10 ( J ) 3

tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV /T = nR với R = 8,31 J/mol.K . Giá trị của mt /ρ gần giá trị nào nhất

* Theo bài ra: Q1 + Q2 = 0, 6Qtoa

0, 6.58.108 ⇒m= = 4,843.103 ( kg ) 634800 + 83700

sau đây? A. 2, 28 m3 .

⇒ Chọn A. Câu 12. Trong một nhiệt lượng kế bằng nhôm khối lượng mnl = 300 g có một cục nước đá nặng m„đ (g). Nhiệt độ của nhiệt lượng kể và nước đá là t1 = -5°c. Sau đó, người ta cho mnđ ( g ) hơi nước ở t2 = 100°C vào nhiệt lượng kế và khi đã cân bằng nhiệt độ thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế là t3 = 25°C . Lúc đó, trong nhiệt lượng kế có 500 g nước. Hỏi khối lượng hơi nước đã ngưng tụ và khối lượng cục nước đá có trong nhiệt lượng kế lúc bắt đầu thí nghiệm. Cho biết: nhiệt hóa hơi của nước L = 2, 26.106 J/g ; nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 334 J/g ; nhiệt dung riêng của nhôm, của nước đá và của nước lần lượt là cnl = 0,88 J/g.K , cnđ =2,09 J/g.K và cn =4,19 J/g.K . Giá trị của ( mnđ − 3mhn ) gần giá trị nào nhất sau

B. 253 g.

C. 269 g.

D. 192 g.

giảm đến nhiệt độ cân bằng 25°C ; Cục nước đá nhận nhiệt để tăng nhiệt độ từ −5°C đến 0°C rồi tiếp tục

D. 3,12 m 3 .

* Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt hoàn toàn mt ( kg ) than: Qtoa = mt qt = mt .2,55.107 ( J ) * Nhiệt lượng cần thiết để tăng 50 (kg) nước từ 10°C đến nhiệt độ sôi 197, 4°C : Q1 = cmn ( t2 − t1 ) = 4190.50 (197, 4 − 10 ) = 39, 2603.106 ( J ) * Nhiệt lượng cần thiết để làm hóa hơi hoàn toàn 50 (kg) ở nhiệt độ sôi: Q2 = mn L = 50.2,3.106 = 115.106 ( J ) * Theo bài ra: Q1 + Q2 = 0,8Qtoa ⇒ mt = * Từ:

Hướng dẫn * Phân tích hiện tượng: Hơi nước ngưng tụ ở 100°C sẽ tỏa nhiệt và sau đó nó tiếp tục tỏa nhiệt vào

C. 0,95 m 3 . Hướng dẫn

đây? A. 226 g.

B. 1,12 m3 .

⇒

39, 2603.106 + 115.106 = 7,56 ( kg ) 0,8.2,55.107

pV m m p µn 1, 47.106.18.10−3 = nR = n R ⇒ ρ = n = = = 6, 77 ( kg / m3 ) T V RT 8,31. (197, 4 + 273) µn =

7,56 = 1,12 ( m3 ) ⇒ Chọn B. 6, 77

Câu 14. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV /T = nR với

Câu 3. Biết nhôm nóng chảy ở 658°C , có nhiệt nóng chảy riêng là 3,9.105 J/kg và nhiệt dung riêng là

R = 8,31 J/mol.K . Trên một bếp điện có công suất Pb = 1 kW , một ấm nước đang sôi. Biết rằng

880 J/kg.K .Một thỏi nhôm khố lượng 8,0 kg ở 20°C . Nhiệt lượng nhiệt cung cấp làm nóng chảy hoàn

H = 80% nhiệt lượng do bếp điện cung cấp được truyền cho nước trong ấm. Cho biết tiết diện của vòi ấm

toàn thỏi nhôm này gần giá trị nào nhất sau đây?

là S = 1 cm . Coi hơi nước là khí lí tưởng và bỏ qua thể tích nước so với thể tích hơi của nước. Áp suất

A. 76 MJ.

B. 7,6 MJ.

C. 4,7 MJ.

D. 47 MJ.

của không khí là pk = 1 atm = 1, 013.105 Pa ; nhiệt hoá hơi riêng của nước ở 100°C là L = 2, 26.10 J/kg .

Câu 4. Thả một cục nước đá có khối lượng 40 g ở 0°C vào cốc nước chứa 200 g nước ở 20°C . Bỏ qua

Tốc độ hơi phụt ra khỏi vòi ấm là v và công sinh ra do 1 g nước hoá hơi khi sôi là A. Giá trị của A/v gần

nhiệt dung của cốc. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4, 2 J/g.K , nhiệt nóng chảy của nước đá là

giá trị nào nhất sau đây?

334 J/g . Tính nhiệt độ cuối của cốc nước.

A. 27 Js/m.

B. 28 Js/m.

C. 28,6 Js/m.

D. 29,1 Js/m.

* Sau t giây bếp điện cung cấp cho nước một nhiệt lượng: Q = 0,8.10 t = 800t ( J ) 3

Q 800t = = 3,54.10−4 t ( kg ) L 2, 26.106

* Thể tích hơi nước ứng với khối lương nước này được xác định từ: 5

⇒

m pV = nR = n R T µn

−4

1, 013.10 V 3,54.10 t = .8,31 ⇒ V = 6, 0177.10−4 t ( m3 ) 100 + 273 18.10−3

* Tốc độ hơi phụt ra khỏi vòi ấm là: v =

⇒

µn

RT =

C. 7°C .

D. 3, 4°C .

232°C vào 330 g nước ở 7°C đựng trong một nhiệt lượng kế có nhiệt dung bằng 100 J/K. Sau khi cân

bằng nhiệt, nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế là 32°C . Biết nhiệt dung riêng của nước là 4,2 J/g.K , của X rắn là 0,23 J/g.K . Nhiệt nóng chảy của X gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 60 J/g .

B. 73 J/g .

C. 89 J/g .

D. 54 J/g .

Câu 6. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K và nhiệt hóa hơi của nước là 2, 26.106 J/kg . Để làm cho 200 g nước lấy ở 10°C sôi ở 100°C và 20% khối lượng của nó đã hóa hơi khi sôi thì cần cung cấp một nhiệt lượng gần giá trị nào nhất sau đây?

V 6, 0177.10−4 t = = 6, 0177 ( m / s ) St 10−4 t

A. 169 kJ.

* Hơi nước sôi thoát ra ngoài không khí trong qua trình đẳng áp nên ta có thể tính công của 1 g hơi nước như sau: A = p∆V = pV =

B. 8°C .

Câu 5. Để xác định nhiệt nóng chảy của kim loại X, người ta đổ 370 g chất X nóng chảy ở nhiệt độ

Hướng dẫn

* Nhiệt lượng này làm hóa hơi khối lượng nước: m =

A. 9°C .

B. 121 kJ.

C. 189 kJ.

D. 166 kJ.

Câu 7. Đổ 1,5 lít nước ở 20°C vào một ấm nhôm có khối lượng 600 g và sau đó đun bằng bếp điện. Sau 35 phút thì đã có 30% khối lượng nước đã hóa hơi ở nhiệt độ sôi 100°C . Biết rằng, 75% nhiệt lượng mà

1 .8,31.373 = 172, 2 ( J ) 18

bếp cung cấp được dùng vào việc đun nước. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K , của nhôm là 880 J/kg.K , nhiệt hóa hơi của nước ở 100°C là 2, 26.106 J/kg , khối lượng riêng của nước là 1

A 172, 2 = = 28, 6 ( Js / m ) ⇒ Chọn C. v 6, 0177

kg/lít. Công suất cung cấp nhiệt của bếp điện gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 776 W.

B. 796 W.

C. 992 W.

D. 876 W.

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là 34.104 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K . Nhiệt lượng cần cung cấp cho 4 kg nước đá ở 0°C để chuyển nó thành nước ở 25°C gần giá trị nào

nhất sau đây? A. 1694 kJ.

B. 1778 kJ.

C. 1896 kJ.

D. 2123 kJ.

Câu 2. Biết nhôm có nhiệt dung riêng 896 J/kg.K và nhiệt nóng chảy 39.104 J/kg . Nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm khối lượng 100 g ở nhiệt độ 75°C , để nó hóa lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ 658°C gần

giá trị nào nhất sau đây? A. 94 kJ.

B. 91 kJ.

C. 89 kJ.

D. 96 kJ.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1B

CHƯƠNG 7. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ BÀI 5. ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ TÓM TẮT LÝ THUYẾT * Độ ẩm tuyệt đối a của không khí là đại lượng đo bằng khối lượng hơi nước (tính ra gam) chứa trong 1 m 3 không khí.

B. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra gam) của hơi nước có trong 1 m 3

không khí. C. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra gam) của hơi nước có trong 1 m3

không khí. D. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra kilôgam) của hơi nước có trong

* Độ ẩm cực đại A là độ ẩm tuyệt đối của không khí chứa hơi nước bão hòa, giá trị của nó tăng theo nhiệt

1 m 3 không khí.

độ.

Câu 4. Ở cùng một nhiệt độ và áp suất, không khí khô nặng hơn hay không khí ẩm nặng hơn? Tại sao? Đơn vị của độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại là g/m3 .

Cho biết khối lượng mol của không khí là 29 g/mol.

* Độ ẩm tỉ đối f của không khí là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực

A. Không khí khô nặng hơn. Vì cùng nhiệt độ và áp suất thì không khí có khối lượng lớn hơn.

đại A của không khí ở cùng một nhiệt độ:

B. Không khí ẩm nặng hơn. Vì cùng nhiệt độ và áp suất thỉ nước có khối lượng lớn hơn. a f = .100% A

Độ ẩm tỉ đối f cũng có thể tính gần đúng bằng tỉ số phần trăm giữa áp suất riêng phần p của hơi nước p và áp suất pbh của hơi nước bão hòa trong không khí ở cùng một nhiệt độ: f ≈ .100% pbh Không khí càng ẩm thì độ ẩm tỉ đối của nó càng cao. * Có thể đo độ ẩm của không khí bằng các loại ẩm kế.

C. Không khí khô nặng hơn. Vì ở cùng nhiệt độ và áp suất thì không khí khô có khối lượng riêng lớn

hơn khối lượng riêng của không khí ẩm. D. Không khí ẩm nặng hơn. Vì ở cùng nhiệt độ và áp suất thì không khí ẩm có khối lượng riêng lớn hơn

khối lượng riêng của không khí khô. Câu 5. Trong một căn phòng ở nhiệt độ 20°C có độ ẩm tỉ đối là 70%. Làm lạnh không khí trong phòng

xuống tới 14°C thì hơi nước trong không khí trong phòng bắt đầu trở nên bão hòa và ngưng tụ thành sương. Lúc này, độ ẩm tỉ đối của không khí trong căn phòng là A. 60%.

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Khi nói về độ ẩm cực đại, câu nào dưới đây là không đúng?

B. 100%.

C. 90%.

D. 80%.

Câu 6. Mặt ngoài của một cốc thủy tinh đang đựng nước đá thường có nước đọng thành giọt và làm ướt

mặt cốc. Giải thích nào sau đây đúng?

A. Khi làm nóng không khí, lượng hơi nước trong không khí tăng và không khí có độ ẩm cực đại.

(1) Trong không khí luôn tồn tại hơi nước.

B. Khi làm lạnh không khí đến một nhiệt độ nào đó, hơi nước trong không khí trở nên bão hòa và

(2) Khi nhiệt độ giảm đến một giá trị nào đó thì hơi nước trong lớp không khí ở sát mặt ngoài cốc thủy

không khí có độ ẩm cực đại.

C. Độ ẩm cực đại là độ ẩm của không khí bão hòa hơi nước. D. Độ ẩm cực đại có độ lớn bằng khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tính theo

tinh trở nên bão hòa và đọng lại thành sương, tạo thành giọt làm ướt mặt ngoài của thành cốc. A. (1) sai; (2) đúng.

B. (1) đúng; (2) sai.

C. (1) và (2) sai.

D. (1) và (2) đúng.

Câu 7. Nước nặng hơn không khí. Tại sao trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất không khí khô lại

đơn vị g/m 3 .

nặng hơn không khí ẩm?

Câu 2. Khi nhiệt độ không khí tăng thì độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tỉ đối của nó thay đổi như thế nào?

(1) Khối lượng riêng của không khí là 1, 29 kg/m3 , còn khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m 3 . Như

A. Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tỉ đối đều tăng như nhau.

vậy nước nặng hơn không khí. Nhưng chú ý rằng: nước là thể lỏng, còn không khí là thể khí.

B. Độ ẩm tuyệt đối giảm, còn độ ẩm tỉ đối tăng.

(2) Không khí khô và không khí ẩm đều là thể khí. Không khí khô là hỗn hợp của khí ôxi và khí nitơ; còn

C. Độ ẩm tuyệt đối tăng, còn độ ẩm tỉ đối giảm.

không khí ẩm là hỗn hợp của khí ôxi, khí nitơ và hơi nước. Trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất,

D. Độ ẩm tuyệt đối không thay đổi, còn độ ẩm tỉ đối tăng.

số lượng các phân tử khí (hoặc hơi) có trong đơn vị thể tích của không khí khô và của không khí ẩm đều

Câu 3. Khi nói về độ ẩm tuyệt đối, câu nào dưới đây là đúng?

như nhau. Nhưng phân tử lượng trung bình của không khí là 29 g/mol, còn phân tử lượng trung bình của

A. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra kilôgam) của hơi nước có trong

1 m 3 không khí.

hơi nước là 18 g/mol. Vì vậy không khí khô nặng hơn không khí ẩm. Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng.

B. (1) đúng; (2) sai.

C. (1) và (2) sai.

D. (1) và (2) đúng.

Câu 8. Tại sao khi nhiệt độ không khí ẩm tăng lên thì độ ẩm tuyệt đối lại tăng và độ ẩm tỉ đối của không

khí lại giảm?

11A

12D

10D

(1) Khi nhiệt độ của không khí ẩm tăng lên thì độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại đều tăng do tốc độ bay hơi cửa nước trên mặt đất hoặc mặt nước (ao, hồ. sông, biển) tăng.

TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG

(2) Nhưng độ ẩm tuyệt đối của không khí tăng theo nhiệt độ chậm hơn so với độ ẩm cực đại của không

Dạng 1: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ

khí nên độ ẩm tỉ đối của không khí giảm khi nhiệt độ tăng.

Phương pháp:

Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng.

B. (1) đúng; (2) sai.

C. (1) và (2) sai.

D. (1) và (2) đúng.

Câu 9. Tại sao khi dùng máy bay để phun chất ôxit cacbon rắn (tuyết cacbônic) vào những đám mây,

+ Độ ẩm tuyệt đối: a =

m . V

+ Độ ẩm cực đại (ở một nhiệt độ nhất định): A =

người ta lại có thể gây ra “mưa nhân tạo”?

mmax . V

Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại thường được tính ra g/m3 .

(1) Đám mây là lớp không khí chứa hơi nước ở trạng thái bão hoà. (2) Các tinh thể ôxit cacbon răn có nhiệt độ khá thấp nên chúng được phun vào những đám mây để tạo ra

+ Độ ẩm tương đối (ờ môt nhiệt độ nhất định): f =

các tinh thể băng. Những tinh thể băng này trở thành các “tâm hội tụ” hơi nước bão hoà trong không khí

a .100% A

và nhanh chóng tạo ra các hạt nước đủ lớn rơi xuống thành “mưa nhân tạo”.

⇒ m = aV = fAV

Giải thích nào đúng?

Câu 1. Biết khối lượng riêng của hơi nước bão hòa ở 15°C là 12,8 ( g/m3 ) . Trong 1 m3 không khí ở

A. (1) sai; (2) đúng.

B. (1) đúng; (2) sai.

C. (1) và (2) sai.

D. (1) và (2) đúng.

Câu 10. Tại sao không khí buổi trưa chứa nhiều hơi nước hơn không khí buổi sáng?

(1) Nhiệt độ không khí buổi trưa cao hơn nên tốc độ bay hơi của nước từ mặt đất và mặt nước (hồ, ao,

15°C có 10 g hơi nước. Độ ẩm tuyệt đối và tỉ đối của không khí đó lần lượt là

A. 11( g/m3 ) và 86%.

B. 12 ( g/m3 ) và 94%.

nước trong không khí càng xa trạng thái bão hoà và do đó giới hạn của sự tăng áp suất hơi nước trong không khí càng mở rộng. Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng.

B. (1) đúng; (2) sai.

C. (1) và (2) sai.

D. (1) và (2) đúng.

Câu 11. Một lượng hơi nước bão hoà ở 100°C có áp suất 1 atm chiếm thể tích V. Khi nhiệt độ không đổi, A. 1 atm.

B. 2 atm.

C. 0,5 atm.

Câu 12. Trong một xilanh và bên dưới pit-tông có 0,4 g hơi nước ở nhiệt độ 290 K. Lượng hơi này chiếm

B. p = 35, 44 mmHg .

C. p = 22, 68 mmHg .

D. p = 354, 4 mmHg .

Hướng dẫn a p * Từ: f = = ⇒ p = f . pbh = 0,8.28,35 = 22,68 ( mmHg ) ⇒ Chọn C. A pbh

Câu 3. Không khí ở 30°C có độ ẩm tuyệt đối là 21,53 g/m3 và có độ ẩm cực đại là 30, 29 g/m3 . Độ ẩm tỉ

(1) Nén đẳng nhiệt đến thể tích V ′ ( m 3 ) .

đối của không khí ở 30°C là

(2) Làm lạnh đẳng tích đến nhiệt độ b°C .

A. 72%.

Cách làm nào đúng? B. (1) đúng; (2) sai.

Câu 2. Xác định áp suất riêng phần p của hơi nước trong không khí ẩm ở 28°C . Cho biết độ ẩm tỉ đối của không khí là 80% và áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ này gần đúng bằng 28,35 mmHg.

D. 1,5 atm.

thế tích 40 lít. Để làm toàn bộ lượng hơi nước đó trở thành hơi bão hoà người ta:

A. (1) sai; (2) đúng.

 m 10 ( g ) = 10 ( g / m3 ) a = = V 1( m 3 )  * Từ:  ⇒ Chọn D. a 10  f = = = 0, 78 = 78%  A 12,8 

A. p = 226,8 mmHg .

nếu thể tích của hơi bão hòa giảm đi một nửa thì áp suất của hơi nước sẽ là

D. 10 ( g/m3 ) và 78%.

Hướng dẫn

sông, biển) lớn hơn so với buổi sáng và lượng hơi nước trong không khí càng nhiều. (2) Hơn nữa, khi nhiệt độ càng cao thì áp suất hơi nước bão hoà trong không khí càng lớn, nghĩa là hơi

C. 9 ( g/m3 ) và 70%.

C. (1) và (2) sai.

C. 78%. Hướng dẫn

D. (1) và (2) đúng.

* Từ: f = ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

B. 84%.

a 21,53 = = 0, 71 = 71% ⇒ Chọn D. A 30, 29

D. 71%.

Câu 4. Giả sử không khí ở 25°C có độ ẩm tuyệt đối là 17,30 g/m3 . Biết khối lượng riêng của hơi nước

Câu 6. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 23°C là 20, 60 g/m 3 và ở 30°C là 30, 29 g/m 3 . Buổi sáng

bão hoà trong không khí ở 25°C là 23 g/m3 . Độ ẩm tỉ đối của không khí ở 25°C là

nhiệt độ không khí là 23°C và độ ẩm tỉ đối là 80%. Buổi trưa, nhiệt độ là 30°C và độ ẩm tỉ đối là 60%.

A. 72%.

B. 84%.

C. 75%.

Độ ẩm tuyệt đối của không khí buổi trưa so với buổi sáng chênh lệch nhau gần giá trị nào nhất sau đây?

D. 71%.

A. 16, 48 g/m3 .

Hướng dẫn

B. 18,174 g/m 3 .

* Độ ẩm cực đại ở 25°C đúng bằng khối lượng riêng của hơi nước bão hoà trong không khí ở cùng nhiệt độ này: A = 23, 00 g/m .

* Từ: f =

a 17,3 = = 0, 75 = 75% ⇒ Chọn C. A 23

Câu 5. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương

as = 0,8.20, 6 = 16, 48 ( g / m3 ) a  ⇒ a = fA  ⇒ atr − as = 1, 694 ( g / m3 ) 3 A atr = 0, 6.30, 29 = 18,174 ( g / m )

⇒ Chọn D.

Bình luận thêm: Lời giải không dùng đến các số liệu 23°C , 30°C , vậy cho vào đề để làm gì? Mục đích

ứng với một số nhiệt độ như sau:

t ( °C )

ρ ( g/m3 )

4,84

6,80

9,40

12,80

17,30

20,60

23,00

25,81

27,20

30,29

Trường họp nào dưới đây ta cảm thây ẩm nhât (nghĩa là có độ ẩm tỉ đối cao nhât)? A. Trong 1 m3 không khí chứa 10 g hơi nước ở 25°C . B. Trong 1 m3 không khí chứa 4 g hơi nước ở 5°C .

là làm rõ thêm thông tin. Việc đề thi cho thừa số liệu là chuyện bình thường. Câu 7. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 30°C và 20°C lần lượt là 30,3 g/m3 và 17,3 g/m3 . Một

phòng có kích thước 100 m 3 , ban đầu không khí trong phòng có nhiệt độ 30°C và có độ ẩm tương đối 60%, sau đó người ta dùng máy lạnh để hạ nhiệt độ trong phòng xuống còn 20°C . Muốn giảm độ ẩm tương đối không khí trong phòng xuống còn 40% thì phải cho ngưng tụ bao nhiêu gam nước? A. 1648 g.

B. 1126 g.

C. Trong 1 m3 không khí chứa 28 g hơi nước ở 30°C . D. Trong 1 m3 không khí chứa 7 g hơi nước ở 10°C . Hướng dẫn

* Độ ẩm tuyệt đối được tính từ công thức: a = * Độ ẩm tương đối tính từ: f =

m và độ ẩm cực đại được tra từ bảng. V

a . A

 a = 10 ( g / m3 )  * Trong 1 m3 không khí chứa 10 g hơi nước ở 25°C :  ⇒ f = 43% 3  A = 23 ( g / m )  a = 4 ( g / m3 )  * Trong 1 m không khí chứa 4 g hơi nước ở 5°C :  ⇒ f = 59% 3  A = 6,8 ( g / m ) 3

C. 1374 g.

D. 1469 g.

Hướng dẫn

 m1 = 0, 6.30,3.100 = 1818 ( g ) * Từ: m = aV = fAV ⇒  ⇒ m1 − m2 = 1126 ( g )  m2 = 0, 4.17,3.100 = 692 ( g ) ⇒ Chọn B. Câu 8. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 20°C là 17,3 g/m3 , ở 10°C là 9, 4 g/m3 . Một vùng không khí

có thể tích V = 1010 m 3 có độ ẩm tương đối là 80% ở nhiệt độ 20°C . Khi nhiệt độ hạ đến 10°C thì lượng

nước mưa rơi xuống gần giá trị nào nhất sau đây? A. 13 tấn.

B. 44 nghìn tấn

C. 13 nghìn tấn Hướng dẫn

* Khối lượng nước chứa trong V lúc đầu: 10 11 3 m1 = a1V1 = f1 AV 1 1 = 0,8.17,3.10 = 1,384.10 ( g ) = 138, 4.10 ( taán )

 a = 28 ( g / m3 )  * Trong 1 m3 không khí chứa 28 g hơi nước ở 30°C :  ⇒ f = 92% 3  A = 30, 29 ( g / m )

* Khối lượng nước cực đại chứa trong V lúc sau:

 a = 7 ( g / m3 )  * Trong 1 m3 không khí chứa 7 g hơi nước ở 10°C :  ⇒ f = 74% 3  A = 9, 4 ( g / m )

* Khối lượng nước mưa rơi xuống:

⇒ Chọn C.

D. 1, 69 g/m 3 .

Hướng dẫn

* Độ ẩm tỉ đối của không khí ở 25°C bằng: f =

C. 1, 74 g/m 3 .

m2 = A2V = 9, 4.1010 = 9, 4.1010 ( g ) = 94.103 ( taán )

∆m = m1 − m2 = 138, 4.103 − 94.103 = 44, 4.103 ( taán ) ⇒ Chọn B.

D. 44 tấn.

Câu 9. Trong một bình kín thể tích V = 0,5 m3 chứa không khí ẩm ở nhiệt độ không đổi, có độ ẩm tương

Hướng dẫn

đối 50%. Khi làm ngưng tụ khối lượng 1 gam hơi nước thì độ ẩm tương đối còn lại 40%. Bỏ qua thể tích

* Vì áp suất của căn phòng không đổi nên độ ẩm tuyệt đối căng phòng không đối. Nhưng khi nhiệt độ

hơi nước ngưng tụ trong bình. Hãy xác định độ ẩm cực đại của không khí ở trong bình ở nhiệt độ đó.

thay đổi thì độ ẩm cực đại sẽ thay đổi. Do đó, độ ẩm tỉ đối sẽ thay đổi. Tra bảng, độ ẩm cực đại ở 30°C là

A. 20 g/m .

B. 30 g/m .

A = 30, 29 ( g/m3 ) và ở 25°C là A′ = 23 ( g/m 3 ) .

C. 25 g/m .

D. 35 g/m .

Hướng dẫn

a   f = A f′ A A 30, 29 * Từ:  ⇒ = ⇒ f′= f = 0, 63. = 0,83 = 83% f A′ A′ 23,00 f′= a A′ 

 m = 0,5. A.0,5 m1 − m2 =1( g ) * Từ: m = aV = fAV  1 → A = 20 ( g / m3 )  m2 = 0, 4. A.0,5 ⇒ Chọn A. Câu 10. Trong một bình kín có thể tích V, có không khí ở 25°C và độ ẩm tỉ đối của không khí này là

63%. Sau khi dùng CaCl2 hút hết hơi nước có trong bình thì khối lượng của bình khí giảm đi 5,796 g. Biết khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí ở 25°C là 23 g/m3 . Giá trị V bằng A. 0, 2 m3 .

B. 0,3 m3 .

C. 0, 4 m 3 .

⇒ f ′ − f = 83% − 63% = 20% ⇒ Chọn C. Câu 13. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 20°C và 12°C lần lượt là 17,30 g/m3 và 10, 76 g/m3 . Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tỉ đối của không khí trong một căn phòng có nhiệt độ 20°C lần lượt là a và f. Nếu

cho máy điều hòa nhiệt độ chạy để làm lạnh không khí trong phòng xuống tới 12°C thì hơi nước trong

D. 0,5 m 3 .

không khí trong phòng trở nên bão hòa và ngưng tụ thành sương. Nhiệt độ 12°C được gọi là “điểm sương” của không khí trong phòng. Giá trị của a và f lần lượt là

Hướng dẫn m

a a=V m m 5, 796 * Từ: f =  →f = ⇒V = = = 0, 4 ( m3 ) ⇒ Chọn C. A AV fA 0, 63.23

A. 10, 76 g/m3 và 62%.

B. 9, 76 g/m3 và 56%.

C. 12, 76 g/m3 và 74%.

D. 11,32 g/m 3 và 65%.

Hướng dẫn

Câu 11. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 20°C là 17,3 g/m3 , ở 15°C là 12,8 g/m3 . Độ ẩm tỉ đối của

* Khi nhiệt độ giảm, thể tích căn phòng không thay đổi, khối lượng nước trong căn phòng cũng không

một căn phòng ở nhiệt độ 20°C là 65%. Nếu áp suất của căn phòng không đổi nhưng nhiệt độ hạ xuống

thay đổi và độ ẩm tuyệt đối không thay đổi. Độ ẩm tuyệt đối của không khí trong phòng ở 20°C đúng

là 15°C thì độ ẩm tỉ đối trong phòng gần giá trị nào nhất sau đây?

bằng độ ẩm cực đại của không khí ở 12°C : a = 10, 76 g/m 3 .

A. 72%.

B. 82%.

C. 78%.

D. 88%.

* Độ ẩm tỉ đối của không khí trong phòng ở 20°C: f =

Hướng dẫn

a 10, 76 = = 0, 62 = 62% A 17,3

* Vì áp suất của căn phòng không đổi nên độ ẩm tuyệt đối căn phòng không đổi. Nhưng khi nhiệt độ

⇒ Chọn A.

thay đổi thì độ ẩm cực đại sẽ thay đổi. Do đó, độ ẩm tỉ đối sẽ thay đổi.

Câu 14. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương

a   f = A f′ A A 17,3 * Từ:  ⇒ = ⇒ f′= f = 0, 65. = 0,8785 = 87,85% ⇒ Chọn D. f A′ A′ 12,8 f′= a  A′

ứng với một số nhiệt độ như sau:

t ( °C )

Câu 12. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương ứng với một số nhiệt độ như sau:

t ( °C )

ρ ( g/m

)

ρ ( g/m

)

4,84

6,80

9,40

12,80

17,30

20,60

23,00

25,81

27,20

30,29

Trong một căn phòng ở nhiệt độ 20°C có độ âm tỉ đối là 70%. Làm lạnh không khí trong phòng xuống tới

b°C thì hơi nước trong không khí trong phòng bắt đầu trở nên bão hòa và ngưng tụ thành sương. Nhiệt độ

4,84

6,80

9,40

12,80

17,30

20,60

23,00

25,81

27,20

30,29

b°C được gọi là “điểm sương” của không khí trong phòng. Điểm sương gần giá trị nào nhất sau đây? A. 12°C .

B. 15°C .

Độ ẩm tỉ đối của một căn phòng ở nhiệt độ 30°C là 63%. Độ ẩm tỉ đối sẽ thay đổi như thế nào nếu ta hạ

nhiệt độ của phòng đi 5 K, còn áp suất của hơi nước trong không khí của phòng không thay đổi? A. tăng 23%.

B. giảm 43%.

C. tăng 20%.

D. giảm 23%.

C. 11°C .

D. 14°C .

Hướng dẫn

* Tra bảng tại 20°C thì A1 = 17,3 g/m3 nên độ ẩm tuyết đối của căn phòng tại nhiệt độ này: a1 = f1. A1 = 0, 7.17,3 = 12,11( g / m3 )

A. 126 g.

* Khi hạ thấp nhiệt độ đến b°C , thì A2 = a1 = 12,11 g/m3 Giá

trị

này

nằm

10°C ( A = 9, 4 g/m

)

B. 226 g.

C. 136 g.

độ

Hướng dẫn

đến 15°C ( A = 12,8 g/m ) . Ta xem gần đúng

* Thể tích không khí chứa trong phòng: V = 5.4.3 = 60 ( m3 )

trung

gian

trong

phạm

nhiệt

D. 122 g.

trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng):

* Tra bảng tại 20°C thì A1 = 17,3 g/m3 nên độ ẩm tuyết đối của căn phòng tại nhiệt độ này:

b − 10 15 − 10 = ⇒ b = 14 ⇒ Chọn D. 12,11 − 9, 4 12,8 − 9, 4

a1 = f1. A1 = 0, 7.17,3 = 12,11( g / m3 )

* Khối lượng hơi nước có trong không khí của căn phòng lúc này: m1 = a1V = 12,11.60 = 726, 6 ( g ) * Ở nhiệt độ 11°C , nằm trung gian trong phạm vi nhiệt độ

Câu 15. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương

10°C ( A = 9, 4 g/m3 ) đến 15°C ( A = 12,8 g/m3 ) . Ta xem gần đúng

ứng với một số nhiệt độ như sau:

trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng):

t ( °C )

ρ ( g/m 3 )

4,84

6,80

9,40

12,80

17,30

20,60

23,00

25,81

27,20

30,29

Không khí trong một căn phòng ở 17°C có độ ẩm tỉ đối là 70%. Nhiệt độ của phòng giảm đến nhiệt độ nào thì các ô kính cửa số bị mờ đi.

A. 12°C .

B. 15°C .

C. 11°C .

A2 − 9, 4 12,8 − 9, 4 = ⇒ A2 = 10, 08 11 − 10 15 − 10 * Khối lượng hơi nước cực đại có trong không khí của căn phòng lúc này: m2 = A2V = 10, 08.60 = 604,8 ( g ) * Khối lượng hơi nước đã ngưng tụ: ∆m = m1 − m2 = 726, 6 − 604,8 = 121,8 ( g )

D. 14°C .

⇒ Chọn D.

Hướng dẫn * Tra bảng tại 17°C thì A1 = 14,5 g/m3 nên độ ẩm tuyết đối của căn

Câu 17. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương

phòng tại nhiệt độ này: a1 = f1. A1 = 0, 7.14,5 = 10,15 ( g / m3 )

ứng với một số nhiệt độ như sau:

* Khi hạ thấp nhiệt độ đến b°C (hơi nước trong không khí trong phòng

t ( °C )

bắt đầu bão hòa và ngưng tụ thành sương làm mờ ô kính), thì

ρ ( g/m

)

4,84

6,80

9,40

12,80

17,30

20,60

23,00

25,81

27,20

30,29

A2 = a1 = 10,15 g/m . Giá trị này nằm trung gian trong phạm vi nhiệt

Trong một xi lanh và bên dưới pit-tông có 0,4 g hơi nước ở nhiệt độ 290 K. Lượng hơi này chiếm thể tích

độ 10°C ( A = 9, 4 g/m3 ) đến 15°C ( A = 12,8 g/m3 ) . Ta xem gần đúng

40 lít. Để làm toàn bộ lượng hơi nước đó trở thành hơi bão hoà người ta làm theo hai cách sau.

Cách 1: Nén đẳng nhiệt đến thể tích V ′ ( m 3 ) .

trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng):

Cách 2: Làm lạnh đẳng tích đến nhiệt độ b°C .

b − 10 15 − 10 = ⇒ b = 11 ⇒ Chọn D. 10,15 − 9, 4 12,8 − 9, 4

Giá trị của V ′b gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 16. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương

A. 0, 4 ( °C.m3 ) .

B. 0,3 ( °C.m3 ) .

ứng với một số nhiệt độ như sau: t ( °C )

ρ ( g/m

)

Hướng dẫn

4,84

6,80

9,40

12,80

17,30

20,60

23,00

25,81

27,20

30,29

Trong một căn phòng kích thước 5m x 4m x3m ở 20°C có độ ẩm tỉ đối là 70%. Khi hạ thấp nhiệt độ của phòng xuống đến 11°C thì khối lượng hơi nước đã tách ra khỏi không khí ẩm là ∆m . Giá trị ∆m gần giá trị nào nhất sau đây

C. 0,5 ( °C.m 3 ) .

* Nhiệt độ ban đầu: 290 K ∼ 290 − 273 = 17°C . * Độ ẩm tuyệt đối của không khí: a =

m 0, 4 = = 10 ( g / m3 ) V 40.10−3

D. 0, 6 ( °C.m3 ) .

⇒ρ=

m pµ 105 29.10−3 . = = = 1,191( kg / m3 ) V T R 20 + 273 8,31

* Khối lượng riêng của không khí ẩm bằng khối lượng riêng của không khí khô cộng với lượng hơi nước có trong một đơn vị thể tích không khí: ρ ′ = ρ + a = 1, 20484 ( kg / m3 ) * Độ lớn lực đẩy Acsimet, bằng trọng lượng của thể tích không khí ẩm bị chiếm chỗ: FA = p′Vg = 1, 20484.64.9,8 = 755, 675648 ( N ) * Trọng lượng của khí cầu: P = Mg = 55.9,8 = 539 ( N )

Nén đẳng nhiệt Ở nhiệt độ 17°C , nằm trung gian trong phạm vi nhiệt độ

15°C ( A = 12,8 g/m3 )

đến

20°C ( A = 17,3 g/m3 ) . Ta xem gần đúng trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng):

* Độ dãn của sợi dây thép: ∆ℓ =

0,4

B= B − 12,8 17,3 − 12,8 V′ ⇒ B = 14, 6  →V ′ = 0,027 ( m3 ) = 17 − 15 20 − 15

Dạng 2: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN DỤNG CỤ ĐO ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ

Độ ẩm 10 g/m3 , nằm trung gian trong phạm vi 9, 4 g/m3 (nhiệt độ 10°C ) đến 12,8 g/m3

(nhiệt độ

15°C ). Ta xem gần đúng trong phạm vi này là tuyến tính (đường thắng):

R = 8,31 J/mol.K . Một khí cầu có thể tích V = 64 m 3 . Khối lượng của khí cầu (gồm vỏ và khí bên trong)

là M = 55 kg . Khí cầu được giữ đúng yên trong không khí nhờ một sợi dây thép dài ℓ = 50 m , có tiết diện S = 2 mm 2 , có suất I-âng E = 2,1.1011 Pa , nối khí cầu với đất. Biết rằng, nếu kéo dây thép bằng lực có độ lớn F thì dày thép sẽ dãn một đoạn ∆ℓ =Fℓ / ( ES ) . Không khí ở 20°C và áp suất 1 atm = 105 Pa , có

độ ẩm tỉ đối là 80%, có độ ẩm cực đại là 17,3 g/m3 . Coi không khí là một chất khí thuần nhất cỏ khối lượng mol là µ = 29 g/mol . Khối lượng riêng của không khí ẩm bằng khối lượng riêng của không khí khô cộng với lượng hơi nước có trong một đơn vị thể tích không khí. Độ dãn của sợi dây thép gần giá trị nào nhất sau đây?

Hướng dẫn * Độ ẩm tuyệt đối: a = fA = 0,8.17,3 = 13,84 ( g / m3 ) = 0,01384 ( kg / m 3 ) pV m * Khối lượng riêng của không khí khô đươc tính từ: = nR = R t µ

+ Nhiệt kế ướt là nhiệt kế có bầu được quấn quanh băng một lớp vải mỏng ướt + Nhiệt kế khô chỉ nhiệt độ không khí tk và nhiệt kế ướt chỉ nhiệt độ bay hơi ta

Câu 18. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV /T = nR với

C. 2,58 cm.

* Cấu tạo của ẩm kể khô - ướt gồm hai nhiệt kế: nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt. do đầu dưới của lóp vải nhúng trong một cốc nước nhỏ.

12,8 − 9, 4 10 − 9, 4 = ⇒ b = 11°C ⇒ V ′b = 0, 297 ( °C.m3 ) ⇒ Chọn B. 15 − 10 b − 10

B. 3,24 cm.

Fl 216, 675648.50 = = 0, 0258 ( m ) = 2,58 ( cm ) . ES 2,1.1011.2.10−6

⇒ Chọn C.

Làm lạnh đẳng tích

A. 2,52 cm.

* Từ điều kiện cân bằng khí cầu: F = FA − P = 216, 675648 ( N )

của nước ở trạng thái bão hoà. + Nếu không khí càng khô thì độ ẩm tỉ đối càng nhỏ, nên nước bay hơi từ lớp vải ướt càng nhanh và bầu nhiệt kế ướt bị lạnh càng nhiều: ta càng nhỏ so với tk . Hiệu nhiệt độ ( tk − ta ) phụ thuộc độ ẩm tỉ đối f của không khí. Các nhà thực nghiệm đã đo được kết quả ghi ở bảng sau. Ta có thể căn cứ vào độ chênh lệch nhiệt độ của hai nhiệt kế mà biết được độ ẩm tỉ đối của không khí bằng cách tra Bảng sau. Nhiệt độ của nhiệt kế ướt ( °C )

Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế

1°

D. 1,35 cm.

2°

3°

4°

5°

Độ ẩm tỉ đối (% 16

( °C ) 1°

3°

2°

4°

5°

Độ ẩm tỉ đối (%

25 92 84 77 71 65 * Các bài toán liên quan đến ba đại lượng ( tk , ta và f) dựa vào bảng ta sẽ tìm được các đại lượng mà bài

toán yêu cầu.

Câu 1. Người ta dùng ẩm kế khô – ướt để đo độ ẩm không khí trong căn phòng.

Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế

Nhiệt độ của nhiệt kế ướt ( °C )

1°

4°

5°

21 91 83 75 68 62 Ở 14,5°C , nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt của ẩm kế khô – ướt chỉ nhiệt độ giống nhau. Cho rằng lượng hơi

nước trong không khí vẫn như cũ. Khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí ở nhiệt độ

14,5°C là 12, 456 ( g/m3 ) và ở nhiệt độ 20°C là 17,3 ( g/m3 ) . Hỏi nhiệt kế ướt sẽ chỉ nhiệt độ nào nếu

18 90 81 73 65 Nhiệt kế ướt chỉ 16°C còn nhiệt kế khô chỉ 20°C . Độ ẩm tỉ đối của không khí là

3°

2°

Độ ẩm tỉ đối (%

A. 80%.

B. 57%.

C. 72%.

A. 17°C .

D. 64%.

B. 16°C .

C. 15°C .

D. 18°C .

Hướng dẫn

* Ở 15°C hai nhiệt kế chỉ nhiệt độ giống nhau thì độ ẩm tỉ đối là 100%. Do đó, độ ẩm tuyệt đối bằng độ

* Độ chênh nhiệt độ giữa hai nhiệt kế: tk − ta = 20 − 16 = 4°C .

ẩm cực đại ở 14,5°C và bằng 12, 456 ( g/m3 ) .

* Tra bảng, khi ta = 16°C và tk − ta = 4°C thì f = 64% ⇒ Chọn D.

* Ở 20°C , độ ẩm tuyệt đối a = 12, 456 ( g/m3 ) và độ ẩm cực đại A = 17,3 ( g/m3 ) . Do đó, độ ẩm tỉ đối:

Câu 2. Người ta dùng ẩm kế khô – ướt để đo độ ẩm không khí trong căn phòng. Nhiệt độ của nhiệt kế ướt ( °C )

nhiệt độ của không khí tăng lên đến 20°C ?

f =

Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế

a 12, 456 = = 0, 72 = 72% . A 17,3

* Tra bảng, khi ta = 20°C và f = 72% ứng với tk − ta = 3°C ⇒ t a = 17°C ⇒ Chọn A. 1°

3°

2°

4°

5°

Độ ẩm tỉ đối (% 17

BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Căn cứ các số đo dưới đây của trạm quan sát khí tượng:

23 91 83 76 69 63 Hiệu nhiệt độ giữa nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt là 3°C . Hỏi độ ẩm tỉ đối của không khí là bao nhiêu nếu

+ Buổi sáng: nhiệt độ 20°C c, độ ẩm tỉ đối 85%.

nhiệt kế khô chỉ 20°C ?

Khối lượng riêng của hơi nước bão hoà ở 20°C là 17,30 g/m3 và ở 30°C là 30, 29 g/m 3 . Độ ẩm tuyệt

A. 80%.

B. 76%.

C. 72%.

D. 74%.

Hướng dẫn tk = 20°C * Từ: tk − ta = 3°C   → ta = 17°C

đối của không khí buối sáng và buối trưa lần lượt là as và atr . Giá trị ( as + atr ) gần gỉá trị nào nhất sau đây? A. 16, 48 g/m3 .

* Tra bảng, khi ta = 17°C và tk − ta = 3°C thì f = 72% ⇒ Chọn C.

Câu 3. Người ta dùng ẩm kế khô – ướt để đo độ ẩm không khí trong căn phòng. Nhiệt độ của nhiệt kế ướt

+ Buổi trưa: nhiệt độ 30°C , độ ẩm tỉ đối 65%.

Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế

B. 18,174 g/m 3 .

C. 34,39 g/m3 .

D. 1, 69 g/m 3 .

Câu 2. Không khí ở 28°C có độ ẩm tuyệt đối là 20, 40 g/m 3 . Cho biết khối lượng riêng của hơi nước bão hoà ở 28°C là 27, 20 g/m 3 . Độ ẩm tỉ đối của không khí ở nhiệt độ này là

A. f = 75% .

B. f = 65% .

C. f = 80% .

D. f = 70% .

Câu 3. Nhiệt độ không khí trong phòng là 25°C và độ ẩm tỉ đối của không khí là 70%. Khối lượng 3

riêng của hơi nước bão hoà ở 25°C là 23,00 g/m . Khối lượng m của hơi nước trong căn phòng có thể tích 100 m3 bằng

A. m = 16,1 kg .

B. m = 1, 61 kg .

C. m = 1, 61 g .

D. m = 161 g .

Câu 4. Biết độ ẩm cực đại ở 25°C là 23 g/m . Tính khối lượng hơi nước có trong phòng thể tích 3

nhiệt kế khô chỉ 25°C ?

A. 77%.

100 m ở nhiệt độ 25°C và độ ẩm tương đối là 65%.

B. 2,300 kg.

25 92 84 77 71 65 Hiệu nhiệt độ giữa nhiệt kế khô và nhiệt kể ướt là 3°C . Hỏi độ ẩm tỉ đối của không khí là bao nhiêu nếu

A. 0,230 kg.

C. 1,495 kg.

B. 76%.

khí có thể tích V = 1010 m 3 chứa hơi nước bão hòa ở 27°C . Hỏi khi nhiệt độ hạ đến 20°C thì lượng nước mưa rơi xuống là bao nhiêu?

B. 425 nghìn tấn. 10

C. 850 nghìn tấn.

D. 85 nghìn tấn.

Câu 6. Một đám mây thể tích 1, 4.10 m chứa hơi nước bão hoà trong khí quyển ở 20°C . Khi nhiệt độ của đám mây giảm xuống tới 10°C thì hơi nước bão hoà trong đám mây tụ lại thành các hạt mưa. Khối lượng riêng của hơi nước bão hoà trong không khí ở 10°C là 9, 40 g/m3 và ở 20°C là 17,30 g/m3 . Khối lượng nước mưa rơi xuống gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 42,5 nghìn tấn.

B. 111 nghìn tấn.

C. 850 nghìn tấn.

D. 85 nghìn tấn.

Câu 7. Cho biết khối lượng riêng của hơi nước bão hoà trong không khí ở 10°C là 9, 40 g/m3 và ở 20°C là 17,30 g/m3 . Một đám mây có thể tích 2, 0.1010 m3 chứa hơi nước bão hoà trong khí quyển ở nhiệt độ 20°C . Khi nhiệt độ của đám mây giảm xuống tới 10°C , hơi nước bão hoà trong đám mây tụ lại thành các hạt mưa. Khối lượng nước mưa rơi xuống gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 157 nghìn tấn.

B. 111 nghìn tấn.

C. 850 nghìn tấn.

D. 85 nghìn tấn.

Câu 8. Khối lượng riêng của hơi nước bão hoà trong không khí ở 12°C là 10, 76 g/m3 và ở 20°C là 17,30 g/m3 . Một căn phòng có kích thước của căn phòng là 6 × 4 × 5 m , có nhiệt độ là 20°C có độ ẩm tương đối là f. Nếu cho máy điều hoà nhiệt độ chạy để làm lạnh không khí trong phòng xuống tới 12°C thì hơi nước trong không khí của căn phòng trở nên bão hoà và tụ lại thành sương. Khối lượng hơi nước có trong căn phòng là m. Giá trị của m và f lần lượt là

A. 10,76 kg và 62%.

B. 9,76 kg và 56%.

C. 1,76 kg và 74%.

D. 1,29 kg và 62%.

Câu 9. Người ta dùng ẩm kế khô – ướt để đo độ ẩm không khí trong căn phòng. Nhiệt độ của nhiệt kế ướt ( °C )

Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế 1°

2°

3°

Độ ẩm tỉ đối (%

D. 64%.

ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG

Câu 5. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 27°C là 25,8 g/m 3 , ở 20°C là 17,3 g/m3 . Một vùng không

A. 42,5 nghìn tấn.

C. 72%.

D. 14,95 kg.

4°

5°