NỘI DUNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
ĐỀ 1:
1. Một động tử xuất phát từ A và chuyển động đều về B cách A 120m với vận tốc 8m/s. Cùng lúc đó, một động tử
khác chuyển động thẳng đều từ B về A. Sau 10s hai động tử gặp nhau. Tính vận tốc của động tử thứ hai và vị trí hai
động tử gặp nhau.
Đáp số: (V
2
= 4m/s, chỗ gặp nhau cách A: 80m)
- Gọi S
1
, S
2
là quãng đường đi được trong 10s của các động tử. V
1
, V
2
là vận tốc của vật chuyển động từ A và từ B.
Ta có: S
1
= v
1
.t ; S
2
= v
2
.t
Khi hai vật gặp nhau: S = S
1
+ S
2
= (v
V
=
. Hãy xác định các vận tốc
V
1
, V
2
sao cho sau 1 phút người ấy đến được điểm B.Đáp số: ( V
1
=10m/s, V
2
=5m/s)
- Theo bài cho, ta có: t
1
+ t
2
= t hay t
1
+t
2
=60s
1 1
1
1 1 1 1 1
3 3.400
2 2
60 60 2 20 10 /
2 2 2
2
S S
= m.C.
∆
t = 3.880.80 = 211200J
Nhiệt lượng cả ấm nước: Q
12
= Q
1
+ Q
2
= 16800000 + 211200 = 17011200 = 17.10
6
J
Nhiệt lượng tỏa ra của củi: Q = m.q = 2.10.10
6
= 20.10
6
J. Vì Q
củi
> Q
12
nên đun được 50 lít nước như bài đã cho.
4. Động cơ của một máy bay cần có công suất bằng bao nhiêu để nâng được máy bay lên cao 2km trong thời gian
2 phút. Biết rằng trọng lượng máy bay là 30 000N.
Đáp số: ( 500 000W ) - Ta có: P =
. 30000.2000
500000
120
A P h
W
t t
S 120
= = =
b)Lực ma sát: F
ms
=
ms
A
S
mà A
ms
= A
tp
– A
i
= 150000 – 120000 = 30000(N ) nên
ms
ms
A
30000
F 250(N)
S 120
= = =
c) Công suất đông cơ: P =
tp
A
t
=
150000
12500(W) 12,5(kW)
12
.t
2
2
2
S
v
t
⇒ =
(2).
Nếu thang chuyển động với v
1
, đồng thời người đi bộ trên thang với v
2
, thì chiều dài thang được tính: S = (v
1
+ v
2
)t
1 2
S
v v
t
⇒ + =
(3) Thay (1),(2) vào (3) ta được:
1 2
1 2 1 2 1 2
.1 1 1 1.3 3
1 3 4
t tS S S
t
.(t
2
– t
1
) = 2.4200.(100 – 25) = 630000(J). Nhiệt lượng
tổng cộng cần thiết: Q = Q
1
+ Q
2
= 33000 + 630000 = 663000J. Mặt khác, nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện
cung cấp trong thời gian 20 phút là: Ta có: H =
.
.100
100
tp
i
i
tp
Q H
Q
Q
Q
⇒ =
(với H = 100% - 30% = 70%)
Hay Q
i
=
.100
. . 663000.100
789,3
2
, vôn kế chỉ bao nhiêu?
Đáp số: a/ I
2
= 0,04(A)
b/ U
BC
= 90(V)
a) Cường độ dòng điện qua R
1
( Hình vẽ) I
1
=
1
1
60
0,03
2000
U
A
R
= =
Cường độ dòng điện qua R
2
: I
2 =
2
180 60
0,04
3000
6000
0,01
=
Ω
Điện trở tương đương của đoạn mạch BC: R
BC
=
2
2
.
6000.3000
2000
6000 3000
V
V
R R
R R
= = Ω
+ +
Cường độ dòng điện toàn mạch: I =
1
180
0,045
2000 2000
AB
BC
U
A
R R
= =
Nhiệt lượng do (100 – m)nước sôi tỏa ra để còn 35
o
C: Q
2
= (100 – m)c(t
2
– t)
Phương trình cân bằng nhiệt cho: Q
1
= Q
2
Hay: mc(t –t
1
) = (100 – m)c(t
2
– t)
2
B
R
V
U
V
+
-
A
R
1
R
2
c
75
0,375( )
200
1000
5( )
200
I A
U
I A
U
= = =
′
= = =
′
P
P
Vì các dụng cụ điện trên mắc song song nên I chạy trong dây dẫn là:
I = 100I
1
+ 5I
2
= 100. 0,375 + 5.5 = 62,5(A)
Gọi R là điện trở cả 2 dây dẫn (cả đi và về) thì: U = I.R +
U
′
8
6 2 2
220 200
0,32( )
t
′
= 2(h)
Gọi V là vận tốc của ca nô khi nước yên lặng.
Khi đi xuôi dòng vận tốc thực của ca nô là: V + 4 (km/h)
Ta có: S=AB=(V+4)t => V+4 =
S
t
V=
24
6 18( / )
1
km h− =
Khi đi ngược dòng vận tốc thực của ca nô là:
6 18 6 12( / )V V km h
′
= − = − =
Vậy
24
2( )
12
S
t h
V
′
= = =
′
2. Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m
1
= 100g chứa m
Nhiệt lượng do nước hấp thụ là:
2 2 2 1
. ( )Q m C t t= −
Nhiệt lượng do thỏi hợp kim nhôm tỏa ra:
3 3 3 2
. ( )Q m C t t= −
3
U
U’
b
ñ
Nhiệt lượng do thỏi thiếc tỏa ra:
4 4 4 2
. ( )Q m C t t= −
Khi có cân bằng nhiệt:
1 2 3 4
1 1 2 2 1 3 3 4 4 2
1 1 2 2 1
3 3 4 4
2
3 3 4 4
( ) ( )
( )
66,7
( )
66,7(1)
Q Q Q Q
m C m C t t m C m C t t
m C m C t t
m C m C
=20g; m
2
= 168g
Nhiệt lượng rượu hấp thu:
1 1 1 1 1
( ) 25000.Q m C t t m= − =
Nhiệt lượng do nước tỏa ra:
2 2 2 2 1 2
( ) 210000.Q m C t t m= − =
Phương trình cân bằng nhiệt:
Và
1 2 2
2
1
188 9,4 188
188
20( )
9,4
188 20 168( )
m m m
m g
m g
+ = ⇔ =
⇒ = =
= − =
4. Một cục nước đá có khối lượng 1,2kg ở nhiệt độ -12
o
C. Tính nhiệt lượng cần dùng để làm nóng chảy hoàn toàn
cục nước đá này. Biết nhiệt dung riêng của nước đá là 1800J/kg.độ; nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.10
5
tựa ở vị trí nào trên đòn bẩy để chỉ dùng một lực 500N tác dụng lên đầu kia của thanh kim loại thì đòn bẩy đạt điều
kiện cân bằng?
Đáp số: Đặt điểm tựa tại địa điểm cách vật 0,4m.
Gọi x là khoảng cách từ người đến điểm tựa(l
1
)
2-x là khoảng cách từ vật đến điểm tựa(l
2
)
Điều kiện cân bằng của đòn bẩy:
Vậây đặt điểm tựa tại địa điểm cách vật 0,4m.( Tự vẽ hình )
ĐỀ 4:
1. Một cốc có dung tích 250cm
3
. Đầu tiên người ta bỏ vào đó vài miếng nước đá có nhiệt độ -8
o
C, sau đó rót thêm
nước ở nhiệt độ 35
o
C vào cho tới miệng cốc. Khi đá tan hết thì nhiệt độ của nước là 15
o
C.
a) Khi đá tan hết thì mực nước trong cốc hạ xuống hay tràn ra ngoài?
b) Tính khối lượng nước đá ban đầu. Biết nhiệt dung riêng của nước đá C
đ
= 2100J/kg.độ. Nhiệt nóng chảy của
nước đá ở 0
o
C là Q = 335.10
3
= ⇔ =
⇔ = − ⇔ =
⇒ =
P
ỏ
= P
nc b choỏn ch
. M ming nc ỏ ch choỏn ch ca phn nc t ming cc tr xung, do ú khi tan thnh
nc, ch nc y ch cú trng lng bng ch nc b choỏn ch, s khụng cú git no trn ra ngoi.
b) Khi nc ỏ tan ht thỡ nc cng va ti ming cc nờn: Tng khi lng ỏ v khi lng nc ch bng
khi lng ca 250cm
3
nc tc 250g.
Gi m
1
: Khi lng nc ỏ m
2
= 0,25 m
1
(Khi lng ca nc)
Nhit lng do cc nc ỏ thu vo qua cỏc giai on bin i:
q
1
= m
1
.C
( t
2
t
1
+q
2
+q
3
= 414800m
1
Nhit lng do nc ta ra: Q
2
=m
2
.C
n
(t
4
-t
3
)= 4200m
2
(35-15)=84000m
2
Hay: Q
2
= 84000(0,25-m
1
)
Ta cú phng trỡnh cõn bng nhit: Q
1
= Q
2
= 700kg/m
3
. Tớnh chiu cao
phn g nhụ lờn khi mt nc.
ỏp s: a) 1,2cm b) 6 cm
Gii
a/ Gi V : th tớch khi g
h
1
: chiu cao phn g chỡm trong nc.
V
: th tớch phn g chỡm trong nc.
Ta cú:
V
: V =
h
: h
h
= h . (
V
:V ) ( 1 )
Vt ni trờn mt nc nờn trng lng vt M bng vi lc y Acsimet (tc l bng vi trng lng khi nc cú
th tớch V). P
M
v trng lc tỏc dng vo 1dm
3
y: f = 10(D
nc
D
1
) = 10(1 0,88) = 1,2N.
Mi dm3 ca phn chỡm trong du cng chu tỏc dng ca mt lc tng t nhng hng xung: f = 10(D
1
- D
du
)
= 10(0,88 0,7) = 1,8N hay
/
1,2 2
1,8 3
f
f
= =
5
1 1
1
2
414800 84000(0,25 )
0,042( )
0,25 0,042 0,208( )
m m
m kg
vaứ m kg
=
. Một vôn kế có điện trở R
v
mắc giữa hai điểm A
và B thì chỉ một hiệu điện thế 110V. Mắc vôn kế đó giữa A và C ( AC = 1/3 AB) thì vôn kế chỉ 30V. Hỏi khi mắc
vôn kế giữa C và B thì vôn kế chỉ bao nhiêu? Đáp số: a) Đèn 1: U lớn nhất = 60V b) U
CB
= 60V
Giải:
a) Cường độ dòng điện qua đèn: I =
1 2 2 2 2
( ) ( 2 ) 3
U U U
R R R R R
= =
+ +
( Vì R
2
= 0,5R
1
⇒
R
1
=2R
2
)
Hiệu điện thế hai đầu đèn 1 là: U
1
= R
1
.I =
= ≤ ≤ ⇒ ≤
Từ kết quả trên ta suy ra U lớn nhất là bằng 60V.
b) Ta có: U
AB
= 110V Khi U
AC
= 30V thì U
CB
= 80V. Hai đoạn AC và CB nối tiếp nhau nên:
30 3
30 8
AC
AB
CB CB
R
U
R U
= = =
.
Điện trở đoạn AC là:
60
20
3
= Ω
và điện trở đoạn CB là 40
Ω
. Điện trở tương đương giữa A và C:
R
AC
=
Ω
, điện trở tương đương giữa C và B: R
CB
=
.40
60.40
24
40 60 40
V
V
R
R
= = Ω
+ +
. Khi đó U
CB
là: U
CB
=
.
110.24
60
20 24
CB
AC CB
U R
V
R R
= =
+ +
= 10m/s. Nếu nối hai ô tô này một dây cáp thì chúng sẽ chuyển động với một vận tốc nào?
Đáp số: V= 12,5 m/s
4. Một học sinh kéo đều một trọng vật 12N lên theo mặt phẳng nghiêng dài 0,8m và cao 20cm. Lực kéo có hướng
song song với chiều dài mặt phẳng. Dùng lực kế đo được giá trị lực kéo đó là 5,4N. Tính:
a) Lực ma sát.
b) Hiệu suất mặt phẳng nghiêng.
6
5Ω
5Ω
5Ω
5Ω
T
5
Ω
5
Ω
5
Ω
5
Ω
T
c) Lực cần thiết để chuyển dịch đều trọng vật xuống phía trước mặt phẳng nghiêng.
Đáp số: a) F=3N b) H = 56% c)
F
′
= 0,6N
5. Một bóng đèn hình cầu có đường kính 4cm dược đặt trên trục của vật chắn sáng hình tròn, cách vật 20cm. Sau
vật chắn sáng có một màn vuông góc với trục của hai vật, cách vật 40cm.
a) Tìm đường kính của vật, biết bóng đèn có đường kính 16cm.
'
.
H H x
P d V=
Trọng lượng của người:
10. 10.60 600
N
P m N= = =
Lực đẩy Acsimet :
'
.
A K x
F d V=
Muốn bay lên được thì khí cầu phải thỏa mãn điều kiện sau:
' '
A V H N
F P P P> + =
. 100 . 600
K x H x
d V d V> + +
( ) 700
x K H
V d d− >
3
700 700
58,33
12,9 0,9
x
K H
V m
5Ω
5Ω
Z
= − = − =
'
ms
F F f 3N 2,4N 0,6N
∆ ∆
= = =
⇒ =
1
KIB KI A,tacó:
2
KI IB AB 1
KI I A A B 2
1 1 1 1
KI 2KI
~
=
∆ ∆
= ⇒ = ×
+
+
= × =
⇒ =
= − = − =
1
1 1 2
1 1 1 2
2 1 1
OI IA BA 4 1
OI I A B A 16 4
4OI OI OI II OI 60
3.OI 60 hay OI 20cm
∆ ∆
= =
+
+
⇒ = = × =
⇒ =
1 1
1 1 1 1 1
1 1
1 1
1 1
OIA OI A
OI IA BA
Tacó:
OI I A B A
OI OI II
20 20
A B .AB AB .4
OI OI 20
A B 8cm
~
Câu 4:
a) Theo định luật về cơng ta có:
0,2
. . 12 3
0,8
= 20cm (2)
Từ (1) và (2) ta suy ra :
8
o
A
B
A
1
B
1
I
1
B
2
D
I
2
A
2
C
K
I
ĐỀ 6:
Câu 1: Tính hiệu suất của động cơ một ô tô, biết rằng khi nó chuyển động với vận tốc v = 72km/h thì động cơ có
công suất là
P
= 20kW và tiêu thụ V = 10 lít xăng trên quãng đường S = 100km, cho biết khối lượng riêng và năng
suất tỏa nhiệt của xăng là D = 0,7.10
3
kg/m
12
= Q
1
+ Q
2
= 16800000 + 211200 = 17011200 = 17.10
6
J
Nhiệt lượng tỏa ra của củi: Q = m.q = 2.10.10
6
= 20.10
6
J. Vì Q
củi
> Q
12
nên đun được 50 lít nước như bài đã cho.
Câu 4: Động cơ của một máy bay cần có công suất bằng bao nhiêu đề nâng được máy bay lên cao 2km trong thời
gian 2 phút. Biết rằng trọng lượng máy bay là 30000N.
Giải:- Ta có: P =
. 30000.2000
500000
120
A P h
W
t t
= = =
Câu 5: Một xe ôtô có khối lượng m = 1000kg chạy trên một con dốc 12m với vận tốc 36Km/h và đi từ chân dốc
đến tới đỉnh dốc hết 12 giây. Cho biết hiệu suất của con dốc ( mặt phẳng nghiêng) là 80%.
a) Xác định lực kéo của động cơ.
= = =
b)Lực ma sát: F
ms
=
ms
A
S
mà A
ms
= A
tp
– A
i
= 150000 – 120000 = 30000(N ) nên
ms
ms
A
30000
F 250(N)
S 120
= = =
c) Công suất đông cơ: P =
tp
A
t
=
150000
12500(W) 12,5(kW)
12
= =
t
1
= 1 giờ 20 phút = 1,2 giơ ø nhau tại (D). Ô tô đi được quãng đường:
t
2
= 48 phút – 0,8 giờ S
1
’ + S
1
’’ = V
1
.t
2
. Xe đạp đi được quãng đường:
V
1
=? V
2
= ? t
3
= ? S
2
’ = V
2
.t
2
. Ta có: S
1
’ + S
1
1
= 4V
2
(2)
Từ (1) và (2) ta có: V
1
= 48km/h và V
2
= 12km/h
b) Quãng đường xe đạp đã đi được là: S
BD
= S
2
+ S
2
’.V
2
(t
1
+ t
2
) = 12(1,2 + 0,8) = 24km
Sau thời gian t
3
hai xe cùng chuyển động đến gặp nhau ( tại E). Xe đạp đi được quãng đường: S
DE
= V
2
.t
3
BD )
60 t
3
= 2.48 t
3
= 96: 60 = 1,6
Vậy t
3
= 1giờ 36 phút
Câu 2: Một thỏi hợp kim chì kẽm có khối lượng 500g ở 120
0
C được thả vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung
300J/độ chứa 1kg nước ở 20
0
C. Nhiệt độ khi cân bằng là 22
0
C. Tìm khối lượng chì, kẽm có trong hợp kim.
Biết: nhiệt dung riêng của chì là 130J/kg.độ, nhiệt dung riêng của kẽm là 400J/kg.độ, nhiệt dung riêng của nước là
4200J/kg.độ
Giải:
Gọi m
1
là khối lượng chì có trong hợp kim, m
2
là khối lượng kẽmcó trong hợp kim.
Ta có: m = m
1
+ m
2
= 0,5 kg (1)
4
( t – t
2
)
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
Ta có: Q
1
+ Q
2
= Q
3
+ Q
4
hay ( C
1
m
1
+ C
2
m
2
) ( t
1
– t ) = ( C
3
m
3
+ C
4
m
= 92
Giải hệ ( 1 ) và ( 2 ) ta được: m
1
= 0,4 kg và m
2
= 0,1 kg.
Câu 3: Một thuyền máy và một thuyền chèo cùng xuất phát xuôi dòng từ A đến B. Biết AB dài 14km. Thuyền
máy chuyển động với vận tốc 24km/h so với nước. Nước chảy với vận tốc 4km/h so với bờ. Khi thuyền máy đến B
nó lập tức quay về A và lại tiếp tục quay về B. Biết thuyền máy và thuyền chèo đến B cùng lúc.
a) Tìm vận tốc thuyền chèo so với nước.
b) Không kể 2 bến sông A, B, trong quá trình chuyển động hai thuyền gặp nhau ở đâu?
Giải:
a) SAB = 14km a) Gọi V
1
là vận tốc thuyền máy so với nước
V1 = 24km/h V
2
là vận tốc nước so với bờ
V2 = 4km/h V
3
là vận tốc thuyền so với nước
V3 = ?km/h; vị trí gặp? S là chiều dài quãng đường AB
Ta có: vận tốc thuyền máy khi xuôi dòng:
V
1
’ = V
1
+ V
2
Vận tốc thuyền máy khi ngược dòng:
S S
h
V V V
= = =
+ +
. Trong thời gian này thuyền chèo đi được:
10
S
AC
= V
3
/
.t = (V
3
+ V
2
)t
1
= (4,24 + 4).0,5 = 4,12km
Chiều dài quãng đường còn lại: S
CB
= S
AB
– S
AC
= 14 – 4,12 = 9,88km
Thời gian để hai thuyền gặp nhau:
t
2
=
2
=2kg, m
3
=3kg. Nhiệt dung riêng lần lượt là: C
1
= 2000J/kg.độ, C
2
= 4000J/kg.độ, C
3
= 3000J/kg.độ và nhiệt độ lần
lượt là: t
1
= 10
0
C, t
2
= -10
0
C, t
3
= 50
0
C.
a- Tìm nhiệt độ t khi cân bằng.
b- Tính nhiệt lượng để làm nóng hỗn hợp từ điều kiện trên đến 30
0
C.
Giải:
Gọi t
4
2
m
2
t
2
= c
2
m
2
t
4
+ c
1
m
1
t
4
⇒
(c
1
m
1
t
1
+ c
2
m
2
t
2
1
– t
4
) = c
3
m
3
(t
3
– t)
⇔
(c
1
m
1
+ c
2
m
2
+ c
3
m
3
).t =
c
3
m
3
t
3
) : (c
3
m
3
+ c
2
m
2
+ c
1
m
1
) ; thế số ta được: t = 20,5
o
C
Vậy nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là 20,5
o
C
b) Q = Q
1
+ Q
2
+Q
3
= c
1
m
1
.(t
/
4
=6Ω, R
5
=10Ω. Tìm U
AB
, U
AC
.
Giải:
Ta có cấu trúc mạch ( R
1
nt R
2
) // (R
3
nt R
4
nt R
5
)
Điện trở tương đương của nhánh trên:
1
R
′
= R
1
+ R
2
= 5 + 15 = 20
Ω
= - 2V ; U
AC
= 10V
ĐỀ 8:
11
A
R
1
R
2
NM
l'
1
l'
2
R
1
B
C
R
4
R
5
1 1
2 3
2 4
. 2.5 10
. 2.5 8
. 2.6 12
8 10 2
C.Khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ t=24
0
C. Tính khối lượng m
3
của nhôm, m
4
của thiếc có trong hỗn hợp. Nhiệt
dung riêng của chất làm nhiệt lượng kế, của nước, của nhôm, của thiếc lần lượt là: C
1
=460J/kg.độ, C
2
=4200J/kg.độ,
C
3
=900J/kg.độ, C
4
=230J/kg.độ.
Giải:
1. Nhiệt lượng do bột nhôm và thiếc tỏa ra:
Nhôm: Q
3
= m
3
.c
3
.(t
2
– t)
Thiếc: Q
4
= Q
3
+ Q
4
(m
1
c
1
+m
2
c
2
)(t – t
1
) = (m
3
c
3
+ m
4
c
4
)(t
2
– t)
Û
m
3
c
3
m .900 m .230 135,5
+ =
+ =
Þ
=> m
3
= 140g và m
4
= 40g
2. Khi dùng bếp củi để đun sôi 3 lít nước từ 24
0
C người ta đã đốt hết 1,5 kg củi khô. Tính nhiệt lượng đã bị mất
mát trong quá trình đun nước. Cho C
nước
=4200J/kg.độ
Giải:
Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước: Q = m.c.
V
t = 3.4200.(100 – 24) = 957600(J)
Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,5kg củi khô:Q
/
= q.m = 10
7
.1,5= 15000000(J)
Nhiệt lượng đã mất trong quá trình đun nước là:
V
Q = Q
/
- Q = 15000000 – 957600 = 14042400(J)
3. Một ôtô chạy với vận tốc v = 54km/h thì công suất máy phải sinh ra là 45kW. Hiệu suất máy là H = 30%. Hãy
7
45000.100000.150
0,046 46 46
30.15.4,6.10 .700
V m dm= = = =
lít
4. Một ôtô chạy 120km với lực kéo không đổi là 800N thì tiêu thụ hết 5,2 lít xăng. Tính hiệu suất của ôtô, biết
năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,6.10
7
J/kg. Khối lượng riêng của xăng là 700kg/m
3
.
Giải:
Công A= F.s = 800.120000 = 96000000J
Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 5,2 lít xăng: Q = q.m = 4,6.10
7
.0,0052.700 = 167440000J
Hiệu suất: H =
A 96000000
.100% .100 57,3%
Q 167440000
= =
12
5. Với 10lít xăng, một xe máy có công suất 1,8kW chuyển động với vận tốc 36km/h sẽ đi được bao nhiêu km? Biết
hiệu suất của động cơ là 40%, năng suất tỏa nhiệt của xăng là 4,6.10
7
J/kg, khối lượng riêng của xăng là 700kg/m
3
.
Giải:
Al
= 880J/kg.K, C
n
= 4200J/kg.K. Khối
lượng riêng của nước là D = 1kg/lít. Bỏ qua mọi sự mất mát năng lượng.
4. Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 100
W
và cường độ dòng điện qua bếp là I = 4A.
a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong mỗi phút.
b) Dùng bếp điện trên để đun 2lít nước có nhiệt độ ban đầu 20
o
C thì sau 10 phút nước sôi. Tính hiệu suất của bếp.
Coi nhiệt lượng cung cấp làm sôi nước là phần nhiệt lượng có ích. Biết nhiệt dung riêng của nước là c =
4200J/kg.K và khối lượng riêng của nước là D = 1kg/lít
c) Nếu sử dụng bếp này mỗi ngày 2,5 giờ thì số đếm của công tơ điện trong 1 tháng (30 ngày) bằng bao nhiêu?
15. Một đường dây nối từ mạng điện thành phố tới mạng điện một gia đình là dây bằng đồng có tổng chiều dài
60m có tiết diện 0,6mm
2
, có điện trở suất 1,7.10
-8
W
.m. Biết tổng công suất sử dụng các thiết bị điện của gia đình đó
là 176W. Thời gian sử dụng điện mỗi ngày trung bình khoảng 4 giờ. Tính:
a) Điện trở của toàn bộ đường dây nối từ mạng chung tới gia đình đó.
b) Cường độ dòng điện chạy trong dây khi sử dụng công suất đã cho trên.
c) Nhiệt lượng tỏa ra trên dây này trong 10 ngày.
6. Một bếp điện hoạt động ở hiệu điện thế 220V.
a) Tính nhiệt lượng tỏa ra của dây dẫn trong thời gian 25 phút theo đơn vị Jun và đơn vị calo. Biết điện trở của nó
là 50
A
hao phí
=? Vậy công có ích của động cơ trong thời gian đó:
A
ích
= 0,8.A = 0,8.15,84.10
6
= 12,672.10
6
J = 12,672 MJ
Công hao phí (vô ích) của động cơ trong thời gian đó là:
13
A
hao phí
= A – A
ích
= 15,840 – 12,672 = 3,168 MJ
2. Ta có: 150 số = 150kWh
Công suất tiêu thụ điện của gia đình là:
A = P.t
A 150
P 1kW
t 5.30
Þ = = =
3. Tóm tắt: Giải:
c
Al
= 880J/kg.K Khối lượng của nước trong ấm là: m
Al
V
n
= 1 lít đến 100
o
C là:
U = 220V Q
1
= m
Al
. c
Al
.
D
t = 0,4. 880. 80 = 28160J
t = 10 phút Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 lít nước tăng từ 20
o
C
R =? đến 100
o
C:
Q
2
= m
n
. c
n
.
D
t = 1. 4200. 80 = 336000J
Nhiệt lượng cung cấp cho ấm nhôm chứa nước tăng từ
1
= RI
2
t = 100.4
2
.60 = 96000J = 96kJ
t1 = 1 phút b) Nhiệt lượng mà bếp cung cấp làm sôi nước ( phần
Q =? nhiệt lượng có ích) là:
b) V = 2l Q
ích
= mc(t
2
– t
1
) = VDc(t
2
– t
1
)
t
1
= 20
o
C
Þ
Q
ích
= 2.1.4200(100 – 20) = 672000J
t
2
2
R =
8
6
l 60
1,7.10 . 1,7
S
0,6.10
-
-
r = = W
r
= 1,7.10
-8
W
.m b) Cường độ dòng điện chạy trong dây khi sử dụng công suất đã cho trên là: I =
P 176
0,8A
U 220
= =
P = 176W c) Nhiệt lượng tỏa ra trên dây này trong 10 ngày là:
t = 4 giờ Q = R.I
2
t = 1,7.0,8
2
.10.4.3600 = 156672J = 156,672 kJ
a) R =?
14
b) I =?
c) Q =?
a) Dựng ảnh của vật AB theo tỉ lệ.
b) Aûnh thật hay ảo?
c) Tính khoảng cách từ vật tới ảnh.
2. Một người quan sát các vật qua một thấu kính phân kì, đặt cách mắt 5cm thì thấy ảnh của mọi vật ở xa hay gần
đều hiện lên trong khoảng cách mắt từ 45cm trở lại. Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì.
3. Một tia sáng đi từ không khí vào nước. Hãy so sánh góc khúc xạ với góc tới trong các trường hợp sau:
a) Góc tới lớn hơn 0.
b) Góc tới bằng 0.
4. S là một điểm sáng đặt trước một thấu kính có trục chính là đường thẳng xy, S’ là ảnh của S qua thấu kính.
a) Hãy cho biết thấu kính này là thấu kính hội tụ hay phân kỳ?Vì sao?
b) Bằng cách vẽ hãy xác định quang tâm O, tiêu điểm F,F’ của thấu kính đã cho.
5. Dùng máy ảnh chụp ảnh một vật cách máy 5m. Biết khoảng cách từ vật kính tới phim lúc chụp ảnh là 5cm và
ảnh trên phim cao 4cm. Hãy vẽ hình và xác định chiều cao của vật.
6. Vật sáng AB có độ cao h được đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f. AB vuông góc với trục chính
∆
của thấu
kính. Điểm A nằm trên trục chính cách thấu kính một khoảng d = 2f.
a) Dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính.
b) Bằng kiến thức hình học, tính h’ theo h và d’ theo d.
7. Trên hình vẽ, cho biết
∆
là trục chính của một thấu kính, AB là vật sáng, A’B’ là ảnh của AB tạo bởi thấu kính
đã cho.
a) A’B’ là ảnh thật hay ảo? Vì sao?
b) Thấu kính đã cho là hội tụ hay phân kỳ?
c) Bằng cách vẽ hãy xác định quang tâm O và các tiêu điểm F, F’ của thấu kính trên.
GiẢI:
1. a) Dựng hình
b) Aûnh là ảnh ảo.
c) Vì OF = 12cm, AB = 4cm, OA = 6cm
Của mắt người quan sát. Do đó:
O
M
A’ = O
M
C
V
= O
M
O
K
+ O
K
A’ = 45cm
15
x
y
S
′
Ÿ
SŸ
Tiêu cự của thấu kính phân kì là:
O
K
F’ = O
K
A’ = O
M
A’ – O
M
/ / / /
/
1
A B A F h
OI F O h
= = =
A’F’ = OF’ = f; OA’ = 2f
Vậy h’ = h và d’ = d = 2h
7. a) A’B’ là ảnh thật của AB tạo bởi thấu kính đã cho vì ảnh này ngược chiều với vật.
b) Đây là thấu kính hội tụ vì thấu kính hội tụ cho ảnh thật.
c) Vì B’ là ảnh của B, tia sáng từ B qua quang tâm truyền thẳng không đổi hướng qua B’, vì vậy nối B’ với B cắt
trục
∆
tại O; O là quang tâm của thấu kính. Từ O dựng đường vuông góc với trục chính ta có vị trí đặt thấu kính hội
tụ. Từ B kẻ tia song song với trục chính tới thấu kính tại điểm I.
Nối I với B’ cắt trục chính tại tiêu điểm F, lấy OF = OF’, F’ là tiêu điểm thứ 2 của thấu kính.
ĐỀ 11
1. Một viên bi được thả lăn xuống một cái dốc dài 1,2m hết 0,5 giây. Khi hết dốc, bi lăn tiếp một quãng đường
nằm ngang dài 3m trong 1,4 giây. Tính vận tốc trung bình của bi trên quãng đường dốc, trên quãng đường nằm ngang
và trên cả hai quãng đường. Nêu nhận xét về các kết quả tìm được.
2. Một vật chuyển động từ A đến B cách nhau 180m. Trong nửa đoạn đường đầu vật đi với vận tốc v
1
= 5m/s, nửa
đoạn đường còn lại vật chuyển động với vận tốc v
2
= 3m/s
a) Sau bao lâu vật đến B?
b) Tính vận tốc trung bình của vật trên cả đoạn đường AB.
3. Một sợi dây đồng dài l
1
c) Mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Tính điện năng mà mạch này sử
dụng trong 6 giờ. Nêu nhận xét: có nên mắc nối tiếp hai đèn khác công suất định mức. Để đèn không bị hỏng thì hiệu
thế mạch lớn nhất là bao nhiêu? Cho điện trở của các bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ và có giá trị như khi
chúng sáng bình thường.
5. Một trạm phát điện phát đi công suất 50kW và hiệu điện thế 500V. Công suất tiêu hao trên đường dây tải điện
bằng 20% công suất phát. Tính điện trở dây tải điện và hiệu điện thế U’ nơi tiêu thụ.
Giải:
1. Vận tốc trung bình trên đoạn đường dốc là: v
1
=
1
1
1,2
2,4 /
0,5
S
m s
t
= =
Vận tốc trung bình trên đoạn đường ngang: v
1
=
2
2
3
2 /
1,5
S
m s
t
2
180
30
2 2.3
AB
s
v
= =
Thời gian đi cả đoạn đường: t = t
1
+ t
2
= 18 +30 = 48s Vậy sau 48s vật đến B.
b) Vận tốc trung bình: v =
180
3,75 /
48
AB
m s
t
= =
3. Xét một dây dẫn cùng loại dài l
2
= 100m =
1
2
l
, có tiết diện S
1
= 0,2mm
110
121
100
U
P
= = Ω
R
2
=
2
2
2
2
110
302,5
40
U
P
= = Ω
b) Khi mắc song song hai đèn vào hiệu điện thế U = U
đm
= 110V nên hai đèn sáng bình thường. Do P
1
> P
2
⇒
đèn
1 có công suất lớn hơn nên sáng hơn.
Công suất hai đèn: P = P
<U
đm
= 110V: sáng yếu hơn bình thường
Đèn 2 có U
2
> U
đm
= 110V:rất sáng và có thể bị hỏng.
Để đèn không bị hỏng: I
đm1
=
1
1
100
0,9
110
P
A
U
= =
I
đm2
=
2
2
40
0,364
110
P
A
⇒ = = = Ω
b) Gọi U’ là hiệu điện thế nơi tiêu thụ: U = RI + U’
⇒
U’ = U – RI = 500 – 1.100 = 400V
ĐỀ 12
1. a) Aùp dụng định luật Culông hãy tính lực tương tác giữa hạt nhân của nguyên tử hidro và electron trong
nguyên tử đó. Cho biết điện lượng của hạt nhân nguyên tử hidro và của electron bằng nhau và bằng 1,6.10
-19
C,
khoảng cách giữa chúng bằng
10
-9
m.
b) Hai điện tích điểm q
1
= 5.10
-7
C; q
2
= 4.10
-8
C đẩy nhau một lực là 1,8N. Tính khoảng cách giữa hai điện tích đó.
c) Tính các điện tích q
1
= q
2
= q, biết khi đặt cách nhau một đoạn 3cm thì chúng đẩy nhau một lực là 0,4N.
2. Cho điện tích điểm q
1
= 9.10
dòng điện qua mỗi điện trở.
d)So sánh công suất của đoạn mạch MN trong mỗi trường hợp.
4. Một bếp điện có 2 dây điện trở. Nếu sử dụng dây thứ nhất nước sẽ sôi sau khoảng thời gian t
1
. Nếu sử dụng dây
thứ hai thì nước sẽ sôi sau thời gian t
2
.
a) Nếu 2 dây trên được mắc nối tiếp nhau, thì nước sôi sau thời gian bao lâu?
b) Nếu 2 dây trên được mắc song song, thì nước sôi sau thời gian bao lâu?
5. Biết hiệu điện thế nguồn giữa hai điểm MN là U = 24V, điện trở R = 1,5
Ω
a) Hỏi giữa hai điểm A,B có thể mắc tối đa bao nhiêu bóng đèn loại 6V – 6W để chúng sáng bình thường.
b) Nếu có 12 bóng đèn 6V – 6W thì phải mắc thế nào để chúng sáng bình thường.
Giải:
1. a) Lực tương tác lẫn nhau giữa hạt nhân nguyên tử hidro và electron:
19 2
9 19
9 2
(1,6.10 )
9.10 . 2,3.10
(10 )
f N
−
−
−
= =
- Lực tương tác là lực hút.
b) Khoảng cách giữa hai điện tích: F = 9.10
9
4.10
9.10 9.10
r f
−
−
= =
⇒
q = 2.10
-7
N
2. Để q
3
nằm cân bằng thì q
3
phải nằm trên đoạn AB, đồng thời các lực tác dụng lên q
3
phải có độ lớn bằng nhau,
nghĩa là: 9.10
9
9
1 3 2 3
2 2
9.10
( )
q q q q
x a x
=
−
(1) x là khoảng cách MA, a là khoảng cách AB.
Đề q
;
2 2
2
1
q q
a q
=
;
2
2
3 2
2
1
1
qa x
q q
x q a
= + ⇒ =
Thay số ta được:
8
7
22,5.10 5 4
1 4,8
9.10 4 5
a
x a cm
x
−
−
= + = ⇒ = =
24.8
6
32
= Ω
b)+ Nối tiếp: Cường độ dòng điện mạch chính: I =
12
0,375
32
td
U
A
R
= =
Hiệu điện thế 2 đầu mỗi điện trở: U
1
= I.R
1
= 0,375.24 = 9V
U
2
= I.R
2
= 0,375.8 = 3V( hoặc U
2
= U – U
1
= 12 – 9 = 3V)
+ Song song: Hiệu điện thế 2 đầu mỗi điện trở: U
1
= U
A
R
= =
c) + Nối tiếp: Công suất của dòng điện qua mỗi điện trở:
}
1 1
2 2
. (1)
1 1
. (2) 1 2
2 2
9
3 3
3
P U I
P U I
P U
P P
P U
=
=
⇒ = = = ⇒ =
+ Song song:
}
1 1
2 .
2
' .
'
U I
1
và R
2
. Q là nhiệt lượng cần cung cấp để nước sôi. Ta có:
Nhiệt lượng tỏa ra của bếp ( cũng là nhiệt lượng hấp thụ) khi dùng điện trở R
1
: Q =
2
1
1
U
t
R
(1)
Nhiệt lượng tỏa ra của bếp khi dùng điện trở R
2
: Q =
2
2
2
U
t
R
(2)
Từ (1) và (2):
1 2 1 2
1 2 1 2
t t t t
R R R R
+
1
và R
2
, thì thời gian để sôi nước là: t
3
= t
1
+ t
2
b) Điện trở tương đương khi 2 dây được mắc song song: R
tđ
=
1 2
1 2
R R
R R
+
Nhiệt lượng tỏa ra của bếp khi 2 dây được mắc song song:
Q =
22
1 2
4 4
1 2
( )
td
U R RU
t t
R R R
+
=
(5)
Mà
2 2
1 1 2 2 4 1 2
1 1 1 1 1 1 1
& (5)
U U
Q R t Q R t t t t
= = ⇒ = +
Hay t
4
=
1 2
1 2
t t
t t
+
5. Số bóng đèn 6V – 6W tối đa: CĐDĐ qua R: I =
U
R r+
(1)
Công suất mạch ngoài R: P = I
2
.R (2)
Thế (1) vào (2) ta có: P =
2
2
( )
U R
1
6
P
A
U
= =
Điện trở của đèn: R
đ
=
6
6
1
U
I
= = Ω
Để các đèn sáng bình thường thì chúng phải mắc song song gồm n dãy và mỗi dãy gồm p đèn mắc nối tiếp
Ta có: np = N = 12 (1)
Khi đó điện trở mạch ngoài gồm N = 12 đèn là: R =
6 p
n
Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính để các đèn sáng bình thường: I =
U
n
R r
=
+
Thay giá trị U, r và R vào trên ta được:
24
6 1,5
n
- Chuyển động thẳng đều là chuyển động của một vật đi được những quãng đường bằng nhau trong
những khoảng thời gian bằng nhau bất kỳ.
- Vật chuyển động đều trên đường thẳng gọi là chuyển động thẳng đều.
3) Vận tốc của chuyển động :
- Là đại lượng cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động đó
- Trong chuyển động thẳng đều vận tốc luôn có giá trị không đổi(V =conts)
- Vận tốc cũng có tính tương đối. Bởi vì : Cùng một vật có thể chuyển động nhanh đối với vật này
nhưng có thể chuyển động chậm đối với vật khác
( cần nói rõ vật làm mốc )
V =
S
t
Trong đó : V là vận tốc. Đơn vị : m/s hoặc km/h
S là quãng đường. Đơn vị : m hoặc km
t là thời gian. Đơn vị : s ( giây ), h ( giờ )
II/- Phương pháp giải :
1) Bài toán so sánh chuyển động nhanh hay chậm:
a) Vật A chuyển động, vật B cũng chuyển động, vật C làm mốc ( thường là mặt đường )
- Căn cứ vào vận tốc : Nếu vật nào có vận tốc lớn hơn thì chuyển động nhanh hơn. Vật nào có vận tốc
nhỏ hơn thì chuyển động chậm hơn.
Ví dụ : V
1
= 3km/h và V
2
= 5km/h thì V
1
< V
2
- Nếu đề hỏi vận tốc lớn gấp mấy lần thì ta lập tỉ số giữa 2 vận tốc.
b) Vật A chuyển động, vật B cũng chuyển động. Tìm vận tốc của vật A so với vật B ( vận tốc tương đối ) -
b
)
2) Tính vận tốc, thời gian, quãng đường :
V =
S
t
; t =
S
V
; S = V. t
Nếu có 2 vật chuyển động thì :
V
1
= S
1
/ t
1
t
1
= S
1
/ V
1
; S
1
= V
1
. t
1
V
t = t
1
= t
2
Tổng quát lại ta có :
V
1
= S
1
/ t
1
S
1
= V
1
. t
1
; t
1
= S
1
/ V
1
V
2
= S
2
/ t
2
1
= S
1
/ t
1
S
1
= V
1
. t
1
; t
1
= S
1
/ V
1
V
2
= S
2
/ t
2
S
2
= V
2
. t
2
; t
, t
2
dựa vào thời điểm xuất phát và lúc gặp nhau.
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1 : Một vật chuyển động trên đoạn đường dài 3m, trong giây đầu tiên nó đi được 1m, trong giây thứ 2 nó đi
được 1m, trong giây thứ 3 nó cũng đi được 1m. Có thể kết luận vật chuyển động thẳng đều không ?
Giải:
Không thể kết luận là vật chuyển động thẳng đều được. Vì 2 lí do :
+ Một là chưa biết đoạn đường đó có thẳng hay không.
+ Hai là trong mỗi mét vật chuyển động có đều hay không.
Bài 2 : Một ôtô đi 5 phút trên con đường bằng phẳng với vận tốc 60km/h, sau đó lên dốc 3 phút với vận tốc
40km/h. Coi ôtô chuyển động đều. Tính quãng đường ôtô đã đi trong 2 giai đoạn.
Giải:
Gọi S
1
, v
1
, t
1
là quãng đường, vận tốc, thời gian mà ôtô đi trên đường bằng phẳng. Gọi S
2
, v
2
, t
2
là quãng
đường, vận tốc, thời gian mà ôtô đi trên đường dốc.
Gọi S là quãng đường ôtô đi trong 2 giai đoạn.
Tóm tắt :
Bài làm:
Gọi S là khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng, nên S = S
/
/2
Tóm tắt :
Bài làm:
Quãng đường tia lade đi và về
22
t
1
= 5phút = 5/60h
v
1
= 60km/h
t
2
= 3 phút = 3/60h
v
2
= 40km/h
Tính : S
1
, S
2
, S = ? km
v = 300.000km/s
t = 2,66s
Tính S = ? km
S
/
= v. t = 300.000 x 2,66 = 798.000km
2
= t
Bài làm:
Ta có :
S
1
= V
1
. t
1
S
1
= 30t
S
2
= V
2
. t
2
Hay S
2
= 10t
Do hai xe chuyển động ngược chiều nên khi gặp nhau thì:
S = S
1
+ S
2
S = 30t + 10t
60 = 30t + 10t suy ra t = 1,5h
2
= t
S
1
= 120km
G,S
2
= 96km v
1
=
50km/h
A B
Bài làm :
Thời gian xe đi từ A đến G
t
1
= S
1
/ V
1
= 120 / 50 = 2,4h
Thời gian xe đi từ B đến G
t
1
= t
2
= 2,4h
Vận tốc của xe đi từ B
V
= ?
S
1
= 120km
S
2
= 96km
t
1
= t
2
v
1
= 50km/h
V
2
= ?
v
2
= ?
Khi nước chảy vận tốc thực của xuồng, canô, thuyền… lúc xuôi dòng là : v = v
xuồng
+ v
nước
Khi nước chảy vận tốc thực của xuồng, canô, thuyền… lúc ngược dòng là v = v
xuồng
- v
nước
1
= S / V = 120 / 35 = 3,42h
CHỦ ĐỀ 2 : CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ĐỀU
VẬN TỐC TRUNG BÌNH
I/- Lý thuyết :
1/- Chuyển động không đều là chuyển động mà độ lớn của vận tốc thay đổi theo thời gian.
2/- Vận tốc trung bình của một chuyển động không đều trên một quãng đường nhất định được tính bằng độ
dài quãng đường đó chia cho thời gian đi hết quãng đường.
3/- Công thức:
II/- Phương pháp giải :
- Khi nói đến vận tốc trung bình cần nói rõ vận tốc trung bình tính trên quãng đường nào. Vì trên các quãng
đường khác nhau vận tốc trung bình có thể khác nhau.
- Vận tốc trung bình khác với trung bình cộng các vận tốc, nên tuyệt đối không dùng công thức tính
trung bình cộng để tính vận tốc trung bình.
- Ví dụ :
S
S
1
A C
B S
2
Ta có : S
1
= V
1
. t
1
V
1
tt
SS
+
+
(công thức đúng)
III/- BÀI TẬP :
1/- Một học sinh đi xe đạp từ nhà đến trường mất 10 phút. Đoạn đường từ nhà đến trường dài 1,5km.
a/- Có thể nói học sinh đó chuyển động đều được không ?
b/- Tính vận tốc chuyển động. Vận tốc này gọi là vận tốc gì ?
24
S
1
= 120km
V
n
= 5km/h
V
x
= 30km/h
a/- t
1
= ? khi V
n
= 0
b/- t
2
= ? khi V
n
=5km/h
- Lực ma sát trượt sinh ra khi một vật chuyển động trượt trên bề mặt một vật khác.
Lực ma sát lăn sinh ra khi một vật lăn trên bề mặt một vật khác.
- Lực ma sát nghỉ giữ cho vật đứng yên khi vật bị các tác dụng của lực khác.
- Lực ma sát có thể có hại hoặc có ích.
II – PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
1. Cách nhận biết lực
Căn cứ vào vận tốc chuyển động của vật:
- Nếu vận tốc không đổi cả về hướng và độ lớn: Không có lực tác dụng hoặc các lực tác dụng cân bằng nhau.
- Nếu vận tốc thay đổi ( có thể thay đổi hướng, độ lớn hoặc thay đổi cả hai): có lực tác dụng và các lực tác
dụng không cân bằng nhau.
2- Cách biểu diễn vectơ lực:
Căn cứ vào quy ước: Lực là đại lượng vectơ được biểu diễn bằng một mũi tên có:
+ Gốc là điểm đặt của lực.
+ Phương, chiều trùng với phương, chiều của lực.
+ Độ dài biểu thị cường độ của lực theo tỉ xích cho trước.
3- Cách phân tích lực tác dụng lên vật:
- Căn cứ vào đặc điểm chuyển động của vật, xem các lực tác dụng có cân bằng hay không.
- Sử dụng quy tắc vẽ lực và nắm vững đặc điểm của một số loại lực đã học:
+ Trọng lực: là lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật.
+ Lực đàn hồi xuất hiện khi vật có tính đàn hồi bị biến dạng.
+ Lực ma sát trượt, ma sát lăn xuất hiện khi một vật trượt hay lăn trên bề mặt vật khác và cản trở chuyển
động của vật.
+ Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi vật chịu tác dụng của lực nhưng vẫn không chuyển động.
4- Cách so sánh mức quán tính củøa các vật:
- Vật có khối lượng lớn thì có quán tính lớn.
- Vật có khối lượng nhỏ thì có quán tính nhỏ.
5- Bài toán hai lực cân bằng
- Hai lực cân bằng có đặc điểm : Cùng tác dụng lên một vật, cùng nằm trên một đường thẳng, cùng độ
lớn (F
1