Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tiết Bài tập 22+23

Tiết Bài tập 22+23

Tải bản đầy đủ - 0trang

Câu b)

GV : Tương tự các em Áp dụng định luật

bảo tồn cơ năng cho hai vị trí ban đầu và

vị trí cân bằng ? Khi con lắc qua vị trí cân

bằng giá trị α là bao nhiêu ?

HS : Khi con lắc qua vị trí cân bằng : α = 0

HS : Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng :

W0 = W1

⇒ v = 2 gl (1 − cos 45 0 )

Bài 3

Chọn mốc thế năng tại chân dốc.

Vì só lực ma sát nên cơ năng của vật

khơng được bảo tồn mà cơng của lực ma

sát bằng độ biến thiên cơ năng của vật :

Ams = Wt2 + Wđ2 – Wt1 – Wđ1

1

= 0 + mv22 – mgh – 0

2

1

= .10.152 – 10.10.20

2

= - 875 (J)



½ mv22 + mgl(1 – cos300) = mgl(1 – cos450)

½ mv22 = mgl(cos300 – cos450)

⇒ v = 2 gl (cos 30 0 − cos 45 0 ) = 1,76 m/s

b) Khi con lắc qua vị trí cân bằng ( α = 0)

Áp dụng định luật bảo tồn cơ năng :

W0 = W1

½ mv02 + mgh0 = ½ mv12 + mgh1

½ mv02 + mgl(1 – cos00) = mgl(1 – cos450)

½ mv02 = mgl(1– cos450)

⇒ v = 2 gl (1 − cos 45 0 ) = 1,76 m/s

Bài 3:Vật có khối lượng m=10 kg trượt không vận tốc

đầu từ đỉnh dốc cao 20m.Khi tới chân dốc thì vật có

vận tốc 15m/s.Tính cơng của lực ma sát ( lấy g =

10m/s2)

Bài 4: Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận

tốc là 20m/s từ độ cao h so với mặt đất. Khi chạm đất

vận tốc của vật là 30m/s, bỏ qua sức cản khơng khí.

Lấy g = 10m/s2. Hãy tính:

a. Độ cao h.

b. Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất.

c. Vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng.

Giải

a. Chọn gốc thế năng tại mặt đất ( tạiB).

+ Cơ năng tại O ( tại vị trí ném vật):

1

A

W (O) = mvo2 + mgh.

2

z

Cơ năng tại B ( tại mặt đất).

H

O

1 2

W(B) = mv

h

2

B

Theo định luật bảo toàn cơ năng.

W(O) = W(B).

1

1 2

⇔ mvo2 + mgh

=

mv ⇒ h=

2

2

v2 − vo2 900− 400

=

= 25m

2g

20

b.Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất.

Gọi A là độ cao cực đại mà vật đạt tới.

+ Cơ năng tại A

W( A) = mgH

Cơ năng tại B

1

W(B) = mv2

2

Theo định luật bảo toàn cơ năng

W(A) = W(B)

v2 900

1

⇔ mv2 = mgH ⇒ H=

=

= 45m.

2g 20

2

c. Gọi C là điểm mà Wđ(C) = 3Wt (C)

- Cơ năng tại C:

W(C) = Wđ(C) + Wt (C) =Wđ(C) +Wđ(C)/3 =

2

4/3Wđ(C) = mvc2

3

59



Theo định luật bảo toàn cơ năng

W(C) = W(B) ⇔

Bài 5:

Giải

- Chọn gốc thế năng tạ mặt đất.

+ Cơ năng tại O

1

W (O) = mvo2 + mgh.

2

+ Cơ năng tại A

W( A) = mgH

Theo định luật bảo toàn cơ năng

W (O) = W(A)

vo2 + 2gh

= 15m

Suy ra: H =

2g

b/ Tìm h1 để ( Wđ1 = 3Wt3)

Gọi C là điểm có Wđ1 = 3Wt3

+ Cơ năng tại C

W(C) = 4Wt1 = 4mgh1



⇒ vC =



Bài 6: Một hòn bi có khối lượng 20g được ném thẳng

đứng lên cao với vận tốc 4m/s từ độ cao 1,6m so với

mặt đất.

a) Tính trong hệ quy chiếu mặt đất các giá trị động

năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật

b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được.

c) Tìm vị trí hòn bi có thế năng bằng động năng?

d) Nếu có lực cản 5N tác dụng thì độ cao cực đại mà

vật lên được là bao nhiêu?

Giải

a) Chọn gốc thế năng tại mặt đất.



v2 = gH

. = 15.10 = 12,2m/ s

1 2

mv

2



Theo định luật BT cơ năng

W(B)



3

30

v=

3 = 15 3m/ s

4

2



Bài 5: Từ độ cao 10 m, một vật được ném thẳng đứng

lên cao với vận tốc 10m/s, lấy g = 10m/s2.

a/ Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất.

b/ Ở vị trí nào của vật thì Wđ = 3Wt.

c/ Xác định vận tốc của vật khi Wđ = Wt.

d/ Xác định vận tốc của vật trước khi chạm đất.



Theo định luật BT cơ năng

W(C) = W(A)

H 15

Suy ra: h1 = =

= 3,75m

4 4

c/ Tìm v2 để Wđ2 = Wt2

Gọi D là điểm có Wđ2 = Wt2

+ Cơ năng tại D

W(D) = 2Wđ2 = mv22

Theo định luật BT cơ năng

W(D) = W(A ⇒ )



d/ Cơ năng tại B : W(B) =



2

1

mvc2 = mv2

3

2



=



W(A) ⇒



v = 2g.H = 24,4m/ s

A

z



1

2

- Động năng tại lúc ném vật: Wd = .m.v = 0,16 J

2

Wt = m.g .h = 0,31J

- Thế năng tại lúc ném :

- Cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật:

W = Wd + Wt = 0, 47 J

b) Gọi điểm B là điểm mà hòn bi đạt được.

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: W A = W B

⇒ hmax = 2, 42m.

c) 2Wt = W → h = 1,175m

F h +W



'

'

'

'

c

d) Acan = W − W ↔ − Fc ( h − h ) = mgh − W ⇒ h = F + mg = 1, 63m

H

O

c

Bài

7:

Từ

mặt

đất,

một

vật



khối

lượng

m

= 200g

h

được ném lên theo phương thẳng đứng với vận tốc

B

30m/s. Bỏ qua sức cản của khơng khí và lấy g =

10m/s2

Bài 7:

Giải

1. Tìm cơ năng của vật.

Chọn gốc thế năng tại A là vị trí ném vật (ở 2. Xác định độ cao cực đại mà vật đạt được.

mặt đất): WtA = 0

3. Tại vị trí nào vật có động năng bằng thế năng? Xác

1. Tìm W = ?

định vận tốc của vật tại vị trí đó.

4. Tại vị trí nào vật có động năng bằng ba lần thế

năng? Xác định vận tốc của vật tại vị trí đó.



60



Ta có W = WA = WđA =



1

mv 2A =

2



1

.0,2.900 = 90 (J)

2

2. hmax =?

Gọi B là vị trí cao nhất mà vật đạt được:

vB = 0

Cơ năng của vật tại B: WB = WtB = mghmax

Theo định luật bảo toàn cơ năng: WB = WA

1

=> mghmax= mv 2A

2

2

v

=> hmax = A = 45m

2g

3. WđC = WtC => hC, vc =>

Gọi C là vị trí mà vật có động năng bằng thế

năng: WđC = WtC

=> WC = WđC + WtC = 2WđC = 2WtC

Theo định luật bảo toàn cơ năng: WC = WB

+ 2WtC = mghmax <=> 2mghC = mghmax=>

1

hC = hmax= 22,5m

2

1

2

+ 2WđC = mghmax<=>2. mv C = mghmax=>

2

-1

vC = gh max = 15 2 ms

4. WđD = 3WtD => hD = ? vD = ?

  



61



Tiết Bài tập 24+25

CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI TRẠNG THÁI CỦA MỘT KHỐI KHÍ

( Q trình đẳng nhiệt, đằng tích, đẳng áp)

I. MỤC TIÊU

- HS nắm được cách xác định các thông số trạng thái thông qua định luật Bôilơ - Mariốt, định luật

Sác– lơ, định luật Gay- luy-xắc và giải các dạng bài tập có liên quan đến q trình đẳng nhiệt, đẳng

tích, đẳng áp.

- Rèn cho HS kĩ năng vận dụng giải BT

II. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1 / Phần lý thuyết :

+ Các thông số trạng thái : Thể tích V (m 3, l,dm3, cm3) ; áp suất p (Pa = N/m, at, mmHg) ; nhiệt độ t

hoặc T (oC, oK ; t(oC) + 273 = T(oK)).

+ Quá trình đẵng nhiệt : Trong quá trình biến đổi đẳng nhiệt của một khối khí xác định, tích thể

tích và áp suất là một hằng số : p1.V1 = p2.V2 = …

Trong hệ trục toạ độ OpV đường đẳng nhiệt có dạng đường hypebol. Nhiệt độ càng cao thì

đường hypebol tương ứng càng ở phía trên.



+ Q trình đẳng tích : Trong q trình biến đổi đẳng tích của một khối khí xác định, áp suất tỉ lệ

p1 p 2

=

thuận với nhiệt độ của khối khí :

=…

T1 T2

Trong hệ trục toạ độ OpV đường đẵng tích là đường song song với trục Op. Trong hệ trục toạ

độ Opt đường đẵng tích là đường thẳng cắt trục Ot(oC) tại -273oC. Trong hệ trục toạ độ OpT đường

đẵng tích là đường thẳng đi qua góc toạ độ.



+ Q trình đẳng áp :



p1 = p2 →



V1 V2

=

; Dạng đường đẳng áp trên các hệ trục toạ độ :

T1 T2



- Phương trình Claperon Mendenleep:

2 / Phần giải các bài tập

Bài 1: Ta có : poVo = pV

m

m

Hay : po.

= p.

ρo

ρ

ρ o . p 1,43.150

=

 ρ=

p0

1

= 214,5 (kg/m3)

m = ρ.V = 214,5.10-2 = 1,145 (kg)



Bài 2:



Bài 1:Tính khối lượng khí ỗ xi đựng trong một

bình thể tích 10l dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ

00C.Biết ở Đ K TC khối lượng riêng của khí ô xi là

1,43kg/m3

Bài giải:

Ta có : poVo = pV

m

m

Hay : po.

= p.

ρo

ρ

ρ o . p 1,43.150

=

 ρ=

p0

1

= 214,5 (kg/m3)

m = ρ.V = 214,5.10-2 = 1,145 (kg)

Bài 2:Một săm xe được bơm căng khơng khí ở 200C

áp suất 2 atm.Săm có bị nổ khơng khi để ngồi

nắng ở nhiệt độ 420C.Thể tích săm khơng đổi và

62



Ta có :



p1 p 2

=

T1 T2



 p2 =

= 2,15 (atm)

p2 < 2,5 atm nên săm không nổ.



săm chịu được áp suất tối đa là 2,5 atm

Bài giải:

p1 p 2

=

Ta có :

T1 T2

 p2 =

= 2,15 (atm)

p2 < 2,5 atm nên săm khơng nổ.

.Bài 3: Có 0,4g khí Hiđrơ ở nhiệt độ

, áp suất

Pa, được biến đổi trạng thái qua 2 giai đoạn:

nén đẳng nhiệt đến áp suất tăng gấp đơi, sau đó cho

dãn nở đẳng áp trở về thể tích ban đầu.



Bài 3: Bài giải



a. Xác định các thông số (P, V, T) chưa biết của

từng trạng thái .



- Tóm tắt

- Vậy ta sẽ tìm



b. Vẽ đồ thị mơ tả q trình biến đổi của khối khí

+ Tìm

: đề cho m, P1, T1, ta sử dụng trên trong hệ OPV.

phương trình Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ép



- Vậy ta sẽ tìm

+ Tìm : đề cho m, P1, T1, ta sử dụng phương

trình Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ép

.

, với R=8,31J/K.mol

, với R=8,31J/K.mol

+ Tìm

: Từ TT1 sang TT2 biến đổi đẳng

nhiệt, ta sử dụng định luật Bơi -lơ – Ma-ri-ốt

+ Tìm

: Từ TT1 sang TT2 biến đổi đẳng

nhiệt, ta sử dụng định luật Bơi -lơ – Ma-ri-ốt

+ Tìm : Từ TT2 sang TT3 biến đổi đẳng áp, ta

áp dụng định luật Gay-luy-xắc

+ Tìm : Từ TT2 sang TT3 biến đổi đẳng áp,

ta áp dụng định luật Gay-luy-xắc

+ Vẽ đồ thị trong hệ OPV

+ Vẽ đồ thị trong hệ OPV



- Xác định các điểm

,

,

(với các giá trị đề cho và vừa tìm ra) trên hệ

OPV



- Xác định các điểm

,

,

(với các giá trị đề cho và vừa tìm ra) trên hệ

OPV

- Nối điểm (1) và (2) bằng đường hyperbol.

- Nối điểm (1) và (2) bằng đường hyperbol.



- Nối điểm (2) và (3) là đường thẳng vng góc

với OP



- Nối điểm (2) và (3) là đường thẳng vng góc

63



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tiết Bài tập 22+23

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×