Một vòng kim loại có bán kính 6cm và trọng lượng 6 , 4 . 10 - 2 N tiếp xúc với dung dịch xà phòng có suất căng bề mặt là 40 . 10 - 3 N . Muốn nâng vòng ra khỏi dung dịch thì phải cần một lực bao nhiêu?
Một vòng kim loại có bán kính 6 cm và trọng lượng P = 6,4.10-2 N tiếp xúc với dung dịch xà phòng có suất căng bề mặt là σ = 40.10-3 N. Muốn nâng vòng ra khỏi dung dịch thì phải cần một lực bao nhiêu?
A. 0,154 N
B. 0,124 N
C. 0,296 N
D. 0,094 N
Đáp án: D
Muốn nâng vòng ra thì cần tác dụng lên vòng một lực F hướng lên trên, có giá trị tối thiểu bằng tổng của lực căng và trọng lực:
F = fc + P = 2σl + P
= 2σ.π.2R + P
Thay số:
F = 2. 40.10-3 .π.2.0,06 + 6,4.10-2
= 0,094 N.
Một vòng kim loại có bán kính 6 cm và trọng lượng P = 6,4.10-2 N tiếp xúc với dung dịch xà phòng có suất căng bề mặt là σ = 40.10-3 N. Muốn nâng vòng ra khỏi dung dịch thì phải cần một lực bao nhiêu?
A. 0,154 N
B. 0,124 N
C. 0,296 N
D. 0,094 N
Đáp án: D
Muốn nâng vòng ra thì cần tác dụng lên vòng một lực F hướng lên trên, có giá trị tối thiểu bằng tổng của lực căng và trọng lực:
F = fc + P = 2σl + P
= 2σ.π.2R + P
Thay số:
F = 2. 40.10-3 .π.2.0,06 + 6,4.10-2
= 0,094 N.
Một vòng nhôm có bán kính trong 3,5cm; bán kính ngoài 4cm. Trọng lượng vòng 6,9.10^N. Cho vòng nhôm tiếp xúc dung dịch xà phòng. Để nâng vòng ra khỏi dung dịch cần một lục tối thiểu là bao nhiêu? Biết hệ số căng bề mặt của xà phòng 6 = 0,040 N/m
Một vòng nhôm có bán kính 7,8cm và trọng lượng 6,9.10-2N tiếp xúc với dung dịch xà phòng. Muốn nâng ra thì cần một lực tối thiểu là bao nhiêu? Cho hệ số căng bề mặt của xà phòng là 0,04N/m
A. FK = 0,0424N
B. FK = 0,0886N
C. FK = 0,108N
D. FK = 0,0298N
Ta có:
+ Khi kéo vòng nhôm ra khỏi dung dịch xà phòng, các lực tác dụng vào thanh gồm: Trọng lực P → và lực F → căng bề mặt hướng xuống, lực kéo F K → hướng lên.
Muốn nâng vòng ra thì lực kéo tối thiểu phải cân bằng trọng lực và lực căng bề mặt: F K = P + F
+ Ta có: P = m g F = σ l = σ 2 2 πr → F K = m g + σ 2 2 πr
Thay số, ta được: F K = 6 , 9 . 10 - 2 + 0 , 04 . 2 2 π 0 , 078 = 0 , 108 N
Đáp án: C
Một vòng nhôm mỏng có đường kính 50 mm và trọng lượng P = 68. 10 - 3 N, được treo vào một lực kế lò xo sao cho đáy vòng nhôm tiếp xúc với mặt nước. Cho biết hệ số lực căng bể mặt của nước là 72. 10 - 3 N/m. Xác định lực kéo để có thể bứt vòng nhôm lên khỏi mặt nước.
A. F = 1,13. 10 - 3 N B. F = 9,06. 10 - 2 N
C. F = 226. 10 - 3 N. D. F = 7,2. 10 - 2 N
Chọn đáp án B
Hướng dẫn:
Vì vòng nhôm mỏng, nên đường kính trong d và đường kính ngoài D của nó gần đúng bằng nhau. Khi đó lực căng bề mặt của nước tác dụng lên chu vi của mặt trong và mặt ngoài của vòng nhôm có độ lớn:
Để bứt vòng dây nhôm ra khỏi mặt nước, lực kéo F của lực kế phải có độ lớn bằng tổng trọng lượng vòng nhôm và lực căng bề mặt của nước:
Một vòng nhôm có trọng lượng là 62,8. 10 - 3 N được đặt sao cho đáy của tiếp xúc với mặt chất lỏng đựng trong một cốc thuỷ tinh. Đường kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm lần lượt bằng 48 mm và 50 mm. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước là 72. 10 - 3 N/m và của rượu là 22. 10 - 3 N/m. Xác định lực kéo vòng nhôm đê bứt nó lên khỏi mặt thoáng của chất lỏng trong hai trường hợp : chất lỏng là nước.
Muốn kéo vòng nhôm bứt khỏi mặt thoáng của nước thì cần tác dụng lên nó lực F 1 hướng thẳng đứng lên trên và có cường độ nhỏ nhất bằng tổng trọng lực P của vòng nhôm và lực căng bề mặt F c của nước : F 1 = P + F c
Vì mặt thoáng của nước tiếp xúc với cả mặt trong và mặt ngoài của vòng nhôm nên lực căng bề mặt Fc có độ lớn bằng :
F c = σ π (d + D)
Từ đó suy ra: F 1 = P + σ π (d + D).
Với chất lỏng là nước có σ = 72. 10 - 3 N/m, ta tìm được :
F 1 = 62,8. 10 - 3 + 72. 10 - 3 .3,14.(48 + 50). 10 - 3 ≈ 85. 10 - 3 N
Một vòng nhôm có trọng lượng là 62,8. 10 - 3 N được đặt sao cho đáy của tiếp xúc với mặt chất lỏng đựng trong một cốc thuỷ tinh. Đường kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm lần lượt bằng 48 mm và 50 mm. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước là 72. 10 - 3 N/m và của rượu là 22. 10 - 3 N/m. Xác định lực kéo vòng nhôm đê bứt nó lên khỏi mặt thoáng của chất lỏng trong hai trường hợp : chất lỏng là rượu.
Muốn kéo vòng nhôm bứt khỏi mặt thoáng của nước thì cần tác dụng lên nó lực F 1 hướng thẳng đứng lên trên và có cường độ nhỏ nhất bằng tổng trọng lực P của vòng nhôm và lực căng bề mặt F c của nước : F 1 = P + F c
Vì mặt thoáng của nước tiếp xúc với cả mặt trong và mặt ngoài của vòng nhôm nên lực căng bề mặt Fc có độ lớn bằng :
F c = σ π (d + D)
Từ đó suy ra: F 1 = P + σ π (d + D).
Với chất lỏng là rượu có σ = 22. 10 - 3 N/m, ta tìm được :
F 2 = 62,8. 10 - 3 + 22. 10 - 3 .3,14.(48 + 50). 10 - 3 ≈ 69,5. 10 - 3 N.
Phần trắc nghiệm:
Câu 19: Một vật khối lượng 200g được ném thẳng đứng từ dưới lên trên với vận tốc 15 m/s. Chọn mốc thế năng tại vị trí ném. Bỏ qua sức cản của không khí. Cơ năng của vật lúc bắt đầu ném là :
Câu 13: Một vòng kim loại có bán kính 6cm và trọng lượng tiếp xúc với dung dịch xà phòng có suất căng bề mặt là . Muốn nâng vòng ra khỏi dung dịch thì phải cần một lực bao nhiêu?
Câu 12: Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì A và Q trong hệ thức ΔU=A+Q phải có giá trị nào đây ?
Câu 17: Công suất trung bình của một cần cẩu là 200W. Để cẩu một vật lên cao trong thời gian 6 giây thì cần cẩu sinh công:
Câu 20: Một khối khí lý tưởng được đựng trong một xilanh có thể tích không đổi. Ở nhiệt độ 25C thì áp suất khí là 5 bar. Khi nhiệt độ tăng lên 323K thì áp suất của khối khí là:
Câu 23: Nếu cả áp suất và thể tích của khối khí lí tưởng tăng 2 lần thì nhiệt độ tuyệt đối của khối khí
Câu 25: Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất ,vật lên tới điểm N thì dừng và rơi xuống. Bỏ qua sức cản của không khí .Trong quá trình MN
Câu 26: Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng 6 kg nước từ nhiệt độ 300 C lên 1000 C. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/kg.K.
Câu 27: Người ta truyền cho khí trong xi lanh 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.
Câu 28: Mỗi thanh ray đường sắt ở 25oC có độ dài 12,5 m. Biết hệ số nở dài là 11.10−6 K−1. Khi nhiệt độ tăng tới 50oC thì độ nở dài của thanh ray là bao nhiêu?
PHẦN TỰ LUẬN:
Câu 1: Từ độ cao 30 m người ta ném thẳng đứng một vật nặng lên cao với vận tốc ban đầu bằng 20 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 9,8 m/s2. Tìm độ cao mà ở đó thế năng bằng nửa động năng.
Câu 2: Một động cơ nhiệt có hiệu suất 28%, công suất 45 kW. Tính nhiệt lượng mà nó tỏa ra cho nguồn lạnh trong 6 giờ làm việc liên tục.
Một vòng đồng mỏng khối lượng 15 g có đường kính 50 mm được treo vào một lực kế lò xo và mặt 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 = 9,8 m/ s 2 . Bỏ qua độ dày của vòng đồng.
A. 63,7. 10 - 3 N. B. 6,2. 10 - 3 N.
C. 73,2. 10 - 3 N. D. 62. 10 - 3 N.
Chọn đáp án A
Lực kéo để bứt vòng đồng khỏi mặt nước bằng: