Trang 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN VẬT LÝ
-------------------------
ĐỀ THI HỌC KỲ II NĂM HỌC 2017-2018
Môn: Vật lý 1
Mã môn học: PHYS130402
Ngày thi: 19/06/2018. Thời gian: 90 phút.
Sinh viên được sử dụng tài liệu một tờ A4.
Câu 1: (0,5 điểm)
Vật thứ nhất có khối lượng m được thả rơi tự do từ độ cao h. Vật thứ hai có khối lượng 2m cũng được
thả rơi tự do từ độ cao h. Khi vật thứ hai chạm đất thì động năng của nó so với động năng của vật thứ
nhất chạm đất là:
(a) Lớn gấp hai lần
(b) Lớn gấp bốn lần
(c) Bằng nhau
(d) Bằng nửa
(e) Không thể xác định
Câu 2: (0,5 điểm)
Hãy chọn phát biểu đúng. Thế năng hấp dẫn của một hệ thì:
(a) Luôn luôn dương
(b) Luôn luôn âm
(c) Có thể âm hoặc dương
Câu 3: (0,5 điểm)
Viên đạn thứ nhất được lắp vào súng lò xo làm lò xo bị nén một đoạn x. Viên đạn thứ hai cũng được
lắp vào súng lò xo trên nhưng lại làm lò xo bị nén một đoạn 2x. Hỏi tốc độ rời nòng súng của viên
đạn thứ hai so với viên đạn thứ nhất ?
(a) Lớn hơn 4 lần
(b) Lớn hơn 2 lần
(c) Bằng nhau
(d) Nhỏ hơn 1/2
(e) Nhỏ hơn 1/4
Câu 4: (0,5 điểm)
Áp suất tại đáy của một ống nghiệm có chiều cao h chứa đầy nước (ρ = 1000 kg/m
3
) là P. Người ta đổ
hết nước ra ngoài rồi đổ đầy ống nghiệm một dung dịch cồn có khối lượng riêng là ρ = 806 kg/m
3
.
Hỏi áp suất tại đáy của ống nghiệm chứa đầy dung dịch cồn so với P là:
(a) Nhỏ hơn P
(b) Bằng P
(c) Lớn hơn P
(d) Không thể xác định
Câu 5: (1,0 điểm)
Một trụ rỗng và một trụ đặc có cùng bán kính, khối lượng, và chiều dài. Cả hai ống trụ được thả lăn
không trượt trên mặt ngang với cùng vận tốc góc. Hỏi ống trụ nào có động năng quay lớn hơn ?
Trang 2
Câu 6: (1,0 điểm)
Nội năng của một khối khí lý tưởng chỉ bao gồm tổng động năng của các phân tử khí mà không có
thế năng tương tác giữa các phân tử khí trong khối khí đó. Giải thích. Hãy đưa ra biểu thức xác định
nội năng của một khối khí lý tưởng.
Câu 7: (2,0 điểm)
Một vật có khối lượng 2 (kg) được nối vào một lò xo có độ cứng
k = 500 N/m như hình vẽ. Ban đầu vật bị kéo sang phải lệch khỏi
vị trí cân bằng một đoạn x
i
= 5 cm và thả ra cho chuyển động.
Tìm vận tốc vật khi nó đi ngang qua vị trí cân bằng trong các
trường hợp sau:
a. Bỏ qua ma sát của vật với mặt nằm ngang.
b. Hệ số ma sát động của vật với mặt nằm ngang là μ
k
=
0.35. Cho biết g = 9,8 (m/s
2
).
Câu 8: (2,0 điểm)
Cho cơ hệ (hình vẽ) gồm một vật có khối lượng m được nối vào sợi
dây nhẹ không co giãn vắt qua ròng rọc. Ròng rọc là đĩa tròn đặc có
khối lượng M, bán kính R, bỏ qua ma sát ở ròng rọc. Vật được thả
cho trượt xuống mặt phẳng nghiêng từ trạng thái đứng yên lúc ban
đầu. Hệ số ma sát động giữa vật và mặt phẳng nghiêng là µ
k
= 0,1.
Cho m = 1 (kg), M = 2 (kg), α = 30°, g = 9,8 (m/s
2
).
a. Xác định gia tốc chuyển động của vật.
b. Tính công của trọng lực thực hiện lên vật khi hệ chuyển động được 1 (s) từ trạng thái đứng
yên lúc ban đầu.
Câu 9: (2,0 điểm)
Cho một mole khí lý tưởng đơn nguyên tử thực hiện chu trình như
hình vẽ. Tại trạng thái (a) khối khí có áp suất P
0
và thể tích V
0
, tại
trạng thái (c) khối khí có áp suất P và thể tích V. Cho P=2P
0
, V=2V
0
,
P
0
=1,01.10
5
(Pa), V
0
=0,0225 (m
3
).
a. Tính công khối khí thực hiện được sau mỗi chu trình.
b. Tính hiệu suất của chu trình.
Cho biết hằng số khí R = 8,31 (
.
)
Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi.
Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra
[CĐR 1.1] Hiểu rõ các khái niệm, định lý, định luật liên quan đến cơ học chất
điểm, hệ chất điểm, cơ học vật rắn và cơ học chất lỏng.
Câu 1,2,3,4,5,6,7,8
[CĐR 2.1] Vận dụng kiến thức về nhiệt học để giải thích các hiện tượng liên
quan đến nhiệt độ và giải bài tập về nhiệt học.
Câu 9
Ngày 15 tháng 06 năm 2018
Thông qua Bộ môn
α
Trang 3
Đáp án và bảng điểm vật lý
Thi ngày 19-06-2018
Người soạn: Nguyễn Thụy Ngọc Thủy
Câu Lời giải Điểm
1 Đáp án: câu a.
Vận tốc khi chạm đất của một vật rơi tự do từ độ cao h thì không phụ thuộc vào
khối lượng của vật = 2ℎ.
Mà động năng của vật 1 là K
1
= (1/2)mv
2
và động năng của vật 2 là K
2
= (1/2)2mv
2
0,5
2 Đáp án: câu c.
Thế năng của một vật trong trường hấp dẫn có thể âm hoặc dương, tùy theo cách
chọn mốc để tính thế năng.
0,5
3 Đáp án: câu b.
Tốc độ của viên đạn 1 khi rời nòng súng là v
1
,

=

Tốc độ của viên đạn 2 khi rời nòng súng là v
2
,

=
(2)
0,5
4 Đáp án: câu a.
Ta có áp suất tĩnh tại một điểm trong khối chất lỏng: P = P
0
+ ρgh, với P
0
là áp
suất trên mặt thoáng. Cồn có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.
0,5
5 Trụ rỗng có động năng quay lớn hơn.
Ta có động năng quay: K=(1/2)I
2
; Moment quán tính của trụ rỗng I
rỗng
= MR
2
;
Moment quán tính của trụ đặc I
đặc
= (1/2)MR
2
1
6 Nội năng của một khối khí lý tưởng chỉ bao gồm tổng động năng của các phân tử
khí mà không có thế năng tương tác giữa các phân tử khí trong khối khí đó. Vì khí
lý tưởng có giả thiết bỏ qua lực tương tác giữa các phân tử khí nên thế năng tương
tác giữa các phân tử khí là bằng 0.
Biểu thức: =
Do
= đ=
=
=

1
7
a.Ta có:
1
2
+1
2
=1
2
+1
2
Mà x
i
= 5 (cm); x
f
= 0; v
i
= 0;
Suy ra: v
f
= 0,8 (m/s)
b. Ta có: 1
2

+1
2
=1
2

+1
2
−
Mà x
i
= 5 (cm); x
f
= 0; v
i
= 0; f
k
= µ
k
.N = 6,86; d = 5 (cm)
Suy ra: v
f
= 0,53 (m/s)
0,5
0,5
0,5
0,5
Trang 4
8
a. Phương trình động lực học của vật m và ròng
rọc:
+
+
+
= 
=
Chọn các hệ trục tọa độ như hình vẽ, chiếu
phương trình vecto lên hệ trục tọa độ, ta có:
N = Pcosα; Psinα – T – f
k
= ma;
.= 
Theo định luật III Newton: =
Ròng rọc là đĩa tròn đặc: I = (1/2)MR
2
Gia tốc góc: α = (a/R)
Lực ma sát: f
k
= μ
k
.N = μ
k
.Pcosα ;
Từ các phương trình trên suy ra gia tốc chuyển động của vật là:
=  −
( + 2
) = − 
( + 2
) = 2 (
)
b. Sau khi hệ chuyển động được 1 (s) từ trạng thái đứng yên lúc ban đầu thì công
của trọng lực thực hiện trên vật là: W
P
= Ps sinα. (với s là quãng đường vật m đi
được trong 1 s);
s = (1/2)at
2
= 1 (m); suy ra W
P
= 4,9 (J)
0,5
0,5
0,5
0,5
9 a. Công khối khí thực hiện được sau mỗi chu trình là W’ = -W = (V
d
- V
a
)(P
b
- P
a
) =
với V
0
P
0
= 0,0225.1,01.10
5
= 2272,5 (J).
b. Nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (a):
=
 = 273,5 ()
T
b
= 2T
a
; T
c
= 2T
b
; T
d
= 2T
a
;
Hiệu suất của chu trình: =
Q
1
= Q
ab
+ Q
bc
= nC
v
(T
b
– T
a
) + nC
p
(T
c
– T
b
) = 14773 (J)
Vậy hiệu suất chu trình là:
=
=
,

= 15,38 %
0,5
0,5
0,5
0,5
x
y
α