Các Dạng Bài Tập Định Luật Bảo Toàn Đông Lượng / TOP 14 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 6/2023 # Top View

BÀI TẬP CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Dạng 1. Động lượng – Định luật bảo toàn động lượng

Bài 1. Một hệ gồm hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 2kg, m2 = 5kg, chuyển động với vận tốc có độ lớn lần lượt là v1 = 4 m/s, v2 = 6 m/s. Tính động lượng của hệ trong các trường hợp sau: a. Hai vật chuyển động trên một đường thẳng và cùng chiều b. Hai vật chuyển động trên một đường thẳng nhưng ngược chiều c. Hai vật chuyển động theo phương vuông góc với nhau d. Hai vật chuyển động trên theo hai hướng hợp với nhau góc 120o.Bài 2. Hai vật có khối lượng m1 = 200g và m2 = 300g, chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Ban đầu vật thứ hai đứng yên còn vật thứ nhất chuyển động về phía vật thứ hai với vận tốc 44 cm/s. Sau va chạm, vận tốc của vật thứ nhất là 6 cm/s. Tính vận tốc của vật thứ hai sau va chạm trong các trường hợp sau: a. Vật thứ nhất bật ngược trở lại b. Vật thứ nhất lệch khỏi hướng ban đầu một góc 120o. Bài 3. Một tên lửa có khối lượng M = 100 tấn đang bay với vận tốc 200 m/s đối với trái đất thì phụt ra tức thời một lượng khí có khối lượng m = 2 tấn với vận tốc 500 m/s đối với tên lửa. Tính vận tốc của tên lửa sau khi phụt khí trong các trường hợp a. Tên lửa tăng tốc ( Khí phụt ra phía sau) b. Tên lửa giảm tốc ( Khí phụt ra phía trước). Bài 4. Một vật nặng có khối lượng m trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng chiều dài l = 6m, hợp với phương ngang một góc 30o. Sau khi rời khỏi mặt phẳng nghiêng thì vật rơi vào một xe goòng nằm trên đường ray. Khối lượng của xe goòng là M = 5m. Tính vận tốc của vật sau khi rơi vào xe. Bỏ qua mat sát, lấy g = 10 m/s2.Bài 5. Một chiếc thuyền dài l = 4m có khối lượng M = 180kg và một người có khối lượng m = 60kg trên thuyền.Ban đầu thuyền và người đứng yên trên mặt nước yên lặng. Người đi với vận tốc đều từ đầu này đến đầu kia của thuyền. Bỏ qua sức cản của không khí. Hỏi chiều dịch chuyển và độ dịch chuyển của thuyền là bao nhiêu?

Dạng 2. Công – công suất. Động năng – định lý biến thiên động năng

Bài 1. Một con ngựa kéo một chiếc xe đi với vận tốc v = 14,4 km/h trên đường nằm ngang . Biết lực kéo F = 500 N và hợp với phương ngang một góc 30o. Tính công của con ngựa trong 30 phút.Bài 2. Một xe tải khối lượng 4tấn bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được quãng đường 200m thì vận tốc đạy 72km/h. Hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đườnglà 0,05. Tính công các lực tác dụng lên xe. Lấy g=10m/s2. Bài 3. một vật có khối lượng 4kg rơi tự do từ độ cao 10m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Hỏi trong 1,2s trọng lực đã thực hiện một công là bao nhiêu? Công suất trung bình của trọng lực trong thời gian đó và công suất tức thời khác nhau ra sao?Bài 4. Một vật có khối lượng m = 1kg trượt từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng dài 5m, cao 2,5m. Hệ số ma sát trượt là 0,1. Tính công của các lực khi vật trượt hết mặt phẳng nghiêng.Bài 5. Viên đạn có khối lượng 10g bay ngang với vận tốc 0,85km/s. Người có khối lượng 60kg chạy với vận tốc 12m/s. Háy so sanh động năng và động lượng của đạn và người

Bài 6. Một ô tô có khối lượng 0,9tấn đang chạy với vận tốc 36m/s. a. Độ biến thiên động năng của ô tô bằng bao nhiêu khi nó bị hãm tới vận tốc 10m/s? b. Tính lực hãm trung bình trên quãng đường mà ô tô đã chạy trong thời gian hãm phanh là 70m.Bài 7. Một viên đạn có khối lượng 10g bay theo phương ngang với vận tốc 320m/s xuyên qua tấm gỗ dày 6cm. Sau khi xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc 96m/s. Tính lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng lên viên đạn.Bài 8. Một ô tô tăng tốc trong hai trường hợp: từ 10km/h lên 18km/h và từ 54km/h lên 62km/h. Hãy so sánh xem công thực hiện trong hai trường hợp này có bằng nhau không?

Định luật bảo toàn năng lượng

Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

Năng lượng không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi mà nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc từ vật này sang vật khác. Đây được coi là định luật cơ bản của vật lý học.

Ví dụ: Nếu thả một hòn bi từ trên cao xuống một cái chén thì năng lượng của hòn bi là thế năng hấp dẫn, rơi vào chén và chuyển động quanh thành chén là động năng, đồng thời phát ra tiếng động là âm năng. Ngoài ra bi còn ma sát với thành chén tạo ra nhiệt năng, vậy ta có thể thấy từ một dạng năng lượng là thế năng đã chuyển hóa thành ba dạng năng lượng như đã nêu ở trên.

Bảo toàn năng lượng trong dao động cơ

Năng lượng trong dao động cơ được gọi là cơ năng. Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng. Trong một hệ kín cơ năng không đổi.

Khái niệm động năng

Động năng của một vật là năng lượng có được từ chuyển động của vật đó. Nó được định nghĩa là công cần thực hiện để gia tốc một vật với khối lượng cho trước từ trạng thái nghỉ tới vận tốc hiện thời của vật .

Động năng của một vật rơi tự do được tính bằng công thức:

Trong đó:

Wd: động năng của vật (J)

m: khối lượng của vật (g)

v: vận tốc của vật (m/s)

Khái niệm thế năng

Thế năng là một đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng sinh công của vật. Thế năng của một vật rơi tự do được tính bằng công thức:

Trong đó:

Wt: Thế năng của vật (J)

m: Trọng lượng của vật (g)

h: Độ cao của vật khi rơi tự do (m)

Biểu thức bảo toàn cơ năng

Trong đó:

Wd1: Động năng của vật ở vị trí có vận tốc v1

Wd2: Động năng của vật ở vị trí có vận tốc v2

Wt1: Thế năng của vật ở độ cao h1

Wt2: Thế năng của vật ở độ cao h2

Dựa vào biểu thức trên ta có thể thấy rằng:

Một vật khi rơi tự do, tại thời điểm thế năng cực đại thì động năng bằng 0. Động năng cực đại thì thế năng bằng 0. Động năng tăng thì thế năng giảm. Động năng giảm thì thế năng tăng, nhưng tổng động năng và thế năng là một đại lượng không đổi.

Công:

(Chỉ áp dụng cho trường hợp lực không thay đổi và quỹ đạo thẳng)

Công suất trung bình:

Công suất tức thời:

Động năng:

Liên hệ giữa động năng và công:

(Công của ngoại lực F)

Thế năng trọng trường:

Liên hệ giữa thế năng trọng trường và công:

Công của trọng lực(rơi):

(Khi vật đi lên thì thêm dấu “-“)

Thế năng đàn hồi:

Liên hệ giữa thế năng đàn hồi và công:

Cơ năng:

Định luật bảo toàn cơ năng:

(Cơ năng chỉ bảo toàn khi không có ngoại lực khống chế)

Độ cao động năng bằng n lần thế năng:

(Nếu thế năng bằng m lần động năng thì thay n=1/m , chỉ áp dụng khi làm bài trắc nghiệm hoặc kiểm tra kết quả)

Hiệu suất:

A ci: Công có ích

A tp: Công toàn phần

Bài tập minh họa định luật bảo toàn năng lượng

Một vật có m = 10g, rơi tự do tại độ cao 5m, vận tốc rơi 13km/h. Tìm cơ năng biết g= 9.8m/s2.

Lời giải:

Áp dụng công thức

Giải bài tập Trang 20, 21 bài 15 định luật bảo toàn khối lượng Sách bài tập (SBT) Hóa học 8

Bài 15.1 Trang 20 Sách bài tập (SBT) Hóa học 8

a) Viết công thức về khối lượng cho phản ứng giữa kim loại kẽm và axit clohiđric HCl tạo ra chất kẽm clorua ZnCl 2 và khí hiđro. (Xem lại hình 2.6, trong SGK về phản ứng này).

b) Cho biết khối lượng của kẽm và axit clohiđric đã phản ứng là 6,5 g và 7,3 g, khối lượng của chất kẽm clorua là 13,6 g.

Hãy tính khối lượng của khí hiđro bay lên.

Giải

Bài 15.2 Trang 20 Sách bài tập (SBT) Hóa học 8

Biết rằng axit clohiđric có phản ứng với chất canxi cacbonat tạo ra chất canxi clorua, nước và khí cacbon đioxit.

Một cốc đựng dung dịch axit clohiđric (1) và cục đá vôi (2) (thành phần chính là chất canxi cacbonat) được đặt trên một đĩa cân. Trên đĩa cân thứ hai đặt quả cân (3) vừa đủ cho cân ở vị trí thăng bằng.

Bỏ cục đá vôi vào dung dịch axit clohiđricẽ Sau một thời gian phản ứng, cân sẽ ở vị trí nào : A, B hay C ? Giải thích.

Bài 15.3 Trang 20 Sách bài tập (SBT) Hóa học 8

Giải

Sau một thời gian phản ứng, cân sẽ ở vị trí B. Vì trong phản ứng có một lượng khí cacbon đioxit thoát ra làm cho khối lượng hụt đi.

Hãy giải thích vì sao :

a)Khi nung nóng cục đá vôi thì thấy khối lượng giảm đi. (Xem lại bài tập 12.3 về đá vôi trong lò nung vôi).

b)Khi nung nóng miếng đồng trong không khí (có khí oxi) thì thấy khối lượng tăng lên. (Xem bài tập 3, thuộc bài 15, SGK ; khi đun nóng kim loại đồng (Cu) cũng có phản ứng tương tự kim loại magie (Mg)).

Giải

Bài 15.4 Trang 20 Sách bài tập (SBT) Hóa học 8

(Xem lại tập 12.3.) a) Khi nung nóng cục đá vôi thì chất canxi cacbonat bị phân huỷ thành chất canxi oxit và khí cacbon đioxit thoát ra nên khối lượng giảm đi.

b) Khi nung nóng miếng đồng trong không khí thì đồng hoá hợp với khí oxi tạo ra một chất mới nên khối lượng tăng lên.

Đun nóng mạnh hỗn hợp gồm 28 g bột sắt và 20 g bột lưu huỳnh thu được 44 g chất sắt(II) sunfua (FeS) màu xám.

Biết rằng, để cho phản ứng hoá hợp xảy ra hết người ta đã lấy dư lưu huỳnh. Tính khối lượng lưu huỳnh lấy dư.

Giải

Công thức khối lượng của phản ứng :

m Fe + m S = m FeS Khối lượng lưu huỳnh đã hoá hợp với sắt bằng :

Bài 15.5 Trang 21 Sách bài tập (SBT) Hóa học 8

Phần khối lượng lưu huỳnh lấy dư bằng :

20- 16 = 4 (g)

Biết rằng canxi oxit (vôi sống) CaO hoá hợp với nước tạo ra canxi hiđroxit (vôi tôi) Ca(OH) 2, chất này tan được trong nước, cứ 56 g CaO hoá hợp Vừa đủ với 18 g H 2O. Bỏ 2,8 g CaO vào trong một cốc lớn chứa 400 ml nước tạo ra dung dịch Ca(OH) 2, còn gọi là nước vôi trong.

a)Tính khối lượng của canxi hiđroxit.

b)Tính khối lượng của dung dịch Ca(OH) 2, giả sử nước trong cốc là nước tinh khiết.

Giải

a) Theo bài cho :

Cứ 56 g CaO hoá hợp vừa đủ với 18 g H 2 O

Vậy 2,8 g CaO hoá hợp vừa đủ với X g H 2 O

Công thức khối lượng của phản ứng:

Bài 15.6 Trang 21 Sách bài tập (SBT) Hóa học 8

Khối lượng canxi hiđroxit được tạo ra bằng :

b) Khối lượng của dung dịch Ca(OH) 2 bằng khối lượng của CaO bỏ vào cốc cộng với khối lượng của 400 ml nước trong cốc. Vì là nước tinh khiết có D = 1 g/ml, nên khối lượng của dung dịch bằng :

Đun nóng 15,8 g kali pemanganat (thuốc tím) KmnO 4 trong ống nghiệm để điều chế khí oxi. Biết rằng, chất rắn còn lại trong ống nghiệm có khối lượng 12,6 g; khối lượng khí oxi thu được là 2,8 g.

Tính hiệu suất của phản ứng phân huỷ.

{Hướng dẫn .Hiệu suất được tính như sau :

Trong bài tập này, lí thuyết là định luật bảo toàn khối lượng).

Giải

Bài 15.7 Trang 21 Sách bài tập (SBT) Hóa học 8

Theo định luật bảo toàn khối lượng thì khối lượng khí oxi thu được phải là:

Hiệu suất của phản ứng phân hủy bằng:

Còn có thể điều chế khí oxi bằng cách đun nóng kali clorat KClO 3 (chất rắn

màu trắng). Khi đun nóng 24,5 g KClO 3, chất rắn còn lại trong ống nghiêm có khối lượng là 13,45 g.

Tính khối lượng khí oxi thu được, biết hiệu suất của phản ứng phân huỷ là 80%. (Xem hướng dẫn bài tập 15.6*).

Giải

Tương tự bài tâp 15.6, ta có khối lượng khí oxi thu được phải là:

Thực tế khối lượng khí oxi thu được chỉ bằng:

1, Cơ sở và đặc điểm của định luật bảo toàn điện tích

Là phương pháp giải toán dựa vào quan hệ về số mol

Cụ thể :  nion = hệ số . nchất

nđiện tích = điện tích . nion

VD: trong 0,3 mol Fe2(SO4)3 → nFe3+ = 2. 0,3= 0,6 mol → n+= 3.0,6 = 1,8mol

nSO42- = 3.0,3= 0,9 mol → n–= 2.0,9 = 1,8mol

Trong một phân tử/ 1dd phải có sự trung hòa về điện tích

∑n(+) = ∑n(-)

Dấu hiệu: đề bài cho số liệu dưới dạng ion ( nion)

KHi các phản ứng trong dd xảy ra hoàn toàn và tạo thành ↓max/ sản phẩm!

Một số ví dụ minh họa   

Câu 1: Một dung dịch có chứa các ion:Mg2+ (0,05 mol),K+ (0,15 mol),NO3– (0,1 mol), và SO42- (x mol). Giá trị của x là:  A. 0,05.           B. 0,075.           C. 0,1.              D. 0,15.

Câu 2: Một dung dịch có chứa 0,02 mol NH4+ , x mol Fe3+ , 0,01 mol Cl– và 0,02 mol SO42- . Khi cô cạn dung dịch này thu được lượng muối khan là:

A. 2,635 gam.      B. 3,195 gam.         C. 4,315 gam.        D. 4,875 gam.

Câu 3: Dung dịch A chứa: 0,15 mol Ca2+ ; 0,6 mol Cl– ; 0,1 mol Mg2+ ; a mol HCO3– ; 0,4 mol Ba2+ . Cô cạn dung dịch A được chất rắn B. Nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là:

A. 90,1.           B. 105,5.            C. 102,2.           D. 127,2.

Bài tập tự vận dụng

Bài 1: Dung dịch A chứa 5 ion :Mg2+ ,Ba2+ ,Ca2+ ,Cl– (0,1 mol), NO3– (0,2 mol). Thêm dần V ml dung dịch K2CO3 1M vào dung dịch A cho đến khi lượng kết tủa thu được lớn nhất. Giá trị của V là:

A. 150.              B. 300.                   C. 200.                D. 250.

Bài 2: Cho dung dịch X chứa 0,1 mol Al3+ , 0,2 mol Mg2+ , 0,2 mol NO3– , x mol Cl– , y mol Cu2+ . Cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 86,1 gam kết tủa. Nếu cho 850 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì khối lượng kết tủa thu được là:

A. 26,4 gam.        B. 25,3 gam.         C. 21,05 gam.           D. 20,4 gam.

Bài 3: Cho dung dịch X gồm 0,09 mol Na+ ; 0,05 mol Ca2+ ; 0,08 molCl– ; 0,1 mol HCO3– ; 0,01 mol NO3– . Để loại bỏ hết ion Ca2+ trong X cần dùng 1 lượng vừa đủ dung dịch chứa a gam Ca(OH)2 . Giá trị của a là

A. 2,96                 B. 4,44                 C. 7,4             D. 3,7

Bài 4: Cho dung dịch X chứa 0,2 mol Al3+ , 0,4 mol Mg2+ , 0,4 mol NO3– , x mol Cl– , y mol Cu2+ – Nếu cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 172,2 gam kết tủa. – Nếu cho 1,7 lit dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thì khối lượng kết tủa thu được là:

A. 25,3 gam        B. 20,4 gam             C. 40,8 gam         D. 48,6 gam

Quy tắc đường chéo – Phương pháp trung bình: Các dạng bài tập hay

Phương pháp bảo toàn electron – Dạng bài tập thường gặp trong đề thi