Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 30

Viên đạn có khối lượng \(50{\mkern 1mu} {\rm{g,}}\) bay với tốc độ \({v_0} = 360{\rm{ km/h}}{\rm{.}}\) Sau khi xuyên qua một tấm thép, tốc độ giảm xuống còn \(72{\rm{ km/h}}{\rm{.}}\) Tính độ

4/28

Viên đạn có khối lượng \(50{\mkern 1mu} {\rm{g,}}\) bay với tốc độ \({v_0} = 360{\rm{ km/h}}{\rm{.}}\) Sau khi xuyên qua một tấm thép, tốc độ giảm xuống còn \(72{\rm{ km/h}}{\rm{.}}\)

Tính độ biến thiên nội năng của hệ đạn và thép.

\(360{\rm{ J}}{\rm{.}}\)

\(120{\rm{ J}}{\rm{.}}\)

\(240{\rm{ J}}{\rm{.}}\)

\(480{\rm{ J}}{\rm{.}}\)

Giải thích

Chọn C

Đổi: \(360{\rm{ km/h}} = 100{\rm{ m/s; }}72{\rm{ km/h}} = 20{\rm{ m/s}}{\rm{.}}\)

Xét hệ gồm viên đạn và thép. Khi viên đạn xuyên qua tấm thép thì tấm thép tác dụng vào viên đạn một lực. Lực này sinh công làm giảm động năng của viên đạn.

Theo nguyên lí \[1\] của nhiệt động lực học thì: \[\Delta U = A' + {Q_N}.\]

Do hệ không trao đổi nhiệt với bên ngoài nên \[{Q_N} = 0.\]

Hệ nhận công \[A' = - A = - \frac{1}{2}m\left( {{v^2} - v_0^2} \right) = - \frac{1}{2} \cdot 0,05 \cdot \left( {{{20}^2} - {{100}^2}} \right) = 240\,J.\]

\[ \Rightarrow \Delta U = A' + Q = 240 + 0 = 240{\rm{ }}J.\]