Bài 1 (4,5 điểm) Lúc 6 giờ 20 phút, từ nhà Thanh chở An đi học bằng xe đạp với tốc độ v1 = 12 km/h ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 9 Năm học 2017 2018 Môn VẬT LÝ 9 Thời gian làm bài 150 phút Bài 1 (5 điểm) L[.]
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP Năm học: 2017 - 2018 Môn: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1: (5 điểm) Lúc 20 phút, từ nhà Thanh chở An học xe đạp với tốc độ v = 12 km/h Sau 10 phút, Thanh nhớ bỏ quên viết nhà nên quay lại nhà lấy đuổi theo với tốc độ cũ; lúc An lại tiếp tục đến trường với tốc độ v = km/h hai bạn đến trường lúc Coi thời gian Thanh vào nhà lấy khơng đáng kể 1) Tính quãng đường từ nhà Thanh đến trường 2) Hai bạn đến trường lúc giờ? Có bị muộn học khơng? biết vào học nhà trường 3) Để đến trường học, kể từ lúc quay nhà lấy bạn Thanh phải với tốc độ bao nhiêu? Hai bạn gặp lúc giờ? Nơi gặp cách trường bao xa? 4) Khi tan học, Thanh từ trường nhà theo đường cũ với tốc độ v = 12 km/h Nhưng 1/3 quãng đường xe bị hỏng phải vào hiệu sửa 15 phút Sau đó, Thanh lại tiếp tục nhà với tốc độ cũ Tính tốc độ trung bình Thanh từ trường nhà Bài (5 điểm) Cho hai vật rắn đặc A, B hình lập phương có cạnh a = 20cm, có khối lượng m1 = 12kg m2 = 6,4kg nối với sợi dây mảnh không giãn tâm vật Thả hai vật vào bể đựng nước có độ sâu đủ lớn, nước có khối lượng riêng D0 = 1000kg/m3 a Mô tả trạng thái hệ hai vật b Tìm lực căng dây nối c Lực căng lớn mà sợi dây chịu 70N Kéo từ từ hệ vật lên theo phương thẳng đứng với lực kéo đặt vào tâm vật Dây bị đứt nào? Bài (5 điểm) Có số chai sữa giống nhiệt độ t x Người ta thả chai vào bình cách nhiệt chứa nước, sau cân nhiệt lấy ra, thả tiếp chai khác vào Nhiệt độ nước ban đầu bình t0 = 360C Chai sữa thứ lấy có nhiệt độ t = 330C, chai thứ hai lấy có nhiệt độ t2 = 30,50C Bỏ qua hao phí nhiệt a Tìm tx b Đến chai thứ lấy nhiệt độ nước bình bắt đầu nhỏ tn = 250C Bài (5 điểm): Cho mạch điện có sơ đồ nh h×nh vÏ: BiÕt: R1 =12 Ω , R3 =6 Ampe kế dây nối, khoá K có điện trở không đáng kể Hiệu điện hai điểm Avà B đợc giữ không đổi 12V Khi K1 ®ãng K2 më ampe kÕ chØ 0,5A Khi K2 ®ãng K1 më ampe kÕ chØ 0,4A a TÝnh R2 , R4 b Xác định số ampe kế K1,K2 mở c Xác định số cđa ampe kÕ K1,K2 cïng ®ãng Bài 1: 4,5 điểm 1) 1,0 điểm Gọi độ dài quãng đường S Tổng thời gian bạn An là: t1 = 1 (s −12) + = s −1 6 - Tổng thời gian bạn Thanh là: t2 = s s +4 + = 12 12 - Do hai bạn gặp trường nên: t1 = t2 s −1 s + = => s = km 12 2) 0,75 điểm Thời gian bạn Thanh là: t2 = s +4 6+4 = h hay t2 = 50 phút = 12 12 - Hai bạn đến trường lúc: 6h20' + 50' = 7h10' - Hai bạn bị muộn học 10 phút 3) 1,75 điểm - Gọi vận tốc bạn Thanh từ lúc quay lại lấy v Thời gian bạn Thanh xe quay nhà t = =2; v v 12 - Quãng đường mà bạn An khoảng thời gian bạn Thanh quay nhà là: ∆S = 12 = v v - Ta coi bạn Thanh bắt đầu từ nhà với vận tốc v, bạn An với vận tốc 6km/h Khi hai bạn cách L = 12 12 2v +12 + = (km) v v - Thời gian bạn Thanh từ nhà đến gặp An t Khi hai bạn gặp nhau: 6.t1 + 2v +12 2v +12 = v.t1 v => t1 = v(v - 6) - Quãng đường lại mà hai bạn phải kể từ lúc gặp đến trường S = 6-v.t1 Thời gian hai bạn t2 = 4v − 48 s − v.t = = v(v - 6) v v - Thời gian từ lúc bạn Thanh quay đến tới trường là: t + t1 + t2 = 2v +12 4v − 48 + v(v - 6) + v(v - 6) v - Giải ta v = 16km/h 6km/h (loại) - Vậy để học từ lúc quay nhà lấy bạn Thanh phải với tốc độ 16km/h 2v +12 - Vị trí hai bạn gặp trường s2 = 6-vt1 = 6- (v - 6) =1,6km - Thời gian hai bạn đến trường kể từ lúc gặp là: t2 = 0,1h = 6' - Hai bạn gặp lúc 6h54', vị trí gặp trường 1,6km 4) 1,0 điểm Tốc độ trung bình Thanh từ trường nhà S 6 S 6.4 24 vtb = t + t + t = S + t Thay số vtb = + = + = = = km/h +1 3 v 12 4 a Khối lượng riêng hệ vật: DV = m1 + m2 12 + 6,4 = = 1150 ( kg / m3 ) 2V 2.(0,2) Vì DV > D0 nên hệ vật chìm hồn tồn nước Vì m1 > m2 nên thả hệ hai vật vào nước vật A chạm đáy vật B (hình vẽ) b Xét vật B: Tác dụng lên vật B có: Trọng lực P2 , lực căng dây T , lực đẩy Acsimet FA Vì vật B cân ta có: P2 + T = FA2 => T = FA2 - P2 => T = 10.D0.a3 – 10.m2 = 10.1000.(0,2)3 – 10.6,4 = 16(N) c Khi kéo hệ vật lên: Xét vật B khỏi nước, vật A rời khỏi đáy bình chìm hồn tồn nước: Xét vật A, ta có: P1 = FA1 + T Lực căng dây T = P1 - FA1 = 10m1 - 10D0a3 = 10.12 – 10.1000.( 0,2)3 = 40N Vì T < Tmax nên dây chưa bị đứt Xét vật A khỏi nước, ta có:Lực căng dây T = P1 = 10.12 = 120N Vì T > Tmax nên dây bị đứt Vậy dây bắt đầu bị đứt vật A cịn chìm phần nước Gọi chiều cao vật A chìm nước x (0 < x < a) Xét vật A lúc đó, ta có: FA1’ = P1 - Tmax = 120 – 70 = 50N 50 => 10.D0.a2.x = 50 x = 10.1000.(0,2) = 0,125(m) =12,5cm Vậy dây bắt đầu bị đứt vật A cịn chìm nước 12,5cm * HS không biểu diễn lực trừ 0,125đ ... v(v - 6) v - Giải ta v = 1 6km/h 6km/h (loại) - Vậy để học từ lúc quay nhà lấy bạn Thanh phải với tốc độ 1 6km/h 2v +12 - Vị trí hai bạn gặp trường s2 = 6- vt1 = 6- (v - 6) =1 ,6km - Thời gian hai... bạn Thanh từ lúc quay lại lấy v Thời gian bạn Thanh xe quay nhà t = =2 ; v v 12 - Quãng đường mà bạn An khoảng thời gian bạn Thanh quay nhà là: ∆S = 12 = v v - Ta coi bạn Thanh bắt đầu từ nhà với. .. vận tốc v, bạn An với vận tốc 6km/h Khi hai bạn cách L = 12 12 2v +12 + = (km) v v - Thời gian bạn Thanh từ nhà đến gặp An t Khi hai bạn gặp nhau: 6. t1 + 2v +12 2v +12 = v.t1 v => t1 = v(v - 6)