Khối lượng quả cầu bên dưới gấp 4 lần khối lượng quả cầu bên trên.. Khi cân bằng thì 1/2 thể tích quả cầu bên trên bị ngập trong nước.. Khối lượng riêng của các quả cầu.. Đổ vào nhiệt lư
Trang 1PHÒNG GD-ĐT PHÙ MỸ
TRƯỜNG THCS MỸAN
ĐỀ XUẤT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN MÔN VẬT LÍ
NĂM HỌC: 2010-2011
THỜI GIAN: 150 PHÚT
ĐỀ:
Bài 1: Hai quả cầu đặc, thể tích mỗi quả là V = 100cm3, được
nối với nhau bằng một sợi dây nhẹ, không co dãn thả trong
nước (hình bên) Khối lượng quả cầu bên dưới gấp 4 lần khối
lượng quả cầu bên trên Khi cân bằng thì 1/2 thể tích quả cầu
bên trên bị ngập trong nước Hãy tính:
1 Lực căn của sợi dây
2 Khối lượng riêng của các quả cầu
Bài 2: Một nhiệt lượng kế ban đầu chưa đựng gì Đổ vào nhiệt lượng kế một ca nước nóng thì
thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 50C Sau đó lại đổ thêm một ca nước nữa thì thấy nhiệt
độ của nhiệt lượng kế tăng thêm 30C
Hỏi nếu đổ thêm vào nhiệt lượng kế cùng một lúc 5 ca nước nóng nói trên thì nhiệt độ của
nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu độ nữa ?
Bài 3: Cho mạch điện như hình bên Trên các bóng đèn có ghi
chỉ còn dấu 3W, dấu hiệu điện thế định mức bị mờ hẳn Mạch
đảm bảo các đèn sáng bình thường
2 Cho biết R1= 9 hãy tính R2
3 Tìm giá trị giới hạn của R1 để thực hiện được điều
kiện sáng bình thường của các đèn trên
Bài 4 Một thanh mảnh, đồng chất, phân bố
đều khối lượng có thể quay quanh trục O ở
phía trên Phần dưới của thanh nhúng trong
nước, khi cân bằng thanh nằm nghiêng như
hình vẽ, một nửa chiều dài nằm trong nước
Hãy xác định khối lượng riêng của chất làm
thanh đó.
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - -
- - - -
- - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
M
+ Đ 3 _
A B
R 1 N R 2
O
Trang 2ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM Bài 1:
1.- Mỗi quả cầu chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực, sức căng
dây, lực đẩy Acsimét (0,5 điểm)
- Quả cầu trên đứng cân bằng nên:
F/
A = P1 + T/ (1) (0,25 điểm)
- Quả cầu dưới đứng cân bằng nên:
P2 = FA + T (2) (0,25 điểm)
Mà: F/
A =
2
A F
P2 = 4P1 (0,5 điểm)
T = T/
Nên từ (1) và (2) suy ra:
P1 + T =
2
A F
4P1 = FA + T
T =
5
A F
(3) (0,5 điểm) Mặt khác: FA = 10.D.V thế vào (3)
T = 51 10.D.V = 2.1000.10-6.1000 = 0,2 N (0,5 điểm)
Vậy lực căn của sợi dây là: T = 0,2 N
2 - Hai quả cầu cùng thể tích V, mà P2 = 4P1 nên khối lượng riêng D2 = 4D1 (0,5 điểm)
- Xét hệ 2 quả cầu:trọng lực bằng lực đẩy Acsimét:
P1 + P2 = FA + F/
A = 23 FA (0,5 điểm) 10.V.D1 + 10.V.D2 = 23 FA = 23 V.D (0,5 điểm)
D1 + D2 =
2
3
D = 5.D1
D1 = 103 D = 103 1000 = 300 kg/m3
(0,5 điểm)
D2 = 4.D1 = 4.300 = 1200 kg/m3 (0,5 điểm)
Vậy:khối lượng riêng của quả cầu bên trên là: D1 = 300 kg/m3
Khối lượng riêng của quả cầu bên trên là: D2 = 1200 kg/m3
Bài 2: Gọi: q là nhiệt dung của nhiệt kế.
mc là nhiệt dung của một ca nước nóng
t là nhiệt độ của nước nóng
t0 là nhiệt dộ ban đầu của nhiệt lượng kế
- Khi đổ một ca nước nóng:
mc[t – (t0 + 5)] = q.5 (1) (0,5 điểm)
- Khi đổ thêm một ca nước nóng nữa:
mc[t – (t0 + 5 + 3)] = (q + mc)3 (2) (0,5 điểm)
- Khi đổ thêm 5 ca nước nóng:
5mc[t – (t0 + 5 + 3 + t0)] = (q + 2mc)t0 (3) (0,5 điểm)
Thay (1) vào (2):
5q – 3mc = 3q + 3mc (0,5 điểm)
F /
A
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - -
- - - - - P 1 - - - - - -
- - - - - - - -T / - - - - - - -
- - - - - - - - - - T - - - - - -
- - - - - F A - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - P 2 - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - -
Trang 3Suy ra: 6mc = 2q mc = 3q (0,5 điểm)
Thay (2) vào (3) ta được:
5(3q +3mc) – 5mc.t0 = (q + 2mc) t0
(4) (0,5 điểm) Thay mc =
3
q
vào (4), ta được: (0,5 điểm) 5(3q +3 3q ) – 5mc.t0 = (q + 2 3q ) t0
(0,5 điểm) 20q =
3
10q
t0 t0= 60C (1,0 điểm) Vậy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm t0= 60C
Bài 3:
1.Cường độ dòng điện định mức của đèn:Đ1 và Đ2 là:
U
P
5 , 0 12
6 1
1
(0,25 điểm)
U
P
1 12
12
2
2
; (0,25 điểm)
- Suy ra cường độ định mức của đèn Đ3 là:
I03 = I02 – I01 = 1 – 0,5 = 0,5 A (0,5 điểm)
Và hướng từ N về M
- Hiệu điện thế định mức của Đ3 bằng:
I
P
6 5 , 0
3 03
3
(0,5 điểm)
2 Từ sơ đồ chiều dòng điện suy ra:
UR1 = UAM – UNM = 12 – 6 = 6V (0,5 điểm)
UR2 = UNM + UMB = 6 +12 = 18V (0,5 điểm)
- Cường độ dòng điện qua R1 và R2 bằng:
R
U R
3
2 9
6
1
1
(0,25 điểm)
6
1 2
1 3
2
(0,25 điểm)
Do đó giá tri R2 là:
R2 = 108
6 1
18 2
2
I
U R
(0,5 điểm)
3 Để ba đèn sáng bình thường thì độ giảm hiệu điện thế trên R1 phải bằng :
UR1 = UĐ1 – UĐ3 = 12 – 6 = 6V (0,5 điểm)
Đ3:
R R
U R
5 , 0 6 1 1
1
(0,5 điểm)
Suy ra: R1
5 , 0
6
(0,5 điểm)
Bài 4:(5.0 đ)
Khi thanh cân bằng, các lực tác dụng lên thanh FA d1
M
I 01 I 02
A Đ 3 B + _
I 03
R 1 N R 2
I 1 I 2
Trang 4gồm: Trọng lực P tập trung ở điểm giữa của
thanh (trọng tâm của thanh) và lực đẩy
Acsimet FA tập trung ở trọng tâm phần thanh
Gọi l là chiều dài của thanh
Ta có phương trình cân bằng lực:
3 2 4
3
2
1
1
l
l d
d
P
F A
(1.0 đ) (1)
Gọi Dn và D là khối lượng riêng của nước và
chất làm thanh M là khối lượng của thanh, S là
tiết diện ngang của thanh (0.5 đ)
Lực đẩy Acsimet: FA = S
2
1
.Dn.10(2) (0.5 đ)
Trọng lượng của thanh:
P = 10.m = 10.l.S.D (3) (0.5 đ)
Thay (2), (3) vào (1) suy ra:
2
3
S.l.Dn.10 =
2.10.l.S.D (0.5 đ)
Khối lượng riêng của chất làm thanh:
D =
4
3
Dn (0.5 đ) (1.0đ)
P d2
Mỹ An,ngày 19 tháng 9 năm 2010
GVBM Nguyễn Tiến Đoàn