a Đầu thanh được đặt thẳng đứng chịu tác dụng của một lực F = 200N theo phương ngang.. Tìm lực căng của dây AC.. b Sau đó người ta đặt thanh nằm ngang gắn vào tường nhờ bản lề tại B.. Tì
Trang 1PHÒNG GD-ĐT HƯƠNG TRÀ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN TRƯỜNG THCS HƯƠNG TOÀN NĂM HỌC 2010 - 2011
MÔN: VẬT LÝ 9 (Thời gian: 150 phút) Bài 1: Một thanh AB có trọng lượng P = 100N như hình vẽ
a) Đầu thanh được đặt thẳng đứng chịu tác dụng của một
lực F = 200N theo phương ngang
Tìm lực căng của dây AC Biết AB = BC
b) Sau đó người ta đặt thanh nằm ngang gắn vào tường
nhờ bản lề tại B Tìm lực căng của dây AC lúc này (AB = BC)
Bài 2: Một người muốn cân một vật nhưng trong tay không có cân, mà chỉ có một thanh cứng có
trọng lượng P = 3N, và một quả cân có khối lượng 0,3kg Người ấy đặt thanh lên một điểm tựa O Treo vật vào đầu A Khi treo quả cân vào đầu B thì thấy hệ thống cân bằng và thanh nằm ngang
Đo khoảng cách giữa các điểm: OA = l
4
1
; OB = l
2
1 Xác định khối lượng vật cần cân
Bài 3: Thả một cục đá lạnh khối lượng m1 = 900g vào m2 = 1,5kg nước ở nhiệt độ là t2; t2 = 60C Khi có cân bằng nhiệt lượng nước trong bình là 1,47kg Xác định nhiệt độ ban đầu của cục nước
đá biết:
C1 của nước đá là 210J/kg.K
C2 của nước là 4200J/kg.K
λ= 3,4.105J/kg.K
Bài 4: Có hai loại điện trở R1 = 3Ω; R2 = 5Ω Hỏi phải chọn mỗi loại mấy cái, để khi ghép nối tiếp thì đoạn mạch có điện trở R = 55Ω
Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ:
R1 = R2; R3 = 3R2
Hiệu điện thế toàn mạch U không đổi Điện trở ampe kế không đổi
Khi K mở R4 tiêu thụ công suất cực đại Ampe kế chỉ 1A
a) Xác định số chỉ của ampe kế khi K đóng
b) Với U = 150V, hãy xác định công suất tiêu thụ trên R4
khi K mở và khi K đóng
B
A
C
B
C
A
A A
R
4
R2 R3
R1
K
+ _ U
Trang 2ĐÁP ÁN:
Bài 1:
a) Thanh chịu tác dụng của lực F và T (do lực P đi qua điểm quay B nên không ảnh hưởng
đến sự quay
Quy tắc cân bằng: F.AB = T.BH (BH =
2
2
AB )
2
2 ⋅ =
=
⋅
BH
AB
b) Phương trình:
P.OB = T.BH
(
2
AB
OB= )
2 50
2 =
=
⋅
=
BH
OB
Bài 2:
Các lực tác dụng lên thanh AC
Trọng lực P1; P2 của các vật treo tại A và B
Trọng lượng P của thanh đặt tại trung điểm của thanh:
4
l
OI = Phương trình cân bằng lực: P1.OA = P.OI + P2.OB
Suy ra:
OA
OB P OI P
P . 2.
1
+
P2 = 10.0,3 = 3N
9 4
1
3
4
1
3
l
l l
khối lượng vật 0,9
10 =
= P
Bài 3: Khối lượng nước khi có cân bằng nhiệt giảm tức là đã có một phần nước: m = 1,5 - 1,47 =
0,03 (kg) bị đông đặcthành đá Vậy nhiệt độ chung của hệ là: t = 00C
Gọi t1 là nhiệt độ ban đầu cục nước đá Nhiệt lượng do nó thu vào đến khi có cân bằng nhiệt:
Q1 = m1.c1(t - t1)
Nhiệt lượng do nước toả ra:
Q2 = m2.c2 (t2 - t)
Nhiệt lượng toả ra khi m = 0,03kg nước đông đặc hoàn toàn thành đá:
Q3 = λ.m
Khi cân bằng nhiệt:
Q1 = Q2 + Q3
C c
m
t c m m
1 1
2 2 2
−
=
+
−
=
Bài 4: Gọi số loại điện trở mỗi loại là x và y (x; y nguyên dương)
A
B C
F P
T
H
B
C
A
P
T
H O
Trang 3Ta có: 3x + 5y = 55
x
x
y
5
3 11 5
3
=
⇒
Đặt x = 5t thì y = 11 - 3t (t≥0)
y = 11 - 3t ≥0) 3,67
3
11
=
≤
⇒t
67
,
3
0≤t ≤
x, y nguyên dương, ta chọn t = 0, 1, 2, 3
Vậy có bốn phương án chọn:
t = 0 thì x = 0; y = 11
t = 1 thì x = 5; y = 8
t = 2 thì x = 10; y = 5
t = 3 thì x = 15; y = 3
Bài 5:
Khi K mở, mạch vẽ lại:
Tổng trở của mạch:
4 4 2
4
4
4 23
4 23 1
4
5 4 4
4
R R
RR R
R
R
RR
R
R R
R R
R
R tm
+
+
=
+
+
+ +
=
Cường độ dòng điện:
1 5
4
) 4
(
4 2
+
+
=
tm
I RR R
R R U
R
U
Cường độ dòng điện qua R4 là:
R R
R R R
R
R
R R
R R
U R
R R
U R
I
40
16 25 2
16
25
40
16 25
16 )
5 4 ( 16
4
2 4 4
2
4
4
2 4
2 4
2 4
2 4
2
4
=
⋅
≥ +
+ +
=
⋅ +
=
=
4
P
Xem R4 đang thay đổi thì thấy công suất trên R4 cực đại khi: R R
R
R
R 16 0,8
4
2
R R R
R R
U
3
5 1
8 , 0 5 4
) 8 , 0 4 (
+
+
Khi K đóng, ta có:
Tổng trở:
R
R R R
R
4
3 8 , 0
13
4
Dòng qua mạch chính:
93
100 55
, 1
134
123
R
U R
U
I
Số chỉ ampe kế:
A A
R4
R2 R3
R1
+ _ U
A
R1
R
4
R3
R
2
Trang 475 75 , 0 93
100
1
13 13 1
13 1
1
1
R
R I R
U R
U
I
b)Ta có:
) ( 90 150 6
,
0
5
3
Ω
=
=
= U
R
Khi K mở:
50 590
2 ) 150 ( 5
2
=
=
R
U
4max
) ( 60 4
4
4
2
R
U
=
=
⇒
4max
P
Khi K đóng:
) ( 93
100
13
I = =
Do đó: P 4 =I42 ≈83,25W
) ( 42 , 77
4
2
4