Thcs Sn hi Đề thi học sinh giỏi Năm học: 2010 - 2011 Môn: Vật Lí - Lớp Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề) * Câu 1: Khi xuôi dòng sông, ca nô vợt bè điểm A Sau thời gian t = 60phút, ca nô ngợc lại gặp bè điểm cách A phía hạ lu khoảng l = 6km Xác định vận tốc chảy dòng nớc Biết động ca nô chạy với chế độ hai chiều chuyển động * Câu 2: Một ngời có khối lợng 60kg ngồi xe đạp có khối lợng 15kg Diện tích tiếp xúc lốp xe mặt đất 30cm2 a) Tính áp suất khí tối thiểu phải bơm vào bánh xe, biết trọng lợng ngời xe đợc phân bố nh sau: 13 lên bánh trớc 23 lên bánh sau b) Xác định vận tốc tối đa ngời đạt đợc đạp xe Biết hệ số ma sát xe đờng 0,2 Công suất tối đa ngời đạp xe 1500 J/s * Câu 3: Một bóng bay trẻ em đợc thổi phồng khí Hiđrô tích 4dm3 Vỏ bóng bay có khối lợng 3g buộc vào sợi dây dài có khối lợng 1g 10m Tính chiều dài sợi dây đợc kéo lên bóng đứng cân không khí Biết khối lợng 1lít không khí 1,3g lít Hđrô 0,09g Cho thể tích bóng khối lợng riêng không khí không thay đổi bóng bay lên * Câu Một bình chứa chất lỏng có trọng lợng riêng d0 , chiều cao cột chất lỏng bình h0 Cách phía mặt thoáng khoảng h1 , ngời ta thả rơi thẳng đứng vật nhỏ đặc đồng chất vào bình chất lỏng Khi vật nhỏ chạm đáy bình lúc vận tốc không Tính trọng lợng riêng chất làm vật Bỏ qua lực cản không khí chất lỏng vật * Câu5: Một thiết bị đóng vòi nớc tự động bố trí nh hình vẽ Thanh cứng AB quay quanh lề đầu A Đầu B gắn với phao hộp kim loại rỗng hình trụ, diện tích đáy 2dm2, trọng lợng 10N Một nắp cao su đặt C, AB nằm ngang nắp đậy kín miệng vòi AC = BC B C A áp lực cực đại dòng nớc vòi lên nắp đậy 20N Hỏi mực nớc lên đến đâu vòi nớc ngừng chảy Biết khoảng cách từ B đến đáy phao 20cm Khối lợng AB không đáng kể ỏp ỏn * Câu1 : Gọi v1 vận tốc dòng nớc (chiếc bè) A C v1 D v v1 B v vận tốc ca nô nớc đứng yên Khi vận tốc ca nô: l - Khi xuôi dòng : v + v1 - Khi ngợc dòng: v v1 Giả sử B vị trí ca nô bắt đầu ngợc, ta có: AB = (v + v1)t Khi ca nô B giả sử bè C thì: AC = v1t Ca nô gặp bè ngợc lại D thì: l = AB BD (Gọi t/ thời gian ca nô ngợc lên gặp bè) l = (v + v1)t (v v1)t/ (1) Mặt khác : l = AC + CD l = v1t + v1t/ (2) Từ (1) (2) ta có (v + v1)t (v v1)t/ = v1t + v1t/ vt + v1t vt/ + v1t/ = v1t + v1t/ vt = vt/ t = t/ (3) Thay (3) vào (2) ta có : l = v1t + v1t v1 = l = = 3(km/h) 2t * Câu 2: a) áp suất khí bánh xe áp suất xe lên mặt đờng m.10 75.10 N bánh trớc : ptr = = 27778 S 3.0,003 m m.10 2.75.10 N bánh sau : ps = = 55554 S 3.0,003 m b) Lực kéo xe chuyển động : FMS = k.m.10 = 0,2.75.10 = 150(N) Vận tốc tối đa xe đạp : v = P 1500 = = 10(m / s ) = 36km/h F 150 * Câu : Khi cân lực đẩy ácsimet FA không khí tác dụng lên bóng tổng trọng lợng : P0 vỏ bóng; P1 khí hiđrô P2 phần sợi dây bị kéo lên FA = P0 + P1 + P2 d2V = P0 + d1V + P2 Suy trọng lợng P2 phần sợi dây bị kéo lên là: P2 = d2V - d1V - P0 = V(d2 d1) P0 = V (D1 D2).10 P0 P2 = 4.10-3(1,3 0,09).10 3.10-3.10 = 0,018(N) 0,018 = 0,0018 (kg) = 1,8g Khối lợng sợi dây bị kéo lên : m2 = 10 Chiều dài sợi dây bị kéo lên l = 1,8.10 = 18(m) * Câu : C Khi rơi không khí từ C đến D vật chịu tác dụng trọng lực P Công trọng lực đoạn CD = P.h1 h1 động vật D : A1 = P.h1 = Wđ D Tại D vật có động Wđ so với đáy bình E Wt = P.h0 FA Vậy tổng vật D : h0 Wđ + Wt = P.h1 + P.h0 = P (h1 +h0) P Từ D đến C vật chịu lực cản lực đẩy Acsimet FA: FA = d.V Công lực đẩy Acsimet từ D đến E E A2 = FA.h0 = d0Vh0 Từ D đến E tác động lực cản lực đẩy Acsimet nên động vật giảm đến E Vậy công lực đẩy Acsimét tổng động vật D: P (h1 +h0) = d0Vh0 dV (h1 +h0) = d0Vh0 d h0 d= h1 + h0 * Câu 5: Trọng lợng phao P, lực đẩy F Acsimét tác dụng lên phao F1, ta có: C B F1 = V1D = S.hD 0.25 A Với h chiều cao phần phao ngập nF ớc, D trọng lợng riêng nớc Lực đẩy tổng cộng tác dụng lên đầu B là: h F = F1 P = S.hD P (1) 0.25 áp lực cực đại nớc vòi tác dụng lên nắp F2 đẩy cần AB xuống dới Để nớc ngừng chảy ta phải có tác dụng lực F trục quay A lớn tác dụng lực F2 A: F.BA > F2.CA (2) 0.5 Thay F (1) vào (2): BA(S.hD P) > F2.CA Biết CA = F BA Suy ra: S.hD P > 3 20 F2 + 10 +P h> h> 0,8(3)m , 02 10000 SD Vậy mực nớc bể phải dâng lên đến phần phao ngập nớc vợt 8,4cm vòi nớc bị đóng kín ... 4.10-3(1,3 0,09).10 3.10-3.10 = 0,0 18( N) 0,0 18 = 0,00 18 (kg) = 1,8g Khối lợng sợi dây bị kéo lên : m2 = 10 Chiều dài sợi dây bị kéo lên l = 1 ,8. 10 = 18( m) * Câu : C Khi rơi không khí từ C đến... Biết CA = F BA Suy ra: S.hD P > 3 20 F2 + 10 +P h> h> 0 ,8( 3)m , 02 10000 SD Vậy mực nớc bể phải dâng lên đến phần phao ngập nớc vợt 8, 4cm vòi nớc bị đóng kín ... v1)t Khi ca nô B giả sử bè C thì: AC = v1t Ca nô gặp bè ngợc lại D thì: l = AB BD (Gọi t/ thời gian ca nô ngợc lên gặp bè) l = (v + v1)t (v v1)t/ (1) Mặt khác : l = AC + CD l = v1t + v1t/ (2)