b/ Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng.. Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước trong ấm là 663kJ.. Tính nhiệt dung riêng của nhôm.. Biết rằng nhiệt độ của ấm nhôm luôn bằng nhiệt độ của
Trang 1PHÒNG GDĐT CAM RANH
ĐỀ THI HS GIỎI THỊ XÃ NĂM HỌC 2008-2009
MÔN: VẬT LÝ THỜI GIAN: 90 PHÚT
Câu 1: (4 điểm) Một người lăn một cái thùng theo một tấm ván nghiêng lên xe ôtô Sàn xe ôtô cao 1,2m, ván dài 3m Thùng có khối lượng 100kg Lực đẩy phải là 420N a/ Tính công lực ma sát giữa ván và thùng
b/ Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng
Câu 2: (4 điểm) Một ấm nhôm có khối lượng 500g chứa 2 lít nước Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước trong ấm là 663kJ Tính nhiệt dung riêng của nhôm
Cho nhiệt dung riêng của nước là Cn = 4200J/Kg.K , khối lượng riêng của nước D=1000kg/m3 Nhiệt độ ban đầu của nước là 250C Biết rằng nhiệt độ của ấm nhôm luôn bằng nhiệt độ của nước
Câu 3: (6 điểm) Trên một đường gấp khúc tạo thành tam giác đều ABC, cạnh AB=30m, có 2 xe cùng xuất phát từ A Xe (I) đi theo hướng AB với vận tốc v1=3m/s,
xe (II) theo hướng AC với vận tốc v2=2m/s (như hình vẽ) Mỗi xe chạy 5 vòng, hai xe chuyển động coi như đều Hãy xác định các thời điểm mà 2 xe gặp nhau và số lần 2
xe gặp nhau
Câu 4: (6 điểm)
Hai bình thông nhau có tiết diện S1 = 30
cm2 và S2 = 10 cm2 chứa nước Thả vào
bình lớn một vật nặng A hình trụ diện tích
đáy S = 25 cm2 , chiều cao h = 40 cm, có
khối lượng riêng 500 kg/m3 Tính độ dâng
cao của nước trong mỗi bình Biết khối
lượng riêng của nước là 1000 kg/m3
HẾT
A
ĐỀ 1
S
A
Trang 2Đáp án đề 1:
Câu 1: (4 điểm)
Tóm tắt đề: h=1,2m ; S=3m ; m=100kg ; F=420N
Cần tìm: Fms ; H
Công có ích để nâng thùng hàng theo phương thẳng đứng
Công của lực F để nâng thùng hàng bằng tấm ván nghiêng
Công của lực ma sát giữa ván nghiêng và thùng hàng
Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng: 100 95 %
1260
1200 100
=
F
i A
A
Câu 2: (4 điểm)
Tóm tát đề: t1=250C ; t2=1000C ; Q=663kJ=663000J
mAl= 0,5kg ; V= 2l = 2.10-3 m3 ; Cn=4200J/kg.K Tìm: CAl
Khối lượng của 2 lít nước:
Nhiệt lượng mà nước thu vào khi tăng từ t1=250C lên t2=1000C
Qn=m.Cn(t2-t1) = 2.4200.(100-25)= 630000J 1đ Nhiệt lượng mà nhôm thu vào khi tăng từ t1=250C lên t2=1000C
Mà: QAl = mAl.CAl.(t2-t1) = 0,5.CAl.(100-25) = 37,5.CAl 1đ
==> 37,5.CAl = 33000 ==> CAl = 880J/Kg.K 0,5đ
AB=30m ; v1=3m/s ; v2 = 2m/s
2 xe gặp nhau khi tổng quãng đường đi được bằng chu vi của tam giác ABC 0,5đ
Vậy thời gian gặp nhau giữa 2 lần là:
5
90 90
2 1
=
= +
=
v v
Nếu chọn gốc thời gian là lúc khởi hành, thì các thời điểm gặp nhau là:
Trang 3t3=3.18=54s
………
tn=n.18s theo đầu bài, mỗi xe chạy 5 vòng thì xe (I) đi hết thời gian:
s
3
90 5
Vậy số lần 2 xe gặp nhau là 8
18
150 ≈ lần (kể cả lần xuất phát) 1đ
Tóm tắt:
S1 = 30 cm2 = 3.10-3 m2
S2 = 10 cm2 = 10-3 m2
S = 25 cm2 = 2,5.10-3 m2
h = 40 cm = 0,4 m
Dvật = 500 kg/m3
Dnước = 1000 kg/m3
Tính: h1 = ? h2 = ?
1 điểm
Giải:
Trọng lượng riêng của vật và nước lần lượt là:
dvật = 10.Dvật = 10.500 = 5.103 (N/m3)
dnước = 10.Dnước = 10.1000 = 10.103 (N/m3)
Vì dvật < dnước , nên vật chìm 1 phần trong nước Khi đó lực đẩy
Ác-si-mét FA sẽ cân bằng với trọng lượng P của vật:
Vchìm dnước = S.h.dvật
Thể tích vật chìm trong nước là:
Vchìm = S.h.dvật/ dnước = 2,5.10-3 0,4.5.103 / (10.103) = 5.10-4 (m3)
Do đó thể tích nước dâng lên một lượng bằng thể tích phần chìm trong
nước của vật: V = Vchìm
Vì hai bình thông nhau nên: h1 = h2 = h/
Vậy chúng cùng dâng thêm một độ cao h/ , sao cho:
V = (S1 + S2).h/
Độ dâng cao của nước trong mỗi bình là:
h/ = V / (S1 + S2) = 5.10-4 / ((3+1).10-3 ) = 0,125(m) = 12,5(cm)
1 điểm
1 điểm
1 điểm
1 điểm
1 điểm
* Mọi cách làm khác đúng đều cho điểm tối đa
S
A
Trang 4ĐỀ THI HS GIỎI THỊ XÃ NĂM HỌC 2008-2009
MÔN: VẬT LÝ THỜI GIAN: 90 PHÚT
Câu 1: (4 điểm) Một đầu máy xe lửa kéo một đoàn tàu chuyển động đều với vận tốc
54 km/h Biết lực kéo của đầu máy là 5.105 N Tính:
a Công suất của đầu máy đó
b Công của đầu máy thực hiện khi chuyển động trên đoạn đường dài 12km
Câu 2: (4 điểm) Trộn lẫn rượu và nước, người ta thu được một hỗn hợp nặng 324g ở nhiệt độ t=500C Tính khối lượng nước và rượu đã pha, biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ t1=200C và nước có nhiệt độ t2=900C Nhiệt dung riêng của rượu và nước là
c1=2500J/kg.K ; c2=4200J/kg.K
Câu 3: (6 điểm) Một miếng gỗ có dạng một khối hộp chữ nhật với chiều dày 10,0cm Khi thả vào nước, nó nổi trên mặt nước với mặt song song với mặt nước Phần nổi trên mặt nước là 3,0cm Xác định trọng lượng riêng của gỗ
Câu 4: (6 điểm) Hai xe ô tô chuyển động thẳng đều ở hai bến A và B Khi chúng chuyển động lại gần nhau thì cứ sau mỗi khoảng thời gian t =1 giờ, khoảng cách giữa chúng giảm đi một quãng đường S=80km Nếu chúng giữ nguyên vận tốc và chuyển động cùng chiều, thì cứ sau mỗi khoảng thời gian t’=30 phút, khoảng cách giữa chúng giảm đi S’=4km Tính vận tốc v1 , v2 của mỗi xe (giả sử v1>v2 )
HẾT
-Đáp án đề 2:
Trang 5Câu 1: (4 điểm)
Tóm tắt:
v = 54 km/h = 15 m/s
F = 5.105 N
1 Tính P = ?
2 s = 12 km = 12000 m
Tính A = ?
1 điểm
Giải:
1 Công suất của đầu máy xe lửa là:
P = A/t = F.s/t = F.v = 5.105 15 = 75.105 (W)
2 Thời gian xe lửa đi hết quãng đường 12km là:
t = s/v = 12000 / 15 = 800 (s)
Công của đầu máy thực hiện khi chuyển động trên đoạn đường dài
12km: A= P.t = 75.105 800 = 6.109 (J)
1 điểm
1 điểm
1 điểm
Câu 2: (4 điểm)
Cho: m=m1 + m2 = 324g ; t=500C ; t1=200C ; t2= 900C
C1=2500J/kg.K ; C2=4200J/kg.K Tìm: m1 ; m2
Gọi m1 , m2 lần lượt là khối lượng của rượu và của nước trong hỗn hợp
m1 + m2 = 324g = 0,324kg (1) 0,75đ Theo phương trình cân bằng nhiệt,ta có:
m1.2500(50-20) = m2.4200(90-50)
Thay (2) vào (1), suy ra:
2,24m2 + m2 = 0,324 ==> 3,24m2 = 0,324 1đ ==> m2 =0,1kg ==> m1 = 0,224kg 0,5đ
Câu 3: (6 điểm)
Cho: h=10cm ; hn=3cm ; d2 = 10000N/m3
Trang 6Tìm : d1
Khối gỗ chịu tác dụng của 2 lực:
(D1: khối lượng riêng miếng gỗ ; V: thể tích miếng gỗ
Vc: thể tích phần miếng gỗ chìm)
Do miếng gỗ nổi cân bằng, nên theo điều kiện cân bằng của vật nổi, ta có:
==> 10.D1.V=d2.Vc ==>
2 1
10
d
D V
V c
Gọi chiều cao của khối gỗ là h, chiều cao phần chìm là hc, chiều cao phần nổi là hn
(1)
2
1
d
d h
h c
=
⇒ ==> hc= h
d
d
.
2
1
0,75đ
==> hn =h-hc = h - h
d
d
.
2
1
= ( 2 1)
2
d d d
==>
2
1 2
1
10
3
d
d d
d d h
=
⇔
−
==> 0,3d2 + d1 = 10000
==> d1 = 10000 – 0,3d2 = 10000 – 0,3.10000 = 7000N/m3 0,75đ Vậy trọng lượng riêng của gỗ là 7000N/m3
Câu 4: (6 điểm)
Cho: t=1 giờ ; S=80km ; t’= 30 phút=0,5 giờ ; S’=4km
Tìm: v1 ; v2
Gọi v1 , v2 lần lượt là vận tốc của xe một và xe hai
- Khi 2 xe chuyển động ngược chiều nhau:
S1 + S2 = S ==> v1.t + v2.t = S 1,5đ
==> (v1+v2).1 = 80 (1) 0,5đ
- Khi 2 xe chuyển động cùng chiều nhau:
S1 - S2 = S’ ==> v1.t’ - v2.t’ = S’ 1,5đ
==> (v1 – v2).0,5 = 4
==> v1 – v2 = 8 (2) 0,5đ Lấy (1) cộng (2), suy ra:
2v1 = 80 + 8 = 88 ==> v1 = 44km/h 1đ Thay v1 vào (1) ==> v2 = 80 – 44 = 36km/h 1đ
• Mọi cách làm khác đúng đều cho điểm tối đa