ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI Môn : Vật lý lớp Thời gian: 120 phút ( Không kể thời gian giao đề) Câu 1: (2.0 điểm) Một bạn làm thí nghiệm sau: Móc lực kế thẳng vào khối gỗ hình hộp chữ nhật kéo khối gỗ trượt lên cao mặt phẳng nghiêng Lực kế song song với mặt nghiêng khoảng 5,4N Biết trọng lượng khối gỗ 18N, mặt nghiêng dài 100cm cao 0,25m Hãy giúp bạn xác định: a Lực ma sát mặt phẳng nghiêng khối gỗ b Hiệu suất mặt phẳng nghiêng Câu 2:(2.5 điểm) Thả cầu kim loại có khối lượng 105gam 1420C vào bình đựng 0,1 kg nước 200C Sau đạt cân nhiệt, nhiệt độ hệ 420C a Xác định nhiệt dung riêng kim loại b Đổ thêm 0,1kg nước 200C vào bình Sau đạt cân nhiệt, nhiệt độ hệ bao nhiêu? Bỏ qua truyền nhiệt cho bình cho môi trường; nhiệt dung riêng nước 4200J/kg. Câu 3: (3.0 điểm) Cho hệ nh hình Bỏ qua khối lợng ròng rọc dây treo, dây không giãn, ma sát không đáng kể Khi nhúng ngập cầu A nớc, hệ thống cân ta kéo dây B lực F1= 1,4N Khi nhúng ngập cầu A dầu, hệ thống cân ta kéo dây B lực F2= 1,5N Cần kéo dây B lực để hệ cân không nhúng A Cho trọng lợng riêng nớc d1 = 10000N/m3 Cho trọng lợng riêng dầu d2 = 9000N/m3 Câu 4:(2.5 điểm) Một canơ ngược dòng từ bến A đến bến B 40 phút Khi vừa rời bến A gói hàng bị rơi người lái canơ khơng phát Gói hàng trơi xi dòng với vận tốc vận tốc chảy nước Vừa đến B, phát gói hàng bị canơ xi dòng để tìm gói hàng Xi dòng đến điểm D cách bến A 4km tìm thấy gói hàng a Thời gian để canơ xi dòng từ B đến D b Tính vận tốc chảy nước Hướng dẫn chấm môn vật lý lớp Câu 1: (2.0 điểm) A C B - Gọi F lực cần để kéo khối gỗ trược AC (khi khơng có ma sát) Có: F.AC = P.AB ⇒ F = 0,50 P AB AC - Gọi F1 lực ma sát, F2 lực cần để kéo khối gỗ trược AC (khi có ma sát) F + F1 = F2 ⇒ F1 = F2 − F = F2 − - Thay số được: F1 = 5,4 − P AB AC 18.25 = 5,4 − 4,5 = 0,9 (N) 100 - Cơng có ích: P.AB - Cơng tồn phần: F2.AC - Hiệu suất: H = P AB 18.0,25.100 = ≈ 83.3% F2 AC 5,4.1 - Thay số: c1 = 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 2: (2.5 điểm) - Quả cầu toả nhiệt : Q1 = m1c1(t1 - t) - Nước thu nhiệt: Q2 = m2c2(t - t2) - Phương trình cân nhiệt: Q1 = Q2 ⇔ m1c1(t1 - t) = m2c2(t - t2) c1 = 0,50 m c (t − t ) m1 (t1 − t ) 0,1.4200.( 42 − 20) = 880 (J/kg.độ) 0,105.(142 − 42) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Gọi t3 nhiệt độ đạt cân nhiệt (Thả cầu nặng 105gam 0,25 1420C vào 0,2kg nước 200C ): 0,25 - Quả cầu toả nhiệt: Q3 = m1c1(t1 – t3 ) - Nước thu nhiệt: Q4 = m3c2(t3 - t2) 0,25 - Phương trình cân nhiệt: Q3 = Q4 ⇔ m1c1(t1 – t3 ) = m3c2(t3 - t2) 0,25 m c1 t + m c t ⇒t = m c + m 1c1 0,25 - Thay số tính t3 Câu 3: (3.0 điểm) Gọi P trọng lực cầu A tạo Fn, Fd lần lược lực đẩy asimet nước, dầu tác dụng vào cầu - Khi nhúng A ngập nước: P – Fn = 8F1 => P = 8F1 + Fn - Khi không nhúng A nước: P = 8F - ⇒ 8F1 + Fn = F ⇒ Fn = 8( F − F1 ) (1) - Khi nhúng A ngập dầu: P – Fd = 8F2 => P = 8F2 + Fd - ⇒ 8F2 + Fd = F ⇒ Fd = 8( F − F2 ) (2) Fn V d1 10 = = Fd V d Fn 8( F − F1 ) = - Chia (1) cho (2) vế theo vế được: Fd 8( F − F2 ) F − F1 10 = ⇒ F − F1 = 10 F − 10 F2 ⇒ F = 10 F2 − F1 -⇒ F − F2 - Có Fn = V d ; Fd = V d ⇒ 0,50 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,50 0,50 0,25 - Thay số được: F= 10.1,5 – 9.1,4 = 2,4 (N) Câu 4:(2.5 điểm) B A C D Gọi thời gian canô ngược dòng từ A đến B t, vận tốc canô, v c, vận tốc nước - Có: AB = t ( vc − v n ) - Khi canơ đến B gói hàng trơi đến điểm C: AC = tv n - BC = AB + AC = t ( vc − ) + tv n = tvc ' - Thời gian để canô đuổi kịp gói hàng: t = tv BC = c =t (v c + v n ) − v n vc - Kết luận: thời gian canơ xi dòng từ B đến D là: 40 phút - Thời gian để gói hàng trơi từ A đến D 2.40 = 80 (phút) = (giờ) - Vận tốc chảy nước: : = (km/giờ) 0,50 0,25 0,50 0,50 0,25 0,25 0,25 ... nước: P – Fn = 8F1 => P = 8F1 + Fn - Khi không nhúng A nước: P = 8F - ⇒ 8F1 + Fn = F ⇒ Fn = 8( F − F1 ) (1) - Khi nhúng A ngập dầu: P – Fd = 8F2 => P = 8F2 + Fd - ⇒ 8F2 + Fd = F ⇒ Fd = 8( F − F2 )... - Thời gian để canô đuổi kịp gói hàng: t = tv BC = c =t (v c + v n ) − v n vc - Kết luận: thời gian canơ xi dòng từ B đến D là: 40 phút - Thời gian để gói hàng trôi từ A đến D 2.40 = 80 (phút)... = 2,4 (N) Câu 4:(2.5 điểm) B A C D Gọi thời gian canơ ngược dòng từ A đến B t, vận tốc canô, v c, vận tốc nước - Có: AB = t ( vc − v n ) - Khi canơ đến B gói hàng trơi đến điểm C: AC = tv n -