BÀI TẬP NÂNG CAO VẬT LÍ 8

BÀI TẬP NÂNG CAO VẬT LÍ 8 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực ki...

BÀI TẬP NÂNG CAO VẬT LÍ * Câu 20: Chiếu tia sáng hẹp vào gương phẳng Nếu cho gương quay góc α quanh trục nằm mặt gương vng góc với tia tới tia phản xạ quay góc bao nhiêu? Theo chiều nào? * Câu 21: Hai gương phẳng M1 , M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào Cách đoạn d Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với khoảng cách cho hình vẽ a) Hãy trình bày cách vẽ tia sáng từ S đến gương M1 I, phản xạ đến gương M2 J phản xạ đến O b) Tính khoảng cách từ I đến A từ J đến B * Câu 22: Một người cao 1,65m đứng đối diện với gương phẳng hình chữ nhật treo thẳng đứng Mắt người cách đỉnh đầu 15cm a) Mép gương cách mặt đất để người nhìn thấy ảnh chân gương? b) Mép gương cách mặt đất nhiều để người thấy ảnh đỉnh đầu gương? c) Tìm chiều cao tối thiểu gương để người nhìn thấy tồn thể ảnh gương d) Các kết có phụ thuộc vào khỏng cách từ người tới gương khơng? sao? * Câu 23: Người ta dự định đặt bốn bóng điện tròn bốn góc trần nhà hình vng cạnh 4m quạt trần trần nhà Quạt trần có sải cánh (Khoảng cách từ trục quay đến đầu cánh) 0,8m Biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn Em tính tốn thiết kế cách treo quạt để cho quạt quay Khơng có điểm mặt sàn bị sáng loang loáng * Câu 24: Ba gương phẳng (G1), (G21), (G3) lắp thành lăng trụ đáy tam giác cân hình vẽ Trên gương (G1) có lỗ nhỏ S Người ta chiếu chùm tia sáng hẹp qua lỗ S vào bên theo phương vng góc với (G1) Tia sáng sau phản xạ gương lại ngồi qua lỗ S khơng bị lệch so với phương tia chiếu vào Hãy xác định góc hợp cặp gương với HƯỚNG DẪN GIẢI * Câu 20: * Xét gương quay quanh trục O từ vị trí M1 đến vị trí M2 (Góc M1O M1 = α) lúc pháp tuyến quay góc N1KN2 = α (Góc có cạnh tương ứng vng góc) * Xét ∆IPJ có: Góc IJR2 = ∠JIP + ∠IPJ hay: 2i’ = 2i + β ⇒ β = 2(i’-i) (1) * Xét ∆IJK có ∠IJN = ∠JIK + ∠IKJ hay i’ = i + α ⇒ α = 2(i’-i) (2) Từ (1) (2) ta suy β = 2α Tóm lại: Khi gương quay góc α quanh trục tia phản xạ quay góc 2α theo chiều quay gương * Câu 21; a) Chọn S1 đối xứng S qua gương M1 ; Chọn O1 đối xứng O qua gương M2 , nối S1O1 cắt gương M1 I , gương M2 J Nối SIJO ta tia cần vẽ b) ∆S1AI ~ ∆ S1BJ AI S1 A a = = BJ S1 B a + d a ⇒AI = BJ a+d ⇒ (1) Xét ∆S1AI ~ ∆ S1HO1 ⇒ S A AI a = = HO1 S1 H 2d ⇒AI = a (a + d ).h h thau vào (1) ta BJ = 2d 2d * Câu 22 : a) Để mắt thấy ảnh chân mép gương cách mặt đất nhiều đoạn IK Xét ∆B’BO có IK đường trung bình nên : IK = BO BA − OA 1,65 − 0,15 = = = 0,75m 2 b) Để mắt thấy ảnh đỉnh đầu mép gương cách mặt đất đoạn JK Xét ∆O’OA có JH đường trung bình nên : JH = OA 0,15 = = 7,5cm = 0,075m 2 Mặt khác : JK = JH + HK = JH + OB ⇒ JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575m c) Chiều cao tối thiểu gương để thấy tồn ảnh đoạn IJ Ta có : IJ = JK – IK = 1,575 – 0,75 = 0,825m d) Các kết không phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến gương kết khơng phụ thuộc vào khoảng cách Nói cách khác, việc giải toán dù người soi gương vị trí tam giác ta xét phần a, b IK, JK đường trung bình nên phụ thuộc vào chiều cao người * Câu 23 : Để quạt quay, không điểm sàn bị sáng loang lống bóng đầu mút quạt in tường tối đa đến chân tường C D Vì nhà hình hộp vng, ta xét trường hơph cho bóng, bóng lại tương tự (Xem hình vẽ bên) Gọi L đường chéo trần nhà : L = ≈ 5,7m Khoảng cách từ bóng đèn đến chân tường đối diện : S1D = H + L2 = (3,2) + (4 ) = 6,5m T điểm treo quạt, O tân quay cánh quạt A, B đầu mút cánh quạt quay Xét ∆S1IS3 ta có : AB = OI ⇒ OI = AB IT = S1 S IT S1 S H 3,2 2.0,8 = = 0,45m L 5,7 R Khoảng cách từ quạt đến điểm treo : OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa 1,15m * Câu 24 : Vì sau phản xạ gương, tia phản xạ ló ngồi lỗ S trùng với tia chiếu vào Điều cho thấy mặt phản xạ có trùng tia tới tia ló Điều xảy tia KR tới gương G3 theo hướng vng góc với mặt gương Trên hình vẽ ta thấy : Tại I : Iˆ1 = Iˆ2 = Aˆ Tại K: Kˆ = Kˆ Mặt khác Kˆ = Iˆ1 + Iˆ2 = Aˆ Do KR⊥BC ⇒ Kˆ = Bˆ = Cˆ ⇒ Bˆ = Cˆ = Aˆ Trong ∆ABC có Aˆ + Bˆ + Cˆ = 180 0 180 ⇔ Aˆ + Aˆ + Aˆ = Aˆ = 180 ⇒ Aˆ = = 36 Bˆ = Cˆ = Aˆ = 72 BÀI TẬP VẬT LÍ Câu 1: Một động tử xuất phát từ A chuyển động thẳng B cách A 120m với vận tốc 8m/s Cùng lúc động tử khác chuyển động thẳng từ B A Sau 10s hai động tử gặp Tính vận tốc động tử thứ hai vị trí hai động tử gặp Câu 2: Hai đoàn tàu chuyển động sân ga hai đường sắt song song Đoàn tàu A dài 65m, đoàn tàu B dài 40m Nếu hai tàu chiều, tàu A vượt tàu B khoảng thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B 70s Nếu hai tàu ngược chiều từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang tàu B 14s Tính vận tốc tàu Câu 3: Một động tử xuất phát từ A chuyển động đường thẳng hướng điểm B với vận tốc ban đầu v1= 32m/s Biết sau giây vận tốc động tử lại giảm nửa giây động tử chuyển động 1) Sau động tử đến điểm B, biết khoảng cách AB = 60m 2) Ba giây sau kể từ lúc động tử xuất phát, động tử khác xuất phát từ A chuyển động B với vận tốc không đổi v2 = 31m/s Hai động tử có gặp khơng? Nếu có xác định thời điểm gặp Câu 4: Một mẩu hợp kim thiếc – Chì có khối lượng m = 664g, khối lượng riêng D = 8,3g/cm3 Hãy xác định khối lượng thiếc chì hợp kim Biết khối lượng riêng thiếc D1 = 7300kg/m3, chì D2 = 11300kg/m3 coi thể tích hợp kim tổng thể tích kim loại thành phần Câu 5: Một mảnh, đồng chất, phân bố khối lượng quay quanh trục O phía O Phần nhúng nước, cân nằm nghiêng hình vẽ, nửa chiều dài nằm nước Hãy xác định khối lượng riêng chất làm Câu 6: Một hình trụ làm gang, đáy tương đối rộng bình chứa thuỷ ngân phía NƯỚC C M người ta đổ nước Vị trí hình trụ biểu diễn hình vẽ Cho trọng lượng riêng nước K E thuỷ ngân d1 d2 Diện tích đáy hình trụ B A S Hãy xác định lực đẩy tác dụng lên hình trụ TH NGÂN HƯỚNG DẪN GIẢI * Câu 1: Gọi S1, S2 quãng đường 10s v1 động tử (xem hình bên) v1 vận tốc động tử chuyển động từ A A v2 vận tốc động tử chuyển động từ B S1 S1 = v1.t ; S2 = v2.t Khi hai động tử gặp nhau: S1 + S2 = S = AB = 120m S = S1 + S2 = ( v1 + v2 )t S v2 B M S2 S S ⇔ v2 = − v1 t t 120 − = (m/s) Thay số: v2 = 10 ⇔ v1 + v2 = Vị trí gặp cách A đoạn: MA = S1 = v1t = 8.10 = 80m * Câu : Khi hai tàu chiều (hình bên) A Quãng đường tàu A SA = vA.t B Quãng đường tàu B SB = vB.t Nhận xét : SA – SB = (vA-vB)t = lA + lB Với t = 70s ; lA = 65m ; lB = 40m vA – vB = l A + l B 65 + 40 = = 1,5(m / s ) t 70 Khi hai tàu ngược chiều (hình bên) Tương tự : SA = vA.t/ SB = vB.t/ SB A SA lA B SA (1) A B B A SB lA + l B Nhận xét : SA + SB = (vA+vB)t/ = lA + lB Với t/ = 14s vA + vB = l A + l B 65 + 40 = = 7,5(m / s) 14 t/ (2) Tõ (1) vµ (2) suy vA = 4,5 (m/s) VB = (m/s) * C©u : 1) Thời gian chuyển động, vận tốc quãng đường động tử biểu diễn bảng sau : Giây thứ Vận tốc (m/s) 32 16 Quãng đường (m) 32 48 56 60 62 63 Căn vào bảng ta thấy : Sau 4s động tử 60m đến điểm B 2) Cũng vào bảng ta thấy hai động tử gặp điểm cách A khoảng 62m Để quãng đường động tử thứ hai 2s: s2 = v2t = 31.2 = 62(m) Trong 2s động tử thứ s1 = + = 6m (Quãng đường giây thứ 5) Vậy để gặp động tử thứ giây đơng tử thứ hai 3s * Câu 4: Ta có D1 = 7300kg/m3 = 7,3g/cm3 ; D2 = 11300kg/m3 = 11,3g/cm3 Gọi m1 V1 khối lượng thể tích thiếc hợp kim Gọi m2 V2 khối lượng thể tích chì hợp kim Ta có m = m1 + m2 ⇒ 664 = m1 + m2 (1) m m1 m2 664 m1 m2 = + ⇒ = + (2) D D D2 8,3 7,3 11,3 664 m1 664 − m1 = + Từ (1) ta có m2 = 664- m1 Thay vào (2) ta 8,3 7,3 11,3 V = V + V2 ⇒ Giải phương trình (3) ta m1 = 438g m2 = 226g * Câu 5:Khi cân bằng, lực tác dụng lên gồm: Trọng lực P lực đẩy Acsimet FA (hình bên) Gọi l chiều dài Ta có phương trình cân lực: l FA d 2 = = = P d1 3 l (3) FA d1 P d2 (1) Gọi Dn D khối lượng riêng nước chất làm M khối lượng thanh, S tiết diện ngang Lực đẩy Acsimet: FA = S .Dn.10 (2) Trọng lượng thanh: P = 10.m = 10.l.S.D (3) Thay (2), (3) vào (1) suy ra: S.l.Dn.10 = 2.10.l.S.D ⇒ Khối lượng riêng chất làm thanh: D = Dn * Câu 6: Trên đáy AB chịu tác dụng áp suất là: pAB = d1(h + CK) + d2.BK Trong đó: M h bề dày lớp nước đáy E d1 trọng lượng riêng nước A d2 trọng lượng riêng thuỷ ngân Đáy MC chịu tác dụng áp suất: pMC = d1.h Gọi S diện tích đáy trụ, lực đẩy tác dụng lên hình trụ bằng: F = ( pAB - pMC ).S F = CK.S.d1 + BK.S.d2 NƯỚC C h K B TH NGÂN Như lực đẩy trọng lượng nước thể tích EKCM cộng với trngj lượng thuỷ ngân thể tíc ABKE BÀI TẬP VẬT LÍ * Câu 7: Khi xi dòng sơng, ca nơ 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 nơ chạy với chế độ hai chiều chuyển động * Câu 8: 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 9: Một bóng bay trẻ em đợc thổi phồng khí Hiđrơ 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 khơng khí Biết khối lợng 1lít khơng khí 1,3g lít Hđrơ 0,09g Cho thể tích bóng khối lợng riêng khơng khí khơng thay đổi bóng bay lên * Câu 10: 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 khơng Tính trọng lợng riêng chất làm vật Bỏ qua lực cản khơng khí chất lỏng vật * Câu11: 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 = B C A BC 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 HƯỚNG DẪN GII * Câu7 : Gọi v1 vận tốc dßng níc (chiÕc bÌ) A C v1 D v − v1 B v vận tốc ca nô nớc đứng yên Khi vận tốc ca nô: l - Khi xi dòng : v + v1 - Khi ngợc dòng: v – v1 Giả sử B vị trí ca nơ bắt đầu ngợc, ta có: AB = (v + v1)t Khi ca nô B giả sử bè C thì: AC = v1t Ca nơ gặp bè ngợc lại D thì: l = AB – BD (Gọi t/ thời gian ca nô ngợc lên gặp bè) ị l = (v + v1)t – (v – v1)t/ (1) Mặt khác : l = AC + CD ị 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 ị v1 = l = = 3(km/h) 2t * Câu : 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 khơng khí tác dụng lên bóng tổng trọng lợng : P0 vỏ bóng; P1 khí hiđrơ P2 phần sợi dây bị kéo lên FA = P + P + P ị d2 V = P + d V + P Suy trọng lợng P2 phần sợi dây bị kéo lên là: P2 = d2V - d1V - P0 = V(d2 – d1) – P0 = V (D1 – D2).10 – P0 -3 -3 P2 = 4.10 (1,3 – 0,09).10 – 3.10 10 = 0,018(N) Khối lợng sợi dây bị kéo lên : m2 = 0,018 = 0,0018 (kg) = 1,8g 10 Chiều dài sợi dây bị kéo lên l = 1,8.10 = 18(m) * Câu 10 : C Khi rơi khơng 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: ị P (h1 +h0) = d0Vh0 ị dV (h1 +h0) = d0Vh0 d h0 ịd= h1 + h0 * Câu 11: Trọng lợng phao P, lực đẩy F Acsimét tác dụng lên phao F1, ta có: C B F1 = V1D = S.hD A Với h chiều cao phần phao ngập nF2 ớc, D trọng lợng riêng nớc Lực đẩy tổng cộng tác dụng lên đầu B là: h F = F1 – P = S.hD – P (1) 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) 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 ịh> ịh> ằ 0,8(3)m 0,02.10000 SD Vậy mực nớc bể phải dâng lên đến phần phao ngập nớc vợt 8,4cm vòi nớc bị đóng kín BÀI TẬP VẬT LÍ * Câu 12: F1 F2 P a) P b) Một vật có trọng lượng P giữ cân nhờ hệ thống hình vẽ với lực F1 = 150N Bỏ qua khối lượng ròng rọc a) Tìm lực F2 để giữ vật vật treo vào hệ thống hình b) b) Để nâng vật lên cao đoạn h ta phải kéo dây đoạn cấu (Giả sử dây đủ dài so với kích thước ròng rọc) * Câu 13: Hai cầu kim loại có khối lượng treo vào hai đĩa cân đòn Hai cầu có khối lượng riêng D1 = 7,8g/cm3; D2 = 2,6g/cm3 Nhúng cầu thứ vào chất lỏng có khối lượng riêng D3, cầu thứ hai vào chất lỏng có khối lượng riêng D4 cân thăng Để cân thăng trở lại ta phải bỏ vào đĩa có cầu thứ hai khối lượng m1 = 17g Đổi vị trí hai chất lỏng cho nhau, để cân thăng ta phải thêm m2 = 27g vào đĩa có cầu thứ hai Tìm tỉ số hai khối lượng riêng hai chất lỏng * Câu 14: Một xe đạp có đặc điểm sau Bán kính đĩa xích: R = 10cm; Chiều dài đùi đĩa A (tay quay bàn đạp): OA = 16cm; Bán kính líp: r = 4cm; Đường kính bánh xe: D = 60cm 1) Tay quay bàn đạp đặt nằm ngang Muốn khởi động cho xe chạy, người xe phải tác dụng lên bàn đạp lực 400N thẳng đứng từ xuống a) Tính lực cản đường lên xe, cho lực cản tiếp tuyến với bánh xe mặt đường b) Tính lực căng sức kéo 2) Người xe đoạn đường 20km tác dụng lên bàn đạp lực câu 1/10 vòng quay a) Tính cơng thực qng đường b) Tính cơng suất trung bình ngường xe biết thời gian * Câu 15: Rót nước nhiệt độ t1 = 200C vào nhiệt lượng kế(Bình cách nhiệt) Thả nước cục nước đá có khối lượng m2 = 0,5kg nhiệt độ t2 = - 150C Hãy tìm nhiệt độ hỗn hợp sau cân nhiệt thiết lập Biết khối lượng nước đổ vào m = m2 Cho nhiệt dung riêng 10 Thay h1 = 3cm; h2 = 3cm; h3 = 5cm h’ = 1cm vào Tính h4 = cm Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào – = ( cm) Bài 4(4 đ) :cứ giây chuyển động ta gọi nhóm chuyển động Dễ thấy vận tốc động tử n nhóm chuyển động là: 30 m/s; 31 m/s; 32 m/s …… , 3n-1 m/s ,…… , quãng đường tương ứng mà động tử nhóm thời gian tương ứng là: 4.30 m; 4.31 m; 4.32 m; … ; 4.3n-1 m;…… Vậy quãng đường động tử chuyển động thời gian là: Sn = 4( 30 + 31 + 32 + ….+ 3n-1) Đặt Kn = 30 + 31 + 32 + … + 3n – ⇒ Kn + 3n = + 3( + 31 + 32 + … + 3n – 1) ⇒ Kn + 3n = + 3Kn ⇒ Kn = 3n − Vậy: Sn = 2(3n – 1) Vậy ta có phương trình: 2(3n -1) = 6000 ⇒ 3n = 2999 Ta thấy 37 = 2187; 38 = 6561, nên ta chọn n = Quãng đường động tử nhóm thời gian là: 2.2186 = 4372 m Quãng đường lại là: 6000 – 4372 = 1628 m Trong quãng đường lại động tử với vận tốc ( với n = 8): 37 = 2187 m/s 1628 = 0,74( s) Thời gian hết quãng đường lại là: 2187 Vậy tổng thời gian chuyển động động tử là: 7.4 + 0,74 = 28,74 (s) Ngồi q trình chuyển động động tử có nghỉ lần ( khơng chuyển động) lần nghỉ giây, nên thời gian cần để động tử chuyển động từ A tới B là: 28,74 + 2.7 = 42,74 giây Bài 5(4 đ): Từ đồ thị ta thấy: đường, hai xe cách 400m Trên cầu chúng cách 200 m Thời gian xe thứ chạy cầu T1 = 50 (s) Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ lên cầu đến giây thứ 30 xe thứ lên cầu Vậy hai xe xuất phát cách 20 (s) Vậy: V1T2 = 400 ⇒ V1 = 20 (m/s) V2T2 = 200 ⇒ V2 = 10 (m/s) Chiều dài cầu l = V2T1 = 500 (m) Bài 6(2 đ): Gọi diện tích đáy cốc S, Khối lượng riêng cốc D0; Khối lượng riêng nước D1; khối lượng riêng chất lỏng cần xác định D2 thể tích cốc V chiều cao cốc h Lần 1: thả cốc khơng có chất lỏng vào nước phần chìm cốc nước h1 Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 ⇒ D0V = D1Sh1 (1) ⇒ D0Sh = D1Sh1 ⇒ D0 = h1 D1 ⇒ xác định khối lượng riêng cốc h 0.2 0.2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 34 Lần 2: Đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm nước có chiều cao h3 Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3 ( theo (1) P = FA) D2 = (h3 – h1)D1 ⇒ xác định khối lượng riêng chất lỏng Các chiều cao h, h1, h2, h3 xác định thước thẳng D1 biết 0.5 0.2 0.2 PHÒNG GD&ĐT Trường THCS ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VỊNG Mơn thi: Vật lí Thời gian: 60 phút (khơng kể thời gian phát đề) Câu 1: Một vật chuyển động từ A đến B cách 180m Trong nửa đoạn đường đầu vật với vận tốc v1=5m/s, nửa đoạn đường lại vật chuyển động với vận tốc v2= 3m/s a.Sau vật đến B? b.Tính vận tốc trung bình vật đoạn đường AB Câu 2: Hai sắt đồng có chiều dài 2m 300C Hỏi chiều dài dài dài nung nóng hai lên 2000C? Biết nung nóng lên thêm 10C sắt dài thêm 0,000018 chiều dài ban đầu, đồng dài thêm0,000012 chiều dài ban đầu Câu 3:Một chùm tia sáng chiếu lên mặt gương phẳng theo phương nằm ngang, muốn có chùm tia phản xạ chiếu xuống đáy giếng theo phơg thẳng đứng ta cần phải đặt gương nào? Câu 4: Số ampe kế A1 A2 hình vẽ 1A 3A Số vôn kế V là 24V Hãy cho biết: a/Số ampe kế A bao nhiêu? Hiệu điện hai cực nguồn điện bao nhiêu? b/Khi công tắc K ngắt, số vôn kế ampe kế bao nhiêu? Coi nguồn điện pin K Đ1 A A1 Đ2 A2 V Hình ĐÁP ÁN LÍ Câu 1:(2,5 điểm).a.Thời gian nửa đoạn đường đầu: t1= AB 180 = = 18 (s) 2v1 2.5 AB 180 = = 30 (s) 2v 2.3 Thời gian đoạn đường: t = t1 + t2 = 18 + 30 = 48 (s) Vậy sau 48 giây vật đến B b.Vận tốc trung bình : Thời gian nửa đoạn đường sau: t2= 35 AB 180 = = 3,75 (m/s) t 48 Câu 2: Gọi chiều dài sắt đồng nhiệt độ chúng 0C làl0s vàl0đ Ta có: l0s=l0đ=2m Theo đề ta biết, nhiệt độ tăng lên thêm 0C độ dài tăng thêm là: ∆ L0s=0,000018 L0s ∆ L0đ=0,000018 L0đ Nhiệt độ tăng thêm hai sắt đồng là: ∆ t= 200 – 30 =170 (00C) Chiều dài tăng thêm sắt là: l1 = ∆ L0s ∆ t =0,000018 170= 0,00612 (m) Chiều dài tăng thêm đồng là: l2 = ∆ L0đ ∆ t =0,000012 170= 0,00408 (m) Vậy chiều dài tăng sắt nhiều chiều dài tăng thêm đồng Độ dài chiều dài sắt dài đồng 2000C là: l3= l1 – l2 = 0,00612 – 0,0048 = 0,00204 (m) Câu 3: Tia tới SI có phương nằm ngang Tia phản xạ có phương thẳng đứng I Do : góc SIâR = 900 v= S N Suy : SIââN=NIâR =450 Vậy ta phải đặt gương hợp với phương nằm ngang góc 450, có mặt phản chiếu quay xuống hình vẽ Câu 4:a/Số ampe kế A tổng số ampe kế A1 A2 tức 1+3 = (A) Hiệu điện hai cực nguồn 24V b/Khi công tắc K ngắt, số ampe kế A, A1, A2 số vơn kế V 24V ( Vì pin nên coi hiệu điện pin khơng đổi) PHỊNG GD&ĐT BỈM SƠN KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP THỊ Xà NĂM HỌC 2008-2009 ®Ị thi m«n vËt lý (Thời gian 150phút - Khơng kể giao đề) Bài 1/ (4 điểm) Một người du lịch xe đạp, xuất phát lúc 30 phút với vận tốc 15km/h Người dự định nửa quãng đường nghỉ 30 phút đến 10 tới nơi Nhưng sau nghỉ 30 phút phát xe bị hỏng phải sửa xe 20 phút Hỏi đoạn đường lại người phải với vận tốc để đến đích dự định? Bài 2/ (4 điểm) Từ đất kéo vật nặng lên cao người ta mắc hệ thống gồm ròng rọc động ròng rọc cố định Vẽ hình mơ tả cách mắc để lợi: a) lần lực b) lần lực Muốn đạt điều ta phải ý đến điều kiện gì? 36 Bài 3/ (4 điểm) Trong tay ta có cân 500gam, thước thẳng kim loại có vạch chia số sợi dây buộc Làm để xác nhận lại khối lượng vật nặng 2kg vật dụng đó? Vẽ hình minh hoạ Bài 4/ (4 điểm) Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào tạo với góc 600 Một điểm S nằm khoảng hai gương a) Hãy nêu cách vẽ đường tia sáng phát từ S phản xạ qua G 1, G2 quay trở lại S ? b) Tính góc tạo tia tới xuất phát từ S tia phản xạ qua S ? Bài 5: (4 điểm) Thả 1,6kg nước đá -100C vào nhiệt lượng kế đựng 2kg nước 600C Bình nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng 200g nhiệt dung riêng 880J/kg.độ a) Nước đá có tan hết khơng? b) Tính nhiệt độ cuối nhiệt lượng kế? Biết Cnước đá = 2100J/kg.độ , Cnước = 4190J/kg.độ , λnước đá = 3,4.105J/kg, - Hết -HƯỚNG DẪN CHẤM Bài (4đ) Thời gian từ nhà đến đích 10 – 30’ = 4,5 Vì dự định nghỉ 30’ nên thời gian đạp xe đường Thời gian nửa đầu đoạn đường là: 4: = Vậy nửa quãng đường đầu có độ dài: S = v.t = 15 x = 30km Trên nửa đoạn đường sau, phải sửa xe 20’ nên thời gian đường thực tế còn: – 1/3 = 5/3 Vận tốc nửa đoạn đường sau là: V = S/t = 30: 5/3 = 18 km/h Trả lời: Người phải tăng vận tốc lên 18 km/h để đến đích dự kiến 1,0đ 1,0 đ 0,5 đ 1,0 đ 0,5đ Bài (4 đ) a/ Vẽ (0,5 đ) b/ Vẽ (1,5 đ) Điều kiện cần ý là: 37 - Khối lượng ròng rọc, dây nối không đáng kể so với trọng vật - Ma sát ổ trục nhỏ bỏ qua - Các đoạn dây đủ dài so với kích thước ròng rọc để coi chúng song song với 0,5đ 0,5 đ 1,0đ Bài (4 đ) Vẽ hình: 0,5 điểm Chọn điểm kim loại làm điểm tựa Vận dụng nguyên lý đòn bảy Buộc vật nặng điểm gần sát điểm mút kim loại Điều chỉnh vị trí treo cân cho thăng nằm ngang Theo nguyên lý đòn bảy: P1/P2 = l2/l1 Xác định tỷ lệ l1/l2 cách đo độ dài OA OB Nếu tỷ lệ 1/4 khối lượng vật nặng 2kg 1,0đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 1,0đ Câu (4 đ) a/ (1,5 điểm) Lấy S1 đối xứng với S qua G1 ; lấy S2 đối xứng với S qua G2 , nối S1 S2 cắt G1 I cắt G2 J Nối S, I, J, S ta tia sáng cần vẽ b/ (2 điểm) Ta phải tính góc ISR Kẻ pháp tuyến I J cắt K Trong tứ giác ISJO có góc vng I J ; có góc O = 600 Do góc lại K = 1200 Suy ra: Trong tam giác JKI : I1 + J1 = 600 Các cặp góc tới góc phản xạ I1 = I2 ; J1 = J2 Từ đó: I1 + I2 + J1 +J2 = 1200 Xét tam giác SJI có tổng góc I J = 1200 Từ đó: góc S = 600 Do : góc ISR = 1200 (Vẽ hình 0,5 điểm) Câu (4 đ) 38 Tính giả định nhiệt lượng toả 2kg nước từ 60 0C xuống 00C So sánh với nhiệt lượng thu vào nước đá để tăng nhiệt từ -10 0C nóng chảy 00C Từ kết luận nước đá có nóng chảy hết khơng Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1,6kg nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100C lên 00C: Q1 = C1m1∆t1 = C1m1 (0 – (-10)) = 2100 x 1,6 x 10 = 33600 (J) Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn hoàn 00C Q2 = λm1 = 3,4.105 x 1,6 = 5,44.105 = 544000 (J) Nhiệt lượng 2kg nước toả để hạ nhiệt độ từ 500C đến 00C Q3 = c2m2(60 – 0) = 4190 x x 60 = 502800 (J) Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nhôm toả để hạ nhiệt độ từ 80 0C xuống tới 00C Q4 = c3m3(60 – 0) = 880 x 0,2 x 60 = 10560 (J) Q3 + Q4 = 502800 + 10560 = 513360 (J) Q1+ Q2 = 33600 + 544000 = 577600 (J) Hãy so sánh Q1 + Q2 Q3 + Q4 ta thấy: Q1 + Q2 > Q3 + Q4 Vì Q thu > Q toả chứng tỏ nước đá chưa tan hết b) Nhiệt độ cuối hỗn hợp nước nước đá nhiệt độ cuối nhiệt lượng kế 00C 1,0đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5 đ 1,0 đ (Häc sinh cã thĨ lµm cách khác đợc tính điểm) PHềNG GD&ĐT HUYỆN YÊN MÔ ĐỀ THI HSG LỚP – MÔN VẬT LÝ Thời gian làm bài: 120 phút ( Đề thi gồm trang) Bài 1(3,5 đ): Một khối gỗ thả nước 1 thể tích, thả dầu thể tích Hãy xác định khối lượng riêng dầu, biết khối lượng riêng nước 1g/cm3 Bài 2(3,5 đ): Một vật nặng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón thả khơng có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước Vật tiếp tục rơi nước, tới độ sâu 65 cm dừng lại, từ từ lên Xác định gần khối lượng riêng vật Coi có lực ác si mét lực cản đáng kể mà Biết khối lượng riêng nước 1000 kg/m3 Bài 3(3 đ): Một cốc hình trụ có đáy dày 1cm thành mỏng Nếu thả cốc vào bình nước lớn cốc thẳng đứng chìm 3cm nước.Nếu đổ vào cốc chất lỏng chưa xác định có độ cao 3cm cốc chìm nước cm Hỏi phải đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng nói có độ cao để mực chất lỏng cốc cốc L(m) Bài 4(4 đ): Một động tử xuất phát từ A đường thẳng hướng B với vận tốc ban đầu V0 = m/s, biết sau giây chuyển động, 400 vận tốc lại tăng gấp lần chuyển động giây động tử ngừng chuyển động giây chuyển động động tử chuyển động thẳng 200 10 30 60 T(s 39 Sau động tử đến B biết AB dài 6km? Bài 5(4 đ): Trên đoạn đường thẳng dài, ô tô chuyển động với vận tốc không đổi v1(m/s) cầu chúng phải chạy với vận tốc không đổi v2 (m/s) Đồ thị bên biểu diễn phụ thuộc khoảng Cách L hai ô tô chạy Thời gian t tìm vận tốc V1; V2 chiều Dài cầu Bài 6(2 đ): Trong tay có cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng chất lỏng khối lượng riêng cốc thủy tinh Cho bạn biết khối lượng riêng nước -HẾT HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG LỚP NĂM HỌC 2007 – 2008 Môn: Vật lý Đáp án Điểm Bài 1: (3,5 đ) Gọi thể tích khối gỗ V; Trọng lượng riêng nước D trọng lượng riêng dầu D’; Trọng lượng khối gỗ P Khi thả gỗ vào nước: lực Ác si met tác dụng lên vât là: FA = Vì vật nên: FA = P ⇒ 2.10 DV =P 2.10 DV (1) 0,5 0,5 Khi thả khúc gỗ vào dầu Lực Ác si mét tác dụng lên vật là: 0,5 3.10 D'V 3.10 D 'V =P Vì vật nên: F’A = P ⇒ 2.10 DV 3.10 D'V = Từ (1) (2) ta có: Ta tìm được: D' = D F 'A = Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ = (2) 0,5 0,5 0,5 g/cm3 Bài 2(3,5 đ):Vì cần tính gần khối lượng riêng vật vật có kích thước nhỏ nên ta coi gần vật rơi tới mặt nước chìm hồn tồn Gọi thể tích vật V khối lượng riêng vật D, Khối lượng riêng nước D’ h = 15 cm; h’ = 65 cm Khi vật rơi khơng khí Lực tác dụng vào vật trọng lực P = 10DV Công trọng lực là: A1 = 10DVh 0,5 0,5 0,5 40 Khi vật rơi nước lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V Vì sau vật lên, nên FA > P Hợp lực tác dụng lên vật vật rơi nước là: F = FA – P = 10D’V – 10DV Công lực là: A2 = (10D’V – 10DV)h’ Theo định luật bảo tồn cơng: A1 = A2 ⇒ 10DVh = (10D’V – 10DV)h’ ⇒ D= h' D' h + h' 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 Thay số, tính D = 812,5 Kg/m3 0,25 Bài 3(3 đ): Gọi diện tích đáy cốc S khối lượng riêng cốc D0, 0.25 Khối lượng riêng nước D1, khối lượng riêng chất lỏng đổ vào cốc D2, thể tích cốc V Trọng lượng cốc P1 = 10D0V Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ác si mét tác dụng lên cốc là: 0.25 FA1 = 10D1Sh1 Với h1 phần cốc chìm nước ⇒ 10D1Sh1 = 10D0V ⇒ D0V = D1Sh1 (1) 0.25 Khi đổ vào cốc chất lỏng có độ cao h2 phần cốc chìm nước h3 0.25 Trọng lượng cốc chất lỏng là: P2 = 10D0V + 10D2Sh2 Lực đẩy ác si mét là: FA2 = 10D1Sh3 0.25 Cốc đứng cân nên: 10D0V + 10D2Sh2 = 10D1Sh3 Kết hợp với (1) ta được: 0.25 h3 − h1 D1 D1h1 + D2h2 = D1h3 ⇒ D2 = (2) h2 Gọi h4 chiều cao lượng chất lỏng cần đổ vào cốc cho mực chất lỏng cốc cốc ngang Trọng lượng cốc chất lỏng là: P3 = 10D0V + 10D2Sh4 Lực ác si mét tác dụng lên cốc chất lỏng là: FA3 = 10D1S( h4 + h’) (với h’ bề dày đáy cốc) Cốc cân nên: 10D0V + 10D2Sh4 = 10D1S( h4 + h’) ⇒ D1h1 + D2h4 = D1(h4 + h’) ⇒ h1 + ⇒ h4 = h3 − h1 h4 =h4 + h’ h2 h1 h2 − h' h2 h1 + h2 − h3 Thay h1 = 3cm; h2 = 3cm; h3 = 5cm h’ = 1cm vào Tính h4 = cm Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào – = ( cm) Bài 4(4 đ) :cứ giây chuyển động ta gọi nhóm chuyển động Dễ thấy vận tốc động tử n nhóm chuyển động là: 30 m/s; 31 m/s; 32 m/s …… , 3n-1 m/s ,…… , quãng đường tương ứng mà động tử nhóm thời gian tương ứng là: 4.30 m; 4.31 m; 4.32 m; … ; 4.3n-1 m;…… 0.25 0.25 0.5 0.25 0.25 0.5 41 Vậy quãng đường động tử chuyển động thời gian là: Sn = 4( 30 + 31 + 32 + ….+ 3n-1) Đặt Kn = 30 + 31 + 32 + … + 3n – ⇒ Kn + 3n = + 3( + 31 + 32 + … + 3n – 1) ⇒ Kn + 3n = + 3Kn ⇒ Kn = 3n − Vậy: Sn = 2(3n – 1) Vậy ta có phương trình: 2(3n -1) = 6000 ⇒ 3n = 2999 Ta thấy 37 = 2187; 38 = 6561, nên ta chọn n = Quãng đường động tử nhóm thời gian là: 2.2186 = 4372 m Quãng đường lại là: 6000 – 4372 = 1628 m Trong quãng đường lại động tử với vận tốc ( với n = 8): 37 = 2187 m/s 1628 = 0,74( s) Thời gian hết quãng đường lại là: 2187 Vậy tổng thời gian chuyển động động tử là: 7.4 + 0,74 = 28,74 (s) Ngoài trình chuyển động động tử có nghỉ lần ( không chuyển động) lần nghỉ giây, nên thời gian cần để động tử chuyển động từ A tới B là: 28,74 + 2.7 = 42,74 giây Bài 5(4 đ): Từ đồ thị ta thấy: đường, hai xe cách 400m Trên cầu chúng cách 200 m Thời gian xe thứ chạy cầu T1 = 50 (s) Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ lên cầu đến giây thứ 30 xe thứ lên cầu Vậy hai xe xuất phát cách 20 (s) Vậy: V1T2 = 400 ⇒ V1 = 20 (m/s) V2T2 = 200 ⇒ V2 = 10 (m/s) Chiều dài cầu l = V2T1 = 500 (m) Bài 6(2 đ): Gọi diện tích đáy cốc S, Khối lượng riêng cốc D0; Khối lượng riêng nước D1; khối lượng riêng chất lỏng cần xác định D2 thể tích cốc V chiều cao cốc h Lần 1: thả cốc khơng có chất lỏng vào nước phần chìm cốc nước h1 Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 ⇒ D0V = D1Sh1 (1) ⇒ D0Sh = D1Sh1 ⇒ D0 = h1 D1 ⇒ xác định khối lượng riêng h cốc Lần 2: Đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm nước có chiều cao h3 Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3 ( theo (1) P = FA) D2 = (h3 – h1)D1 ⇒ xác định khối lượng riêng chất lỏng 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 42 Các chiều cao h, h1, h2, h3 xác định thước thẳng D1 biết UBND HUYỆN VĂN YÊN PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 0.25 ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ NĂM HỌC 2008 – 2009 (THỜI GIAN LÀM BÀI 150 PHÚT KHÔNG KỂ THỜI GIAN GIAO ĐỀ) ĐỀ BÀI C©u Cã mét thuỷ tinh mảnh lụa Hãy trình bày cách làm để phát cầu kim loại treo sợi không soắn mang điện tích âm hay điện tích dơng Biết cầu nhiễm điện Câu Một ngời tiến lại gần H A B I gơng phẳng AB đ0 90 ờng trùng với đờng trung trực đoạn thẳng AB Hỏi vị trí để ngời có N2 thể nhìn thấy ảnh N1 (Ngi ngời thứ hai đứng trớc gơng th hai) AB (hình vÏ) BiÕt AB = 2m, (Người thứ nhất) BH = 1m, HN2 = 1m, N1 vị trí bắt đầu xuất phát ngời thứ nhất, N2 vị trí cđa ngêi thø hai C©u Cïng mét lóc tõ hai địa điểm cách 20km đờng thẳng có hai xe khởi hành chạy chiều Sau xe chạy nhanh đuổi kịp xe chạy chậm BiÕt mét xe cã vËn tèc 30km/h a) T×m vËn tốc xe lại b) Tính quãng đờng mà xe đợc lúc gặp Câu Bình thông có hai nhánh tiết diện, ngời ta đổ chất lỏng có trọng lợng riêng d1 vào bình cho mực chất lỏng nửa chiều cao H bình Rót tiếp chất lỏng khác có trọng lợng riêng d2 đầy đến miệng bình nhánh Tìm chiều cao cột chất lỏng (Chất lỏng có trọng lợng riêng d2) Giả sử chất lỏng không trộn lẫn chất lỏng có trọng lợng riêng d1 bên nhánh lại không tràn khỏi bình Câu Một ngời vận động viên xe đạp khởi hành điểm chiều ®êng trßn cã chu vi 1800m VËn tèc cđa ngêi xe đạp 6m/s, ngời 1,5m/s 43 Hỏi ngời đi đợc vòng gặp ngời xe đạp lần Tính thời gian địa điểm gặp HT Chỳ ý: Cán coi thi khơng giải thích thêm ĐÁP ÁN BÀI THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ CÂU BÀI GIẢI ĐIỂM * Đầu tiên cọ sát thuỷ tinh vào mảnh lụa, sau cọ sát thuỷ 0,5 tinh nhiễm điện dương * Sau đưa đầu thuỷ tinh nhiễm điện dương lại gần (nhưng không 0,5 chạm) cầu kim loại treo, nếu: + Quả cầu kim loại bị hút lại gần thuỷ tinh cầu kim loại 0,5 nhiễm điện âm + Quả cầu kim loại bị đẩy xa thuỷ tinh cầu kim loại 0,5 nhiễm điện dương N2’ Cho biết: AB = 2m, BH = 1m HN2 = 1m Tìm vị trí người thứ để nhìn thấy ảnh I người thứ hai H A Giải: 2,0 B 90 * Khi người thứ tiến lại gần (vẽ gương AB vị trí mà người hình) nhìn thấy ảnh người thứ hai N2 N1’ N1’ vị trí giao tia 1,0 N (Người sáng phản xạ từ mép gương B (Tia thứ hai) phản xạ có tia sáng tới (Người từ người thứ hai đến phản xạ thứ nhất) mép gương B) * Gọi N2’ ảnh người thứ hai qua gương, ta có HN2’ = HN2 = 1m 1 0,5 I trung điểm AB nên IB = AB = = 1(m) 2 0,5 ta thấy ∆IBN1’ = ∆HBN2’ IN1’ = HN2’ = 1(m) 0,5 Vây, vị trí mà người thứ tiến lại gần gương đường trung 0,5 trực gương nhìn thấy ảnh người thứ hai cách gương 1m Cho biết: S = 20km, t = 2h, v = 30km/h Tìm: a) Tìm vận tốc xe lại b) Tìm quãng đường mà hai xe lúc gặp Giải: a) Vận tốc xe lại: 44 3 * Nếu vận tốc xe chạy nhanh 30km/h, gọi vận tốc xe chạy chậm v1 + Quãng đường mà hai xe hai là: - Đối với xe chạy nhanh hơn: S1 = v.t; S1 = 30.2 = 60(km) - Đối với xe chạy chậm hơn: S2 = v1.t; S2 = 2v1(km) + Ta có: S = S1 – S2 hay 60 – 2v1 = 20 ⇒ v1 = 20(km/h) * Nếu vận tốc xe chạy chậm 30km/h, gọi vận tốc xe chạy nhanh v2 + Quãng đường mà hai xe hai là: - Đối với xe chạy nhanh hơn: S3 = v2t; S3 = 2v2 - Đối với xe chạy chậm hơn: S4 = vt; S4 = 2.30 = 60(km) + Ta có: S = S3 – S4 hay 2v2 – 60 = 20 ⇒ v2 = 40(km/h) b) Quãng đường hai xe đến lúc gặp nhau: * Nếu vận tốc xe chạy nhanh 30km/h: + Quãng đường mà xe chạy nhanh là: S1 = 30.2 = 60(km) + Quãng đường mà xe chạy chậm là: S2 = 20.2 = 40(km) * Nếu vận tốc xe chạy chậm 30km/h: + Quãng đường mà xe chạy nhanh là: S1 = 40.2 = 80(km) + Quãng đường mà xe chạy chậm là: S2 = 30.2 = 60(km) * Gọi B điểm nằm mặt phân cách chất lỏng có trọng lượng riêng d2 chất lỏng có trọng lượng riêng d1, A điểm nằm h2 nhánh lại bình thơng h1 nằm mặt phẳng ngang so với điểm B Gọi h2 chiều cao cột chất lỏng có trọng lượng riêng d2, h1 chiều cao cột chất lỏng d1 tính A B tới điểm A Ta có: + áp suất A là: pA = d1h1 + áp suất B là: pB = d2h2 pA = pB ⇒ d1h1 = d2h2 (1) * Mặt khác, tiết diện hai bình nên chất lỏng nhánh chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d2 hạ xuống đoạn ∆h chất lỏng nhánh lại dâng lên đoạn ∆h Từ ta có: H + h1 H + ∆h ⇒ h = 2 d1 từ (1) (2) suy ra: h = 2d − d H h1 = 2∆h h = (2) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 d Vậy, chiều cao cột chất lỏng có trọng lượng riêng d2 h = 2d − d H * Giả sử A vị trí xuất phát ban dầu Khi người A xe đạp hết vòng (trở lại điểm A) người đi đến vị trí B cách A khoảng B AB = v1t’ (trong t’ thời gian người xe đạp hết vòng trở lại điểm A, A1 t’ = 1800:6 = 300(s)) Giả sử A1 vị trí gặp lần thứ nhất, t khoảng thời gian 0,25 0,5 45 để người từ B đến A1 (người xe đạp tứ A đến A1) * Ta có: AA1 = AB + BA1 hay: v2t = v1t’ + v1t; (t’ = 300s) ⇒t= v1 t ' 1,5.300 ;t = = 100(s) v − v1 − 1,5 Như vậy, thời điểm gặp lần thứ là: t1 = t’ + t; t1 = 300 + 100 = 400(s) vị trí gặp cách A: S1 = v2t; S1 = 6.100 = 600(m) * Gọi vị trí gặp thứ hai A2, giải toán tương tự với điểm xuất phát A1, ta có thời điểm gặp thứ hai là: t2 = 400s + 400s = 800s vị trí A2 cách A là: S2 = 600 + 600 = 1200(m) * Tương tự với vị trí A3: t3 = 400 + 400 + 400 = 1200(s) S3 = 600 + 600 + 600 = 1800(m) t3 = 1200s thời gian người đi hết vòng (trở lại điểm A) nên điểm gặp thứ tư rơi vào đầu vòng thứ hai người Vậy, người đi hết vòng gặp người xe đạp lần (Trừ điểm xuất phát) 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 Chó ý: NÕu häc sinh giải theo cách khác cho điểm tối đa PHỊNG DG – ĐT ĐỀ THI HSG VẬT LÍ LỚP ( Vòng 2) HUYỆN N MƠ (Thời gian làm bài: 120 phút – không kể thời gian giao đề) Bài 1(3,5 đ): Hai nhánh bình thơng chứa chất lỏng có tiết diện S Trên nhánh có pitton có khối lượng khơng đáng kể Người ta đặt cân có trọng lượng P lên pitton ( Giả sử không làm chất lỏng tràn ngồi) Tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh hệ đạt tới trạng thái cân học? Khối lượng riêng chất lỏng D Bài (4 đ): Trong bình nhiệt lượng kế chứa hai lớp nước Lớp nước lạnh lớp nước nóng Tổng thể tích hai khối nước thay đổi chúng sảy tượng cân nhiệt? Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình với mơi trường Bài 3(5,5 đ) Thả cục nước đá có mẩu thuỷ tinh bị đóng băng vào bình hình trụ chứa nước Khi mực nước bình dâng lên đoạn h = 11mm Cục nước đá ngập hoàn toàn nước Hỏi cục nước đá tan hết mực nước bình thay đổi nào? Cho khối lượng riêng nước Dn = 1g/cm3 Của nước đá Dđ = 0,9g/cm3 thuỷ tinh Dt = 2g/cm3 Bài 4(4 đ) Một lò sưởi giữ cho phòng nhiệt độ 200C nhiệt độ trời 50C Nếu nhiệt độ ngồi trời hạ xuống tới – 50C phải dùng thêm lò sưởi có cơng suất 0,8KW trì nhiệt độ phòng Tìm cơng suất lò sưởi đặt phòng lúc đầu? Bài 5(2 đ) Một nhà du hành vũ trụ chuyển động dọc theo đường thẳng từ A đến B Đồ thị chuyển động biểu thị hình vẽ (V vận tốc nhà du hành, x khoảng cách từ vị trí nhà du hành tới vật mốc A ) tính thời gian người chuyển động từ A đến B 46 (Ghi chú: v -1 = ) v Bài 6(2,5 đ) Hãy tìm cách xác định khối lượng chổi quét nhà với dụng cụ sau: Chiếc chổi cần xác định khối lượng, số đoạn dây mềm bỏ qua khối lượng, thước dây có độ chia tới milimet gói mì ăn liền mà khối lượng m ghi vỏ bao ( coi khối lượng bao bì nhỏ so với khối lượng chổi) Hết -HƯỚNG DẪN CHẤM Bài 1: ( 3,5 đ) Gọi h1 chiều cao cột chất lỏng nhánh khơng có pitton, h2 chiều cao cột chất lỏng nhánh có pitton Dễ thấy h1 > h2 Áp suất tác dụng lên điểm chất lỏng đáy chung nhánh gồm Áp suất gây nhánh khơng có pitton: P1 = 10Dh1 Áp suất gây nhánh có pitton: P2 = 10Dh2 + P S 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Khi chất lỏng cân P1 = P2 nên 10Dh1 = 10Dh2 + P S 1đ Độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh là: h1 – h2 = P 10 DS 1đ Bài 2: ( đ) Gọi V1; V2; V’1; V’2 thể tích nước nóng, nước lạnh ban đầu nước nóng, nước lạnh nhiệt độ cân độ nở co lại nước thay đổi 10C phụ thuộc vào hệ số tỷ lệ K thay đổi nhiệt độ lớp nước nóng nước lạnh ∆t1 ∆t2 V1 = V’1 + V’1K∆t1 V2 = V’2 - V’2K∆t2 Ta có V1 + V2 = V’1 + V’2 + K(V’1∆t1 - V’2∆t2) Theo phương trình cân nhiệt thì: m1C∆t1 = m2C∆t2 với m1, m2 khối lượng nước tương ứng điều kiện cân nhiệt, điều kiện nên chúng có khối lượng riêng Nên: V’1DC∆t1 = V’2DC∆t2 ⇒ V’1∆t1 – V’2∆t2 = Vậy: V1 + V2 = V’1 + V’2 nên tổng thể tích khối nước khơng thay đổi Bài 3: ( 5,5 đ) Gọi thể tích nước đá V; thể tích thuỷ tinh V’, V1 thể tích nước thu nước đá tan hoàn toàn, S tiết diện bình Vì ban đầu cục nước đá nên ta có: (V + V’)Dn = VDđ + V’Dt Thay số V = 10V’ ( 1) Ta có: V + V’ = Sh Kết hợp với (1) có V = 10Sh (2) 11 1đ 1đ 0,5 đ 1đ 0,5 đ 1đ 1đ 1đ Khối lượng nước đá khối lượng nước thu nước đá tan hết nên: DđV = Dn V1 ⇒ V1 = Dđ V = 0,9V Dn 1đ Khi cục nước đá tan hết thể tích giảm lượng V – V1 =V – 0,9V = 0,1V Chiều cao cột nước giảm lượng là: h’ = 0,1V 10 Sh.0,1 = = (mm) S S 11 Bài 4: ( đ) Gọi cơng suất lò sưởi phòng ban đầu P, nhiệt toả mơi 0,5 đ 1đ 1đ 47 trường tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ, nên gọi hệ số tỷ lệ K Khi nhiệt độ phòng ổn định cơng suất lò sưởi cơng suất toả nhiệt mơi trường phòng Ta có: P = K(20 – 5) = 15K ( 1) Khi nhiệt độ trời giảm tới -50C thì:(P + 0,8) = K[20 – (-5)] = 25K (2) Từ (1) (2) ta tìm P = 1,2 KW Bài 5: ( đ) Thời gian chuyển động xác định công thức: t = x = xv -1 v Từ đồ thị ta thấy tích diện tích hình giới hạn đồ thị, hai trục toạ độ đoạn thẳng MN.Diện tích 27,5 đơn vị diện tích Mỗi đơn vị diện tích ứng với thời gian giây Nên thời gian chuyển động nhà du hành 27,5 giây Bài 6: ( 2,5 đ) ( xem hình vẽ phía dưới) Bước 1: dùng dây mềm treo ngang chổi di chuyển vị trí buộc dây tới chổi nằm cân theo phương ngang, đánh dấu điểm treo trọng tâm chổi ( điểm M) Bước 2: Treo gói mì vào đầu B làm lại để xác đinh vị trí cân chổi ( điểm N) Bước 3: lực tác dụng tỷ lệ nghịch với cánh tay đòn nên ta có: Pc.l1 = PM.l2 ⇒ mc l1 = m l2 ⇒ mc = m.l l1 Từ xác định khối lượng chổi chiều dài đo thước dây 1,5 đ 1,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 1đ 0,5 đ 0,5 đ 1đ 0,5 đ + Nếu khơng có hình vẽ minh hoạ cho lời giải thể chất vật lý phương pháp thực nghiệm hợp lý cho điểm tối đa +Các lời giải khác với đáp án Nếu điểm tối đa 48 ... Aˆ + Bˆ + Cˆ = 180 0 180 ⇔ Aˆ + Aˆ + Aˆ = Aˆ = 180 ⇒ Aˆ = = 36 Bˆ = Cˆ = Aˆ = 72 BÀI TẬP VẬT LÍ Câu 1: Một động tử xuất phát từ A chuyển động thẳng B cách A 120m với vận tốc 8m/s Cùng lúc động... – 3.10 10 = 0,0 18( N) Khối lợng sợi dây bị kéo lên : m2 = 0,0 18 = 0,00 18 (kg) = 1,8g 10 Chiều dài sợi dây bị kéo lên l = 1 ,8. 10 = 18( m) * Câu 10 : C Khi rơi khơng khí từ C đến D vật chịu tác dụng... F2 + 10 +P ịh> ịh> ằ 0 ,8( 3)m 0,02.10000 SD Vậy mực nớc bể phải dâng lên đến phần phao ngập nớc vợt q 8, 4cm vòi nớc bị đóng kín BÀI TẬP VẬT LÍ * Câu 12: F1 F2 P a) P b) Một vật có trọng lượng P