Tính công của lực cần thiết để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ ?(Bỏ qua sự thay đổi mực nước trong hồ).. Nêu các đặc điểm của ảnh vừa vẽ.[r]
(1)UBND HUYỆN NAM SÁCH
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ OLYMPIC GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI HUYỆNNĂM HỌC 2012 - 2013 MÔN: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 phút (khơng tính thời gian giao đề)
Câu (2,0 điểm): Lúc 30 phút sáng người xe gắn máy từ thành phố A đến thành phố B cách 195km, với vận tốc v1= 40km/h Lúc
7 xe tơ từ B phía A với vận tốc v2= 60km/h
a/ Hỏi hai xe gặp lúc cách A km?
b/Trên đường có người xe đạp, lúc cách hai xe Biết người xe đạp khởi hành lúc 7h Tính vận tốc người xe đạp?
Câu (1,0 điểm): Một bình thơng có chứa nước Hai nhánh bình có kích thước Đổ vào nhánh bình lượng dầu có chiều cao 18 cm Biết trọng lượng riêng dầu 8000 N/m3, trọng lượng riêng của
nước 10000 N/m3 Hãy tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh của
bình?
Câu (1,5 điểm): Một cầu đặc nhơm, ngồi khơng khí có trọng lượng 1,458N Người ta khoét lõi cầu phần hàn kín lại Sau thả vào nước, ta thấy cầu nằm lơ lửng Hãy tính thể tích lỗ khoét?
Biết dnhôm = 27000N/m3, dnước =10000N/m3
Câu (2,0 điểm): Một khối sắt có khối lượng m nhiệt độ 1500C thả
vào bình nước có khối lượng M khơng đổi nhiệt độ nước tăng từ 200C lên 600C Thả tiếp vào nước khối sắt thứ hai có khối lượng
m
có nhiệt độ ban đầu 1000C nhiệt độ sau nước có cân bằng
nhiệt? Biết nhiệt dung riêng nước sắt c1 = 4200J/kg.K,
c2 = 460J/kg.K Coi có trao đổi nhiệt khối sắt nước.
Câu (2,0 điểm): Một khối gỗ hình hộp chữ nhật, tiết diện đáy S= 150cm2, cao h = 30cm thả hồ nước cho khối gỗ thẳng
đứng Mực nước hồ có độ sâu L = 100cm Tính cơng lực cần thiết để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ?(Bỏ qua thay đổi mực nước hồ) Biết trọng lượng riêng nước gỗ d1=10000N/m3 ,
d2=8000N/m3
Câu (1,5 điểm): Một vật sáng có dạng đoạn thẳng AB đặt trước gương phẳng giới hạn mặt PQ ( hình vẽ)
a, Hãy vẽ ảnh A’B’ AB Nêu đặc điểm ảnh vừa vẽ
b, Xác định (gạch chéo) vùng đặt mắt trước gương để quan sát tồn ảnh AB
Hết
P Q
B A
(2)Họ tên học sinh: SBD: UBND HUYỆN NAM SÁCH
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI GIAO LƯU HỌC SINH GIỎI HUYỆN NĂM HỌC 2012-2013
MÔN: VẬT LÝ
Câu Nội dung đáp án Điểm
Câu
a Gọi t (h) thời gian xe máy Thời gian ô tô : t - 0,5 (h)
Quãng đường mà xe gắn máy : s1= v1.t = 40.t
Quãng đường mà ô tô : s2= v2.(t - 0,5) = 60.(t- 0,5)
Quãng đường tổng cộng mà hai xe đến gặp AB = s1 + s2
AB = 40 t + 60 (t - 0,5) 195 = 40t + 60t - 30
100t = 225 t = 2,25 (h)
Thời điểm hai xe gặp
6,5 + 2,25 = 8,75(h) = 8h 45phút
s1=40 2,25 = 90 (km)
Vậy xe gặp vị trí cách A: 90km cách B: 105 km
0,25
0,25 0,25
0,25 b Vị trí ban đầu người lúc h
Quãng đường mà xe gắn máy đến thời điểm t = 7h AC = s1 = 40.( - 6,5 ) = 20 (km)
Khoảng cách người xe gắn máy người ôtô lúc
CB =AB - AC = 195 - 20 =175(km) Do người xe đạp cách hai người nên:
DB = CD =
CB 175
87,5km
( D điểm xuất phát người xe đạp)
Do xe ôtô có vận tốc v2=60km/h > v1 nên người xe
đạp phải hướng phía A
Vì người xe đạp cách hai người kia, nên họ phải gặp điểm G cách B 105km lúc 8giờ 45 phút Nghĩa thời gian người xe đạp là:
t = 8,75 - = 1,75giờ = 45 phút
Quãng đường là:DG = GB - DB = 105 - 87,5
0,25
0,25
A
B
G D
(3)= 17,5 km Vận tốc người xe đạp
v3 =
DG 17,5
10km / h t 1,75
0,25 0,25
Câu
+ Gọi h độ cao chênh lệch mực chất lỏng nhánh bình
+ Gọi A B hai điểm có độ cao so với đáy bình nằm hai nhánh
+ Ta có : áp suất A B cột chất lỏng gây nhau:
PA = PB
Hay dd 0,18 = dn (0,18 - h) 8000 0,18 = 10000 (0,18 - h) 1440 = 1800 - 10000.h => 10000.h = 360
=> h = 0,036 (m) = 3,6 ( cm)
Vậy : Độ cao chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh : 3,6 cm
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu
Thể tích tồn cầu đặc là: V= dP
nhom
=1,458
27000=0,000054=54 cm
Gọi thể tích phần đặc cầu sau khoét lỗ V' Để cầu nằm lơ lửng nước trọng lượng cầu phải cân với lực đẩy acsimet:
P’ = FA
dnhom.V’ = dn.V
⇒ V’= dn d V nhom
=10000 54
27000 =20 cm
Vậy thể tích phần nhơm bị kht là: 54cm3 - 20cm3 = 34
cm3
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu Sau thả khối sắt thứ đến cân nhiệt xảy
ra, ta có phương trình cân nhiệt: Mc1 (60 – 20) = mc2
(150 – 60)
0,25 0,25 B
A
(4)
1
2,25
Mc
mc (1)
Sau thả khối sắt thứ nhất, cân nhiệt, nhiệt độ 600C < t
2=1000C khối sắt thứ hai tỏa nhiệt
Giả sử nhiệt độ cuối t ( t >600C).
Do có trao đổi nhiệt khối sắt nước nên coi đến có cân nhiệt cuối hai khối sắt tỏa nhiệt nên ta có pt:
Mc1 (t – 20) = mc2 (150 – t)+
2(100 )
2
mc t
Mc1 (t – 20) = mc2 (200 – 1,5t)
1
(t 20) 200 1,5
Mc t
mc
(2) Thay (1) vào (2) ta có: 2,25.(t-20) =200-1,5t
t = 65,330C ( thỏa mãn đk t)
Vậy nhiệt độ sau nước : 65,330C
0,25
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Câu Trọng lượng gỗ
P= S.h.d2 = 150 30 10-6 8000 =36N
Lực đẩy Acsimet lên gỗ chìm hồn tồn
FA(max) = S.h.d1 = 150 30 10-6 10000 =45N
Khi gỗ cân P =FA
thể tích phần chìm gỗ Vc = P/d1 = 4.V/5
Chiều cao phần gỗ chìm nước Vc/S = 24cm chiều cao nhô mặt nước x=6cm
Công nhấn chìm gỗ xuống đáy chia làm giai đoạn Giai đoạn 1: Nhấn từ vị trí đầu đến mặt gỗ ngang mặt nước, lực nhấn tăng dần từ FA(mac) –P
lực nhấn Tbình FTB = (FA(mac) –P)/2 = 9/2= 4,5N
Công sinh A1= FTB x = 4,5 0,06 = 0,27 J
Giai đoạn 2: Nhấn gỗ chạm đáy, lực nhấn không đổi là:
F= FA(mac) –P = 9N
Quãng đường di chuyển lực:
S = L- h = 100-30 = 70cm = 0,7m
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
(5)Công sinh A2 = F.S = 0,7 = 6,3 J
Công tổng cộng A = A1+ A2 = 0,27 + 6,3 = 6,57 J
0,25
Câu
Vẽ ảnh A’B’
A’B’ ảnh ảo có độ lớn vật AB đối xứng với vật qua gương
Vẽ vùng nhìn thấy A’ Vẽ vùng nhìn thấy B’
Xác định vùng nhìn thấy tồn A’B’( gạch chéo)
0,25 0,25
0,25 0,25 0,5 Lưu ý: Học sinh giải theo cách khác mà cho điểm tối đa
Hết
P Q
B A
A ’