Tính chiều dài của sợi dây được kéo lên khi quả bóng đứng cân bằng trong không khí.. Cho rằng thể tích quả bóng và khối lượng riêng của không khí không thay đổi khi quả bóng bay lên.[r]
(1)Thcs Sơn hải §Ò thi häc sinh giái N¨m häc: 2010 - 2011 M«n: VËt LÝ - Líp Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề) * C©u 1: Khi xuôi dòng sông, ca nô đã vượt bè điểm A Sau thời gian t = 60phút, ca nô ngược lại và gặp bè điểm cách A phía hạ lưu khoảng l = 6km Xác định vận tốc chảy dòng nước Biết động ca nô chạy với cùng chế độ hai chiều chuyển động * C©u 2: Một người có khối lượng 60kg ngồi trên xe đạp có khối lượng 15kg Diện tích tiếp xúc lốp xe và mặt đất là 30cm2 a) Tính áp suất khí tối thiểu phải bơm vào bánh xe, biết trọng lượng người và xe phân bố sau: lên bánh trước và lên bánh sau b) Xác định vận tốc tối đa người đạt đạp xe Biết hệ số ma sát xe và đường là 0,2 Công suất tối đa người đạp xe là 1500 J/s * C©u 3: Mét qu¶ bãng bay cña trÎ em ®îc thæi phång b»ng khÝ Hi®r« cã thÓ tÝch 4dm3 Vá bóng bay có khối lượng 3g buộc vào sợi dây dài và có khối lượng 1g trên 10m Tính chiều dài sợi dây kéo lên bóng đứng cân không khí Biết khối lượng 1lít không khí là 1,3g và lít Hđrô là 0,09g Cho thể tích bóng và khối lượng riêng không khí không thay đổi bóng bay lên * C©u Một bình chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d0 , chiều cao cột chất lỏng bình là h0 Cách phía trên mặt thoáng khoảng h1 , người ta thả rơi thẳng đứng vật nhỏ đặc và đồng chất vào bình chất lỏng Khi vật nhỏ chạm đáy bình đúng là lúc vận tốc nó không Tính trọng lượng riêng chất làm vật Bỏ qua lực cản không khí và chất lỏng vật * C©u5: Một thiết bị đóng vòi nước tự động bố trí hình vẽ Thanh cứng AB cã thÓ quay quanh mét b¶n lÒ ë ®Çu A §Çu B g¾n víi mét phao lµ mét hép kim loại rỗng hình trụ, diện tích đáy là 2dm2, trọng lượng 10N Một nắp cao su đặt C, AB nằm ngang thì n¾p ®Ëy kÝn miÖng vßi AC = B C A BC Lop8.net (2) áp lực cực đại dòng nước vòi lên nắp đậy là 20N Hỏi mực nước lên đến đâu thì vòi nước ngừng chảy Biết khoảng cách từ B đến đáy phao là 20cm Khối lượng AB không đáng kể Đáp án * C©u1 : 2đ Gọi v1 là vận tốc dòng nước (chiếc bè) A C v1 D v v1 B v là vận tốc ca nô nước đứng yên Khi đó vận tốc ca nô: l - Khi xu«i dßng : v + v1 - Khi ngược dòng: v – v1 Giả sử B là vị trí ca nô bắt đầu ngược, ta có: AB = (v + v1)t Khi ca n« ë B gi¶ sö chiÕc bÌ ë C th×: AC = v1t Ca nô gặp bè ngược lại D thì: l = AB – BD (Gọi t/ là thời gian ca nô ngược lên gặp bè) l = (v + v1)t – (v – v1)t/ (1) MÆt kh¸c : l = AC + CD l = v1t + v1t/ (2) 1đ Tõ (1) vµ (2) ta cã (v + v1)t – (v – v1)t/ = v1t + v1t/ vt + v1t –vt/ + v1t/ = v1t + v1t/ vt = –vt/ t = t/ (3) Thay (3) vµo (2) ta cã : l = v1t + v1t v1 = l 3(km/h) 2t 1đ * C©u 2: 2đ a) ¸p suÊt khÝ cña b¸nh xe b»ng ¸p suÊt cña xe lªn mÆt ®êng m.10 75.10 N bánh trước : ptr = 27778 S 3.0,003 m m.10 2.75.10 N 55554 ë b¸nh sau : ps = S 3.0,003 m 1đ b) Lực kéo xe chuyển động là : FMS = k.m.10 = 0,2.75.10 = 150(N) Vận tốc tối đa xe đạp là : v = P 1500 10(m / s ) = 36km/h F 150 1đ * C©u : 2đ Khi c©n b»ng lùc ®Èy ¸csimet FA cña kh«ng khÝ t¸c dông lªn qu¶ bãng b»ng tæng trọng lượng : P0 vỏ bóng; P1 khí hiđrô và P2 phần sợi dây bị kéo lên FA = P + P + P d2V = P0 + d1V + P2 Suy trọng lượng P2 phần sợi dây bị kéo lên là: P2 = d2V - d1V - P0 Lop8.net (3) P2 = 4.10-3(1,3 – 0,09).10 – 3.10-3.10 = 0,018(N) 1đ = V(d2 – d1) – P0 = V (D1 – D2).10 – P0 0,018 Khối lượng sợi dây bị kéo lên là : m2 = 0,0018 (kg) = 1,8g 10 ChiÒu dµi sîi d©y bÞ kÐo lªn lµ l = 1,8.10 = 18(m) 1đ * C©u : 2đ C Khi rơi không khí từ C đến D vật chịu tác dụng cña träng lùc P C«ng cña träng lùc trªn ®o¹n CD = P.h1 h1 đúng động vật D : A1 = P.h1 = Wđ D Tại D vật có động Wđ và có so với đáy b×nh E lµ Wt = P.h0 FA VËy tæng c¬ n¨ng cña vËt ë D lµ : h0 W® + Wt = P.h1 + P.h0 = P (h1 +h0) 1đ P Từ D đến C vật chịu lực cản lực đẩy Acsimet FA: FA = d.V Công lực đẩy Acsimet từ D đến E là E A2 = FA.h0 = d0Vh0 Từ D đến E tác động lực cản là lực đẩy Acsimet nên động và vật giảm đến E thì Vậy công lực đẩy Acsimét tổng động n¨ng vµ thÕ n¨ng cña vËt t¹i D: P (h1 +h0) = d0Vh0 dV (h1 +h0) = d0Vh0 d h0 d= 1đ h1 h0 * C©u 5: 2đ Trọng lượng phao là P, lực đẩy AcsimÐt t¸c dông lªn phao lµ F1, ta cã: F C B F1 = V1D = S.hD 0.25đ A Víi h lµ chiÒu cao cña phÇn phao ngËp nước, D là trọng lượng riêng nước F2 Lùc ®Èy tæng céng t¸c dông lªn ®Çu B lµ: F = F1 – P = S.hD – P (1) 0.25đ h áp lực cực đại nước vòi tác dụng lên nắp là F2 đẩy cần AB xuống Để nước ngừng chảy ta phải có tác dụng lực F trục quay A lớn tác dụng lực F2 A: F.BA > F2.CA (2) 0.5đ Thay F ë (1) vµo (2): BA(S.hD – P) > F2.CA BiÕt CA = F BA Suy ra: S.hD – P > 3 Lop8.net (4) F2 20 P 10 3 h> h> 0,8(3)m SD 0,02.10000 1đ Vậy mực nước bể phải dâng lên đến phần phao ngập nước vượt quá 8,4cm thì vòi nước bị đóng kín Lop8.net (5)