a) Đầu thanh được đặt thẳng đứng chịu tác dụng của một lực F = 200N theo phương ngang... Tìm lực căng của dây AC. Biết AB = BC..[r]
(1)PHÒNG GD-ĐT HƯƠNG TRÀ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN TRƯỜNG THCS HƯƠNG TOÀN NĂM HỌC 2010 - 2011
MÔN: VẬT LÝ 9 (Thời gian: 150 phút) Bài 1: Một AB có trọng lượng P = 100N hình vẽ
a) Đầu đặt thẳng đứng chịu tác dụng lực F = 200N theo phương ngang
Tìm lực căng dây AC Biết AB = BC
b) Sau người ta đặt nằm ngang gắn vào tường nhờ lề B Tìm lực căng dây AC lúc (AB = BC)
Bài 2: Một người muốn cân vật tay khơng có cân, mà có cứng có trọng lượng P = 3N, cân có khối lượng 0,3kg Người đặt lên điểm tựa O Treo vật vào đầu A Khi treo cân vào đầu B thấy hệ thống cân nằm ngang Đo khoảng cách điểm: OA = 14l ; OB = 12l Xác định khối lượng vật cần cân Bài 3: Thả cục đá lạnh khối lượng m1 = 900g vào m2 = 1,5kg nước nhiệt độ t2; t2 = 60C
Khi có cân nhiệt lượng nước bình 1,47kg Xác định nhiệt độ ban đầu cục nước đá biết:
C1 nước đá 210J/kg.K
C2 nước 4200J/kg.K
λ = 3,4.105J/kg.K
Bài 4: Có hai loại điện trở R1 = Ω ; R2 = Ω Hỏi phải chọn loại cái, để ghép
nối tiếp đoạn mạch có điện trở R = 55 Ω Bài 5: Cho mạch điện hình vẽ:
R1 = R2; R3 = 3R2
Hiệu điện tồn mạch U khơng đổi Điện trở ampe kế khơng đổi Khi K mở R4 tiêu thụ công suất cực đại Ampe kế 1A
a) Xác định số ampe kế K đóng
b) Với U = 150V, xác định công suất tiêu thụ R4
khi K mở K đóng
A C
B C
A
A A R4
R2 R3
R1 K
+ _
U
(2)ĐÁP ÁN: Bài 1:
a) Thanh chịu tác dụng lực F T (do lực P qua điểm quay B nên không ảnh hưởng đến quay
Quy tắc cân bằng: F.AB = T.BH (BH = AB √2
2 )
Từ đó: T=AB BH ⋅F=
2
√2⋅F=200√2 (N) b) Phương trình:
P.OB = T.BH ( OB=AB
2 ) ⇒T=OB
BH ⋅P= P
√2=50√2 (N) Bài 2:
Các lực tác dụng lên AC
Trọng lực P1; P2 vật treo A B
Trọng lượng P đặt trung điểm thanh: OI=l Phương trình cân lực: P1.OA = P.OI + P2.OB
Suy ra: P1=P OI+P2 OB
OA VỚI p = 10.m
P2 = 10.0,3 = 3N
P1= 3.1
4l+3 2l 4l
=9 (N)
khối lượng vật m= P
10=0,9 (kg)
Bài 3: Khối lượng nước có cân nhiệt giảm tức có phần nước: m = 1,5 - 1,47 = 0,03 (kg) bị đông đặcthành đá Vậy nhiệt độ chung hệ là: t = 00C.
Gọi t1 nhiệt độ ban đầu cục nước đá Nhiệt lượng thu vào đến có cân nhiệt:
Q1 = m1.c1(t - t1)
Nhiệt lượng nước toả ra: Q2 = m2.c2 (t2 - t)
Nhiệt lượng toả m = 0,03kg nước đơng đặc hồn tồn thành đá: Q3 = λ m
Khi cân nhiệt: Q1 = Q2 + Q3
⇔t1=−λ.m+m2.c2.t2 m1.c1
=−25,40C
Bài 4: Gọi số loại điện trở loại x y (x; y nguyên dương) Ta có: 3x + 5y = 55
A B C
F P T H
B C
A P
T H O
P1 P P2
(3)⇒y=55−3x
5 =11− 5x Đặt x = 5t y = 11 - 3t (t 0¿ y = 11 - 3t 0¿ ⇒t ≤11
3 =3,67 0≤t ≤3,67
x, y nguyên dương, ta chọn t = 0, 1, 2, Vậy có bốn phương án chọn:
t = x = 0; y = 11 t = x = 5; y = t = x = 10; y = t = x = 15; y = Bài 5:
Khi K mở, mạch vẽ lại: Tổng trở mạch:
Rtm=R1+ R23.R4 R23+R4 R+ RR4
4R+R4=
4R2+5 RR4 4R+R4 Cường độ dòng điện:
I= U Rtm=
U(4R+R4)
4R2+5 RR4=IA=1 (A) (1) Cường độ dòng điện qua R4 là:
4R+5R4¿2 ¿ ⋅R4=16U
2
25R4+ 16R2
R4 +40R ¿
¿ P4=I42R4=
16U2 ¿
Xem R4 thay đổi thấy công suất R4 cực đại khi: 25R4=16R
R4 ⇒R40,8R Từ (1) ta có: U(4R+0,8R)
4R2
+5R.0,8R=1⇒U= R Khi K đóng, ta có:
Tổng trở:
R134=R4+R13=0,8R+3R
4 =1,55R Dòng qua mạch chính:
I13=I123= U R134=
U 1,55R=
100 93 (A) Số ampe kế:
A R1 R4
R3
R2
R4
A
A
R2 R3
R1
+ _
(4)I'A
=I1=U1 R1
=U13 R1 =
I13.R13 R1 =
100
93 ⋅0,75= 75 93 (A) b)Ta có:
R=3
5U=0,6 150=90(Ω) Khi K mở:
150¿2 ¿ ¿
P4max=U
2
5R=¿
(w)
P4max= U42
R4⇒U4=√P4max.R4=60(V) Khi K đóng:
I4=I13=100 93 (A) Do đó: P4=I4
2
≈83,25W
U4=I4