Bài giảng TL BD HSG VLI 9

D 1 D 2 ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN MÔN VẬT LÝ NĂM 2004. Câu 1: Trong các cửa hàng lớn thường có những băng chuyền để đua khách đi.Một người nếu đứng trên băng chuyền để nó đưa đi từ một quầy hàng này sang một quầy hàng khác thì mất một thời gian t 1 = 2phút, còn nếu người đó tự bước đi trên sàn nhà thì mất thời gian t 2 = 3phút.Hỏi nếu người ấy đi đúng như vậy trên băng chuyền (xuôi chiều băng chuyền chuyển động) thì mất bao lâu để đi được quảng đường giữa hai quầy hàng đó. Câu 2: Hai quả cầu bằng nhôm cùng khối lượng được treo vào hai đầu A,B của một thanh mảnh (khối lượng của thanh không đáng kể). Thanh được giữ thăng bằng nhờ một dây mắc vào điểm giữa O của AB.Biết OA = OB = 25cm.Nhúng quả cầu ở đầu B vào nước,thanh AB mất thăng bằng.Để thanh thăng bằng trở lại phải dời điểm treo về O’.Tính OO’? Cho khối lượng riêng của nước và nhôm lần lượt là D 1 = 2700kg/m 3 ; D 2 = 1000kg/m 3 . Câu 3: Trước hai gương phẳng G 1 ,G 2 đặt quay G 1 .S A mặt phản xạ vào nhau có một màn chắn cố định với khe AB và một điểm sáng S B (Hình vẽ). Hãy vẽ một chùm sáng phát ra từ S,sau khi phản xạ lần lượt qua G 1 ,G 2 G 2 thì vừa vặn lọt qua khe AB. Câu 4: Thả một quả cầu thép có khối lượng m 1 = 2kg ở nhiệt độ t 1 = 600 0 C vào một hổn hợp nước và nước đá ở 0 0 C. Hổn hợp có khối lượng tổng cộng là m 2 = 2kg. Tính khối lượng nước đá có trong hổn hợp.Biết nhiệt độ cuối cùng của hổn hợp là t = 50 0 C. Nhiệt dung riêng của thép C 1 = 460J/kgđộ; của nước C 2 = 4200J/kgđộ; nhiệt nóng chảy của nước đá λ = 3,4.10 5 J/kg. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HUYỆN MÔN VẬT LÝ NĂM 2007. Câu 1: Một người đi xe đạp từ A đến B dự định mất 4 giờ.Do nữa quảng đường sau người đó tăng tốc thêm 3km/h nên đến sớm hơn dự định 20 phút. Tính vận tốc dự định và quảng đường AB? Câu 2: V Số chỉ của các vônkế V 1 và V 2 trong hình vẽ lần lượt là 5V và 13V. Hãy cho biết: a. Số chỉ của vônkế là bao nhiêu? Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện khi đó là bao nhiêu A b. Ampe kế chỉ 1A thì dòng điện qua Đ 1 và Đ 2 là bao nhiêu? c. Khi công tắc K ngắt, số chỉ các vônkế và Ampekế là bao V 1 V 2 nhiêu?Coi nguồn điện là chiếc pin còn mới. Câu 3: Hai bình thông nhau chứa một chất lỏng không hòa tan trong nước có trọng lượng riêng 12700N/m 3 .Người ta đổ nước vào một bình tới khi mặt nước cao hơn 30cm so với mặt chất lỏng trong bình ấy.Hãy tìm chiều cao của cột chất lỏng ở bình kia so với mặt ngăn cách giữa hai chất lỏng? Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m 3 . Câu 4. Cho hai gương phẳng AB và CD A B đặt quay mặt sáng vào nhau như hình vẽ.Trình bày cách vẽ một tia *S 1 sáng từ S 1 đến gương AB tại I, * S 2 phản xạ đến gương CD tại J rồi truyền đến S 2 . C D Câu 5: Tại sao hai quả cầu kim loại nhiễm điện trái dấu lại tác dụng lên nhau một lực lớn hơn khi là chúng nhiễm điện cùng dấu (với cùng điều kiện như nhau về vị trí và độ lớn điện tích của hai quả cầu). ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ 9 NĂM HỌC 2005 VÒNG 1 K Câu 1. Cho mạch điện như hình 1.Biết các V 1 vônkế giống nhau và V 1 chỉ 7V, V 2 chỉ 3V,R 0 = 300 Ω ; điện trở M A N của Ampekế không đáng kể. R 0 R 0 a.Tìm điện trở của các vônkế? b.Số chỉ của Ampekế? V 2 Hình 1. Câu 2: Cho hệ gương phẳng G 1 và G 2 được G 2 bố trí như hình 2.Hãy nêu cách vẽ và vẽ tia sáng xuất phát từ điểm A sau .B hai lần phản xạ thì qua điểm B. .A G 1 Hình 2. Câu 3: Hãy lập phương án xác định khối lượng riêng của dầu nhờn với các dụng cụ sau:Một ống thủy tinh chữ U,một phểu nhỏ,một cốc đựng nước (đã biết khối lượng riêng),một chai đựng dầu nhờn và một thước đo chiều dài. Câu 4: Một chiếc ca nô đi từ A đến B xuôi dòng nước mất thời gian là t 1 ,đi từ B trở về A ngược dòng nước mất thời gian là t 2 . Nếu ca nô tắt máy và trôi theo dòng nước thì nó đi từ A đến B mất thời gian là bao lâu ? ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ 9 NĂM HỌC 2005 VÒNG 2. Câu 1. Cho hệ cơ cân bằng như hình 1.Khối lượng của ròng rọc và dây không đáng kể.Dây không giãn.Bỏ qua ma sát. Biết góc α = 30 0 ;m = 1kg. Hãy xác định khối lượng M? M α m Hình 1. Câu 2. Cho mạch điện như hình 2 .Biết U = 60V; R 1 = 10 Ω ; R 2 = R 5 = 20 Ω ; R 3 = R 4 = 40 Ω ,điện trở vônkế rất lớn.Bỏ qua điện trở các dây nối. a.Hãy tìm số chỉ của vônkế? R 2 P R 3 b.Nếu thay vônkế bằng một bóng đèn có dòng điện định mức là V I d = 0,4A mắc vào haiđiểm P và Q R 4 R 5 của mạch điện thì bóng đèn sáng Q bình thường.Hãy tìm điện trở của R 1 bóng đèn? U Hình 2. Câu 3. Một điểm sáng S chiếu tới tâm O một gương phẳng nhỏ một tia sáng nằm ngang. Tia phản xạ in trên tường một vệt sáng ở độ cao h = 100cm so với tia tới.Tường cách tâm O một khoảng l = 3 m.(Hình 3) a.Xác định góc tới của tia sáng. S b.Người ta quay gương quanh một trục đi O qua O,vuông góc với mặt phẳng tới,thì Hình 3. thấy vệt sáng trên tường ở vị trí cách vệt sáng cũ 200cm,ở phía trên.Xác định góc quay của gương. Câu 4: Dùng một ca nước nhỏ múc nước nóng đổ vào một nhiệt lượng kế.Sau khi đổ ca thứ nhất nhiệt độ trong nhiệt lượng kế tăng lên 5 0 C.Sau khi đổ thêm ca thứ hai nhiệt độ tăng thêm 3 0 C.Nếu đổ thêm cùng một lúc 10 ca nữa thì nhiệt độ trong nhiệt lượng kế tăng thêm bao nhiêu? Bỏ qua mọi mất mát nhiệt. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ 9 NĂM HỌC 2006 VÒNG 1 Câu 1. Cho mạch điện như hình vẽ 1.Biết U = 6V , bóng đèn có điện trở R d = 2,5 Ω và hiệu M C N điện thế định mức U = 4,5V,MN là một dây điện trở đồng chất có tiếy diện đều . Bỏ qua điện trở của dây dẫn và ampekế. a.Ampekế chỉ 2A, đèn sáng bình thường, A hãy xác định tỷ số MC/CN. b.Thay đổi C đến vị trí sao cho CN = 4MC. Khi đó Ampekế chỉ bao nhiêu?Độ sáng U của bóng đèn thay đổi nhự thế nào? Hình 1. Câu 2: Người ta nấu sôi 2kg nước ở nhiệt độ 27 0 C bằng một ấm nhôm tốn một nhiệt lượng là 629260J. Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200J/kg.độ và 880J/kg.độ.Tính khối lượng của ấm? Câu 3: Khi đi xuôi dòng sông,một chiếc ca nô đã vượt một chiếc bè trôi trên sông tại điểm A,đến điểm M thì ca nô quay lại và gặp chiếc bè tại điểm B cách A về phía hạ lưu một khoảng AB = 6Km.Cho biết thời gian giữa hai lần ca nô và bè gặp nhau là t = 60 phút.Xác định vận tốc chảy của nước. Biết rằng vận tốc của ca nô so với nước là như nhau ở cả hai chiều chuyển động. Câu 4: Một miếng gỗ hình lập phương có cạnh 10cm được thả vào một chậu nước (Hình 2).Biết khối lượng riêng của gỗ và nước lần lượt là 800kg/m 3 và 1000kg/m 3 . a.Hãy xác định các lực tác dụng lên gỗ? b.Miếng gỗ ngập sâu trong nước bao nhiêu? Hình 2. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ 9 NĂM HỌC 2006 VÒNG 2. Câu 1. Một bình có hai đáy được đặt thẳng đứng diện tích các đáy là S 1 ,S 2 .Trong bình có hai pít tông nhẹ có khối lượng không đáng kể được nối với nhau bằng một sợi dây h không giản có chiều dài h (Hình 1). Giữa hai píttông chứa đầy nước có khối lượng riêng D n . a.Phân tích các lực tác dụng lên pittông? b.Tìm sức căng của sợi dây khi các pittông cân bằng? Hình 1. Câu 2. Cho hệ hai gương phẳng hợp với nhau một G 1 góc 60 0 (Hình 2).Mặt phản xạ của hai gương hướng vào nhau.Một điểm sáng A nằm trong khoảng hai gương và cách đều hai gương. A Hãy tìm số ảnh của A cho bởi hệ hai gương O và xác định vị trí của chúng qua hình vẽ. G 2 Hình 2. Câu 3. Cho mạch điện như hình 3.R =10 Ω , 3 U MN = 12V.Hiệu điện thế giữa chốt R 1 2 và 0 là 6V và giữa chốt 3 và 1 là 10V.Hai trong ba điện trở R 1 ,R 2 ,R 3 2 bằng nhau .Hãy xác định giá trị của U MN R R 2 điện trở chưa biết đó. 1 R R R 3 Câu 4. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết 0 R 1 = 4 Ω , R 2 = R 4 = 6 Ω , U = 7,8V. Hình 3. Bỏ qua điện trở của dây nối,khóa K. R 1 R 3 a.Khi K mở,cường độ dòng điện đi qua điện trở R 1 lớn gấp hai lần K cường độ dòng điện đi qua R 2 .Tính R 3 ? R 2 R 4 b.Đóng khóa K.Tính cường độ dòng điện đi qua mỗi điện trở và đi qua khóa K U ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ 9 NĂM 2007(VÒNG 1) Câu 1. Một thỏi nhôm hình trụ,tiết diện S = 0,5cm 2 ,chiều dài a = 10cm được treo vào một thanh đồng chất tiết diện đều,khối lượng thanh m = 40g. đặt thanh lên thành một chiếc cốc có nước (hình 1).Khi đạt được trạng thái cân bằng,thì thỏi nhôm ngập một nữa trong nước. a. Mô tả các lực tác dụng lên thỏi nhôm và thanh đồng. Hình 1 b. Hãy xác định xem điểm tựa chia thanh thành các phần có tỷ lệ chiều dài l 1 :l 2 bằng bao nhiêu?Biết khối lượng riêng của nhôm,nước lần lượt là D 1 = 2,7g/cm 3 ,D 0 = 1g/cm 3 . Câu 2. R 1 R 2 Một hộp đen có ba điểm nối ra A,B,C,trong A B đó có 3 điện trở R 1 ,R 2 ,R 3 ,mắc hình sao như hình vẽ 2.Hãy trình bày phương án xác định R 3 giá trị của các điện trở đó bằng các dụng cụ sau: nguồn điện,vôn kế ,ampekế và các dây nối. C Hình 2. Câu 3. Đ 1 C Cho một mạch điện như hình 3,trong đó các bóng đèn đều có điện trở là R d =8 Ω . a.Tính điện trở của đoạn mạch AB và AC. Đ 2 Đ 3 Đ 4 b.Nối hai điểm A và B với hiệu điện thế U = 10V.Tính công suất tiêu thụ của mỗi đèn và cho biết đèn nào sáng nhất đèn nào tối nhất? A Đ 5 B Hình 3. Câu 4: Trên các hình 4a và hình 4b: X 1 và X 2 là các quang trục,AB là vật sáng,A’B’ là ảnh của AB qua thấu kính L 1 ,L 2 . a.Xác định các thấu kính thuộc loại gì? b.Mô tả cách vẽ đường đi của tia sáng và vẽ để xác định vị trí của thấu kính và tiêu điểm của nó? A’ A A A’ B’ B X 1 B’ B X 2 Hình 4a. Hình 4b. ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ 9 NĂM HỌC 2007 VÒNG 2. Câu 1: Lúc 6 giờ, hai xe cùng xuất phát cùng hai điểm A và B cách nhau 24 Km, chíng chuyển động thẳng đều và cùng chiều từ A đến B.Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc 42 Km/h,xe thứ hai từ B với vận tốc 36Km/h. a. Tìm khoảng cách giữa hai xe sau 45 phút kể từ lúc xuất phát. b. Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và ở đâu? Câu 2: Có hai bình cách nhiệt.Bình 1 chứa m 1 =2kg nước ở nhiệt độ t 1 =20 0 C,bình 2 chứa m 2 =4kg nước ở t 2 =60 0 C.Người ta rót một lượng nước từ bình một sang bình 2,sau khi cân bằng nhiệt,người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1.Nhiệt độ cân bằng ở bình một lúc này là t’ 1 =22 0 C. a. Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t’ 2 của bình 2. b. Lặp lại thí nghiệm lần thứ 2 như trên,tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình. Câu 3: Cho các dụng cụ sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V, 2 bóng đèn có ghi Đ 1 (6V- 0,4A), Đ 2 (6V- 0,1A) và một biến trở R x . a. Hãy mắc chúng sao cho các bóng đèn sàng bình thường.Vẽ sơ đồ các cách mắc và tính điện trở của biến trở R x ở mỗi cách mắc. b. Nên sử dụng sơ đồ nào để đỡ hao phí điện năng? Câu 4. Cho một gương phẳng nằm ngang và một màng M đặt thẳng đứng.Trên gương phẳng đặt một khối trụ bằng gỗ có bán kính R , chiều dài L.Trục của khối trụ song song M với màn M.Biết chùm sáng mặt trời chiếu theo phương vuông góc với trục khối trụ và hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc 60 0 (hình 1). a.Hãy vẽ đường đi của các tia sáng giới hạn bóng tối trên màn do trụ gỗ gây ra và xác định kích thước bóng tối đó. R b.Cho khối trụ chuyển động tịnh tiến trên 60 0 mặt gương tới gần màn với vận tốc v. Hỏi bóng tối của nó trên màn chuyển động với vận tốc bao nhiêu? I. CHUYỂN ĐỘNG. Câu 1. Một người ra khỏi nhà vào buổi sáng khi kim giờ và kim phút chồng lên nhau và ở khoảng giữa số 7 và số 8.Khi người ấy quay về nhà thì trời đã về chiều và thấy kim giờ và kim phút ngược chiều nhau,nhìn kỹ hơn người ấy thấy kim giờ nằm trong khoảng giữa số 1 và số 2. Tính xem người ấy đã vắng nhà trong mấy giờ? Giải. Giữa hai lần liên tiếp kim giờ và kim phút trùng nhau,kim phút quay nhiều hơn kim giờ một vòng,còn mỗi giờ kim phút quay hơn kim giờ 11/12 vòng.Do đó khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp kim giờ và kim phút trùng nhau là 12 1 1 . 11 11 h h= Lý luận tương tự ta tìm được khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp kim giờ và kim phút nằm ngược chiều nhau là 1 1 . 11 h Các thời điểm kim giờ và kim phút trùng nhau trong ngày là: 1 2 6 7 8 10 0 ,1 ,2 , .,6 ,7 ,8 , .,12 , .,22 11 11 11 11 11 11 h h h h h h h h (22 lần). Các thời điểm kim giờ và kim phút ngược chiều nhau trong ngày là: 6 7 8 6 7 8 5 1 ,2 ,3 , .,12 ,13 ,14 , .,23 11 11 11 11 11 11 11 h h h h h h h (22lần). Theo đề bài, người ấy ra đi lúc 7 7 11 h và về nhà lúc 7 13 . 11 h Vậy người ấy đã vắng nhà trong 6 giờ. Câu 2: Chiều dài một đường đua hình tròn là 300m.Hai xe đạp chạy trên đường này hướng tới gặp nhau với vận tốc v 1 = 9m/s và v 2 = 15 m/s.Hãy xác định khoảng thời gian nhỏ nhất tính từ thời điểm họ gặp nhau tại một nơi nào đó trên đường đua đến thời điểm họ lại gặp nhau tại chính nơi đó. Giải. Thời gian để một xe chạy được một vòng là: ( ) ( ) 1 2 300 100 300 ; 20 . 9 3 15 t s t s= = = = Giả sử điểm gặp nhau là M.Để gặp nhau tại M lần tiếp theo thì xe 1 đã chạy được x vòng và xe 2 chạy được y vòng.Thời gian gặp nhau tại M từ lần tước đến lần sau là: 1 2 100 3 . .20 3 5 x xt yt x y y = → = → = . Vì x và y phải nguyên,dương nên giá trị nhỏ nhất ứng với điều kiện trên là x = 3 vòng và y = 5 vòng.Do đó khoảng thời gian nhỏ nhất kể từ lúc hai xe gặp nhau tại một điểm đến thời điểm gặp nhau củng tại điểm đó là: ( ) 1 100 3. 100 . 3 t xt s∆ = = = Câu 3: Một xe điện đi qua sân ga với vận tốc không đổi và khoảng thời gian từ khi đầu xe điện ngang đầu với sân ga và khi đuôi của nó ngang với đầu kia của sân ga là 18 giây.Một xe điện khác cũng chuyển động với vận tốc không đổi nhưng theo chiều ngược lại, đi qua sân ga này hết 14 giây.Xác định khoảng thời gian khi hai xe điện này đi qua nhau (tức là từ thời điểm hai đầu xe gặp nhau tới khi hai đuôi xe ngang bằng nhau ).Biết rằng hai xe có chiều dài bằng nhau và bằng nữa chiều dài sân ga. Giải. Gọi chiều dài sân ga là L,khi đó chiều dài mỗi đầu xe điện là L/2.Theo đề bài,trong khoảng thời gian t 1 = 18s đầu tàu thứ nhất đi được quảng đường là L + L/2 = 3L/2. Do đó vận tốc của đầu xe điện thứ nhất là: 1 1 3 3 3 2 2.18 36 12 L L L L v t = = = = . Tương tự,vận tốc của xe thứ hai là: 2 2 3 3 3 . 2 2.14 28 L L L v t = = = Chọn xe thứ hai làm mốc.Khi đó vận tốc của xe thứ nhất là: 1 2 3 4 . 12 28 21 L L L v v v= + = + = Gọi thời gian cần tìm là t.Trong thời gian đó,theo đề bài đầu xe thứ nhất đi được quảng đường bằng hai lần độ dài mỗi xe,tức bằng L. Vậy: .21 5,25 . 4 L L t s v L = = = Câu 4: Trên một đường thẳng có ba người chuyển động,một người đi xe máy ,một người đi xe đạp và một người đi bộ ở giữa hai người kia.Ở thời điểm ban đầu,khoảng cách giữa người đi bộ và người đi xe đạp nhỏ hơn khoảng cách giữa người đi bộ và người đi xe máy hai lần.Người đi xe máy và người đi xe đạp đi lại gặp nhau với vận tốc lần lượt là 60Km/h và 20Km/h.Biết rằng cả ba người gặp nhau tại cùng một thời điểm.Xác định hướng chuyển động và vận tốc của người đi bộ.Hãy giải bài toán trên bằng hai cách. Giải. Cách 1: Giải bằng cách lập phương trình. A B C Gọi vị trí của người đi xe đạp,đi bộ và xe máy lần lượt là A,B,C.Slà chiều dài quảng đường AC.Vậy AB = S/3. Kể từ lúc xuất phát,thời gian người đi xe đạp gặp người đi xe máy là: ( ) 1 3 20 60 80 S S S t h v v = = = + + Chổ gặp cách A: S 0 = t.v 1 = ( ) 1 .20 80 4 3 S S Km S= < .Suy ra hướng chuyển động của người đi bộ là chiều BA. Vận tốc của người đi bộ là: ( ) 2 3 4 6,67 / 80 S S v Km h S − = ≈ . Cách 2: Giải bằng cách vẽ đồ thị. Vẽ đồ thị đường đi theo thời gian,trong hệ tọa đọ này chọn mốc A là vị trí xuất phát của người đi xe đạp và mốc thời gian là lúc xuất phát,chiều dương trùng với chiều chuyển động của người đi xe đạp. Phương trình chuyển động của người đi s xe đạp và người đi xe máy là: S C +Người đi xe đạp:S 1 = v 1 t = 20t. +Người đi xe máy: S 3 = S – v 3 t = S – 60t. Ta thấy:Đồ thị chuyển động của người đi B A’ xe đạp (AA’) và đồ thị của người đi xe S/3 máy (CI) cắt nhau tại M ; , 80 4 S S    ÷   đồ thị S/4 M chuyển động của người đi bộ là BM. Do đó hướng chuyển động của người A đi bộ là hướng về phía xe đạp. O S/80 I t Vận tốc của người đị bộ là: ( ) 2 3 4 6,67 / 80 S S v Km h S − = ≈ II. LỰC. Câu 1: Một chiếc tàu khối lượng 1030 tấn nổi trên biển ở mức sắp vượt an toàn. a.Tìm thể tích nước biển bị tàu chiếm chổ.Cho khối lượng riêng của nước biển là D = 1030kg/m 3 . b.Nếu đi vào vùng nước ngọt thì tàu này cần phải đỡ bớt hàng không?Và đỡ đi bao nhiêu?Biết mức độ còn an toàn không vượt quá giá trị tính ở câu a là 2%.Cho khối lượng riêng của nước ngọt là D 0 = 1000kg/m 3 . Giải. a.Tàu nổi trên biển nên trọng lượng của tàu cân bằng với lực đẩy Acsimet.Gọi V là thể tích nước biển bị tàu chiếm chỗ ta có: 10m = 10.D.V 3 1000.10 1030 m V D ⇒ = = ⇒ V = 1000m 3 . b.Khi vào vùng nước ngọt,để vẫn còn an toàn thì thể tích tàu chìm trong nước là V’ không vượt quá giá trị: V’ = V + 2%V = 1,02V = 1020m 3 Lúc này trọng lượng của tàu là: m’ = V’.D 0 = 1020.1000 = 1020 tấn Ta thấy m’ < m vậy tàu cần phải dỡ bớt hàng và dỡ đi một lượng: ' 1030 1020 10m m m ∆ = − = − = tấn Câu 2: Một vật có trọng lượng riêng 20.000N/m 3 nhúng vào trong nước thì nặng 150N.Hỏi ở ngoài không khí nó nặng bao nhiêu?Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10.000N/m 3 . Giải. Trọng lượng của vật trong không khí: P = d.V; d = 20000N/m 3 là trọng lượng riêng của vật; V là thể tích của vật. Khi nhúng vào trong nước do d > d 0 (d 0 là trọng lượng riêng của nước) nên vật chìm.Trọng lượng của vật lúc này là: P’ = P – F A F A = d 0 .V là lực đẩy Acsimet tác dụng vào vật. ⇒ P’ = d.V – d 0 V = (d – d 0 )V ⇒ V = 0 'P d d− Cuối cùng trọng lượng của vật trong không khí: P = d.V = 0 ' 150 20000. 20000 10000 P d d d = − − ⇒ P = 300N. Câu 3: Một quả cầu sắt rỗng nỗi trong nước. Tìm thể tích phần rỗng biết khối lượng của quả cầu là 500g và khối lượng riêng của sắt là 7,8g/cm 3 . Biết nước ngập đến 2/3 thể tích quả cầu. Giải. Gọi thể tích hình cầu bên ngoài là V 1 ,thể tích hình cầu bên trong (tức phần rỗng) là V 2 thì thể tích của phần đặc bằng sắt là: V = V 1 – V 2 Thể tích này có thể tính qua khối lượng m và khối lượng riêng D của vật: m V D = hay ( ) 1 2 * m V V D − = Muốn tính V 1 ta dựa vào định luật Acsmet.Theo giả thiết quả cầu ngập tới 2/3 thể tích,do đó thể tích nước bị chiếm là 2V 1 /3. Thể tích nước bị chiếm 2V 1 /3 này có khối lượng là: 1 0 2 3 V D m× = Suy ra: 1 0 3 2 m V D = Thay giá trị V 1 vào biểu thức (*) ta có: 2 0 3 2 m m V D D − = Ta tìm được thể tích phần rỗng là: 3 2 2 0 0 3 3 1 3 1 500 685,9 2 2 2.1 7,8 m m V m V cm D D D D     = − = − ⇒ = − ≈  ÷  ÷     Câu 4: Trong không khí một miếng gỗ nặng P 1 = 34,7N,miếng chì nặng P 2 = 110,7N.Buột chặt hai miếng vào nhau, treo vào cân đòn và thả vào dầu thì cân chỉ trọng lượng P 3 = 58,8N. a.Xác định khối lượng riêng D 1 của gỗ, biết khối lượng riêng của chì D 2 = 11,3g/cm 3 ,của dầu D 3 = 0,8g/cm 3 . b.Khi nhúng cả hai vật vào một chất lỏng có khối lượng riêng D 4 người ta thấy cân chỉ trọng lượng bằng 0.Tìm khối lượng riêng của chất lỏng? Giải. a.Gọi V 1 ,V 2 là thể tích miếng gỗ và chì,ta có: 1 2 1 2 1 2 ; 10. 10. P P V V D D = = Gọi F là lực đẩy Acsmet tác dụng vào chúng (khi đã buột chặt) ta có: F = 10.D 3 (V 1 + V 2 ) = 1 2 3 1 2 D D P P D   +  ÷   Trọng lượng của cả hai miếng lúc này: P 3 = P 1 + P 2 – F = P 1 + P 2 – D 3 1 2 1 2 P P D D   +  ÷   ( ) 1 2 3 1 1 2 3 2 2 3 . . . P D D D P P P D P D ⇒ = + − − Thay số vào, ta được: D 1 = 0,35g/cm 3 . b.Khi nhúng vào chất lỏng,cân chỉ trọng lượng bằng 0,điều đó có nghĩa là trọng lượng của hai vật,bằng lực đẩy Acsimet tác dụng vào hai vật,lúc này vật lơ lửng trong chất lỏng.Tương tự ta có: ( ) 1 2 1 2 3 1 2 4 1 2 4 1 2 1 2 2 1 . . 1,33 / D . . P P D D P P D P P D g cm D P D P D +   + = + ⇒ = =  ÷ +   . Câu 5: Một bình hình trụ có diện tích đáy bằng S, chứa nước tới độ cao h 0 .Người ta thả vào bình một khối cầu rỗng có thể tích là V và khối cầu nàyg nổi,chỉ có một nữa chìm trong nước. Trong khối cầu có một hốc rỗng có thể tích bằng 3/4 thể tích khối cầu.Ở vỏ khối cầu, người ta khoan hai lỗ nhỏ với lỗ trên bị nút chặt nên nước không thể vào hốc được.Sau đó người ta mở nút này thì nước bắt đầu chảy vào trong hốc.Hãy tính mức nước trong bình khi nước chiếm một nửa và khi chiếm toàn bộ thể tích của hốc. Giải. Gọi trọng lượng riêng phần đặc của quả cầu là d c và của nước là d n .Thể tích nước trong bình: V n = h o .S. Thể tích phần rỗng quả cầu là: V 1 = 3 4 V . Thể tích phần đặc của quả cầu là: 2 1 4 V V= . Do quả cầu nổi và ngập một nữa nên ta có: P = F A 2 1 . . 2 . 2 4 2 c n c n c n V V V d d V d d d d⇔ = ⇔ = ⇔ = * Khi mở nút để nước chiếm 1/2 thể tích phần rỗng thì thể tích nước trong bình giảm đi: 1 3 3 4 . 2 8 V V V∆ = = Trọng lượng của cả quả cầu và nước bên trong: 1 2 1 1 1 1 3 1 3 7 . . .2 . . . . . 2 4 2 4 2 8 8 c n n n n n P V d V d V d V d V d V d   = + = + = + =  ÷   Do 7 . . 8 n n V d V d< ⇒ quả cầu vẫn nỗi. Gọi thể tích quả cầu ngập trong nước là V’,khi quả cầu nằm cân bằng, ta có: 1 7 7 . '. ' . 8 8 A n n P F V d V d V V= ⇔ = ⇔ = Suy ra mực nước trong bình lúc này: 1 1 3 7 . ' 8 8 . 2 o n o V h S V V V V V h h S S S − + − ∆ + = = = + Mực nước này bằng mực nước chưa mở nút quả cầu (bạn đọc tự chứng minh). *Khi nước chiếm đầy phần rỗng quả cầu thì thể tích nước trong bình giảm đi: 2 1 3 . 4 V V V∆ = = Do d c > d n nên quả cầu sẽ chìm hoàn toàn trong nước.Mực nước trong bình lúc này: 1 2 3 . 4 . 4 o n o h S V V V V V V h h S S S − + − + = = = + [...]... Gọi nhiệt độ ban đầu của bình nóng là tn và của bình lạnh là tl. Gọi t1 là nhiệt độ ổn định của bình lạnh khi rót vào nó một khối lượng nước nóng là ∆m, (lần đổ đi) khi đó: cm ( t1 − tl ) = c∆m ( tn − t1 ) Trong đó m khối lượng nước ban đầu trong các bình,c là nhiệt dung riêng của nước.Từ đó suy ra: t1 = Trong đó: k = ∆m . 48 9 48 432 . . . 1152 48 48 1152 48 CA AC U IR r r r r r r r r U I R r r r r = = = + − + − − − = = = + − + − Hiệu điện thế trên đèn Đ 2 là: 2 23 2 2 9. từ A đến B mất thời gian là bao lâu ? ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ 9 NĂM HỌC 2005 VÒNG 2. Câu 1. Cho hệ cơ cân bằng như hình 1.Khối lượng của ròng