Quả cầu 2 bị chìm hoàn toàn (không chạm đáy bể) đồng thời quả cầu 1 bị chìm một nửa trong nước. a) Tìm khối lượng riêng của quả cầu 2 và lực mà sợi dây tác dụng lên nó... b) Người ta đổ [r]
(1)PHONG GD-ĐT TRIỆU PHONG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN LỚP 8. KHÓA THI NGÀY 17 THÁNG NĂM 2012
Thời gian làm thi 120 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (5 điểm) Lúc sáng, người xe đạp từ thành phố A phía thành phố B cách A 114km với vận tốc 18km/h Lúc giờ, người xe máy từ thành phố B phía thành phố A với vận tốc 30km/h
a) Xác định vị trí thời điểm hai người gặp
b) Một người khởi hành lúc lúc cách xe đạp xe máy ba người gặp Hỏi điểm xuất phát người cách A bao xa? Tính vận tốc người
Câu 2: (5 điểm) Đưa vật khối lượng m=200kg lên độ cao h = 10m người ta dùng hai cách sau:
Cách 1:Dùng hệ thống gồm rịng rọc cố định, rịng rọc động có hiệu suất 83,33% Hãy tính: Lực kéo dây để nâng vật lên
Cách 2: Dùng mặt phẳng nghiêng dài l =12m Lực kéo vật lúc F2=1900N Tính lực ma
sát vật mặt phẳng nghiêng, hiệu suất mặt phẳng nghiêng
Câu 3: (5 điểm)
1) Một cầu đặc (quả cầu 1) tích V = 100cm3 thả vào bể nước đủ
rộng Người ta thấy cầu chìm 25% thể tích nước khơng chạm đáy bể Tìm khối lượng cầu Cho khối lượng riêng nước D=1000kg/m3.
2) Người ta nối cầu với cầu đặc khác (quả cầu 2) có kích thước sợi dây nhỏ, nhẹ khơng co dãn thả hai vào bể nước Quả cầu bị chìm hồn tồn (khơng chạm đáy bể) đồng thời cầu bị chìm nửa nước
a) Tìm khối lượng riêng cầu lực mà sợi dây tác dụng lên
b) Người ta đổ dầu từ từ vào bể phần thể tích Vx cầu chìm dầu
phần thể tích chìm nước Tìm Vx biết khối lượng riêng dầu Dd = 800kg/m3 Câu 4: (5 điểm)
Hai gương phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách đoạn d
= 120 cm Nằm khoảng hai gương có hai điểm O S cách gương M1 đoạn a = 40
cm; ( biết OS = h = 60 cm)
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 (AB đường thẳng qua S vng góc với mặt phẳng hai gương)
(2)HƯỚNG DẪN CHẤM HSG LỚP NĂM HỌC 2011 - 2012
Mơn: Vật lí
CÂU ĐÁP ÁN ĐIỂM
1
(5 điểm)
Chọn A làm mốc
Gốc thời gian lúc 8h Chiều dương từ A đến B
0,5đ Lúc 8h xe đạp từ A đến C
AC = v1 t = 18.1 = 18km
Phương trình chuyển động xe đạp : x1 = x01 + v1.t1= 18 + 18 t
0,5đ 0,5đ Phương trình chuyển động xe máy :
x2 = x02 - x2.t2 = 114 – 30t
0,5đ Hai xe gặp khi:
x1 = x2
18 + 18t = 114 – 30t
t = (h) 0,5đ
Suy x = 18 + 18.2 = 48 ( km )
Vậy xe gặp lúc : + = 10 nơi gặp cách A khoảng 54km
0,5đ Vì người lúc cách người xe đạp xe máy nên:
Lúc phải xuất phát trung điểm CB tức cách A là: AD = AC + CB/2 = 18 + 1142−18 = 66 (km)
0,75đ
Lúc 10 người gặp tức cách A: 54 km
Vậy sau chuyển động 2h người đi quãng đường là: S = 66 - 54 = 12( km )
0,75đ
Vận tốc người : v3 = St = 122 = (km/h) 0,5đ
(5 điểm)
Cách Công nâng vật trực tiếp lên 10 mét là: Ai= P.h =10.m.h = 20000J Công nâng vật hệ thống rịng rọc là:
từ cơng thức H= Ai
Atp 100% => Atp= Ai 100%/H
=> A1 = 20000/0.8333 24000(J)
Dùng ròng rọc động lợi lần lực lại thiệt nhiêu lần đường đi, nên nâng vật đoạn h kéo dây đoạn s = 2h Do lực kéo dây là:
Atp=F1.s=F1.2h => F1= Atp/2.h = 24000/2.10 = 1200(N) Cách 2.Lực ma sát – hiệu suất của mặt phẳng nghiêng Cơng tồn phần dùng để kéo vật:A’tp=F2.l =1900.12=22800(J)
0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ 0,5đ
(3)Cơng hao phí ma sát: A’hp=A’tp – A1 =22800-20000=2800(J) Vậy lực ma sát: Fms=
hp
A' l =
2800
12 = 233,33N
Hiệu suất mặt phẳng nghiêng: H2=
1 A 100% A' =87,72% 0,5đ 0,5đ 0,5đ (5 điểm)
Khi cầu cân chịu tác dụng hai lực cân lực đẩy Acsimet trọng lực Ta có: FA = P1
10.D.0,25.V = m1.10 m1 = 1000.0,25.100.10-6 = 0,025(kg )
a) Vì dây nhỏ nhẹ nên bỏ qua trọng lượng dây lực đẩy Acsimet tác dụng lên dây
* Lực tác dụng lên cầu 1: P1, T1 FA1 Lực tác dụng lên cầu 1: P2, T2 FA2 Điều kiện cân bằng: FA1 = T1 + P1 (1) FA2 + T2 = P2 (2) Vì dây khơng giãn: T1 = T2 = T;
(1) + (2) FA1 + FA2 = P1 + P2 10.D.V + 10.D. V
2 = 10.D1.V + 10.D2.V
D2 = 1,5D – D1 = 15D -
1
m
V = 1250(kg/m3 )
* (1) T = - P1 + FA1 = - 10.D1.V + 10.D.0,5.V = 0,25(N)
b) Lực tác dụng lên cầu 1: F’A1, F’’A1, T’1 P1 (F’A1: lực đẩy Ácsimét dầu,FA1’’ lực đẩy Acsimet nước tác dụng lên cầu 1)
Lực tác dụng lên cầu 2: FA2, T’2 P2 Tương tự phần a điều kiện cân bằng: F’A1 + F’’A1 = T’1 + P1 (3)
FA2 + T’2 = P2 (4) Lấy (3) + (4) F’A1 + F’’A1 + FA2 = P1 + P2 10.Dd.Vx + 10.D.Vx + 10.D.V = 10.(D1 + D2).V
Vx =
1
d
D D D
D D
.V = 5V/13 ≈ 27,78(cm3
0,5đ 1đ 1đ 0,75đ 1đ 0,5đ (5 điểm)
a)- Vẽ hình Để tia sáng từ S tới gương M1 có tia phản xạ tới M2 cho tia phản xạ qua O tia phản xạ từ gương M1 phải có đường kéo dài qua ảnh O qua M2
Ta có cách dựng sau:
Chọn S1 đối xứng S qua gương M1 Chọn O1 đối xứng O qua gương M2 Nối S1O1 cắt gương M1 I,
(4)Cắt gương M2 J
Nối SIJO ta tia cần vẽ (b) Xét S1AI ~ S1BJ
=> AI / BJ = S1A / S1B = a /(a+d) => AI = BJ a /(a+d) (1) Xét S1AI ~ S1HO1
=> AI / HO1 = S1A / S1H = a/2d
=> AI = a.h /2d = 10 cm thay vào (1) ta được:
BJ = (a+d)h/2d = 40 cm
1đ
1đ
1đ
Lưu ý: HS làm theo cách khác mà chất vật lí cho điểm tối đa