BAI TAP NANG CAO VAT LI 8

Một bình chứa một chất lỏng có trọng lợng riêng d 0 , chiều cao của cột chất lỏng trong bình là h 0. Cách phía trên mặt thoáng một khoảng h 1 , ngời ta thả rơi thẳng đứng một vật nhỏ [r]

BÀI TẬP NÂNG CAO VẬT LÍ 8 * Câu 20:

Chiếu tia sáng hẹp vào gương phẳng Nếu cho gương quay góc  quanh trục nằm mặt gương vng góc với tia tới tia phản xạ quay góc bao nhiêu? Theo chiều nào?

* Câu 21:

Hai gương phẳng M1 , M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào Cách đoạn d Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với khoảng cách cho hình vẽ

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

* Câu 22: Một người cao 1,65m đứng đối diện với gương phẳng hình chữ nhật

treo thẳng đứng Mắt người cách đỉnh đầu 15cm

a) Mép gương cách mặt đất để người nhìn thấy ảnh chân gương?

b) Mép gương cách mặt đất nhiều để người thấy ảnh đỉnh đầu gương?

c) Tìm chiều cao tối thiểu gương để người nhìn thấy tồn thể ảnh gương

d) Các kết có phụ thuộc vào khỏng cách từ người tới gương khơng? sao?

* Câu 23: Người ta dự định đặt bốn bóng điện trịn bốn góc trần nhà hình vng

mỗi cạnh 4m quạt trần trần nhà Quạt trần có sải cánh (Khoảng cách từ trục quay đến đầu cánh) 0,8m Biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn Em tính tốn thiết kế cách treo quạt để cho quạt quay Không có điểm mặt sàn bị sáng loang lống

* Câu 24:

Ba gương phẳng (G1), (G21), (G3) lắp thành lăng trụ đáy tam giác cân hình vẽ

Trên gương (G1) có lỗ nhỏ S Người ta chiếu chùm tia sáng hẹp qua lỗ S vào bên theo phương vng góc với (G1) Tia sáng sau phản xạ

gương lại ngồi qua lỗ S khơng bị lệch so với phương tia chiếu vào Hãy xác định góc hợp cặp gương với

* Xét gương quay quanh trục O từ vị trí M1 đến vị trí M2 (Góc M1O M1 = ) lúc

đó pháp tuyến quay góc N1KN2 = 

(Góc có cạnh tương ứng vng góc) * Xét IPJ có:

Góc IJR2 = ∠JIP+∠IPJ hay: 2i’ = 2i +

 = 2(i’-i) (1)

* Xét IJK có

∠IJN2=∠JIK +∠IKJ hay

i’ = i +

  = 2(i’-i) (2)

Từ (1) (2) ta suy  = 2

Tóm lại: Khi gương quay góc 

quanh trục tia phản xạ quay góc 2 theo chiều quay

gương * Câu 21;

a) Chọn S1 đối xứng S qua gương M1 ; Chọn O1 đối xứng O qua gương M2 , nối S1O1 cắt gương M1 I , gương M2 J Nối SIJO ta tia cần vẽ

b) S1AI ~  S1BJ  AIBJ=S1A

S1B = a

a+d  AI = aa

+d BJ (1) Xét S1AI ~  S1HO1

 AIHO

=S1A

S1H = a

2d

 AI = 2ad.h thau vào (1) ta BJ = (a+2dd).h

* Câu 22: a) Để mắt thấy ảnh chân

thì mép gương cách mặt đất nhiều đoạn IK

Xét B’BO có IK đường trung bình nên : IK = BO2 =BA−OA

2 =

1,65−0,15

2 =0,75m

b) Để mắt thấy ảnh đỉnh đầu mép gương cách mặt đất đoạn JK Xét O’OA có JH đường trung bình nên : JH = OA2 =0,15

2 =7,5 cm=0,075m

Mặt khác : JK = JH + HK = JH + OB  JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575m

d) Các kết không phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến gương kết khơng phụ thuộc vào khoảng cách Nói cách khác, việc giải tốn dù người soi gương vị trí tam giác ta xét phần a, b IK, JK đường trung bình nên phụ thuộc vào chiều cao người

* Câu 23:

Để quạt quay, không điểm sàn bị sáng loang lống bóng đầu mút quạt in tường tối đa đến chân tường C D

Vì nhà hình hộp vng, ta xét trường hơph cho bóng, bóng cịn lại tương tự (Xem hình vẽ bên)

Gọi L đường chéo trần nhà : L = √2  5,7m

Khoảng cách từ bóng đèn đến chân tường đối diện :

S1D =

4√2¿2 ¿ 3,2¿2+¿

¿

√H2+L2=√¿

T điểm treo quạt, O tân quay cánh quạt A, B đầu mút cánh quạt quay Xét S1IS3 ta có : AB

S1S2= OI

IT ⇒OI=

AB

S1S2 IT= 2R.H

2

L =

2 0,8.3,2

5,7 =0,45m

Khoảng cách từ quạt đến điểm treo : OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa 1,15m

* Câu 24: Vì sau phản xạ gương, tia phản xạ ló lỗ S trùng với tia chiếu vào Điều cho thấy mặt phản xạ có trùng tia tới tia ló Điều xảy tia KR tới gương G3 theo hướng vng góc với mặt gương Trên hình vẽ ta thấy :

Tại I : ^I

1=^I2 = ^A Tại K: ^K

1=^K2 Mặt khác ^K

1 = ^I1+ ^I2=2^A Do KRBC ⇒^K2= ^B=^C  B^=^C=2^A

Trong ABC có ^A+ ^B+ ^C=1800

 ^A+2^A+2^A=5^A=1800⇒^A=180

5 =36

0

^

B=^C=2^A=720

BÀI TẬP VẬT LÍ

Một động tử xuất phát từ A chuyển động thẳng B cách A 120m với vận tốc 8m/s Cùng lúc động tử khác chuyển động thẳng từ B A Sau 10s hai động tử gặp Tính vận tốc động tử thứ hai vị trí hai động tử gặp

Câu 2:

Hai đoàn tàu chuyển động sân ga hai đường sắt song song Đoàn tàu A dài 65m, đoàn tàu B dài 40m

Nếu hai tàu chiều, tàu A vượt tàu B khoảng thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B 70s Nếu hai tàu ngược chiều từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đuôi tàu B 14s Tính vận tốc tàu

Câu 3:

Một động tử xuất phát từ A chuyển động đường thẳng hướng điểm B với vận tốc ban đầu v1= 32m/s Biết sau giây vận tốc động tử lại giảm nửa giây động tử chuyển động

1) Sau động tử đến điểm B, biết khoảng cách AB = 60m

2) Ba giây sau kể từ lúc động tử xuất phát, động tử khác xuất phát từ A chuyển động B với vận tốc không đổi v2 = 31m/s Hai động tử có gặp khơng? Nếu có xác định thời điểm gặp

Câu 4:

Một mẩu hợp kim thiếc – Chì có khối lượng m = 664g, khối lượng riêng D = 8,3g/cm3 Hãy xác định khối lượng thiếc chì hợp kim Biết khối lượng riêng thiếc D1 = 7300kg/m3, chì D2 = 11300kg/m3 coi thể tích hợp kim tổng thể tích kim loại thành phần

Câu 5:

Một mảnh, đồng chất, phân bố khối lượng quay quanh trục O phía Phần nhúng nước, cân nằm nghiêng hình vẽ, nửa chiều dài nằm nước Hãy xác định khối lượng riêng chất làm

Câu 6:

Một hình trụ làm gang, đáy tương đối rộng bình chứa thuỷ ngân phía người ta đổ nước Vị trí hình trụ biểu diễn hình vẽ Cho trọng lượng riêng nước thuỷ ngân d1 d2 Diện tích đáy hình trụ S Hãy xác định lực đẩy tác dụng lên hình trụ

NƯỚC

TH.NGÂN

M E

A B

K C

HƯỚNG DẪN GIẢI

* Câu 1:

Gọi S1, S2 quãng đường 10s động tử (xem hình bên)

v1 vận tốc động tử chuyển động từ A v2 vận tốc động tử chuyển động từ B S1 = v1.t ; S2 = v2.t

v1

S v2 B S1 M S2 Khi hai động tử gặp nhau: S1 + S2 = S = AB = 120m

S = S1 + S2 = ( v1 + v2 )t

 v1 + v2 = St  v2 = St − v1 Thay số: v2 = 12010 −8=4 (m/s)

Vị trí gặp cách A đoạn: MA = S1 = v1t = 8.10 = 80m * Câu 2 : SB

Khi hai tàu chiều (hình bên) Quãng đường tàu A SA = vA.t Quãng đường tàu B SB = vB.t Nhận xét : SA – SB = (vA-vB)t = lA + lB Với t = 70s ; lA = 65m ; lB = 40m vA – vB =

lA+lB

t =

65+40

70 =1,5(m/s)

(1)

lA SA

SA

Khi hai tàu ngược chiều (hình bên) Tương tự : SA = vA.t/

SB = vB.t/

Nhận xét : SA + SB = (vA+vB)t/ = lA + lB Với t/ = 14s

vA + vB =

lA+lB

t❑ =

65+40

14 =7,5(m/s)

(2)

Tõ (1) vµ (2) suy vA = 4,5 (m/s) VB = (m/s)

SB

lA + lB

* C©u 3 :

1) Thời gian chuyển động, vận tốc quãng đường động tử biểu diễn bảng sau :

1

Căn vào bảng ta thấy : Sau 4s động tử 60m đến điểm B

A

A

B B

NƯỚC

TH.NGÂN

M E

A B

K C

2) Cũng vào bảng ta thấy hai động tử gặp điểm cách A khoảng 62m Để quãng đường động tử thứ hai 2s: s2 = v2t = 31.2 = 62(m) Trong 2s động tử thứ s1 = + = 6m (Quãng đường giây thứ 5) Vậy để gặp động tử thứ giây cịn đơng tử thứ hai 3s

* Câu 4:

Ta có D1 = 7300kg/m3 = 7,3g/cm3 ; D2 = 11300kg/m3 = 11,3g/cm3 Gọi m1 V1 khối lượng thể tích thiếc hợp kim

Gọi m2 V2 khối lượng thể tích chì hợp kim Ta có m = m1 + m2  664 = m1 + m2 (1)

V = V1 + V2  mD=

m1

D+

m2 D2

⇒664

8,3=

m1 7,3+

m2

11,3 (2)

Từ (1) ta có m2 = 664- m1 Thay vào (2) ta 664

8,3=

m1 7,3+

664− m1

11,3 (3)

Giải phương trình (3) ta m1 = 438g m2 = 226g * Câu 5:Khi cân bằng, lực tác

dụng lên gồm: Trọng lực P lực đẩy Acsimet FA (hình bên)

Gọi l chiều dài Ta có phương trình cân lực:

FA

P =

d2

d =

1 2l 4l

=2

3 (1)

Gọi Dn D khối lượng riêng nước chất làm M khối lượng thanh, S tiết diện ngang

FA

d1

P

d2

Lực đẩy Acsimet: FA = S 12 Dn.10 (2) Trọng lượng thanh: P = 10.m = 10.l.S.D (3) Thay (2), (3) vào (1) suy ra: 32 S.l.Dn.10 = 2.10.l.S.D  Khối lượng riêng chất làm thanh: D = 34 Dn

* Câu 6:

Trên đáy AB chịu tác dụng áp suất là: pAB = d1(h + CK) + d2.BK Trong đó: h bề dày lớp nước đáy

d1 trọng lượng riêng nước d2 trọng lượng riêng thuỷ ngân Đáy MC chịu tác dụng áp suất: pMC = d1.h

h

Gọi S diện tích đáy trụ, lực đẩy tác dụng lên hình trụ bằng: F = ( pAB - pMC ).S

Như lực đẩy trọng lượng nước thể tích EKCM cộng với trngj lượng thuỷ ngân thể tíc ABKE

BÀI TẬP VẬT LÍ * Câu 7:

Khi xi dịng sơng, ca nơ vợt bè điểm A Sau thời gian t = 60phút, ca nô ngợc lại gặp bè điểm cách A phía hạ lu khoảng l = 6km Xác định vận tốc chảy dòng nớc Biết động ca nô chạy với chế độ hai chiều chuyển động

* Câu 8:

Một ngời có khối lợng 60kg ngồi xe đạp có khối lợng 15kg Diện tích tiếp xúc lốp xe mặt đất 30cm2

a) Tính áp suất khí tối thiểu phải bơm vào bánh xe, biết trọng lợng ng-ời xe đợc phân bố nh sau: 13 lên bánh trớc 32 lên bánh sau

b) Xác định vận tốc tối đa ngời đạt đợc đạp xe Biết hệ số ma sát xe đ-ờng 0,2 Công suất tối đa ngời đạp xe 1500 J/s

* Câu 9:

Một bóng bay trẻ em đợc thổi phồng khí Hiđrơ tích 4dm3 Vỏ bóng bay có khối lợng 3g buộc vào sợi dây dài có khối lợng 1g 10m Tính chiều dài sợi dây đợc kéo lên bóng đứng cân khơng khí Biết khối ợng 1lít khơng khí 1,3g lít Hđrơ 0,09g Cho thể tích bóng khối l-ợng riêng khơng khí khơng thay đổi bóng bay lên

* Câu 10:

Một bình chứa chất lỏng có trọng lợng riêng d0 , chiều cao cột chất lỏng bình h0 Cách phía mặt thoáng khoảng h1 , ngời ta thả rơi thẳng đứng vật nhỏ đặc đồng chất vào bình chất lỏng Khi vật nhỏ chạm đáy bình lúc vận tốc khơng Tính trọng lợng riêng chất làm vật Bỏ qua lực cản khơng khí chất lỏng vật

* Câu11:

Một thiết bị đóng vịi nớc tự động bố trí nh hình vẽ Thanh cứng AB quay quanh lề đầu A Đầu B gắn với phao hộp kim loại rỗng hình trụ, diện tích đáy 2dm2, trọng lợng 10N Một nắp cao su đặt C, AB nằm ngang nắp đậy kín miệng vịi AC = 12 BC

Áp lực cực đại dòng nớc vòi lên nắp đậy 20N Hỏi mực nớc lên đến đâu vòi n-ớc ngừng chảy Biết khoảng cách từ B đến đáy phao 20cm Khối lợng AB không đáng kể

B C

A

HƯỚNG DẪN GIẢI

* C©u7 :

Gọi v1 vận tốc dòng nớc (chiếc bè) A C ⃗v1 D ⃗v −⃗v1 B vlà vận tốc ca nô nớc đứng n

Khi vận tốc ca nơ: l

- Khi xi dịng : v + v1 - Khi ngợc dòng: v – v1

Giả sử B vị trí ca nơ bắt đầu ngợc, ta có: AB = (v + v1)t Khi ca nô B giả sử bè C thì: AC = v1t

Ca nơ gặp bè ngợc lại D thì: l = AB – BD (Gọi t/ thời gian ca nô ngợc lên gặp bè) ị l = (v + v1)t – (v – v1)t/ (1)

Mặt khác : l = AC + CD

ị l = v1t + v1t/ (2)

Từ (1) (2) ta có (v + v1)t – (v – v1)t/ = v1t + v1t/  vt + v1t –vt/ + v1t/ = v1t + v1t/  vt = –vt/  t = t/(3)

Thay (3) vào (2) ta có : l = v1t + v1t ị v1 = 2lt=62=¿ 3(km/h) * Câu 8 :

a) áp suất khí bánh xe áp suất xe lên mặt đờng bánh trớc : ptr =

1

3m.10

S =

75 10

3 0,003≈27778 N m2

bánh sau : ps =

2

3m.10

S =

2 75 10

3 0,003≈55554 N m2

b) Lực kéo xe chuyển động : FMS = k.m.10 = 0,2.75.10 = 150(N) Vận tốc tối đa xe đạp : v = FP=1500

150 =10(m/s) = 36km/h

* Câu 9 :

Khi cân lực đẩy ácsimet FA khơng khí tác dụng lên bóng tổng trọng lợng : P0 vỏ bóng; P1 khí hiđrơ P2 phần sợi dây bị kéo lên

FA = P0 + P1 + P2 ị d2V = P0 + d1V + P2

Suy trọng lợng P2 phần sợi dây bị kéo lên là: P2 = d2V - d1V - P0

= V(d2– d1) – P0 = V (D1 – D2).10 – P0 P2 = 4.10-3(1,3 – 0,09).10 – 3.10-3.10 = 0,018(N)

Khối lợng sợi dây bị kéo lên : m2 = 100,018=0,0018 (kg) = 1,8g Chiều dài sợi dây bị kéo lên l = 1,8.10 = 18(m)

* Câu 10: C Khi rơi khơng khí từ C đến D vật chịu tác dụng

của trọng lực P Công trọng lực đoạn CD = P.h1

B C

A

h1 D F

F2 h

F1 F2

đúng động vật D : A1 = P.h1 = Wđ

Tại D vật có động Wđ so với đáy bình E Wt = P.h0

Vậy tổng vật D : Wđ + Wt = P.h1 + P.h0 = P (h1 +h0)

Từ D đến C vật chịu lực cản lực đẩy Acsimet FA: FA = d.V

Công lực đẩy Acsimet từ D đến E E A2 = FA.h0 = d0Vh0

Từ D đến E tác động lực cản lực đẩy Acsimet nên động vật giảm đến E Vậy cơng lực đẩy Acsimét tổng động vật D:

ị P (h1 +h0) = d0Vh0 ị dV (h1 +h0) = d0Vh0 ị d = d0h0

h1+h0

* Câu 11:

Trọng lợng phao P, lực đẩy Acsimét tác dụng lên phao F1, ta có: F1 = V1D = S.hD

Với h chiều cao phần phao ngập n-ớc, D trọng lợng riêng nớc

Lực đẩy tổng cộng tác dụng lên đầu B là: F = F1 – P = S.hD – P (1) áp lực cực đại nớc vòi tác dụng lên nắp F2 đẩy cần AB xuống dới Để nớc ngừng chảy ta phải có tác dụng lực F trục quay A lớn tác dụng lực F2 A:

F.BA > F2.CA (2)

Thay F (1) vào (2): BA(S.hD – P) > F2.CA Biết CA = 13 BA Suy ra: S.hD – P > F2

3

ị h >

F2

3 +P

SD

ị h >

20 +10 0,02 10000

ằ 0,8(3)m

Vậy mực nớc bể phải dâng lên đến phần phao ngập nớc vợt q 8,4cm vịi nớc bị đóng kín

BÀI TẬP VẬT LÍ * Câu 12:

B C

A

F

F2 h

a)

b)

Một vật có trọng lượng P giữ cân nhờ hệ thống hình vẽ với lực F1 = 150N Bỏ qua khối lượng rịng rọc

a) Tìm lực F2 để giữ vật vật treo vào hệ thống hình b)

b) Để nâng vật lên cao đoạn h ta phải kéo dây đoạn cấu (Giả sử dây đủ dài so với kích thước rịng rọc)

* Câu 13:

Hai cầu kim loại có khối lượng treo vào hai đĩa cân địn Hai cầu có khối lượng riêng D1 = 7,8g/cm3; D2 = 2,6g/cm3 Nhúng cầu thứ nhất vào chất lỏng có khối lượng riêng D3, cầu thứ hai vào chất lỏng có khối lượng riêng D4 cân thăng Để cân thăng trở lại ta phải bỏ vào đĩa có cầu thứ hai khối lượng m1 = 17g Đổi vị trí hai chất lỏng cho nhau, để cân thăng ta phải thêm m2 = 27g vào đĩa có cầu thứ hai Tìm tỉ số hai khối lượng riêng hai chất lỏng

* Câu 14:

Một xe đạp có đặc điểm sau Bán kính đĩa xích: R = 10cm; Chiều dài đùi đĩa (tay quay bàn đạp): OA = 16cm; Bán kính líp: r = 4cm; Đường kính bánh xe: D = 60cm

A

1) Tay quay bàn đạp đặt nằm ngang Muốn khởi động cho xe chạy, người xe phải tác dụng lên bàn đạp lực 400N thẳng đứng từ xuống

a) Tính lực cản đường lên xe, cho lực cản tiếp tuyến với bánh xe mặt đường b) Tính lực căng sức kéo

2) Người xe đoạn đường 20km tác dụng lên bàn đạp lực câu 1/10 vịng quay

a) Tính cơng thực qng đường

b) Tính cơng suất trung bình ngường xe biết thời gian * Câu 15:

Rót nước nhiệt độ t1 = 200C vào nhiệt lượng kế(Bình cách nhiệt) Thả nước cục nước đá có khối lượng m2 = 0,5kg nhiệt độ t2 = - 150C Hãy tìm nhiệt độ hỗn hợp

F

sau cân nhiệt thiết lập Biết khối lượng nước đổ vào m1 = m2 Cho nhiệt dung riêng nước C1 = 4200J/Kgđộ; Của nước đá C2 = 2100J/Kgđộ; Nhiệt nóng chảy nước đá

 = 3,4.105J/kg Bỏ qua khối lượng nhiệt lượng kế

Đáp án - hướng dẫn giải

* Câu 12

a) Trong cấu a) bỏ qua khối lượng ròng rọc dây dài nên lực căng điểm F1 Mặt khác vật nằm cân nên:

P = 3F1= 450N

Hoàn toàn tương tự sơ đồ b) ta có: P = 5F2

Hay F2 =

P

5=

450

5 = 90N

b) + Trong cấu hình a) vật lên đoạn h ròng

a)

b) Rọc động lên đoạn h dây phải di chuyển đoạn s1 = 3h

+ Tương tự cấu hình b) vật lên đoạn h dây phải di chuyển đoạn s2 = 5h

* Câu 13:

Do hai cầu có khối lượng Gọi V1, V2 thể tích hai cầu, ta có

D1 V1 = D2 V2 hay VV2

=D1 D2

=7,8 2,6=3

Gọi F1 F2 lực đẩy Acsimet tác dụng vào cầu Do cân ta có:

(P1- F1).OA = (P2+P’– F2).OB

Với P1, P2, P’ trọng lượng cầu

cân; OA = OB; P1 = P2 từ suy ra: P’ = F2 – F1 hay 10.m1 = (D4.V2- D3.V1).10

Thay V2 = V1 vào ta được: m1 = (3D4- D3).V1 (1) Tương tự cho lần thứ hai ta có;

(P1- F’1).OA = (P2+P’’– F’2).OB

 P’’ = F’2 - F’1 hay 10.m2=(D3.V2- D4.V1).10

 m2= (3D3- D4).V1 (2)

(1) (2)=

m1 m2

=3D4- D3

3D3- D4

 m1.(3D3– D4) = m2.(3D4– D3)  ( 3.m1 + m2) D3 = ( 3.m2 + m1) D4

 DD3

=3m2+m1

3m1+m2 = 1,256 * Câu 14:

F

P

F

P

F1

F2

a) Tác dụng lên bàn đạp lực F thu lực F1 vành đĩa, ta có:

F AO = F1 R  F1 = FdR (1)

Lực F1 xích truyền tới vành líp làm cho líp quay kéo theo bánh xe Ta thu lực F2 vành bánh xe tiếp xúc với mặt đường Ta có: F1 r = F2 D2

A  F2 = 2r

D F1=

2 rd

DR F=

2 16

60 10 400N ≈85,3N

Lực cản đường lực F2 85,3N

b) Lực căng xích kéo lực F1 theo (1) ta có F1 =

400 16

10 =640N

a) Mỗi vòng quay bàn đạp ứng với vòng quay đĩa n vịng quay líp, n vịng quay bánh xe Ta có: 2R = 2rn n= Rr=16

4 =4

Mỗi vòng quay bàn đạp xe quãng đường s n lần chu vi bánh xe s = Dn = 4D

Muốn hết quãng đường 20km, số vòng quay phải đạp là: N = 4πDl b) Cơng thực qng đường là:

A = F2πdN

20 =F

2πdl 20 4πD=

Fdl

20D=

400 0,16 20000

20 0,6 =106 664J

c) Công suất trung bình người xe qng đường là: P = At =106 664J

3600s =30W

* Câu 15:

Khi làm lạnh tới 00C, nước toả nhiệt lượng bằng: Q1 = m1.C1(t – 0) = 0,5.4200.20 = 42 000J

Để làm “nóng” nước đá tới 00C cần tốn nhiệt lượng: Q2 = m2.C2(0 – t2) = 0,5.2100.15 = 15 750J

Bây muốn làm cho toàn nước đá 00C tan thành nước 00C cần nhiệt lượng là: Q3 = .m2 = 3,4.105.0,5 = 170 000J

Nhận xét:

+ Q1 > Q2 : Nước đá nóng tới 00C cách nhận nhiệt lượng nước toả + Q1– Q2 < Q3 : Nước đá khơng thể tan hồn toàn mà tan phần

BÀI TẬP VẬT LÍ 8

* Câu 16:

Nhiệt độ bình thường thân thể người ta 36,60C Tuy người ta không cảm thấy lạnh nhiệt độ khơng khí 250C cảm thấy nóng nhiệt độ khơng khí 360C Cịn nước ngược lại, nhiệt độ 360C người cảm thấy bình thường, cịn 250C , người ta cảm thấy lạnh Giải thích nghịch lí nào? * Câu 17

Một chậu nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước 200C

a) Thả vào chậu nhôm thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lị Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ bếp lị? Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước đồng là: c1= 880J/kg.K , c2= 4200J/kg.K , c3= 380J/kg.K Bỏ qua toả nhiệt môi trường

b) Thực trường hợp này, nhiệt lượng toả môi trường 10% nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước Tìm nhiệt độ thực bếp lị

c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước thỏi nước đá có khối lượng 100g 00C Nước đá có tan hết khơng? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống lượng nước đá cịn sót lại tan khơng hết? Biết nhiệt nóng chảy nước đá  = 3,4.105J/kg

* Câu 18

Trong bình đậy kín có cục nước đá có khối lượng M = 0,1kg nước, cục đá có viên chì có khối lượng m = 5g Hỏi phải tốn nhiệt lượng để cục nước đá có lõi chì bắt đầu chìm xuống Cho khối lượng riêng chì 11,3g/cm3, nước đá 0,9g/cm3, nhiệt nóng chảy nước đá

 = 3,4.105J/kg Nhiệt độ nước trung bình 00C

* Câu 19

Có hai bình cách nhiệt Bình chứa m1 = 2kg nước t1 = 200C, bình chứa m2 = 4kg nước t2 = 600C Người ta rót lượng nước m từ bình sang bình 2, sau cân nhiệt, người ta lại rót lượng nước m từ bình sang bình Nhiệt độ cân bình lúc t’

1 = 21,950C

a) Tính lượng nước m lần rót nhiệt độ cân t’

2 bình b) Nếu tiếp tục thực lần hai, tìm nhiệt độ cân bình

* Câu 16: Con người hệ nhiệt tự điều chỉnh có quan hệ chặt chẽ với môi trường xung quanh Cảm giác nóng lạnh xuất phụ thuộc vào tốc độ xạ thể Trong khơng khí tính dẫn nhiệt kém, thể người trình tiến hố thích ứng với nhiệt độ trung bình khơng khí khoảng 250C nhiệt độ khơng khí hạ xuống thấp nâng lên cao cân tương đối hệ Người – Khơng khí bị phá vỡ xuất cảm giác lạnh hay nóng

Đối với nước, khả dẫn nhiệt nước lớn nhiều so với khơng khí nên nhiệt độ nước 250C người cảm thấy lạnh Khi nhiệt độ nước 36 đến 370C cân nhiệt thể môi trường tạo người không cảm thấy lạnh nóng

* Câu 17

a) Gọi t0C nhiệt độ bếp lò, nhiệt độ ban đầu thỏi đồng. Nhiệt lượng chậu nhôm nhận để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C:

Q1 = m1 c1 (t2– t1) (m1 khối lượng chậu nhôm ) Nhiệt lượng nước nhận để tăng từ t1 = 200C đến t2 = 21,20C:

Q2 = m2 c2 (t2– t1) (m2 khối lượng nước ) Nhiệt lượng khối đồng toả để hạ từ t0C đến t

2 = 21,20C:

Q3 = m3 c3 (t0C – t2) (m2 khối lượng thỏi đồng )

Do khơng có toả nhiệt mơi trường xung quanh nên theo phương trình cân nhiệt ta có : Q3 = Q1 + Q2

 m3 c3 (t0C – t2) = (m1 c1 + m2 c2) (t2– t1)  t0C =

(m1.c1+m2.c2)(t2− t1)+m3c3t

m3c3 =

(0,5 880+2 4200)(21,2−20)+0,2 380 21,2

0,2 380

t0C = 232,160C

b) Thực tế, có toả nhiệt mơi trường nên phương trình cân nhiệt viết lại: Q3– 10%( Q1 + Q2) = Q1 + Q2

 Q3 = 110%( Q1 + Q2) = 1,1.( Q1 + Q2) Hay m3 c3 (t’– t2) = 1,1.(m1 c1 + m2 c2) (t2– t1)  t’ = 1,1 (m1.c1+m2m.c2)(t2− t1)+m3c3t

3c3

=1,1(0,5 880+2 4200)(21,2−20)+0,2 380 21,2

0,2 380

t’ = 252,320C

c) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn 00C Q = .m 3,4.105.0,1 = 34 000J

Nhiệt lượng hệ thống gồm chậu nhôm, nước, thỏi đồng toả để giảm từ 21,20C xuống 00C là Q’ = (m

1.c1 + m1.c1 + m1.c1) (21,2 – 0)

= ( 0,5 880 + 4200 + 0,2 380) 21,2 = 189019J

Do Q > Q’ nên nước đá tan hết hệ thống âng lên đến nhiệt độ t’’ tính :

Q = Q’– Q = [m1.c1 + (m2 + m).c2 + m3.c3] t’’

Nhiệt lượng thừa lại dùng cho hệ thống tăng nhiệt độ từ 00C đến t’’

t’’ = ΔQ

m1.c1+(m2+ m).c2+ m3.c3

=189019−34000

0 880+(2+0,1) 4200+0,2 380=16,6

C

Gọi M1 khối lượng lại cục nước đá bắt đầu chìm ; Điều kiện để cục chì bắt đầu chìm : M1+m

V =Dn Trong V : Thể tích cục đá chì Dn : Khối lượng riêng nước

Chú ý : V = DM da

+ m

Dchi

Do : M1 + m = Dn (

M Dda+

m Dchi )

Suy : M1 = m

(Dchi− Dn)Dda (Dn− D)Dchi =5

(11,3−1) 0,9 (1−0,9).11,3=41g

Khối lượng nước đá phải tan : M = M – M1 = 100g – 41g = 59g Nhiệt lượng cần thiết là: Q = .M = 3,4.105.59.10-3 = 20 060J

Nhiệt lượng xem cung cấp cho cục nước đá làm tan * Câu 19

a) Sau rót lượng nước m từ bình sang bình 2, nhiệt độ cân bình t’

2 ta có: m.c(t’

2- t1) = m2.c(t2- t’2)

 m (t’2- t1) = m2 (t2- t’2) (1)

Tương tự cho lần rót tiếp theo, nhiệt độ cân bình t’

1 Lúc lượng nước bình cịn (m1– m) Do

m.( t’

2 - t’1) = (m1– m)( t’1– t1)  m.( t’2 - t’1) = m1.( t’1– t1) (2)

Từ (1) (2) ta suy : m2 (t2- t’2) = m1.( t’1– t1)  t’2 =

m2t2−m1(t'1−t

1)

m2 (3)

Thay (3) vào (2) ta rút ra: m = m1.m2(t

'1− t

1)

m2(t2− t1)− m1(t '1− t

1)

(4)

Thay số liệu vào phương trình (3); (4) ta nhận kết t’

2  590C; m = 0,1kg = 100g b) Bây bình có nhiệt độ t’

1= 21,950C Bình có nhiệt độ t’2 = 590C nên sau lần rót từ bình sang bình ta có phương trình cân nhiệt:

m.(t’’

2- t’1) = m2.(t’2– t’’2)  t’’2(m + m2) = m t’1 + m2 t’2  t’’2 = mt

'1− m

2t '2

m+m2 Thay số vào ta t’’2 = 58,12 0C Và cho lần rót từ bình sang bình 1:

m.( t’’

2 - t’’1) = (m1 – m)( t’’1- t’1)  t’’1.m1 = m t’’2 + (m1 - m) t’1  t’’1 = m.t

''2

+(m1− m).t'1

m1 =23,76

0

C

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP THCS NĂM HỌC 2006 - 2007

Môn: VẬT LÍ

Thời gian: 120 phút (Khơng kể thời gian giao đề)

Câu I (1,5 điểm):

Hãy chọn câu trả lời tập sau: 1) Tốc độ xe hoả 72km/h , tốc độ xe ô tô 18m/s thì:

A Tốc độ xe hoả lớn B Tốc độ ô tô lớn hơn.

C Hai xe có tốc độ D Khơng xác định xe có tốc độ lớn

2) Ba vật đặc A, B, C có tỉ số khối lượng : : tỉ số khối lượng riêng : : Nhúng ba vật chìm vào nước tỉ số lực đẩy Ácsimét nước lên vật là:

A 12 : 10 : B 4,25 : 2,5 : C 4/3 : 2,5 : D 2,25 : 1,2 :

3) Có hai khối kim loại Avà B Tỉ số khối lượng riêng A B 52 Khối lượng B gấp lần khối lượng A Vậy thể tích A so với thể tích B là:

A 0,8 lần B 1,25 lần C 0,2 lần D lần

Câu II.(1.5 điểm):

Một người xe đạp đoạn đường MN Nửa đoạn đường đầu người với vận tốc v1 = 20km/h.Trong nửa thời gian lại với vận tốc v2 =10km/hcuối người với vận tốc

v3 = 5km/h.Tính vận tốc trung bình đoạn đường MN? CâuIII.(1.5 điểm):

Một cốc hình trụ, chứa lượng nước lượng thuỷ ngân khối lượng Độ cao tổng cộng nước thuỷ ngân cốc 120cm.Tính áp suất chất lỏng lên đáy cốc?

Cho khối lượng riêng nước , thuỷ ngân 1g/cm3 13,6g/cm3. CâuIV.(2.5 điểm):

Một thau nhôm khối lượng 0,5 kg đựng kg nước 200C Thả vào thau nước thỏi đồng có khối lượng 200 g lấy lị ra, nước nóng đến 21,2 0C Tìm nhiệt độ bếp lị? Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước, đồng C1=880J/kg.K; C2=4200J/kg.K; C3=380J/kg.K Bỏ qua toả nhiệt môi trường

CâuV.(3.0 điểm):

Trong bình đựng hai chất lỏng khơng trộn lẫn có trọng lượng riêng d1=12000N/m3; d2=8000N/m3 Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 20cm có trọng lượng riêng d = 9000N/m3được thả vào chất lỏng.

1) Tìm chiều cao phần khối gỗ chất lỏng d1?

2) Tính cơng để nhấn chìm khối gỗ hồn tồn chất lỏng d1? Bỏ qua thay đổi mực nước

****Hết****

ĐÁP ÁN , HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu Nội dung đáp án Điểm

I 1,5

1 Chọn A 0,5

3 Chọn B 0,5

II 1.5

-Gọi S chiều dài quãng đường MN, t1 thời gian nửa đoạn đường, t2 thời gian

đi nửa đoạn đường cịn lại theo ta có: t1=

S1 v1

= 2Sv

1

-Thời gian người với vận tốc v2

t2

2  S2 = v2 t2

2

-Thời gian với vận tốc v3

t2

2  S3 = v3 t2

2

-Theo điều kiện toán: S2 + S 3= S

2  v2 t2

2 + v3 t2

2 = S

2  t2 = S

v2+v3

-Thời gian hết quãng đường : t = t1 + t2 t =

S 2v1 +

S v2+v3 =

S

40 +

S 15

-Vận tốc trung bình đoạn đường : vtb= St = 40 1540

+15  10,9( km/h )

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ III 1.5

- Gọi h1, h2 độ cao cột nước cột thuỷ ngân, S diện tích đáy bình

- Theo ta có h1+h2=1,2 (1)

- Khối lượng nước thuỷ ngân nên : Sh1D1= Sh2D2 (2)

( D1, D2 khối lượng riêng nước thủy ngân)

- áp suất nước thuỷ ngân lên đáy bình là: p = 10Sh1D+10Sh2D2

S =¿ 10(D1h1 +D2h2) (3)

- Từ (2) ta có: D1

D2 =h1

h2

 D1+D2

D2

=h1+h2 h1

= 1,2h

1  h1=

D21,2 D1+D2

- Tương tự ta có : h2=

D11,2 D1+D2

-Thay h1 h2 vào(3)ta có : p = 22356,2(Pa)

0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ IV 1.5

-Gọi t0C nhiệt độ bếp lò , nhiệt độ ban đầu thỏi đồng

- Nhiệt lượng thau nhôm nhận để tăng từ 200C đến 21,20C: Q

1= m1C1(t2 - t1) (1)

-Nhiệt lượng nước nhận để tăng từ 200C đến 21,20C: Q

2= m2C2(t2 - t1) (2)

-Nhiệt lượng thỏi đồng toả để hạ từ t0C đến 21,20C: Q

3= m3C3(t0C - t2) (3)

-Do khơng có toả nhiệt bên ngồi nên theo phương trình cân nhiệt ta có: Q3=Q1+Q2 (4)

-Từ (1),(2),(3) thay vào (4) ta có t = 160,780C.

Chú ý: Nếu HS viết công thức thay số vào tính sai cho 0,25đ

V 3.0

1 1,5

- Do d2<d<d1 nên khối gỗ nằm mặt phân cách hai chất lỏng

- Gọi x chiều cao khối gỗ chất lỏng d1 Do khối gỗ nằm cân nên ta có:

P= F1+F2 ⇒ da3=d

1xa2 + d2(a-x)a2 ⇒ da3=[(d1 - d2)x + d2a]a2 ⇒ x = d − d2

d1− d2

.a Thay số vào ta tính : x = 5cm

0,25 0,25 0,5 0,5

2 1,5

- Khi nhấn chìm khối gỗ vào chất lỏng d1 thêm đoạn y, ta cần tác dụng lực F:

F = F'

1+F'2-P (1)

- Với : F'

1= d1a2(x+y) (2)

F'

2= d2a2(a-x-y) (3)

- Từ (1); (2); (3) ta có : F = (d1-d2)a2y

- vị trí cân ban đầu (y=0) ta có: F0=0

- vị trí khối gỗ chìm hồn tồn chất lỏng d1 (y= a-x) ta có:

FC= (d1-d2)a2(a-x) Thay số ta tính FC=24N

- Vì bỏ qua thay đổi mực nước nên khối gỗ di chuyển quãng đường y=15cm

- Công thực được: A= (F0+FC

2 ).y Thay số vào ta tính A = 1,8J

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Chú ý: Nếu học sinh làm theo cách khác phương pháp kết cho điểm tối

đa

KỲ THI THÔNG TIN PHÁT HIỆN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2007 -2008

MÔN: VẬT LÝ - LỚP 8 ==================

THỜI GIAN : 90 PHÚT (KHÔNG KỂ THỜI GIAN GIAO ĐỀ)

BÀI 1: (4 ĐIỂM)

CĨ HAI CHIẾC CỐC BẰNG THUỶ TINH GIỐNG NHAU CÙNG ĐỰNG 100G NƯỚC Ở NHIỆT ĐỘ T1 = 1000C NGƯỜI TA THẢ VAØO CỐC THỨ NHẤT MỘT

MIẾNG NHƠM 500G CĨ NHIỆT ĐỘ T2 (T2 < T1) VAØ CỐC THỨ HAI MỘT MIẾNG

ĐỒNG CĨ CÙNG NHIỆT ĐỘ VỚI MIẾNG NHƠM SAU KHI CÂN BẰNG NHIỆT THÌ NHIỆT ĐỘ CỦA HAI CỐC BẰNG NHAU

A)TÍNH KHỐI LƯỢNG CỦA MIẾNG ĐỒNG

B) TRƯỜNG HỢP NHIỆT ĐỘ BAN ĐẦU CỦA MIẾNG NHƠM LÀ 200C VAØ NHIỆT ĐỘ KHI ĐẠT CÂN BẰNG LAØ 700C.

HÃY XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CỦA MỖI CỐC

BÀI 2: (5 i m)đ ể

TRONG HAI HỆ THỐNG RỊNG RỌC NHƯ HÌNH VẼ (HÌNH VÀ HÌNH 2) HAI VẬT A VÀ B HỒN TOÀN GIỐNG NHAU LỰC KÉO F1 = 1000N, F2 = 700N BỎ QUA LỰC MA SÁT VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA CÁC DÂY TREO TÍNH:

A) KHỐI LƯỢNG CỦA VẬT A B) HIỆU SUẤT CỦA HỆ THỐNG Ở

HÌNH

BÀI 3: (5,5 ĐIỂM)

MỘT ƠTƠ CĨ CÔNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ LÀ 30000W CHUYỂN ĐỘNG VỚI VẬN TỐC 48KM/H MỘT ƠTƠ KHÁC CĨ CƠNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ LÀ 20000W CÙNG TRỌNG TẢI NHƯ ÔTÔ TRƯỚC CHUYỂN ĐỘNG VỚI VẬN TỐC 36KM/H HỎI NẾU NỐI HAI ƠTƠ NÀY BẰNG MỘT DÂY CÁP THÌ CHÚNG SẼ CHUYỂN ĐỘNG VỚI VẬN TỐC BAO NHIÊU?

BÀI 4: (5,5 ĐIỂM)

BA NGƯỜI ĐI XE ĐẠP TRÊN CÙNG MỘT ĐƯỜNG THẲNG NGƯỜI THỨ NHẤT VÀ NGƯỜI THỨ HAI ĐI CHIỀU, CÙNG VẬN TỐC 8KM/H TẠI HAI ĐỊA ĐIỂM CÁCH NHAU MỘT KHOẢNG L NGƯỜI THỨ BA ĐI NGƯỢC CHIỀU LẦN LƯỢT GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT VÀ THỨ HAI, KHI VỪA GẶP NGƯỜI THỨ HAI THÌ LẬP TỨC QUAY LẠI ĐUỔI THEO NGƯỜI THỨ NHẤT VỚI VẬN TỐC NHƯ CŨ LÀ 12KM/H THỜI GIAN KỂ TỪ LÚC GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT VÀ QUAY LẠI ĐUỔI KỊP NGƯỜI THỨ NHẤT LÀ 12 PHÚT TÍNH L

ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM BÀI 1: (4 ĐIỂM )

CÂU A:

KHI THẢ THỎI NHƠM VÀO BÌNH THỨ NHẤT TA CĨ

(M1C1 + M2C2)(T1 – T) = M3C3 (T – T2) (1) (1Đ) KHI THẢ THỎI ĐỒNG VÀO BÌNH THỨ HAI TA CÓ

(M1C1 + M2C2)(T1 – T) = M4C4 (T – T2) (2) (1Đ) TỪ (1) VÀ (2) TA CÓ : M3C3 = M4C4 > M4  1,2 KG (1Đ) CÂU B:

B

2 F

A

1 F

HÌNH

TỪ (1) TA CÓ: (M1.840 + 0,1 4200)30 = 0,5.880.50 > M10,4 KG (1Đ)

BÀI 2: (5 ĐIỂM)

CÂU A:

GỌI TRỌNG LƯỢNG CỦA RỊNG RỌC LÀ PR

Ở HÌNH TA CĨ F1 =

A R

P P

2



> pR = F1 - PA (1) (1Đ)

Ở HÌNH TA CĨ F2 =

B R R P P P 2   = B R P 3P 

> pR =

2

4F P

 B

(2) (1,5Đ)

TỪ (1) VÀ (2) TA CÓ F1 - PA =

2

4F P

 B

(0,5Đ) MÀ PA = PB > F1 – 4F2 = 2PA > PA = 1600(N) (0,5Đ) CÂU B:

Ở HỆ THỐNG HÌNH CĨ RỊNG RỌC ĐỘNG NÊN ĐƯỢC LỢI LẦN VỀ LỰC VÀ THIỆT LẦN VỀ ĐƯỜNG ĐI (0,5Đ)

TA CÓ H =

B B B

2 2

P h P h P

F S F h 4F 57% (1Đ)

BÀI 3: (5,5 ĐIỂM)

LỰC KÉO CỦA ĐỘNG CƠ THỨ NHẤT GÂY RA LÀ: F1 =

1

P

v

(0,5Đ)

LỰC KÉO CỦA ĐỘNG CƠ THỨ HAI GÂY RA LÀ: F2 =

2

P

v

(0,5Đ)

KHI NỐI HAI ÔTÔ VỚI NHAU THÌ CƠNG SUẤT CHUNG LÀ:

P = P1 + P2 (1) (1Đ)

MĂT KHÁC P = F.V= (F1 + F2)V = (

1

P

v +

2

P

v ) V (2) (1Đ)

TỪ (1) VÀ (2) TA CÓ P1 + P2 = (

1

P

v +

2

P

v ) V (1Đ)

> V =

1 2

1 2

(P P ) P v +P v

v v



 42,4 KM/H (1,5Đ)

BÀI 4: (5,5 ĐIỂM)

QUÃNG ĐƯỜNG NGƯỜI THỨ ĐI ĐƯỢC KỂ TỪ KHI GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT LẦN ĐẦU ĐẾN KHI GẶP NGƯỜI THỨ LÀ

S3 = V3T1 (0,5Đ)

QUÃNG ĐƯỜNG NGƯỜI THỨ ĐI ĐƯỢC KỂ TỪ KHI NGƯỜI THỨ GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT LẦN ĐẦU ĐẾN KHI GẶP MÌNH LÀ:

S2 = V2T1 (0,5Đ)

QUÃNG ĐƯỜNG NGƯỜI THỨ ĐI ĐƯỢC KỂ TỪ KHI GẶP NGƯỜI THỨ HAI ĐẾN KHI QUY LẠI GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT LÀ

S’3 = V3T2 (0,5Đ)

QUÃNG ĐƯỜNG NGƯỜI THỨ NHẤT ĐI ĐƯỢC KỂ TỪ KHI NGƯỜI THỨ GẶP NGƯỜI THỨ HAI QUAY LAI ĐẾN KHI GẶÏP MÌNH LẦN 2:

S1 = V1T2 (0,5Đ)

VÌ NGƯỜI THỨ NHẤT VÀ NGƯỜI THỨ ĐI CÙNG VẬN TỐC NÊN TA LN CĨ S3 + S2 = L (1) (0,5Đ)

VÀ S’3 - S1 = L (2) (0,5Đ) TỪ (1) TA CÓ V3T1 + V2T1 = L > T1 = 3 2

l

v +v (0,5Đ)

TỪ (2) TA CÓ V3T2 - V1T2 = L > T2 = 3

l

v  v (0,5Đ)

THEO BÀI RA TA CÓ T1 + T2 = T (0,5Đ)

THAY SỐ VÀ GIẢI TA ĐƯỢC L = 1,5KM (1Đ)

PHÒNG GD & ĐT THANH THỦY

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH NĂNG KHIẾU LỚP NĂM HỌC 2007-2008 MÔN: VẬT LÝ

Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề (Đề có 01 trang)

Câu1.(2,5điểm)

Trên đoạn đường thẳng có ba người chuyển động, người xe máy, người xe đạp người hai người xe đạp xe máy Ở thời điểm ban đầu, ba người ba vị trí mà khoảng cách người người xe đạp phần hai khoảng cách người người xe máy Ba người bắt đầu chuyển động gặp thời điểm sau thời gian chuyển động Người xe đạp với vận tốc 20km/h, người xe máy với vận tốc 60km/h hai người chuyển động tiến lại gặp nhau; giả thiết chuyển động ba người chuyển động thẳng Hãy xác định hướng chuyển động vận tốc người bộ?

Câu2 (2,5điểm)

Một nồi nhôm chứa nước 200C, nước nồi có khối lượng 3kg Đổ thêm vào nồi lít nước sơi nhiệt độ nước nồi 450C Hãy cho biết: phải đổ thêm bao nhiêu lít nước sơi nước sơi để nhiệt độ nước nồi 600C Bỏ qua mát nhiệt mơi trường ngồi q trình trao đổi nhiệt, khói lượng riêng nước 1000kg/m3

Câu3.(2,5điểm)

Một cầu có trọng lượng riêng d1=8200N/m3, thể tích V1=100cm3, mặt bình nước Người ta rót dầu vào phủ kín hoàn toàn cầu Trọng lượng riêng dầu d2=7000N/m3 nước d3=10000N/m3

a/ Tính thể tích phần cầu ngập nước đổ dầu

b/ Nếu tiếp tục rót thêm dầu vào thể tích phần ngập nước cầu thay đổi nào?

.

A

B



Câu4.(2,5điểm) G1 Hai gương phẳng G1 G2 bố trí hợp với

nhau góc α hình vẽ Hai điểm sáng A B đặt vào hai gương

a/ Trình bày cách vẽ tia sáng suất phát từ A phản xạ lên gương G2 đến gương G1 đến B

b/ Nếu ảnh A qua G1 cách A

12cm ảnh A qua G2 cách A 16cm G2 Khoảng cách hai ảnh 20cm Tính góc α

Hết

Họ tên thí sinh:……… SBD……… Ghi chú: Cán coi thi khơng cần giải thích thêm!

PHÒNG GD & ĐT KỲ THI CHỌN HỌC SINH NĂNG KHIẾU LỚP

THANH THỦY NĂM HỌC 2007-2008

HƯỚNG D N CH M MÔN V T LÝẪ Ấ Ậ

YÊU CẦU NỘI DUNG ĐIỂMBIỂU

Câu1 2,5

A B C

Gọi vị trí ban đầu người xe đạp ban đầu A, người B, người xe máy C; S chiều dài quãng đường AC tinh theo đơn vị km(theo đề AC=3AB);vận tốc người xe đạp v1, vận tốc người xe máy v2, vận tốc người vx Người xe đạp chuyển động từ A C, người xe máy từ C A

0,5 Kể từ lúc xuất phát thời gian để hai người xe đạp xe máy gặp là:

t= S

v1+v2=

S 20+60=

S

80 (h) 0,5

Chỗ ba người gặp cách A: S0=v1.t= S

80 ⋅20= S

4 0,5

Nhận xét: S0<S

3 suy : hớng ngời từ B đến A 0,5

VËn tèc cđa ngêi ®i bé: vx=

S

3−

S S 80

≈6,67 km/h 0,5

Câu2 2,5

Gọi m khối lượng nồi, c nhiệt dung riêng nhôm, cn nhiệt dung riêng nước, t1=240C nhiệt độ đầu nước, t2=450C, t3=600C, t=1000C khối lượng nước bình là:(3-m ) (kg)

Nhiệt lượng lít nước sơi tỏa ra: Qt=cn(t-t1)

Nhiệt lượng nước nồi nồi hấp thụ là:Qth=[mc+(3-m)cn](t2-t1) 0,5 Ta có phương trình: [mc+(3−m)cn](t2−t1)=cn(t − tn) 0,5

.

A

B

 

          m c cn 3cn t2 t1 cn t t2

m(c − cn) +3cn=cn t −t2 t2−t1

(1) Gọi x khối lợng nớc sôi đổ thêm ta có phơng trình

[m(c − cn)+4cn](t3− t2)=cn(t −t3)x⇒m(c − cn)+4cn=cn t −t3 t3− t2

x (2) O,5

Lấy (2) trừ cho (1) ta được: cn=cn t − t3

t3−t2

x − cn t − t2

t2−t1

⇒1=t − t3

t3−t2

x − t −t2

t2− t1 (3) 0,25

Từ (3) ta được: x=t3−t2

t − t3 [1+ t − t2 t2−t1]=

t3− t2 t −t3 ⋅

t −t1

t2− t1 (4) 0,5

Thay số vào (4) ta tính đợc: x=60−45

100−60⋅

100−24

40−24 =

15⋅76

40⋅16 ≈1,78 kg=1,78 lÝt 0,25

Câu3 2,5

a/ Gọi V1, V2, V3lần lượt thể tích cầu, thể tích cầu ngập

trong dầu thể tích phần cầungập nước Ta có V1=V2+V3 (1) 0,25 Quả cầu cân nước dầu nên ta có: V1.d1=V2.d2+V3.d3 (2) 0,5 Từ (1) suy V2=V1-V3, thay vào (2) ta được:

V1d1=(V1-V3)d2+V3d3=V1d2+V3(d3-d2) 0,5 ⇒ V3(d3-d2)=V1.d1-V1.d2 ⇒ V3=

V1(d1− d2)

d3− d2 0,25

Tay số: với V1=100cm3, d1=8200N/m3, d2=7000N/m3, d3=10000N/m3

V3=V1(d1− d)

d3−d2 =

100(8200−7000)

10000−7000 =

120

3 =40 cm

3 0,5

b/Từ biểu thức: V3=V1(d1− d2)

d3− d2 Ta thấy thể tích phần cầu ngập

nước (V3) phụ thuộc vào V1, d1, d2, d3 không phụ thuộc vào độ sâu cầu dầu, lượng dầu đổ thêm vào Do tiếp tục đổ thêm dầu vào phần cầu ngập nước không thay đổi

0,5

Câu4. 2,5

a/-Vẽ A’ ảnh A qua gương G

2 cách lấy A’ đối xứng với A qua G2 - Vẽ B’ ảnh B qua gương G

1 cách lấy B’ đối xứng với B qua G1

- Nối A’ với B’ cắt G

2 I, cắt G1 J

- Nối A với I, I với J, J với B ta đường tia sáng cần vẽ G1

G2

1.5

b/ Gọi A1 ảnh A qua gương G1 A2 ảnh A qua gương G2

Theo giả thiết: AA1=12cm AA2=16cm, A1A2= 20cm

1,0 . A B 

B’

Ta thấy: 202=122+162

Vậy tam giác AA1A2 tam giác vuông A suy α=900

Hết

Chú ý: Nếu học sinh giải theo cách khác cho điểm tối đa

A.TRẮC NGHIỆM ĐIỂM

Câu 1(1,5 điểm) : Một xe chuyển động đoạn đường AB Nửa thời gian đầu xe chuyển

động với vận tốc V1= 30 km/h, nửa thời gian sau xe chuyển động với vận tốc V2= 40km/h Vận tốc trung bình đoạn đường AB là:

A/ 70km/h B/ 34,2857km/h C/ 30km/h D/ 40km/h

Câu (1,5 điểm): Một vật chuyển động đoạn AB chia làm hai giai đoạn AC CB

với AC = CB với vận tốc tương ứng V1và V2 Vận tốc trung bình đoạn đường AB tính cơng thức sau đây? Hãy chọn đáp án giải thích kết chọn

A/ Vtb=

V1+V2

2

B/ Vtb=

V1.V2 V1+V2

C/ Vtb=

2 V1V2 V1+V2

D/ Vtb=

V1+V2

2 V1.V2 B.TỰ LƯẬN ĐIỂM

Câu (1,5 điểm): Một Canô chạy từ bến A đến bến B lại trở lại bến A dịng

sơng.Tính vận tốc trung bình Canơ suốt trình lẫn về?

Câu (2 điểm) : Lúc sáng người xe gắn máy từ thành phố A phía thành

phố B cách A 300km, với vận tốc V1= 50km/h Lúc xe ô tô từ B phía A với vận tốc V2= 75km/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 h Hỏi

-Vận tốc người xe đạp? -Người theo hướng nào?

.A2

B A

-Điểm khởi hành người cách B km?

Câu 5(2 điểm): Hai hình trụ A B đặt thẳng đứng có tiết

diện 100cm2 200cm2 nối thông đáy bằng ống nhỏ qua khố k hình vẽ Lúc đầu khố k để ngăn cách hai bình, sau đổ lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít nước vào bình B Sau mở khố k để tạo thành bình thơng Tính độ cao mực chất lỏng bình Cho biết trọng lượng riêng dầu nước là: d1=8000N/m3 ; d2= 10 000N/m3;

Bài (1,5 điểm): Một vòng hợp kim vàng bạc, cân không khí có

trọng lượng P0= 3N Khi cân nước, vịng có trọng lượng P = 2,74N Hãy xác định khối lượng phần vàng khối lượng phần bạc vịng xem thể tích V vịng tổng thể tích ban đầu V1 vàng thể tích ban đầu V2 bạc Khối lượng riêng vàng 19300kg/m3, bạc 10500kg/m3.

==========H t==========ế

ĐÁP ÁN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN VẬT LÝ LỚP

A.TRẮC NGHIỆM ĐIỂM

Câu 1: B/ 34,2857km/h (1,5 điểm)

Câu 2: Chọn đáp án C/ Vtb=

2 V1V2

V1+V2 (0,5 điểm) Giải thích

Thời gian vật hết đoạn đường AC là: t1=

AC V1

=AB

2V1 Thời gian vật hết đoạn đường CB là: t2=

CB V2=

AB 2V2

Vận tốc trung bình đoạn AB tính cơng thức: Vtb=

AB

t =

AB t1+t2

=AB

AB 2V1

+AB

2V2

=2 V1.V2

V1+V2 (1,0 điểm)

B TỰ LUẬN ĐIỂM Câu (1,5 điểm)

Gọi V1 vận tốc Canô Gọi V2 vận tốc dịng nước

Vận tốc Canơ xi dòng (Từ A đến B) Vx = V1 + V2

Thời gian Canô từ A đến B: t1 =

S Vx

= S

V1+V2 (0,25 điểm)

Vận tốc Canơ ngược dịng từ B đến A VN = V1 - V2

Thời gian Canô từ B đến A:

B A

t2 =

S

VN=

S

V1− V2 ( 0,25 điểm)

Thời gian Canô hết quãng đường từ A - B - A: t=t1 + t2 = V S

1+V2 + S

V1−V2

= 2S.V1

V12−V

22 (0,5 điểm)

Vậy vận tốc trung bình là:Vtb=

S

t=

S 2S.V1 V1

2

− V2

=V1

−V2

2V1 (0,5 điểm) Câu (2 điểm)

a/ Gọi t thời gian hai xe gặp nhau

Quãng đường mà xe gắn máy : S1= V1.(t - 6) = 50.(t-6)

Quãng đường mà ô tô : S2= V2.(t - 7) = 75.(t-7)

Quãng đường tổng cộng mà hai xe đến gặp

AB = S1 + S2 (0,5 điểm)

⇒ AB = 50 (t - 6) + 75 (t - 7) ⇒ 300 = 50t - 300 + 75t - 525 ⇒ 125t = 1125

⇒ t = (h)

⇒ S1=50 ( - ) = 150 km (0,5

điểm)

Vậy hai xe gặp lúc h hai xe gặp vị trí cách A: 150km cách B: 150 km

b/ Vị trí ban đầu người lúc h.

Quãng đường mà xe gắn mắy đến thời điểm t = 7h AC = S1 = 50.( - ) = 50 km

Khoảng cách người xe gắn máy người ôtô lúc CB =AB - AC = 300 - 50 =250km

Do người xe đạp cách hai người nên: DB = CD = CB2 =250

2 =125 km (0,5 điểm)

Do xe ôtô có vận tốc V2=75km/h > V1 nên người xe đạp phải hướng phía A Vì người xe đạp cách hai người đầu nên họ phải gặp điểm G cách B 150km lúc Nghĩa thời gian người xe đạp là:

t = - = 2giờ Quãng đường là:

DG = GB - DB = 150 - 125 = 25 km Vận tốc người xe đạp

V3 = DGΔt =252 =12,5 km/h (0,5 điểm)

Câu 5(2 điểm):

Gọi h1, h2 độ cao mực nước bình A bình B cân SA.h1+SB.h2 =V2

⇒ h1 + 2.h2= 54 cm (1) Độ cao mực dầu bình B: h3 =

V1 SA

=3 10

100 =30(cm) (0,25 điểm) Áp suất đáy hai bình nên

d2h1 + d1h3 = d2h2

10000.h1 + 8000.30 = 10000.h2

⇒ h2 = h1 + 24 (2) (0,25 điểm) Từ (1) (2) ta suy ra:

h1+2(h1 +24 ) = 54 ⇒ h1= cm

⇒ h2= 26 cm (0,5 điểm)

Bài (1,5 điểm):

Gọi m1, V1, D1 ,là khối lượng, thể tích khối lượng riêng vàng Gọi m2, V2, D2 ,là khối lượng, thể tích khối lượng riêng bạc

Khi cân ngồi khơng khí

P0 = ( m1 +m2 ).10 (1) (0,5 điểm) Khi cân nước

P = P0 - (V1 + V2).d = [m1+m2−(

m1 D1+

m2

D2).D] 10 =

= 10 [m1(1− D

D1)

+m2(1− D

D2)] (2) (0,5 điểm) Từ (1) (2) ta

10m1.D (

1 D2

−

D1) =P - P0 (

1− D

D2) 10m2.D (

1 D1−

1

D2) =P - P0 (1−

D D1)

Thay số ta m1=59,2g m2= 240,8g (0,5 điểm)

B A

k

B A

k h1

UBND HUYỆN PHÒNG GD&ĐT THAM KHẢO

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2007 – 2008

MÔN THI: VẬT LÝ LỚP Thêi gian lµm bµi 150 phót

A TRẮC NGHIỆM ĐIỂM

Câu (1,5 điểm):

Một vật chuyển động hai đoạn đường với vận tốc trung bình V1 V2 Trong i u ki n n o v n t c trung bình c o n ng b ng trung bình c ng c a

đ ề ệ ậ ố ả đ đườ ằ ộ ủ

hai v n t c trên? Hãy ch n áp án úng v gi i thích phậ ố ọ đ đ ả ương án ch n.ọ

A/ t1 = t2 ; B/ t1 = 2t2 ; C/ S1 = S2 ; D/ Một đáp án khác

Câu2(1,5điểm):

Cho đồ thị biểu diễn công A tác dụng lực F theo quãng đường s So sánh độ lớn lực tác dụng vào vật hai thời điểm biểu diễn hai điểm M N đồ thị

A/ FN > FM B/ FN=FM

C/ FN < FM D/ Không so sánh

B.TỰ LUẬN ĐIỂM

Câu 3(1,5điểm):

Một người từ A đến B 13 quãng đường đầu người với vận tốc v1, 32 thời gian lại với vận tốc v2 Quãng đường cuối với vận tốc v3 Tính vận tốc trung bình người qng ng?

Câu ( 2điểm):

Ba ống giống thông đáy, cha đầy Đổ vào cột bên trái cột dầu cao H1=20 cm đổ vào ống bên phải cột dầu cao 10cm Hỏi mực chất lỏng ống dâng cao lên bao nhiêu? Biết trọng lợng riêng nớc dầu là: d1= 10 000 N/m3 ; d

2=8 000 N/m3

Câu (2 điểm):

Một Canơ chuyển động theo dịng sơng thẳng từ bến A đến bến B xi theo dịng nước Sau lại chuyển động ngược dịng nước từ bến B đến bến A Biết thời gian từ B đến A gấp 1,5 lần thời gian từ A đến B (nước chảy đều) Khoảng cách hai bến A, B 48 km thời gian Canơ từ B đến A 1,5 Tính vận tốc Canơ, vận tốc dịng nước vận tốc trung bình Canơ lượt về?

Câu 6(1,5điểm):

A(J)

S(m ) M

N

Một cầu đặc nhơm, ngồi khơng khí có trọng lượng 1,458N Hỏi phải khoét lõi cầu phần tích để thả vào nước cầu nằm lơ lửng nước? Biết dnhôm = 27 000N/m3, dnước =10 000N/m3

==========H t==========ế UBND HUYỆN

PHÒNG GD&ĐT THAM KHẢO

ĐÁP ÁN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN NĂM HỌC 2007 – 2008

MƠN THI: VẬT LÝ LỚP Thêi gian lµm bµi 150 phút

A.Trắc nghiệm Câu (1,5 điểm):

A/ t1 = t2 (0,5 ®iĨm) Ta cã vËn tèc trung b×nh: Vtb =

V1.t1+V2.t2 t1+t2

(1)

Cịn trung bình cộng vận tốc là:

V’tb =

V1+V2

2 (2)

Tìm điều kiện để Vtb = V’tb ⇒

V1.t1+V2.t2

t1+t2 =

V1+V2

2 (0,5 điểm)

⇒ 2V1.t1+2V2.t2 = V1.t1+V2.t1 +V1.t2+V2.t2 ⇒ V1.(t1 - t2) + V2.(t2- t1) =

Hay ( V1-V2 ) (t1 - t2) =

Vì V1 ≠ V2 nên t1 - t2 = Vậy: t1 = t2 (0,5 điểm)

Câu (1,5 điểm):

B/ FN=FM (0,5 điểm) Xét hai tam giác đồng dạng OMS1 ONS2 Có MS1

OS2 =NS

OS2

Vì MS1=A1; OS1= s1; NS2=A2; OS2= s2 Nên A1

s1

=FM=A2 s2

=FN (1 điểm) Vậy chọn đáp án B

B.Tự luận điểm Câu 3(1,5điểm):

Gọi s1 13 quãng đường với vận tốc v1, thời gian t1 Gọi s2 quãng đường với vận tốc v2, thời gian t2 Gọi s3 quãng đường với vận tốc v3, thời gian t3 Gọi s quãng đường AB

Theo ta có:s1=

1

3.s=v1.t1⇒t1=

s

3v1 (1) (0.25 điểm)

Mà ta có:t2 =

s2

v2 ; t3=

s3

v3 Do t2 = t3 nên

s2

v2 =

s3

v3 (2)

(0.25 điểm)

A

(J

)

S(

m

)

M

N





S1

S2

A

Mà ta có: s2 + s3 = 32s (3) Từ (2) (3) ta s3

v3 = t3 =

2s

3(2v2+v3) (4) (0.25 điểm)

⇒ s2

v2 = t2 =

4s

3(2v2+v3) (5) (0.25 điểm)

Vận tốc trung bình quãng đường là: vtb =

s t1+t2+t3

Từ (1), (4), (5) ta vtb =

1

3v1+ 3(2v2+v3)+

4 3(2v2+v3)

= 3v1(2v2+v3)

6v1+2v2+v3 (1

điểm)

Câu ( 2điểm):

Sau đổ dầu vào nhánh trái nhánh phải,

mực nước ba nhánh cách đáy là:h1, h2, h3, Áp suất ba điểm A, B, C ta có:

PA=PC ⇒ H1d2=h3d1 (1) (0.25 điểm)

PB=PC ⇒ H2d2 +h2d1 =h3d1 (2) (0,25 điểm)

Mặt khác thể tích nước khơng đổi nên ta có:

h1+ h2+ h3 = 3h (3) (0.5 điểm) Từ (1),(2),(3) ta suy ra:

Δ h=h3- h =

d2 3d1

(H1+H2) = cm (0.5 điểm)

Câu ( điểm) :

Cho biết: t2=1,5h ; S = 48 km ; t2=1,5 t1 ⇒ t1=1 h

Cần tìm: V1, V2, Vtb

Gọi vận tốc Canô V1 Gọi vận tốc dịng nước V2

Vận tốc Canơ xi dịng từ bến A đến bến B là:

Vx=V1+V2 (0.25 điểm)

Thời gian Canô từ A đến B t1=

S

VN=

48

V1+V2 ⇒ =

48

V1+V2 ⇒ V1 + V2 = 48 (1) (0.25

điểm)

Vận tốc Canơ ngược dịng từ B đến A

VN = V1 - V2 (0.25

điểm)

Thời gian Canô từ B đến A : t2=

S VN

=48

V1− V2 ⇒ V1 - V2= 32 (2) (0.25

điểm)

Công (1) với (2) ta

H

h1 h3 h2

H

A B C

2V1= 80 ⇒ V1= 40km/h (0.25

điểm)

Thế V1= 40km/h vào (2) ta

40 - V2 = 32 ⇒ V2 = 8km/h (0.25 điểm) Vận tốc trung bình Canơ lượt - là:

Vtb =

S t1+t2=

48

1+1,5=19,2 km/h (0.5

điểm) Câu 6(1,5điểm):

Thể tích tồn cầu đặc là: V= dP nhom

=1,458

27000=0,000054=54 cm

3

(0.5 điểm) Gọi thể tích phần đặc cầu sau khoét lỗ V’ Để cầu nằm lơ lửng nước trọng lượng P’ cầu phải cân với lực đẩy Ác si mét: P’ = FAS dnhom.V’ = dnước.V

⇒ V’= dnuoc.V

dnhom

=10000 54

27000 =20 cm

3

(0.5 điểm)

Vậy thể tích nhơm phải khoét là: 54cm3 - 20cm3 = 34 cm3 (0.5 điểm)

PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HSG LỚP – MÔN VẬT LÝ

Thời gian làm bài: 120 phút

( Đề thi gồm trang)

Bài 1(3,5 đ): Một khối gỗ thả nước 13 thể tích, thả dầu

1

4 thể tích Hãy xác định khối lượng riêng dầu, biết khối lượng riêng nước

1g/cm3.

Bài 2(3,5 đ): Một vật nặng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón thả khơng có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước Vật tiếp tục rơi nước, tới độ sâu 65 cm dừng lại, từ từ lên Xác định gần khối lượng riêng vật Coi có lực ác si mét lực cản đáng kể mà Biết khối lượng riêng nước 1000 kg/m3

Bài 3(3 đ): Một cốc hình trụ có đáy dày 1cm thành mỏng Nếu thả cốc vào bình

nước lớn cốc thẳng đứng chìm 3cm nước.Nếu đổ vào cốc chất lỏng chưa xác định có độ cao 3cm cốc chìm nước cm Hỏi phải đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng nói có độ cao để mực chất lỏng cốc cốc

Bài 4(4 đ): Một động tử xuất phát từ A đường thẳng hướng B với vận tốc ban đầu

V0 = m/s, biết sau giây chuyển động, vận tốc lại tăng gấp lần chuyển động giây động tử ngừng chuyển động giây chuyển động động tử chuyển động thẳng

Sau động tử đến B biết AB dài 6km?

Bài 5(4 đ): Trên đoạn đường thẳng dài,

L(m)

T(s ) 400

200

các ô tô chuyển động với vận

tốc không đổi v1(m/s) cầu chúng phải chạy với vận tốc không đổi v2 (m/s)

Đồ thị bên biểu diễn phụ thuộc khoảng Cách L hai ô tô chạy Thời gian t tìm vận tốc V1; V2 chiều Dài cầu

Bài 6(2 đ): Trong tay có cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng chất lỏng khối lượng riêng cốc thủy tinh Cho bạn biết khối lượng riêng nước

-HẾT -HƯỚNG DẪN

CHẤM BÀI THI HSG LỚP NĂM HỌC 2007 – 2008

Môn: Vật lý

Đáp án Đi

ểm Bài 1: (3,5 đ)

Gọi thể tích khối gỗ V; Trọng lượng riêng nước D trọng lượng riêng dầu D’; Trọng lượng khối gỗ P

Khi thả gỗ vào nước: lực Ác si met tác dụng lên vât là: FA=2 10 DV

3 0,5

Vì vật nên: FA = P  10 DV3 =P (1) 0,5 Khi thả khúc gỗ vào dầu Lực Ác si mét tác dụng lên vật là:

F'A

=3 10D' V

4

0,5 Vì vật nên: F’A = P 

3 10D' V

4 =P (2) 0,5

Từ (1) (2) ta có: 10 DV3 =3 10D ' V

4 0,5

Ta tìm được: D'=8

9D 0,5

Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ =

9 g/cm3 0,5

Bài 2(3,5 đ):Vì cần tính gần khối lượng riêng vật vật có kích thước nhỏ nên ta coi gần vật rơi tới mặt nước chìm hồn tồn

Gọi thể tích vật V khối lượng riêng vật D, Khối lượng riêng nước D’ h = 15 cm; h’ = 65 cm

Khi vật rơi không khí Lực tác dụng vào vật trọng lực P = 10DV

0,5

Công trọng lực là: A1 = 10DVh 0,5 Khi vật rơi nước lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V 0,5

Vì sau vật lên, nên FA > P 0,5

Hợp lực tác dụng lên vật vật rơi nước là: F = FA – P = 10D’V – 10DV

Công lực là: A2 = (10D’V – 10DV)h’ 0,5

Theo định luật bảo tồn cơng:

A1 = A2 10DVh = (10D’V – 10DV)h’ 0,5  D = hh '

+h 'D '

0,2

Thay số, tính D = 812,5 Kg/m3 0,2

5 Bài 3(3 đ): Gọi diện tích đáy cốc S khối lượng riêng cốc D0, Khối lượng riêng nước D1, khối lượng riêng chất lỏng đổ vào cốc D2, thể tích cốc V

Trọng lượng cốc P1 = 10D0V

0.2 Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ác si mét tác dụng lên cốc là:

FA1 = 10D1Sh1

Với h1 phần cốc chìm nước

0.2  10D1Sh1 = 10D0V  D0V = D1Sh1 (1) 0.2

5 Khi đổ vào cốc chất lỏng có độ cao h2 phần cốc chìm nước h3

Trọng lượng cốc chất lỏng là: P2 = 10D0V + 10D2Sh2

0.2

Lực đẩy ác si mét là: FA2 = 10D1Sh3 0.2

5 Cốc đứng cân nên: 10D0V + 10D2Sh2 = 10D1Sh3

Kết hợp với (1) ta được:

D1h1 + D2h2 = D1h3  D2=

h3−h1 h2

D1 (2)

0.2 Gọi h4 chiều cao lượng chất lỏng cần đổ vào cốc cho mực chất lỏng

trong cốc cốc ngang

Trọng lượng cốc chất lỏng là: P3 = 10D0V + 10D2Sh4

0.2 Lực ác si mét tác dụng lên cốc chất lỏng là: FA3 = 10D1S( h4 + h’)

(với h’ bề dày đáy cốc)

0.2 Cốc cân nên: 10D0V + 10D2Sh4 = 10D1S( h4 + h’)

 D1h1 + D2h4 = D1(h4 + h’)  h1 +

h3− h1 h2

h4 =h4 + h’  h4 =

h1h2−h ' h2 h1+h2−h3

0.5 Thay h1 = 3cm; h2 = 3cm; h3 = 5cm h’ = 1cm vào

Tính h4 = cm

0.2

Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào – = ( cm) 0.2

5 Bài 4(4 đ) :cứ giây chuyển động ta gọi nhóm chuyển động

Dễ thấy vận tốc động tử n nhóm chuyển động là: 30 m/s; 31 m/s; 32 m/s …… , 3n-1 m/s ,…… , quãng đường tương ứng mà động tử nhóm thời gian tương ứng là: 4.30 m; 4.31 m; 4.32 m; … ; 4.3n-1 m;……

Sn = 4( 30 + 31 + 32 + ….+ 3n-1) 0.5 Đặt Kn = 30 + 31 + 32 + … + 3n – 1 Kn + 3n = + 3( + 31 + 32 + … + 3n – 1)

 Kn + 3n = + 3Kn  Kn=3 n−1

2

Vậy: Sn = 2(3n – 1)

0.5 Vậy ta có phương trình: 2(3n -1) = 6000  3n = 2999

Ta thấy 37 = 2187; 38 = 6561, nên ta chọn n = 0.5

Quãng đường động tử nhóm thời gian là: 2.2186 = 4372 m

Quãng đường lại là: 6000 – 4372 = 1628 m

0.5 Trong quãng đường lại động tử với vận tốc ( với n = 8):

37 = 2187 m/s

Thời gian hết quãng đường lại là: 16282187=0,74(s)

0.5 Vậy tổng thời gian chuyển động động tử là:

7.4 + 0,74 = 28,74 (s) 0.5

Ngồi q trình chuyển động động tử có nghỉ lần ( khơng chuyển động) lần nghỉ giây, nên thời gian cần để động tử chuyển động từ A tới B là: 28,74 + 2.7 = 42,74 giây

0.5 Bài 5(4 đ): Từ đồ thị ta thấy: đường, hai xe cách 400m 0.5

Trên cầu chúng cách 200 m 0.5

Thời gian xe thứ chạy cầu T1 = 50 (s) 0.5

Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ lên cầu đến giây thứ 30 xe thứ lên cầu 0.5

Vậy hai xe xuất phát cách 20 (s) 0.5

Vậy: V1T2 = 400  V1 = 20 (m/s) 0.5

V2T2 = 200  V2 = 10 (m/s) 0.5

Chiều dài cầu l = V2T1 = 500 (m) 0.5

Bài 6(2 đ): Gọi diện tích đáy cốc S, Khối lượng riêng cốc D0; Khối lượng riêng nước D1; khối lượng riêng chất lỏng cần xác định D2 thể tích cốc V chiều cao cốc h

Lần 1: thả cốc khơng có chất lỏng vào nước phần chìm cốc nước h1 Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 D0V = D1Sh1 (1)

0.5

 D0Sh = D1Sh1 D0 =

h1

h D1 xác định khối lượng riêng cốc 0.5

Lần 2: Đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm nước có chiều cao h3

Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3 ( theo (1) P = FA)

0.5 D2 = (h3 – h1)D1  xác định khối lượng riêng chất lỏng 0.2 Các chiều cao h, h1, h2, h3 xác định thước thẳng D1 biết 0.2

5

PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VỊNG 1 Trường THCS Mơn thi: Vật lí

Thời gian: 60 phút (không kể thời gian phát đề) Câu 1: Một vật chuyển động từ A đến B cách 180m Trong nửa đoạn đường đầu vật với vận tốc v1=5m/s, nửa

a.Sau vật đến B?

b.Tính vận tốc trung bình vật đoạn đường AB

Câu 2: Hai sắt đồng có chiều dài 2m 300C Hỏi chiều dài dài dài

bao nhiêu nung nóng hai lên 2000C? Biết nung nóng lên thêm 10C sắt dài

thêm 0,000018 chiều dài ban đầu, đồng dài thêm0,000012 chiều dài ban đầu

Câu 3:Một chùm tia sáng chiếu lên mặt gương phẳng theo phương nằm ngang, muốn có chùm tia phản xạ chiếu xuống đáy giếng theo phơg thẳng đứng ta cần phải đặt gương nào?

Câu 4: Số ampe kế A1 A2 hình vẽ 1A 3A Số vôn kế V là

24V Hãy cho biết:

a/Số ampe kế A bao nhiêu? Hiệu điện hai cực nguồn điện bao nhiêu? b/Khi công tắc K ngắt, số vôn kế ampe kế bao nhiêu? Coi nguồn điện pin

K Đ1 A

A1 Đ2

A2

V

Hình

ĐÁP ÁN LÍ 8 Câu 1:(2,5 điểm).a.Thời gian nửa đoạn đường đầu: t1=

AB 2v1=

180

2 5=18 (s)

Thời gian nửa đoạn đường sau: t2=

AB 2v2=

180

2 3=30 (s)

Thời gian đoạn đường: t = t1 + t2 = 18 + 30 = 48 (s)

Vậy sau 48 giây vật đến B b.Vận tốc trung bình : v = AB

t =

180

48 =3,75 (m/s)

Câu 2: Gọi chiều dài sắt đồng nhiệt độ chúng 00C làl

0s vàl0đ Ta có:

l0s=l0đ=2m

Theo đề ta biết, nhiệt độ tăng lên thêm 10C độ dài tăng

thêm là: Δ L0s=0,000018 L0s Δ L0đ=0,000018 L0đ

Nhiệt độ tăng thêm hai sắt đồng là:

Δ t= 200 – 30 =170 (00C)

Chiều dài tăng thêm sắt là:

l1 = Δ L0s Δ t =0,000018 170= 0,00612 (m)

Chiều dài tăng thêm đồng là:

l2 = Δ L0đ Δ t =0,000012 170= 0,00408 (m)

l3= l1 – l2 = 0,00612 – 0,0048 = 0,00204 (m)

Câu 3: Tia tới SI có phương nằm ngang Tia phản xạ có phương thẳng đứng I Do : góc SIâR = 900

S Suy : SIââN=NIâR =450

Vậy ta phải đặt gương hợp với phương nằm ngang N góc 450, có mặt phản chiếu quay xuống hình vẽ 2

Câu 4:a/Số ampe kế A tổng số ampe kế A1 A2 tức 1+3 = (A) Hiệu điện hai cực nguồn 24V

b/Khi công tắc K ngắt, số ampe kế A, A1, A2 số vơn kế V 24V ( Vì pin nên coi hiệu điện pin khơng đổi)

PHỊNG GD&ĐT BỈM SƠN KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP THỊ XÃ NĂM HỌC 2008-2009

đề thi môn vật lý (Thời gian 150phỳt - Khụng kể giao đề)

Bài 1/ (4 điểm) Một người du lịch xe đạp, xuất phát lúc 30 phút với

vận tốc 15km/h Người dự định nửa quãng đường nghỉ 30 phút đến 10 tới nơi Nhưng sau nghỉ 30 phút phát xe bị hỏng phải sửa xe 20 phút

Hỏi đoạn đường cịn lại người phải với vận tốc để đến đích dự định?

Bài 2/ (4 điểm) Từ đất kéo vật nặng lên cao người ta mắc hệ thống gồm

ròng rọc động ròng rọc cố định Vẽ hình mơ tả cách mắc để lợi: a) lần lực

b) lần lực

Muốn đạt điều ta phải ý đến điều kiện gì?

Bài 3/ (4 điểm) Trong tay ta có cân 500gam, thước thẳng kim

loại có vạch chia số sợi dây buộc Làm để xác nhận lại khối lượng vật nặng 2kg vật dụng đó? Vẽ hình minh hoạ

Bài 4/ (4 điểm) Hai gương phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào tạo với góc 600 Một điểm S nằm khoảng hai gương.

a) Hãy nêu cách vẽ đường tia sáng phát từ S phản xạ qua G1, G2 quay trở lại S ?

b) Tính góc tạo tia tới xuất phát từ S tia phản xạ qua S ?

Bài 5: (4 điểm) Thả 1,6kg nước đá -100C vào nhiệt lượng kế đựng 2kg nước ở 600C Bình nhiệt lượng kế nhơm có khối lượng 200g nhiệt dung riêng là 880J/kg.độ

b) Tính nhiệt độ cuối nhiệt lượng kế?

Biết Cnước đá = 2100J/kg.độ , Cnước = 4190J/kg.độ , nước đá = 3,4.105J/kg, - Hết

-HƯỚNG DẪN CHẤM B i (4 )à đ

Thời gian từ nhà đến đích 10 – 30’ = 4,5

Vì dự định nghỉ 30’ nên thời gian đạp xe đường 1,0đ Thời gian nửa đầu đoạn đường là: 4: =

Vậy nửa quãng đường đầu có độ dài: S = v.t = 15 x = 30km 1,0 đ

Trên nửa đoạn đường sau, phải sửa xe 20’ nên thời gian đường thực tế còn:

2 – 1/3 = 5/3 0,5 đ

Vận tốc nửa đoạn đường sau là:

V = S/t = 30: 5/3 = 18 km/h 1,0 đ

Trả lời: Người phải tăng vận tốc lên 18 km/h để đến đích dự kiến 0,5đ

Bài (4 đ)

a/ Vẽ (0,5 đ)

Điều kiện cần ý là:

b/ Vẽ (1,5 đ)

- Khối lượng rịng rọc, dây nối khơng đáng kể so với trọng vật - Ma sát ổ trục nhỏ bỏ qua

- Các đoạn dây đủ dài so với kích thước rịng rọc để coi chúng song song với

0,5đ 0,5 đ 1,0đ

Bài (4 đ)

Vẽ hình: 0,5 điểm

Chọn điểm kim loại làm điểm tựa

Vận dụng nguyên lý đòn bảy 1,0đ

Điều chỉnh vị trí treo cân cho thăng nằm ngang 0,5đ

Theo nguyên lý đòn bảy: P1/P2 = l2/l1

Xác định tỷ lệ l1/l2 cách đo độ dài OA OB Nếu tỷ lệ 1/4 khối lượng vật nặng 2kg

0,5đ 1,0đ

Câu 4 (4 đ)

a/ (1,5 điểm)

Lấy S1 đối xứng với S qua G1 ; lấy S2 đối xứng với S qua G2 , nối S1 S2 cắt G1 I cắt G2 J Nối S, I, J, S ta tia sáng cần vẽ

b/ (2 điểm) Ta phải tính góc ISR

Kẻ pháp tuyến I J cắt K

Trong tứ giác ISJO có góc vng I J ; có góc O = 600 Do góc cịn lại K = 1200

Suy ra: Trong tam giác JKI : I1 + J1 = 600

Các cặp góc tới góc phản xạ I1 = I2 ; J1 = J2 Từ đó: I1 + I2 + J1 +J2 = 1200 Xét tam giác SJI có tổng góc I J = 1200 Từ đó: góc S = 600

Do : góc ISR = 1200 (Vẽ hình 0,5 điểm)

Câu 5 (4 đ)

Tính giả định nhiệt lượng toả 2kg nước từ 600C xuống 00C.

So sánh với nhiệt lượng thu vào nước đá để tăng nhiệt từ -100C và

nóng chảy 00C Từ kết luận nước đá có nóng chảy hết không

Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1,6kg nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100C lên 00C:

Q1 = C1m1t1 = C1m1 (0 – (-10)) = 2100 x 1,6 x 10 = 33600 (J) 1,0đ Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hồn hồn 00C

Q2 = m1 = 3,4.105 x 1,6 = 5,44.105 = 544000 (J) 0,5đ Nhiệt lượng 2kg nước toả để hạ nhiệt độ từ 500C đến 00C

Q3 = c2m2(60 – 0) = 4190 x x 60 = 502800 (J) 0,5đ Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nhôm toả để hạ nhiệt độ từ 800C

xuống tới 00C

Q4 = c3m3(60 – 0) = 880 x 0,2 x 60 = 10560 (J) 0,5đ Q3 + Q4 = 502800 + 10560 = 513360 (J)

Q1+ Q2 = 33600 + 544000 = 577600 (J)

Hãy so sánh Q1 + Q2 Q3 + Q4 ta thấy: Q1 + Q2 > Q3 + Q4

Vì Q thu > Q toả chứng tỏ nước đá chưa tan hết 0,5 đ

độ cuối nhiệt lượng kế 00C

(Học sinh làm cách khác đợc tính điểm) PHềNG GD&ĐT

HUYỆN YÊN MÔ ĐỀ THI HSG LỚP – MÔN VẬT LÝThời gian làm bài: 120 phút

( Đề thi gồm trang)

Bài 1(3,5 đ): Một khối gỗ thả nước 13 thể tích, thả dầu

1

4 thể tích Hãy xác định khối lượng riêng dầu, biết khối lượng riêng nước

1g/cm3.

Bài 2(3,5 đ): Một vật nặng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón thả khơng có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước Vật tiếp tục rơi nước, tới độ sâu 65 cm dừng lại, từ từ lên Xác định gần khối lượng riêng vật Coi có lực ác si mét lực cản đáng kể mà Biết khối lượng riêng nước 1000 kg/m3

Bài 3(3 đ): Một cốc hình trụ có đáy dày 1cm thành mỏng Nếu thả cốc vào bình

nước lớn cốc thẳng đứng chìm 3cm nước.Nếu đổ vào cốc chất lỏng chưa xác định có độ cao 3cm cốc chìm nước cm Hỏi phải đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng nói có độ cao để mực chất lỏng cốc cốc

Bài 4(4 đ): Một động tử xuất phát từ A đường thẳng hướng B với vận tốc ban đầu

V0 = m/s, biết sau giây chuyển động, vận tốc lại tăng gấp lần chuyển động giây động tử ngừng chuyển động giây chuyển động động tử chuyển động thẳng

Sau động tử đến B biết AB dài 6km?

Bài 5(4 đ): Trên đoạn đường thẳng dài, ô tô chuyển động với vận

tốc không đổi v1(m/s) cầu chúng phải chạy với vận tốc không đổi v2 (m/s)

Đồ thị bên biểu diễn phụ thuộc khoảng Cách L hai ô tô chạy Thời gian t tìm vận tốc V1; V2 chiều Dài cầu

Bài 6(2 đ): Trong tay có cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng chất lỏng khối lượng riêng cốc thủy tinh Cho bạn biết khối lượng riêng nước

-HẾT -HƯỚNG DẪN

CHẤM BÀI THI HSG LỚP NĂM HỌC 2007 – 2008

Môn: Vật lý L(m)

T(s ) 400

200

Đáp án Điểm Bài 1: (3,5 đ)

Gọi thể tích khối gỗ V; Trọng lượng riêng nước D trọng lượng riêng dầu D’; Trọng lượng khối gỗ P

Khi thả gỗ vào nước: lực Ác si met tác dụng lên vât là:

FA=2 10 DV

3

0,5 Vì vật nên: FA = P 

2 10 DV

3 =P (1) 0,5

Khi thả khúc gỗ vào dầu Lực Ác si mét tác dụng lên vật là: F'A

=3 10D' V

4

0,5 Vì vật nên: F’A = P  104D' V =P (2) 0,5 Từ (1) (2) ta có: 10 DV3 =3 10D ' V

4 0,5

Ta tìm được: D'=8

9D 0,5

Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ =

9 g/cm3 0,5

Bài 2(3,5 đ):Vì cần tính gần khối lượng riêng vật vật có kích thước nhỏ nên ta coi gần vật rơi tới mặt nước chìm hồn tồn

Gọi thể tích vật V khối lượng riêng vật D, Khối lượng riêng nước D’ h = 15 cm; h’ = 65 cm

Khi vật rơi khơng khí Lực tác dụng vào vật trọng lực P = 10DV

0,5

Công trọng lực là: A1 = 10DVh 0,5 Khi vật rơi nước lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V 0,5 Vì sau vật lên, nên FA > P

Hợp lực tác dụng lên vật vật rơi nước là: F = FA – P = 10D’V – 10DV

0,5

Công lực là: A2 = (10D’V – 10DV)h’ 0,5

Theo định luật bảo tồn cơng:

A1 = A2 10DVh = (10D’V – 10DV)h’ 0,5  D = hh '

+h 'D ' 0,25

Thay số, tính D = 812,5 Kg/m3 0,25

Bài 3(3 đ): Gọi diện tích đáy cốc S khối lượng riêng cốc D0, Khối lượng riêng nước D1, khối lượng riêng chất lỏng đổ vào cốc D2, thể tích cốc V

Trọng lượng cốc P1 = 10D0V

0.25

Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ác si mét tác dụng lên cốc là: FA1 = 10D1Sh1

Với h1 phần cốc chìm nước

0.25

là h3

Trọng lượng cốc chất lỏng là: P2 = 10D0V + 10D2Sh2

Lực đẩy ác si mét là: FA2 = 10D1Sh3 0.25

Cốc đứng cân nên: 10D0V + 10D2Sh2 = 10D1Sh3 Kết hợp với (1) ta được:

D1h1 + D2h2 = D1h3  D2=

h3−h1 h2

D1 (2)

0.25 Gọi h4 chiều cao lượng chất lỏng cần đổ vào cốc cho

mực chất lỏng cốc cốc ngang

Trọng lượng cốc chất lỏng là: P3 = 10D0V + 10D2Sh4

0.25 Lực ác si mét tác dụng lên cốc chất lỏng là: FA3 = 10D1S( h4 + h’)

(với h’ bề dày đáy cốc) 0.25

Cốc cân nên: 10D0V + 10D2Sh4 = 10D1S( h4 + h’)  D1h1 + D2h4 = D1(h4 + h’)  h1 +

h3− h1 h2

h4 =h4 + h’  h4 =

h1h2−h ' h2 h1+h2−h3

0.5 Thay h1 = 3cm; h2 = 3cm; h3 = 5cm h’ = 1cm vào

Tính h4 = cm 0.25

Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào – = ( cm) 0.25 Bài 4(4 đ) :cứ giây chuyển động ta gọi nhóm chuyển động

Dễ thấy vận tốc động tử n nhóm chuyển động là: 30 m/s; 31 m/s; 32 m/s …… , 3n-1 m/s ,…… , quãng đường tương ứng mà động tử nhóm thời gian tương ứng là: 4.30 m; 4.31 m; 4.32 m; … ; 4.3n-1 m;…….

0.5 Vậy quãng đường động tử chuyển động thời gian là:

Sn = 4( 30 + 31 + 32 + ….+ 3n-1) 0.5

Đặt Kn = 30 + 31 + 32 + … + 3n – 1 Kn + 3n = + 3( + 31 + 32 + … + 3n – 1)

 Kn + 3n = + 3Kn  Kn=3 n−1

2

Vậy: Sn = 2(3n – 1)

0.5 Vậy ta có phương trình: 2(3n -1) = 6000  3n = 2999

Ta thấy 37 = 2187; 38 = 6561, nên ta chọn n = 0.5 Quãng đường động tử nhóm thời gian là:

2.2186 = 4372 m

Quãng đường lại là: 6000 – 4372 = 1628 m

0.5 Trong quãng đường lại động tử với vận tốc ( với n = 8):

37 = 2187 m/s

Thời gian hết quãng đường lại là: 16282187=0,74(s)

0.5 Vậy tổng thời gian chuyển động động tử là:

7.4 + 0,74 = 28,74 (s) 0.5

Ngồi q trình chuyển động động tử có nghỉ lần ( khơng chuyển động) lần nghỉ giây, nên thời gian cần để động tử

chuyển động từ A tới B là: 28,74 + 2.7 = 42,74 giây

Bài 5(4 đ): Từ đồ thị ta thấy: đường, hai xe cách 400m 0.5

Trên cầu chúng cách 200 m 0.5

Thời gian xe thứ chạy cầu T1 = 50 (s) 0.5 Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ lên cầu đến giây thứ 30 xe

thứ lên cầu 0.5

Vậy hai xe xuất phát cách 20 (s) 0.5

Vậy: V1T2 = 400  V1 = 20 (m/s) 0.5

V2T2 = 200  V2 = 10 (m/s) 0.5

Chiều dài cầu l = V2T1 = 500 (m) 0.5

Bài 6(2 đ): Gọi diện tích đáy cốc S, Khối lượng riêng cốc D0; Khối lượng riêng nước D1; khối lượng riêng chất lỏng cần xác định D2 thể tích cốc V chiều cao cốc h

Lần 1: thả cốc khơng có chất lỏng vào nước phần chìm cốc nước h1

Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 D0V = D1Sh1 (1)

0.5

 D0Sh = D1Sh1 D0 =

h1

h D1 xác định khối lượng riêng

của cốc 0.5

Lần 2: Đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần cốc chìm nước có chiều cao h3

Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3 ( theo (1) P = FA)

0.5 D2 = (h3 – h1)D1  xác định khối lượng riêng chất lỏng 0.25 Các chiều cao h, h1, h2, h3 xác định thước thẳng D1

biết 0.25

UBND HUYỆN VĂN YÊN

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ 8

NĂM HỌC 2008 – 2009

(THỜI GIAN LÀM BÀI 150 PHÚT KHÔNG KỂ THỜI GIAN GIAO ĐỀ)

ĐỀ BÀI

Câu 1. Có thuỷ tinh mảnh lụa Hãy trình bày cách làm để phát mt

quả cầu kim loại treo sợi không soắn mang điện tích âm hay điện tích dơng Biết cầu nhiễm điện

Câu 2. Một ngời tiến lại gần

g-ng phẳng AB đờng trùng với đ-ờng trung trực đoạn thẳng AB Hỏi vị trí để ngời nhìn thấy ảnh ngời thứ hai đứng trớc gơng AB (hình vẽ) Biết AB = 2m, BH = 1m, HN2 = 1m, N1 vị trí bắt đầu xuất phát ngời

N2’

. N2 (Người thứ hai)

H

. N1 (Người thứ nhất)

thø nhất, N2 vị trí ngời thứ hai

Câu 3. Cùng lúc từ hai địa điểm cách 20km đờng thẳng có hai xe

khởi hành chạy chiều Sau xe chạy nhanh đuổi kịp xe chạy chậm Biết xe cã vËn tèc 30km/h

a) T×m vËn tèc cđa xe lại

b) Tớnh quóng ng m mi xe đợc lúc gặp

Câu 4. Bình thơng có hai nhánh tiết diện, ngời ta đổ chất lỏng có trọng lợng

riêng d1 vào bình cho mực chất lỏng nửa chiều cao H bình Rót tiếp chất lỏng khác có trọng lợng riêng d2 đầy đến miệng bình nhánh Tìm chiều cao cột chất lỏng (Chất lỏng có trọng lợng riêng d2) Giả sử chất lỏng không trộn lẫn chất lỏng có trọng lợng riêng d1 bên nhánh cịn lại khơng tràn khỏi bình

Câu 5. Một ngời vận động viên xe đạp khởi hành điểm

và chiều đờng trịn có chu vi 1800m Vận tốc ngời xe đạp 6m/s, ngời 1,5m/s Hỏi ngời đi đợc vịng gặp ngời xe đạp lần Tính thời gian địa điểm gặp

HẾT

Chú ý: Cán coi thi không giải thích thêm.

ĐÁP ÁN BÀI THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI MƠN VẬT LÍ 8

CÂU BÀI GIẢI ĐIỂM

1

* Đầu tiên cọ sát thuỷ tinh vào mảnh lụa, sau cọ sát thuỷ tinh nhiễm điện dương

* Sau đưa đầu thuỷ tinh nhiễm điện dương lại gần (nhưng không chạm) cầu kim loại treo, nếu:

+ Quả cầu kim loại bị hút lại gần thuỷ tinh cầu kim loại nhiễm điện âm

+ Quả cầu kim loại bị đẩy xa thuỷ tinh cầu kim loại nhiễm điện dương

0,5 0,5 0,5 0,5 Cho biết: AB = 2m, BH = 1m

HN2 = 1m

Tìm vị trí người thứ để nhìn thấy ảnh người thứ hai

Giải:

* Khi người thứ tiến lại gần gương AB vị trí mà người nhìn thấy ảnh người thứ hai N1’ vị trí giao tia sáng phản xạ từ mép gương B (Tia phản xạ có tia sáng tới từ người thứ hai đến phản xạ

2,0 (vẽ hình)

1,0 . N2

(Người thứ hai) B

H

. N1 (Người thứ nhất) A

900 N2’

N1’ .

I

mép gương B)

* Gọi N2’ ảnh người thứ hai qua gương, ta có HN2’ = HN2 = 1m I trung điểm AB nên IB=1

2AB=

1

2 = 1(m)

ta thấy IBN1’ = HBN2’ IN1’ = HN2’ = 1(m)

Vây, vị trí mà người thứ tiến lại gần gương đường trung trực gương nhìn thấy ảnh người thứ hai cách gương 1m

0,5 0,5 0,5 0,5

3

3

Cho biết: S = 20km, t = 2h, v = 30km/h Tìm: a) Tìm vận tốc xe cịn lại

b) Tìm quãng đường mà hai xe lúc gặp Giải: a) Vận tốc xe lại:

* Nếu vận tốc xe chạy nhanh 30km/h, gọi vận tốc xe chạy chậm v1

+ Quãng đường mà hai xe hai là:

- Đối với xe chạy nhanh hơn: S1 = v.t; S1 = 30.2 = 60(km) - Đối với xe chạy chậm hơn: S2 = v1.t; S2 = 2v1(km) + Ta có: S = S1 – S2 hay 60 – 2v1 = 20  v1 = 20(km/h)

* Nếu vận tốc xe chạy chậm 30km/h, gọi vận tốc xe chạy nhanh v2 + Quãng đường mà hai xe hai là:

- Đối với xe chạy nhanh hơn: S3 = v2t; S3 = 2v2

- Đối với xe chạy chậm hơn: S4 = vt; S4 = 2.30 = 60(km) + Ta có: S = S3 – S4 hay 2v2 – 60 = 20  v2 = 40(km/h) b) Quãng đường hai xe đến lúc gặp nhau:

* Nếu vận tốc xe chạy nhanh 30km/h:

+ Quãng đường mà xe chạy nhanh là: S1 = 30.2 = 60(km) + Quãng đường mà xe chạy chậm là: S2 = 20.2 = 40(km) * Nếu vận tốc xe chạy chậm 30km/h:

+ Quãng đường mà xe chạy nhanh là: S1 = 40.2 = 80(km) + Quãng đường mà xe chạy chậm là: S2 = 30.2 = 60(km)

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 * Gọi B điểm nằm mặt phân cách

chất lỏng có trọng lượng riêng d2 chất lỏng có trọng lượng riêng d1, A điểm nằm nhánh cịn lại bình thơng nằm mặt phẳng ngang so với điểm B

Gọi h2 chiều cao cột chất lỏng có trọng lượng riêng d2, h1 chiều cao cột chất lỏng d1 tính tới điểm A Ta có:

+ áp suất A là: pA = d1h1 + áp suất B là: pB = d2h2

do pA = pB  d1h1 = d2h2 (1)

* Mặt khác, tiết diện hai bình nên chất lỏng nhánh chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d2 hạ xuống đoạn h chất lỏng nhánh lại dâng lên đoạn h Từ ta có:

h1 = 2h h2=

H

2+Δh⇒h2=

H+h1

2 (2)

0,5

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 . N1

(Người thứ nhất)

h

h .

A

từ (1) (2) suy ra: h2= d1

2d1− d2

H

Vậy, chiều cao cột chất lỏng có trọng lượng riêng d2 h2= d1 2d1− d2

H

0,5 0,25 0,25

5

5

* Giả sử A vị trí xuất phát ban dầu Khi người xe đạp hết vịng (trở lại điểm A) người đi đến vị trí B cách A khoảng AB = v1t’ (trong t’ thời gian người xe đạp hết vòng trở lại điểm A,

t’ = 1800:6 = 300(s)) Giả sử A1

vị trí gặp lần thứ nhất, t khoảng thời gian để người từ B đến A1 (người xe đạp tứ A đến A1)

* Ta có: AA1 = AB + BA1

hay: v2t = v1t’ + v1t; (t’ = 300s) ⇒t= v1t '

v2−v1

;t=1,5 300

6−1,5 =100(s)

Như vậy, thời điểm gặp lần thứ là: t1 = t’ + t; t1 = 300 + 100 = 400(s) vị trí gặp cách A: S1 = v2t; S1 = 6.100 = 600(m)

* Gọi vị trí gặp thứ hai A2, giải toán tương tự với điểm xuất phát A1, ta có thời điểm gặp thứ hai là:

t2 = 400s + 400s = 800s vị trí A2 cách A là: S2 = 600 + 600 = 1200(m)

* Tương tự với vị trí A3: t3 = 400 + 400 + 400 = 1200(s) S3 = 600 + 600 + 600 = 1800(m)

do t3 = 1200s thời gian người đi hết vòng (trở lại điểm A) nên điểm gặp thứ tư rơi vào đầu vòng thứ hai người

Vậy, người đi hết vịng gặp người xe đạp lần (Trừ điểm xuất phát)

0,5

0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5

Chú ý: Nếu học sinh giải theo cách khác cho điểm tối đa PHềNG DG – ĐT

HUYỆN YÊN MÔ

ĐỀ THI HSG VẬT LÍ LỚP ( Vịng 2)

(Thời gian làm bài: 120 phút – không kể thời gian giao đề)

Bài 1(3,5 đ): Hai nhánh bình thơng chứa chất lỏng có tiết diện S Trên nhánh có pitton có khối lượng khơng đáng kể Người ta đặt cân có trọng lượng P lên pitton ( Giả sử không làm chất lỏng tràn ngồi) Tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh hệ đạt tới trạng thái cân học? Khối lượng riêng chất lỏng D

Bài (4 đ): Trong bình nhiệt lượng kế chứa hai lớp nước Lớp nước lạnh lớp nước nóng Tổng thể tích hai khối nước thay đổi chúng sảy tượng cân nhiệt? Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình với môi trường

Bài 3(5,5 đ) Thả cục nước đá có mẩu thuỷ tinh bị đóng băng vào bình hình trụ chứa nước Khi mực nước bình dâng lên đoạn h = 11mm Cục nước đá ngập hoàn toàn nước Hỏi cục nước đá tan hết mực nước

A .

trong bình thay đổi nào? Cho khối lượng riêng nước Dn = 1g/cm3 Của nước đá Dđ = 0,9g/cm3 thuỷ tinh Dt = 2g/cm3

Bài 4(4 đ) Một lò sưởi giữ cho phòng nhiệt độ 200C nhiệt độ trời 50C Nếu nhiệt độ trời hạ xuống tới – 50C phải dùng thêm lị sưởi có cơng suất 0,8KW trì nhiệt độ phịng Tìm cơng suất lị sưởi đặt phòng lúc đầu?

Bài 5(2 đ) Một nhà du hành vũ trụ chuyển động dọc theo đường thẳng từ A đến B Đồ thị chuyển động biểu thị hình vẽ (V vận tốc nhà du hành, x khoảng cách từ vị trí nhà du hành tới vật mốc A ) tính thời gian người chuyển động từ A đến B

(Ghi chú: v -1 =

v )

Bài 6(2,5 đ) Hãy tìm cách xác định khối lượng chổi quét nhà với dụng cụ sau: Chiếc chổi cần xác định khối lượng, số đoạn dây mềm bỏ qua khối lượng, thước dây có độ chia tới milimet gói mì ăn liền mà khối lượng m ghi vỏ bao ( coi khối lượng bao bì nhỏ so với khối lượng chổi)

- Hết -HƯỚNG DẪN CHẤM Bài 1: ( 3,5 đ)

Gọi h1 chiều cao cột chất lỏng nhánh khơng có pitton, h2 chiều cao cột chất lỏng nhánh có pitton Dễ thấy h1 > h2

0,5 đ Áp suất tác dụng lên điểm chất lỏng đáy chung nhánh gồm

Áp suất gây nhánh khơng có pitton: P1 = 10Dh1 0,5 đ

Áp suất gây nhánh có pitton: P2 = 10Dh2 + PS 0,5 đ

Khi chất lỏng cân P1 = P2 nên 10Dh1 = 10Dh2 + PS đ Độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh là: h1 – h2 =

P

10 DS đ

Bài 2: ( đ) Gọi V1; V2; V’1; V’2 thể tích nước nóng, nước lạnh ban đầu nước nóng, nước lạnh nhiệt độ cân độ nở co lại nước thay đổi 10C phụ thuộc vào hệ số tỷ lệ K thay đổi nhiệt độ lớp nước nóng nước lạnh ∆t1 ∆t2

V1 = V’1 + V’1K∆t1 V2 = V’2 - V’2K∆t2

1 đ Ta có V1 + V2 = V’1 + V’2 + K(V’1∆t1 - V’2∆t2) đ Theo phương trình cân nhiệt thì: m1C∆t1 = m2C∆t2 với m1, m2 khối lượng

nước tương ứng điều kiện cân nhiệt, điều kiện nên chúng có khối lượng riêng

0,5 đ Nên: V’1DC∆t1 = V’2DC∆t2 V’1∆t1 – V’2∆t2 = đ Vậy: V1 + V2 = V’1 + V’2 nên tổng thể tích khối nước không thay đổi 0,5 đ Bài 3: ( 5,5 đ) Gọi thể tích nước đá V; thể tích thuỷ tinh V’, V1 thể tích

nước thu nước đá tan hoàn toàn, S tiết diện bình

Vì ban đầu cục nước đá nên ta có: (V + V’)Dn = VDđ + V’Dt

Thay số V = 10V’ ( 1) đ

Ta có: V + V’ = Sh Kết hợp với (1) có V = 10 Sh11 (2) đ

Khối lượng nước đá khối lượng nước thu nước đá tan hết nên: DđV = Dn V1 V1 =

DđV Dn

=¿ 0,9V đ

Khi cục nước đá tan hết thể tích giảm lượng V – V1 =V – 0,9V = 0,1V 0,5 đ Chiều cao cột nước giảm lượng là: h’ = 0,1VS =10 Sh 0,1

S 11 =¿ (mm) đ

Bài 4: ( đ) Gọi cơng suất lị sưởi phịng ban đầu P, nhiệt toả mơi trường tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ, nên gọi hệ số tỷ lệ K Khi nhiệt độ phòng ổn định cơng suất lị sưởi cơng suất toả nhiệt mơi trường phịng Ta có: P = K(20 – 5) = 15K ( 1)

1 đ Khi nhiệt độ ngồi trời giảm tới -50C thì:(P + 0,8) = K[20 – (-5)] = 25K (2) 1,5 đ

Từ (1) (2) ta tìm P = 1,2 KW 1,5 đ

Bài 5: ( đ) Thời gian chuyển động xác định công thức: t = xv = xv -1 0,5 đ Từ đồ thị ta thấy tích diện tích hình giới hạn đồ thị, hai trục

toạ độ đoạn thẳng MN.Diện tích 27,5 đơn vị diện tích 0,5 đ Mỗi đơn vị diện tích ứng với thời gian giây Nên thời gian chuyển động

của nhà du hành 27,5 giây đ

Bài 6: ( 2,5 đ) ( xem hình vẽ phía dưới)

Bước 1: dùng dây mềm treo ngang chổi di chuyển vị trí buộc dây tới chổi nằm cân theo phương ngang, đánh dấu điểm treo trọng tâm chổi ( điểm M)

0,5 đ Bước 2: Treo gói mì vào đầu B làm lại để xác đinh vị trí cân

của chổi ( điểm N) 0,5 đ

Bước 3: lực tác dụng tỷ lệ nghịch với cánh tay địn nên ta có: Pc.l1 = PM.l2  mc l1 = m l2  mc =

m.l2 l1

1 đ Từ xác định khối lượng chổi chiều dài đo thước dây 0,5 đ

+ Nếu khơng có hình vẽ minh hoạ cho lời giải thể chất vật lý phương pháp thực nghiệm hợp lý cho điểm tối đa