Bài 4:4 điểmMột thang máy có khối lượng 580kg, được kéo từ đáy hầm mỏ sâu 125m lên mặt đất bằng lực căng của một dây cáp do máy thực hiện.. a Tính công nhỏ nhất của lực căng để thực hiện[r]
(1)PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HUYỆN ĐỨC CƠ ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề gồm trang) KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC : 2011 -2012 MÔN: VẬT LÝ Thời gian : 150’( không kể thời gian phát đề) Bài 1: (4 điểm)Một vận động viên đua xe đạp vô địch giới đã thực đua vượt đèo với kết sau (hình vẽ bên): Quãng đường từ A đến B B dài 50km 30 phút Quãng đường từ B đến C C D dài 22,5km 18 phút Quãng đường từ C đến D Xuất phát Đích dài 8,5km 1/5 Hãy tính: a) Vận tốc trung bình trên quãng đường? b) Vận tốc trung bình trên quãng đường đua? Bài 2: (4điểm) Đặt bao gạo 60kg lên cái ghế chân có khối lượng 4kg Diện tích tiếp xúc với mặt đất chân ghế là 8cm Tính áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất? Bài 3: (3 điểm) Trong tay em có cái cân, bình chia độ, viên bi (có thể bỏ lọt vào bình chia độ) Hãy tìm cách xác định trọng lượng riêng viên bi đó? Bài 4: (4điểm) Một ngựa kéo xe với lực 150N trên quãng đường dài 7km 25 phút a) Tính công sinh ngựa chạy trên quãng đường đó? b) Tính công suất ngựa? Bài 5: (5 điểm) Trộn lẫn rượu vào nước, người ta thu hỗn hợp có khối lượng 235g nhiệt độ 40oC Tính khối lượng nước và rượu đã pha? Biết lúc đầu rượu có nhiệt độ 30oC và nước có nhiệt độ 90oC Cho nhiệt dung riêng rượu và nước tương ứng là 2500J/kg.K và 4200J/kg.K Bỏ qua bay rượu và nước -Hết -* Lưu ý: Cán coi thi không giải thích gì thêm Học sinh sử dụng máy tính cầm tay Người đề Người duyệt đề Phạm Thị Hiền Thu Phạm Văn Quynh (2) PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HUYỆN ĐỨC CƠ ĐỀ CHÍNH THỨC ĐÁP ÁN BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN - NĂM HỌC : 2011 -2012 MÔN: VẬT LÝ (Đáp án gồm trang) Bài Nội dung cần đạt Tóm tắt: S1 = 50km t1 = 2h30’ = 2,5h S2 = 22,5km t2 = 18’ = 0,3h S3 = 8,5km t3 = 1/5 h = 0,2h a) v1 = ?, v2 = ?, v3 = ? b) v = ? a) Vận tốc trung bình trên quãng đường AB: v1 = S1 : t1 = 50 : 2,5 = 20 (km/h) Vận tốc trung bình trên quãng đường BC: v2 = S2 : t2 = 22,5 : 0,3 = 75 (km/h) Vận tốc trung bình trên quãng đường CD: v3 = S3 : t3 = 8,5 : 0,2 = 42,5 (km/h) b) Vận tốc trung bình trên quãng đường đua : v = (S1 + S2 + S3) : (t1 + t2 + t3) = (50 +22,5 + 8,5) : (2,5 + 0,3 + 0,2) = 27(km/h) Kết luận: Tóm tắt: m1 = 60kg => P1 = 600N m2 = 4kg => P2 = 40N S = = 32cm2 = 0,0032m2 p=? Áp lực tác dụng lên mặt đất: F = P = P1 + P2 = 600 + 40 = 640 (N) Áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất: p = F : S = 640 : 0,0032 = 200000 (N/m2) Kết luận: Dùng cân để xác định khối lượng m viên bi Suy trọng lượng viên bi: P = 10m Dùng bình chia độ để xác định thể tích V viên bi Áp dụng công thức tính trọng lượng riêng: d = P/V Tóm tắt: F = 150N S = 7km = 7000m t = 25phút = 1500s A=? P=? Điểm 0,5 0,75 0,75 0,75 0,75 0,5 0,5 1,5 1,75 0,25 0,5 0,5 1 0,5 (3) Công sinh ngựa kéo xe chạy trên quãng đường 7km: 1,5 A = F.S = 150 7000 = 1050000 (J) = 1050 (kJ) Công suất ngựa: P = A/t = 1050000 : 1500 = 700 (W) 1,5 Kết luận: 0,5 Tóm tắt: m1 + m2 = 235g = 0,235kg to1 = 30oC to2 = 90oC to = 40oC c1 = 2500J/kg.K c2 = 4200J/kg.K m1 = ? 0,5 m2 = ? Gọi khối lượng rượu và nước là: m1 và m2 0,5 Theo đề ta có: m1 + m2 = 235g = 0,235kg (1) o o Nhiệt lượng rượu hấp thu: Q1 = m1.c1.( t - t 1) 0,5 Q1 = m1.2500.(40 - 30) = 25000m1 Nhiệt lượng nước toả ra: Q2 = m2.c2.( to2 - to) 0,5 Q2 = m2 4200.(90 - 40) = 210000m2 Áp dụng phương trình cân nhiệt ta có: Q1 = Q2 25000m1 = 210000m2 m1 = 210000m2 : 25000 = 8,4m2 (2) Thay (2) vào (1), suy ra: 8,4m2 + m2 = 0,235 m2 = 0,235 : 9,4 = 0,025(kg) = 25(g) Thay m2 = 25g vào (1), suy ra: m1 = 235 – 25 = 210 (g) 0,75 Kết luận: 0,25 * Lưu ý: Mọi cách giải đúng khác học sinh ghi điểm tối đa Bài làm sai quên đơn vị lần thì trừ điểm toàn bài thi 0,25đ; sai quên đơn vị trên lần thì trừ điểm toàn bài thi 0,5đ (4) PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HUYỆN ĐỨC CƠ ĐỀ DỰ BỊ (Đề gồm trang) KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN NĂM HỌC : 2011 -2012 MÔN: VẬT LÝ Thời gian : 150’( không kể thời gian phát đề ) Bài 1: (4 điểm)Một người xe đạp khởi hành từ thành phố A với vận tốc 5m/s đến thành phố B Cũng thời điểm đó, xe mô tô khởi hành từ thành phố B thành phố A với vận tốc 54km/h Sau 30 phút hai xe gặp địa điểm M a) Tính khoảng cách hai thành phố A và B? b) Địa điểm M cách thành phố B bao nhiêu km? Bài 2: (3 điểm) Lan mang cái can lít mua lít rượu Người bán hàng có cái can lít đựng đầy rượu và cái can lít Em hãy nghĩ phương án giúp người bán hàng? Bài 3:(4điểm)Một cái bàn có chân, diện tích tiếp xúc chân bàn với mặt đất là 36cm2 Khi đặt bàn trên mặt đất nằm ngang, áp suất bàn tác dụng lên mặt đất là 7200N/m2 Đặt lên mặt bàn vật có khối lượng m thì áp suất tác dụng lên mặt đất lúc đó là 10800N/m2 Tính khối lượng m vật đã đặt trên mặt bàn? Bài 4:(4 điểm)Một thang máy có khối lượng 580kg, kéo từ đáy hầm mỏ sâu 125m lên mặt đất lực căng dây cáp máy thực a) Tính công nhỏ lực căng để thực việc đó? b) Biết hiệu suất máy là 80% Tính công máy thực và công hao phí lực cản? Bài 5:(5 điểm) Hai bình giống nhau, chứa hai lượng nước Bình thứ có nhiệt độ to1, bình thứ hai có nhiệt độ t o2 = 2to1 Sau trộn lẫn với nhau, nhiệt độ có cân nhiệt là 24oC Tìm các nhiệt độ ban đầu bình nước? -Hết -* Lưu ý: Cán coi thi không giải thích gì thêm Học sinh sử dụng máy tính cầm tay Người đề Người duyệt đề Phạm Thị Hiền Thu Phạm Văn Quynh (5) PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HUYỆN ĐỨC CƠ ĐỀ DỰ BỊ ĐÁP ÁN BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP CẤP HUYỆN - NĂM HỌC : 2011 -2012 MÔN: VẬT LÝ (Đáp án gồm trang) Bài Nội dung cần đạt Điểm Tóm tắt: v1 = 5m/s v2 = 54km/h 0,5 t = 1h30’ = 1,5h a) SAB = ? b) SMB = ? Quãng đường xe đạp đươc: S1 = v1.t = 18 1,5 = 27(km) Quãng đường ô tô được: S2 = v2 t = 54 1,5 = 81(km) Khoảng cách hai thành phố A và B là: SAB = S1 + S2 = 27 + 81 0,5 = 108(km) Khoảng cách từ vị trí M đến thành phố B : SMB = S2 = 81km 0,5 Kết luận: 0,5 Lần 1: Đổ rượu tà can lít sang đầy can lít 1,5 Lần 2: Đổ rượu tà can lít sang đầy can lít Số rượu còn lại can 1,5 lít là lít Tóm tắt: S = 36cm2 = 0,0036m2 = 0,0144m2 p1 = 7200N/m2 0,5 p2 = 10800N/m m=? Khi chưa có vật, áp suất tác dụng lên mặt đất: p1 = F/S = P1/S (1) 0,5 ( P1 là trọng lượng bàn) Khi đã đặt vật lên bàn, áp suất tác dụng lên mặt đất: 0,5) p2 = F’/S = (P1 + P2)/S (2) (P2 là trọng lượng vật) Lập tỉ số (2)/(1) ta được: p2 /p1 = (P1 + P2)/P1 = 10800/ 7200 = 1,5 1 Suy ra: P2 = 0,5P1 = 0,5.S.p1 = 0,5.0,0144.7200 = 51,84 (N) 0,75 Khối lượng vật: m = P2/10 = 51,84/10 = 5,184 (kg) 0,5 Kết luận: 0,25 Tóm tắt: m = 580kg h = 125m H = 80% a) Amin = ? 0,5 b) Atoàn phần = ?; Ahp = ? a) Muốn kéo thang máy lên thì lực căng F tối thiểu phải trọng 0,5 lượng thang: F = P = 10m = 10.580 5800(N) Công nhỏ nhất: Amin = Acó ích = P.h = 5800 125 = 725000 (J) 0,75 (6) b)Từ công thức: H = (Acó ích : Atoàn phần).100% Suy ra: Atoàn phần = Acó ích.100: 80 = 725000 100 : 80 = 906250(J) Công hao phí: 0,75 Ahao phí = Atoàn phần - Acó ích = 906250 –725000 = 181250(J) = 181,25 (kJ) Kết luận: 0,5 Tóm tắt: m1 = m c1 = c1 0,5 o o t = 2t to = 24oC to = ? to = ? Gọi to là nhiệt độ có cân nhiệt 0,25 o o o Bình nước có nhiệt độ t thu nhiệt: Q1 = m1.c1.( t - t 1) 0,5 o o o Bình nước có nhiệt độ t toả nhiệt: Q2 = m2.c1.( t - t ) 0,5 Khi có cân nhiệt: Q1 = Q2 0,5 o o o o m1.c1.( t - t 1) = m2.c2.( t - t ) Vì m1 = m2 và c1 = c1 nên suy : to- to1 = to2 - to 1,75 o o o o o o t = ( t + t 1)/2 = (2t + t 1)/2 = 3t 1/2 to1 = 2/3to = 2/3to = 2/3 24 = 16(oC) Suy ra: to2 = 2to1 = 2.16 = 32(oC) 0,5 Kết luận: 0,5 * Lưu ý: Mọi cách giải đúng khác học sinh ghi điểm tối đa Bài làm sai quên đơn vị lần thì trừ điểm toàn bài thi 0,25đ; sai quên đơn vị trên lần thì trừ điểm toàn bài thi 0,5đ -hết (7)