Tính chiều cao cột dầu trong nhánh B và độ chênh lệch của 2 mực nước trong bình?. Hãy xác định độ chênh lệch giữa hai mức nước trong hai nhánh của bìnhb[r]
(1)PHÒNG GD&ĐT YÊN ĐỊNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG THCS LÊ ĐÌNH KIÊN MÔN THI: VẬT LÝ – LỚP Thời gian: 120 phút(Không kể thời gian chép đề) Câu 1: (5 điểm) A B Một bình thông dạng chữ u hình bên Mỗi nhánh có dạng hình trụ Diện tích tiết diện nhánh A và B là; 100 cm2, 200 cm2 Người ta đổ nước vào bình cho khoảng cách từ miệng bình đến mặt nước là 33 cm Sau đó đổ dầu đầy dầu vào nhánh B Biết trọng lượng riêng nước là 10000 N/m3, dầu là 8000 N/m3 a Tính chiều cao cột dầu nhánh B và độ chênh lệch mực nước bình? b Người ta thả viên bi có thể tích 100 cm3, khối lượng riêng là 5000 kg/m3 vào nhánh bình Hãy xác định độ chênh lệch hai mức nước hai nhánh bình? Câu 2: (5điểm): Em hãy vẽ sơ đồ và mô tả chuyển động hai xe ô tô đồ thị sau Trong đó: đường là đồ thị chuyển động ô tô đường là đồ thị chuyển động ô tô Xác định rõ vận tốc các ô tô đoạn đường Vị trí và thời điểm gặp nhau? t(giờ) Câu 3(2 điểm): Ngân và Hằng quan sỏt hành khách ngồi toa tàu chuyển động: Ngân nói: "Người hành khách có động vì chuyển động" Hằng phản đối: "Người hành khách không có động vì ngồi yên trên tàu" Hỏi đúng, sai Tại sao? Câu 4(3,5 điểm): Cần cẩu A nâng 1100kg lên cao 6m phút Cần cẩu B nâng 800kg lên cao 5m 30 giây Tính công suất hai cần cẩu và cho biết cần cẩu nào có công suất lớn hơn? Câu5(4,5 điểm): Tính công suất dòng nước chảy qua đập ngăn cao 25m xuống dưới, biết lưu lượng dòng nước là 120m3/phút, khối lượng riêng nước là 1000kg/m3 (2) HƯỚNG DẪN CHẤM THI MÔN THI: VẬT LÝ- LỚP Câu 1: điểm a 3đ A B Ban đầu A b 2đ B Lấy điểm B nằm trên mặt phân cách Nước và dầu, điểm A nước nhánh A ngang với điểm B Gọi h1 là chiều cao cột dầu, h2 là chiều cao cột nước từ điểm A đến mặt thoáng Theo tính chất bình thông nhau: PA = PB (*) PA = dnước h2 ; PB = ddầu h1 (**) Gọi Δ h1 là khoảng cách từ mức nước ban đầu nhánh B đến mặt phân cách nước và rượu Δ h là khoảng cách từ mức nước ban đầu nhánh B đến mặt thoáng chất lỏng Thể tích nước tụt xuống nhánh B, đúng thể tích nước dâng lên nhánh A Mà SB = 200 cm2 = 2SA => Δ h = Δ h1 Ta có: h1 = h0 + Δ h1 h2 = Δ h1 + Δ h = Δ h1 +2 Δ h1 = Δ h1 Thay vào (*)và (**) Tacó: dnước Δ h1 = ddầu (h0 + Δ h1 ) Thay số: 10000 Δ h1 = 8000 (33 + Δ h1 ) Giải ta được: Δ h1 = 12 cm Chiều cao cột dầu là: h1 = h0 + Δ h1 = 33 + 12 = 45 cm Độ chênh lệch mực nước: h2 = Δ h1 = 3.12 = 36 cm Khi: Viên bi thả vào nhánh B.do có trọng lượng riêng lớn dầu nên viên bi chìm Nó chiếm chỗ dầu làm cho dầu dâng lên và tràn khỏi bình Thể tích dầu bị chiếm chỗ đúng thể tích viên bi Chiều cao cột dầu còn lại sau bi đã chìm vào nước là 45-(100/200)=44,5 cm Gọi độ chênh lệch hai mực nước bây là h’ Ta có h’ d nước = 44,5 d dầu => h’ = 44,5 8000/10000 = 35,6 cm Sau đó nó chìm nước làm cho mực nước hai nhánh dâng lên Khi: Viên bi thả vào nhánh A.do có trọng lượng riêng lớn nước nên viên bi chìm Nó chiếm chỗ nước làm cho nước dâng lên và đẩy dầu nhánh B khỏi bình Trọng lượng nước bị chiếm chỗ đúng trọng lượng viên bi Vnước cc = 100 cm3 Mực nước dâng lên nhánh A bổ viên bi vào là: y = 100/100 = cm Áp suất điểm A nhánh A tăng đẩy nước sang nhánh B Do đó dầu nhánh B tràn ngoài phần Đến cân giả sử chiều cao cột dầu là h 1’, chiều cao cột nước nhánh A đến điểm A’ ngang mặt phân cách nước và dầu là h2’ Dnước h2’ = ddầu h1’ thay số rút gọn ta có: h2’ = h1’ (***) Gọi x là mức nước tụt xuống nhánh A thì mực nước dâng lên nhánh B là x/2 Khi đó: h2’ = h2 + y -3x/2 = 36 + – 3x/2 h1’ = h1 – x/2 = 45 – x/2 Thay vào (***) Ta giải được: x 0,9 cm => h2’ = 36 + – 3x/2 35,64 cm Giảm gần 0,36 cm Câu 2: điểm (3) Trên đoạn đường AB dài 100 km Lúc ô tô khởi hành B đến C lúc nó dừng lại sau đó nó tiếp tục A và đến A lúc Lúc ô tô bắt đầu khởi hành Từ A đến B Đển B lúc và nó quay lại A cùng lúc ô tô đến A Vận tốc ô tô trên đoạn đường từ B đến C là v1a = (120 -80)/(4-3) = 40 km/h Vận tốc ô tô trên đoạn đường từ C đến A là v1b = 80/(9 – 5) = 20 km/h Vận tốc ô tô trên đoạn đường từ A đến B là v2a = 120/(7 – 4) = 40 km/h Vận tốc ô tô trên đoạn đường từ C đến A là v2b = 120/(9 – 7) = 60 km/h Qua đồ thị ta thấy: Hai xe gặp lần Lần trên đoạn đường AC Gọi thời gian từ xe xuất phát đến lần gặp là t Ta có: t V2a +(1+t) v1b = AC => t 40 + (t -1) 20 = 80 Giải t = 40 phút Lúc gặp là + 1giờ 40 phút = 40 phút Vị trí gặp cách A là: S = t V2a = 5/3 40 = 200/3 km 66,7 km Lần Chúng gặp A lúc Câu 3(2 điểm) Ngân và Hằng có thể đúng, có thể sai vì chuyển động mang tính tương đối phụ thuộc vào việc chọn vật mốc - Ngân nói đúng lấy hàng cây bên đường làm mốc - Hằng nói đúng lấy người láii xe làm mốc Câu 4(3,5 điểm) Công cần cẩu A: A P.h 11000.6 66000( J ) (0,5 điểm) A 66000 1100(w) t 60 Công suất cần cẩu A: (0,75 điểm) A P h 8000.5 40000( J ) Công cần cẩu B: (0,5 điểm PA PB A 40000 1333(w) t 30 (0,75 điểm) Công suất cần cẩu B: Cần cẩu B có công suất lớn cần cẩu A: PB > PA (0,5 điểm) Câu 5: (4,5 điểm) Trọng lượng dòng nước chảy phút là: P = 10.120.1000=1 200 000(N) (1 điểm) Công dòng nước chảy phút là A = P.h = 200 000.25 = 30 000 000(J) = 30 000(KJ) Công suất dòng nước P 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 1,0 1,0 0,75 0,75 0,75 0,75 0,5 1,5 1,5 1,5 A 30000 500( KW) t 60 Chú ý: Học sinh có thể giải các cách khác Nếu đúng cho điểm tối đa (4)