li 8

5 7 0
li 8

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Gọi thể tích của khí cầu khi kéo người lên là V x, Trọng lượng của khí Hiđrô trong khí cầu khi đó là : P’H = dH.Vx Trọng lượng của người: Pn = 600N... Lực đẩy Ác-si-mét:.[r]

(1)TRƯỜNG THCS LIÊN NGHĨA ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN VẬT LÝ – THỜI GIAN 120 PHÚT Bài 1: Một thuyền đánh cá chuyển động ngược dòng nước làm rơi các phao Do không phát kịp, thuyền tiếp tục chuyển động thêm 30 phút thì quay lại và gặp phao nơi cách chỗ làm rơi km Tìm vận tốc dòng nước, biết vận tốc thuyền nước là không đổi Bài a) Một khí cầu có thể tích 10m3 chứa khí hiđrô, có thể kéo lên trên không vật nặng bao nhiêu? Biết khối lượng vỏ khí cầu là 10 kg Khối lượng riêng không khí Dk = 1,29kg/m3, hiđrô DH= 0,09 kg/m3, b) Muốn kéo người nặng 60 kg bay lên thì khí cầu phải có thể tích bao nhiêu? Bài Một thau nhôm có khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước nhiệt độ 200C a/ Thả vào thau nước thỏi đồng có khối lượng 200g lấy lò Nước nóng đến 21,20C Tìm nhiệt độ bếp lò Biết nhiệt dung riêng nhôm, nước, đồng là c1 = 800J/kg.K ; c2 = 4200J/kg.K ; c3 = 380J/kg.K, bỏ qua trao đổi nhiệt môi trường b/ Thực trường hợp này , nhiệt lượng tỏa môi trường là 10% Tìm nhiệt độ thực bếp lò c/ Nếu tiếp tục bỏ vào thau nước cục nước đá có khối lượng 100g 0C Nước đá tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng hệ thống lượng nước đá còn sót lại nó không tan hết Biết nhiệt nóng chảy nước đá là λ = 3,4.105J/kg Bài Một thỏi nước đá có khối lượng m1 = 200g -100C a/ Tính nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá biến thành hoàn toàn 1000C Cho nhiệt dung riêng nước đá c = 1800J/kg.K, nước c2 = 4200J/kg.K; nhiệt nóng chảy nước đá 0C là λ = 3,4.105J/kg; nhiệt hóa nước là L = 2,3.106J/kg b/ Nếu bỏ thỏi nước đá trên vào sô nhôm chứa nước 20 0C Sau có cân nhiệt , người ta thấy nước đá còn sót lại là 50g Tính lượng nước có sô lúc đầu Biết sô nhôm có khối lượng m2 = 100g và nhiệt dung riêng nhôm là c3 = 880J/kg.K Bài 5: Một khối gỗ hình trụ tiết diện đáy là 150m , cao 30cm thả d0 hồ nước cho khối gỗ thẳng đứng Biết lượng riêng gỗ d g = (do là trọng lượng riêng nước d o=10 000 N/m ) Biết hồ nước sâu 0,8m, bỏ qua thay đổi mực nước hồ a) Tính công lực để nhấc khối gỗ khỏi mặt nước b) Tính công lực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ (2) ĐÁP ÁN – BIỂU ĐIỂM Bài ( điểm) s1’ C s2’ s2 A BA s1 Nước - Gọi A là điểm thuyền làm rơi phao v1 là vận tốc thuyền nước v2 là vận tốc nước bờ Trong khoảng thời gian t1 = 30 phút thuyền : s1 = (v1 - v2).t1 Trong thời gian đó phao trôi đoạn : s2 = v2t1 - Sau đó thuyền và phao cùng chuyển động thời gian (t) quãng đường s2’ và s1’ gặp C Ta có: s1’ = (v1 + v2) t ; s2’ = v2 t Theo đề bài ta có : s2 + s2’ = hay v2t1 + v2t = Mặt khác : (1) s1’ - s1 = hay (v1 + v2) t - (v1 - v2).t1 = (2) Từ (1) và (2)  t1 = t Từ (1)  v2 = 2t = km/h Bài 2( 2điểm) a.( 1điểm) Trọng lượng khí Hi đrô khí cầu: PH = dH.V = 9N Trọng lượng khí cầu: P = Pv + PH = 109N Lực đẩy Ác - si - mét tác dụng lên khí cầu: F1 = dk.V = 129N Trọng lượng tối đa vật mà khí cầu có thể kéo lên là: P’ = F1 - P = 20N b.( điểm) Gọi thể tích khí cầu kéo người lên là V x, Trọng lượng khí Hiđrô khí cầu đó là : P’H = dH.Vx Trọng lượng người: Pn = 600N (3) Lực đẩy Ác-si-mét: F’ = dK,Vx Muốn bay lên khí cầu phải thỏa mãn điều kiện sau F’ > Pv + P’H + Pn dkVx > 100 + dHVx + 600 Vx (dk - dH) > 700 700 Vx > d k −d H = 58,33 m3 Bài 3( 3điểm) a.( điểm).Gọi t0C là nhiệt độ bếp lò là nhiệt độ ban đầu thỏi đồng Nhiệt lượng thau nhôm nhận để tăng nhiệt độ từ t1 = 200C đến t2= 21,20C Q1 = m1.c1.( t2 – t1) Nhiệt lượng nước nhận để tăng nhiệt độ từ t đến t2: Q2 = m2.c2.(t2 – t1) Nhiệt lượng khối đồng tỏa để hạ nhiệt từ t 0C xuống 21,20C: Q3 = m3.c3.( t – t2 ) Do bỏ qua mát nhiệt, theo phương trình cân nhiệt ta có: Q3 = Q1 + Q2  m3.c3.(t – t2) = ( m1.c1 + m2.c2)(t2 –t1) => t= (m1 c +m2 c2 )(t 2−t )+m3 c3 t (0,5 880+2 4200)(21 , 2−20 )+0,2 380 21 , = =167 ,78 C m3 c 0,2 380 b.( điểm) Thực tế tỏa nhiệt môi trường nên ta có:Qthu = 90%Qtỏa  Q1 + Q2 = 90% Q3 hay 0,9Q3 = Q1 + Q2  0,9.m3.c3 (t’ – t2) = (m1.c1 + m2.c2) ( t2 –t1) => t '= (m1 c +m2 c2 )(t 2−t ) +t =174 , 74 C 0,9 m c c.( 1điểm) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hoản toàn 00C Q = λ m = 3,4.105.0,1 = 34000J Nhiệt lượng hệ thống gồm thau nhôm, nước, thỏi đồng tỏa để giảm nhiệt độ từ 21,20C xuống 00C Q’= ( m1.c1 + m2.c2 + m3.c3)( 21,2 – 0) = ( 0,5.880 + 2.4200 + 0,2.380).21,2 = 189019,2J Do nhiệt lượng nước đá thu vào để làm tan hoàn toàn nhỏ nhiệt lượng hệ thống tỏa nên nước đá tan hết và hệ thống tăng nhiệt độ đến t” Gọi Q” là nhiệt lượng thừa lại dụng cho hệ thống tăng nhiệt độ từ 0C đến t”0C Q” = Q’ –Q = [ m1.c1 + (m2 + m).c2 + m3.c3].t” =>t = { {Q' - Q} over {m rSub { size 8{1} } c rSub { size 8{1} } + \( m rSub { size 8{2} } +m \) c rSub { size 8{2} } +m rSub { size 8{3} } c rSub { size 8{3} } } } = { {189109,2 - 340 0} over {0,5 0+ \( 2+0,10 4200+0,2 380} } =16,6 rSup { size 8{0} } C} { ¿ Bài 4( 3điểm) a.( 1,5điểm) Gọi Q là nhiệt lượng nược thu vào để tăng nhiệt độ từ t = -100c đến t2 = 00C: Q1 = m1.c1.( t2 – t1) = 0,2.1800.[0 – (-10)]= 3600J = 3,6kJ Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn 00C: Q2 = λ m1 = 3,4.105.0,2 = 68000J = 68kJ Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 00C đến 1000C: (4) Q3 = m1.c2.(t3 –t2) = 0,2.4200.(100 – 0) = 84000J = 84kJ Nhiệt lượng nước thu vào để hóa hoàn toàn 1000C: Q4 = L.m1 = 2,3.106.0,2 = 460000J = 460kJ Nhiệt lượng tổng cộng cần cung cấp để nước đá -10 0C đến hóa hoàn toàn 1000C Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 3,6kJ + 68kJ + 84kJ + 460kJ = 615,6kJ b.( 1,5điểm) Gọi mx là lượng nước đá đã tan thành nước bỏ nó vào sô nhôm: mx = 200 – 50 = 150g Do nước đá không tan hết nên nhiệt độ cuối cùng hệ thống là 00C Nhiệt lượng mà toàn khối nước đá nhận để tăng nhiệt độ đến 00C: Q’ = m1.c1 (t2 –t1) = Q1 = 3600J Nhiệt lượng mà mx khối nước đá nhận để tan hoàn toàn: Q” = mx λ = 0,15.3,4.105 = 51000J Toàn nhiệt lượng này là nước có khối lượng M và sô nhôm tỏa để giảm nhiệt độ từ 200C xuống 00C Q = ( M.c2 + m2.c3 )( 200 – 0) = (M.4200 + 0,1.880) 20 Theo phương trình cân nhiệt , ta có:Q = Q’ +Q” Hay : ( M.4200 + 0,1.880).20 = 3600 + 51000 = 54600 M.4200 + 88 = 2730 => M = 2730−88 =0 , 629 kg 4200 Bài 5(1 điểm): a.(0.5 điểm):) - Thể tích khối gỗ: Vg = S.h = 150 30 = 4500 cm3 = 0,0045 m3 - Khối gỗ nằm im nên: Pg = FA  dgVg = doVc dg V g 4500  hc = d o S = 150 = 20 cm = 0,2 m 2 d0 10000.0 , 0045 - Trọng lượng khối gỗ là: P = dgVg = Vg = = 30 N F S 30 0,2 - Vì lực nâng khối gỗ biến thiên từ đến 30 N nên : A = = = (J) b.(0.5 điểm): Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên toàn khối gỗ là: FA = doVg = 10 000.0,0045 = 45 N - Phần gỗ trên mặt nước là : 10 cm = 0,1 m * Công để nhấn chìm khối gỗ nước: A = F S 45 0,1 = = 2,25 (J) * Công để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ: A = F.S = 45.(0,8 - 0,3) = 22,5 (J) * Toàn công đã thực là A = A1 + A2 = 2,25 + 22,5 = 24,75 (J) (5) (6)

Ngày đăng: 16/09/2021, 05:06

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan