Đang tải... (xem toàn văn)
Câu1: 4 điểm a Thời gian bơi của vận động viên bằng thời gian trôi của quả bóng , vận tốc của dòng nước chính là vận tốc quả bóng.. Khối lượng của ròng rọc..[r]
Phòng gd&đt Đề kscl học sinh giỏi lớp Môn thi: Vật lí (Thêi gian : 150 phót, kh«ng kĨ thêi gian giao ®Ị) Câu 1: (4 điểm) Một vận động viên bơi xuất phát điểm A sông bơi xi dịng Cùng thời điểm A thả bóng Vận động viên bơi đến B cách A 1,5km bơi quay lại, hết 20 phút gặp bóng C cách B 900m Vận tốc bơi so với nước khơng đổi a) Tính vận tốc nước vận tốc bơi người so với bờ xi dịng ngược dịng b) Giả sử gặp bóng vận động viên lại bơi xi tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi xi người bóng gặp B Tính tổng thời gian bơi vận động viên Câu 2: (5 điểm) Đưa vật khối lượng m=200kg lên độ cao h = 10m người ta dùng hai cách sau: 1) Dùng hệ thống gồm ròng rọc cố định, ròng räc động Lúc lực kéo dây để nâng vật lên F1=1200N Hãy tính: a) Hiệu suất hệ thống b) Khối lượng rịng rọc động, biết hao phí nõng ròng rc ng bng ẳ hao phớ tng cộng ma sát 2) Dùng mặt phẳng nghiêng dài l =12m Lực kéo vật lúc F 2=1900N Tính lực ma sát vật mặt phẳng nghiêng, hiệu suất hệ Bài 3: (4 điểm) Thả khối gỗ lập phương có cạnh a = 20cm, trọng lượng riêng d = 9000N/m3 vào chậu đựng chất lỏng có trọng lượng riêng d1 = 12000 N/m3 1) Tìm chiều cao khối gỗ chìm chất lỏng d1 2) Đổ nhẹ vào chậu chất lỏng có khối lượng riêng d2 = 8000 N/m3 cho chúng kh«ng hồ lẫn vào Tìm phần gỗ ngập chất lỏng d1 (khối gỗ nằm hoàn toàn chất lỏng) C©u 4: (4 điểm) Một khối sắt có khối lượng m nhiệt độ 150 0c ,khi thả vào bình nước làm nhiệt độ nước tăng từ 200c lên 600c.Thả tiếp vào nước khối sắt thứ hai có khối lượng m 1000c nhiệt độ sau nước bao nhiêu? Coi có trao đổi nhiệt gữa khối sắt nước Câu 5: (3 điểm) Một người cao 1,7m mắt người cách đỉnh đầu 10 cm Để người nhìn thấy tồn ảnh gương phẳng chiều cao tối thiểu gương mét? Mép gương phải cách mặt đất mét? PHÒNG GD VÀ ĐT HƯỚNG DẪN CHẤM Thi HSG cụm, môn Vật li - Năm học 2011 - 2012 Câ u Nội Dung Điểm Câu1: (4 điểm) a) Thời gian bơi vận động viên thời gian trơi bóng , vận tốc dịng nước vận tốc bóng Vn=Vb=AC/t= 1,5 − 0,9 =1,8(km/h) 1/3 0,25 0,25 Gọi vận tốc vận động viên so với nước Vo (V0>Vn).vận tốc so với 0,25 bờ xi dịng ngược dòng làV1vàV2 0,25 => V1=Vo+Vn ; V2=Vo-Vn Thời gian bơi xi dịng t1=AB/V1=AB/(Vo+Vn) (1) Thời gian bơi ngược dịng t2=BC/V1=BC/(Vo-Vn) (2) Theo ta có t1+t2=1/3h (3) Từ (1) (2) (3) ta có Vo – 7,2Vo=o => Vo=7,2(km/h ) =>Khi xi dịng V1=9(km/h) Khi ngược dòng V2=5,4(km/h) b, Tổng thời gian bơi vận động viên thời gian bóng trơi từ Ađến B;t=AB/Vn=1,5/1,80,83h Câu 2(5 điểm) 1a Hiệu suất hệ thống Cơng có ích nâng vật lên 10 mét là: Ai= P.h =10.m.h = 20000J Dùng ròng rọc động lợi lần lực lại thiệt nhiêu lần đường đi, nên nâng vật đoạn h kéo dây đoạn s = 2h Do cơng tồn phần phải dùng là: Atp=F1.s=F1.2h=1200.2.10 = 24000J Hiệu suất hệ thống là: H = Ai 100%= 83,33% A 1b Khối lượng rịng rọc Cơng hao phí: Ahp=Atp-A1= 4000J Gọi Ar cơng hao phí nâng rịng rọc động, Ams cơng thắng ma sát Theo đề ta có: Ar = Ams => Ams = 4Ar 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Mà Ar + Ams = 4000 => 5Ar=4000 => Ar= 4000 = 800J => 10.mr.h = 800 => mr= 8kg 2.Lực ma sát – hiệu suất hệ Cơng tồn phần dùng để kéo vật: A’tp=F2.l =1900.12=22800J Cơng hao phí ma sát: A’hp=A’tp – A1 =22800-20000=2800J A'hp 2800 Vậy lực ma sát: Fms= l = 12 = 233,33N 0,5 0,5 0,5 0,5 A1 100% A'tp Hiệu suất mặt phẳng nghiêng: H2= =87,72% Câu 3( 4điểm) 1) - Do d < d1 nên khối gỗ chất lỏng d1 - Gọi x chiều cao khối gỗ nằm chất lỏng d1 (0 < x P = d.V= d.a = d1.a y + d2a2(a-y) => y = (*) d −d ( ) a=5 cm d1− d2 1,0 Câu (4 điểm) Gọi khối lượng nước bình m0 (kg) (m0 > 0) 0,5 Khi bỏ khối sắt thứ nhất: Qtỏa= m.c Δ t = m.c.(150 – 60)=mc.90 (j) với c nhiệt dung riêng sắt 0,5 Qthu= m0.c0.(60 – 20) =40.m0.c0 (j) Với c0 nhiệt dung riêng nước 0,5 Theo phương trình cân nhiệt Qtỏa = Qthu 90mc = 40m0c0 ⇔ m0.c0 = mc ( 1) Khi bỏ khối sắt thứ hai vào bình nước : Qtỏa = m c.(100 – t) (j) Với t nhiệt độ cân sau bỏ khối sắt thứ hai Qthu= m.c.(t - 60) +m0c0.(t - 60) (j) Theo phương trình cân nhiệt Qtỏa = Qthu ⇔ mc (100 – t) = mc(t – 60) +m0c0(t – 60) (2) Thay (1) vào (2) mc (100 – t) = mc(t – 60) + 50 – 0,5t = t – 60 +2,25t – 135 3,75t = 245 ⇒ t = 65,30c mc (t – 60) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu (3điểm) Vẽ hình - Vật thật AB (người) qua gương phẳng cho ảnh ảo A’B’ đối xứng 1,0điểm - Để người thấy tồn ảnh kích thước nhỏ vị 0,5 trí đặt gương phải thoã mãn đường tia sáng hình vẽ 1,0 0,5 H Vậy chiều cao tối thiểu gương 0,85 m Mép gương đặt cách mặt đất tối đa 0,8 m B M A AB AB 0,85m MIK ~ MB’A’ => IK = MA A’KH ~ A’MA => KH = =0,8 m I K B' A' ... 4000 = 80 0J => 10.mr.h = 80 0 => mr= 8kg 2.Lực ma sát – hiệu suất hệ Cơng tồn phần dùng để kéo vật: A’tp=F2.l =1900.12=2 280 0J Cơng hao phí ma sát: A’hp=A’tp – A1 =2 280 0-20000= 280 0J A''hp 280 0 Vậy... 1,0 0,5 H Vậy chiều cao tối thi? ??u gương 0 ,85 m Mép gương đặt cách mặt đất tối đa 0 ,8 m B M A AB AB 0 ,85 m MIK ~ MB’A’ => IK = MA A’KH ~ A’MA => KH = =0 ,8 m I K B'' A'' ... xi dịng V1=9(km/h) Khi ngược dịng V2=5,4(km/h) b, Tổng thời gian bơi vận động viên thời gian bóng trơi từ Ađến B;t=AB/Vn=1,5/1 ,8? ??0 ,83 h Câu 2(5 điểm) 1a Hiệu suất hệ thống Cơng có ích nâng vật