Đang tải... (xem toàn văn)
Tuyển tập 100 đề thi học sinh giỏi vật lý lớp 8 có đáp án chi tiết Mỗi đề đều có đáp án và biểu điểm rất chi tiết phù hợp cho cả giáo viên và học sinh trong việc ôn luyện và ra đề thi học sinh giỏi vật lý lớp 8 cũng như trung học cơ sở.
A Cơng thức: v= s t Cơng thức tính vận tốc: (1) v: vận tốc (m/s); s: quãng đường (m); t: thời gian hết quãng đường (s) v tb = Cơng thức tính vận tốc trung bình: Chuyên đề 2: Lực áp suất A Công thức p= s1 + s2 + + s n t1 + t + + t n (2) F S Cơng thức tính áp suất: (3) p: áp suất (Pa hay N/m²); F: áp lực (N); s: diện tích bị ép (m²) Cơng thức tính áp suất chất lỏng: p = d.h p: áp suất (Pa hay N/m²); d: trọng lượng riêng (N/m³); h: độ sâu chất lỏng (m) F S = f s Cơng thức bình thơng nhau: (4) F: lực tác dụng lên tiết diện nhánh thứ (N); f: lực tác dụng lên tiết diện nhánh thứ (N); S: tiết diện nhánh thứ (m²); s: tiết diện nhánh thứ (m²) Cơng thức tính trọng lực: P = 10.m P: trọng lực (N); m: khối lượng (kg) D= m V Cơng thức tính khối lượng riêng: (5) D: khối lượng riêng (kg/m³); V: thể tích (m ) Cơng thức tính trọng lượng riêng: d = 10 D d: trọng lượng riêng (N/m³) Chuyên đề 3: Lực đẩy Acsimet công học A Công thức Công thức lực đẩy Acsimet: FA = d.V FA: Lực đẩy Acimet (N); d: Trọng lượng riêng (N/m³); V: Thể tích vật chiếm chỗ (m³) Cơng thức tính cơng học: A = F.s A: Công học (J); F: Lực tác dụng vào vật (N); s: Quãng đường vật dịch chuyển (m) CHƯƠNG II: NHIỆT HỌC A Công thức 1, Công thức nhiệt lượng: Q = mc Δt° Trong Q: Nhiệt lượng (J); m: Khối lượng (kg); c: Nhiệt dung riêng (J/kg.K); Δt°: độ tăng (giảm) nhiệt độ vật (°C) 2, Phương trình cân nhiệt: QTỎA = QTHU 3, Cơng thức nhiệt lương tỏa đốt nhiên liệu: Q = mq Trong q: Năng suất toả nhiệt nhiên liệu (J/kg); m: Khối lượng nhiên liệu (kg) H= Qci 100% Q 4, Công thức hiệu suất nhiệt lượng: Trong H: Hiệu suất toả nhiệt nhiên liệu (%); Qci: Nhiệt lượng có ích (J); Qtp: Nhiệt lượng tồn phần (J) §Ị thi thu häc sinh giái cấp huyện môn Vật lý Năm học: 2012 - 2013 Thời gian làm bài: 150 phút Bài 1(4điểm): Một ngời dự định thăm quê, may nhờ đợc bạn đèo xe đỡ quÃng nên sau 2giờ 05phút đà đến nơi Biết vận tốc lúc 6km/h, lúc nhờ xe 25km/h, đoạn đờng dài đoạn đờng xe 2,5km HÃy tính độ dài đoạn đờng thăm quê? Bài 2(4 điểm): Ba ngời xe đạp từ A đến B với vận tốc không đổi Ngời thứ ngời thứ hai xuất phát lúc với vận tốc tơng ứng V1 = 10km/h V2 = 12km/h Ngời thứ ba xuất phát sau hai ngời nói 30phút Khoảng thời gian hai lần gặp ngời thứ ba với hai ngời trớc ngời thứ ba? t =1giờ Tìm vận tốc Bài 3(4điểm): Một khối gỗ hình hộp ch÷ nhËt tiÕt diƯn S = 40cm cao h = 10cm có khối lợng m = 160g a, Thả khối gỗ vào nớc Tìm chiều cao phần gỗ mặt nớc Cho khối lợng riêng nớc D0 =1000kg/m3 b, Bây khối gỗ đợc khoét lỗ hình trụ có tiết diện S = 4cm2 sâu h lấp đầy chì có khối lợng riêng D2 = 11300kg/m3 Khi thả vào níc ngêi ta thÊy mùc chÊt láng ngang b»ng víi mặt khối gỗ Tìm độ sâu h khối gỗ? Bài 4(4 điểm): Một xe tải chuyển động lên dốc dài 4km, cao 60m Công để thắng lực ma sát 40% công động thực Lực kéo động 2500N Hỏi: a, Khối lợng xe tải lực ma sát xe với mặt đờng? b, Vận tốc xe lên dốc? Biết công suất động 20kW c, Lực hÃm phanh xe xuống dốc? Biết xe chuyển động Bài 5(4điểm): Một thau nhôm có khối lợng 0,5kg đựng 2lít nớc 200C a, Thả vào thau nhôm thỏi đồng có khối lợng 200g lấy lò thấy thau nớc nóng lên đến 21,20C Tìm nhiệt độ thỏi đồng Bỏ qua trao đổi nhiệt môi trờng Biết nhiệt dung riêng nớc, nhôm, đồng lầ lợt 4200J/kg.K; 880J/Kg.K; 380J/Kg.K b, Thực trờng hợp nhiệt lợng toả môi trờng 10% nhiệt lợng cung cấp cho thau nớc Tìm nhiệt lợng thực bếp cung cấp nhiệt độ thỏi đồng? c, Nếu tiếp tục bỏ vào thau nớc thỏi nớc đá có khối lợng 100g 00C Nớc đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối hệ thống nớc đá sót lại không tan hết? Biết 1kg nớc đá nóng chảy hoàn toàn thành nớc 00C phải cung cấp cho lợng nhiệt 3,4.105J Đáp án hớng dẫn chấm thi Bài 1(4điểm): Năm học: 2012 - 2013 Biểu điểm Nội dung Tóm tắt đúng, đủ, có đổi đơn vị - Viết đợc biểu thức tính t1,t2 từ công thức tính vận tốc - Từ có t1 + t2 = 2h05ph =125/60 s => t1 = 125/60 – t2 (1) - Theo bµi cho cã: S1 = S2 + 2,5 (2) - Giải (1) và(2) tìm đợc t1 =105/60; t2 = 20/60 Từ tìm đợc S1 = 10,5km ; S2 = 8km - Độ dài đoạn đợc thăm quê là: S = S1 + S2 = 18,5km Bài 2(4điểm): 0,5điể m 0,5điể m 1điểm 0,5điể m 0,5®iĨ m 0,5®iĨ m 0,5®iĨ m BiĨu ®iĨm Néi dung Tóm tắt đúng, đủ, có đổi đơn vị 0,5điể m - Tính đợc quÃng đờng mà ngời thứ ngời thứ hai đợc sau 0,5điể 30ph ADCT : V = S/t => S1 = 5km ; S2 = 6km m - Ngêi thø ba xuÊt ph¸t sau hai ngời 30phút Gọi t1, t2 ngời thứ ba xuất phát gặp lần lợt hai ngời Khi ngời thứ ba đợc quÃng đờng tơng ứng là: S3 = V3 t1 ; S3’ = V3 t2 0,5®iĨ - Sau t1, t2 ngời thứ thứ hai đợc quÃng đờng là: m S1 = + V1.t1 ; S = + V2.t2 0,5®iĨ m - Ngêi thø ba gỈp ngêi thø nhÊt khi: 0,5®iĨ t1 = V3 − 10 m S3 = S’1 V3 t1 = + V1.t1 => - Ngêi thø ba gỈp ngêi thø hai khi: t2 = V3 − 12 S3’ = S’2 V3 t1 = + V2.t2 => - Theo cho khoảng thời gian hai lần gặp ngơì thứ ba với 0,5điể m hai ngời là: t = t2 – t1 => V32 – 23V3 + 120 = (V3 – 15) (V3 – 8) = V3 = 15 V3 = - XuÊt ph¸t tõ yêu cầu cho V3 = 15km/h phù hợp VËy vËn tèc cđa ngêi thø ba lµ 15km/h Bµi 3(4điểm): Câ Nội dung u Tóm tắt đúng, đủ, có đổi đơn vị a, b, 0,5điể m 0,5điể m Biểu điểm 0,5điể m - Vẽ hình, đặt x phần mặt nớc Lập luận 0,5điể khối gỗ trọng lực cân với lực đẩy Acsimét: m P =FA -Viết biểu thức tơng ứng: 10.m = d0.S.(h-x) 0,5điể - Thay kiện tính đợc: x = 6(cm) m 0,5điể m - Tìm đợc khối lợng khúc gỗ sau khoét: ∆ ∆ ∆ m.1 − S h s.h m1 = D1.(S.h - S h)= - Tìm đợc biểu thức khối lợng chì lấp vµo: ∆ ∆ m2 = D S h - Khối lợng tổng cộng khúc gỗ chì: M = m1 + m2 - Dựa vào cho mặt khối gỗ ngang với mặt nớc gỗ chìm FA = P 10.D0.s.h = 10.M => h = 5,5cm Bài 4(4điểm): Câ Nội dung u -Tóm tắt đúng, đủ, đổi đơn vị 0,5®iĨ m 0,5®iĨ m 0,5®iĨ m 0,5®iĨ m BiĨu ®iĨm 0,5 điểm a, b, c, - Viết đợc biểu thức: + Công thực động cơ: A = F s +Công có ích động cơ: A = P.h - Theo bµi cã: Aci = 40%A => P = 100000(N) - Từ tìm đợc m = 10000(kg) - Tính đợc: Ams = 0,4A => Fms = 1000(N) - Viết đợc: P = A/t = F.V - Thay số tìm đợc V = 8(m/s) - Nếu lực ma sát tính đợc: Fho = P/h/l = 1500 N - NÕu cã lùc ma s¸t: Fh = Fho – Fms = 500(N) Bài 5(4điểm): Câ Nội dung u Tóm tắt đúng, đủ, có đổi đơn vị a, -Tính đợc nhiệt lợng cần cung cấp để xô nớc tăng nhiệt độ là: 10608(J) (QThu) - Tính đợc nhiệt lợng toả thỏi đồng hạ từ t30C t10C: QTo¶ = m3C3.(t3 – t1) - Do QHP = => QTo¶ = QThu = 10608 => t3 = 160,780C Lập luận: + Do có toả nhiệt môi trờng 10% nhiệt lợng b, cung cấp cho thau níc. QHP = 10%QThu = 1060,8J + Tỉng nhiƯt lỵng thực mà thỏi đồng cung cấp là: QToả = QThu + QHP = 11668.8 (J) + Khi ®ã nhiƯt độ thỏi đồng phải là: QToả = 0,2.380.(t3 21,2) = 11668,8 => t3’ ≈ 1750C c, 0,5 ®iĨm 0,5 ®iĨm 0,5 ®iĨm 0,5 ®iĨm 0,5 ®iĨm 0,5 ®iĨm 0,5 ®iĨm BiĨu ®iĨm 0,5®iĨm 0,5®iĨm 0,5®iĨm 0,5®iĨm 0,5®iĨm 0,5®iĨm Giả sử nhiệt độ hỗn hợp 00C: - Tính đợc nhiệt lợng mà thỏi đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn là:34000J 0,5điểm - Nhiệt lợng thau, nớc đồng toả hạ nhiệt độ: QToả = 189019,2(J) Có: QToả > QThu => Đá tan hết tăng lên nhiệt độ t => nhiệt lợng nớc đá 00C thu vào tăng đến t là: 420 t - Nhiệt lợng thau, nớc đồng toả hạ nhiệt độ: 0,5điểm ’ QTo¶ = 8916(21,2 - t ) => t = 16,6 C Phịng GD&Đt bỉm sơn §Ị ChÝnh thøc kỳ thi học sinh giỏi lớp cấp thị xã năm học 2008-2009 đề thi môn vật lý (Thời gian 150phỳt - Khụng k giao ) Bài 1/ (4 điểm) Một ngời du lịch xe đạp, xuất phát lóc giê 30 víi vËn tèc 15km/h Ngêi dự định đợc nửa quÃng đờng nghỉ 30 phút đến 10 tới nơi Nhng sau nghỉ 30 phút phát xe bị hỏng phải sửa xe 20 phút Hỏi đoạn đờng lại ngời phải với vận tốc để đến đích nh dự định? Bài 2/ (4 điểm) Từ dới đất kéo vật nặng lên cao ngời ta mắc hệ thống gồm ròng rọc động ròng rọc cố định Vẽ hình mô tả cách mắc để đợc lợi: a) lần lực b) lần lực Muốn đạt đợc điều ta phải ý đến điều kiện gì? Bài 3/ (4 điểm) Trong tay ta có cân 500gam, thớc thẳng kim loại có vạch chia số sợi dây buộc Làm để xác nhận lại khối lợng vật nặng 2kg vật dụng đó? Vẽ hình minh hoạ Bài 4/ (4 điểm) Hai gơng phẳng G1 , G2 quay mặt phản xạ vào tạo với góc 600 Một điểm S nằm khoảng hai gơng a) HÃy nêu cách vẽ đờng tia sáng phát từ S phản xạ lần lợt qua G1, G2 råi quay trë l¹i S ? b) TÝnh góc tạo tia tới xuất phát từ S tia phản xạ qua S ? Bài 5: (4 điểm) Thả 1,6kg nớc đá -100C vào nhiệt lợng kế đựng 2kg nớc 600C Bình nhiệt lợng kế nhôm có khối lợng 200g nhiệt dung riêng 880J/kg.độ a) Nớc đá có tan hết không? b) Tính nhiệt độ cuối nhiệt lợng kế? Biết Cnớc đá = 2100J/kg.độ , Cnớc = 4190J/kg.độ , nớc đá = 3,4.105J/kg, - HÕt Bài (4đ) Hớng dẫn chấm Thời gian từ nhà đến đích lµ 10 giê – giê 30’ = 4,5 giê Vì dự định nghỉ 30 nên thời gian đạp xe đờng Thời gian nửa đầu đoạn đờng là: 4: = Vậy nửa quÃng đờng đầu có độ dài: S = v.t = 15 x = 30km Trên nửa đoạn đờng sau, phải sửa xe 20 nên thời gian đờng thực tế còn: 1/3 = 5/3 Vận tốc nửa đoạn đờng sau sÏ lµ: V = S/t = 30: 5/3 = 18 km/h Trả lời: Ngời phải tăng vận tốc lên 18 km/h để đến đích nh dự kiến 1,0đ 1,0 đ 0,5 đ 1,0 đ 0,5đ Bài (4 ®) a/ VÏ ®óng (0,5 ®) b/ VÏ ®óng (1,5 đ) Điều kiện cần ý là: - Khối lợng ròng rọc, dây nối không đáng kể so víi träng vËt - Ma s¸t ë c¸c ỉ trơc nhỏ bỏ qua - Các đoạn dây đủ dài so với kích thớc ròng rọc để có thĨ coi nh chóng song song víi Bµi (4 đ) Vẽ hình: 0,5 điểm 0,5đ 0,5 đ 1,0đ Chọn điểm kim loại làm điểm tựa Vận dụng nguyên lý đòn bảy Buộc vật nặng điểm gần sát điểm mút kim loại Điều chỉnh vị trí treo cân cho thăng nằm ngang 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 lợng vật nặng 2kg 1,0đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 1,0đ Câu (4 đ) a/ (1,5 ®iĨm) LÊy S1 ®èi xøng víi S qua G1 ; lÊy S2 ®èi xøng víi S qua G2 , nối S1 S2 cắt G1 I cắt G2 J Nối S, I, J, S ta đợc 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 vuông I J ; có góc O = 600 Do góc lại K = 1200 Suy ra: Trong tam gi¸c JKI : I1 + J1 = 600 Các cặp góc tới góc phản xạ I1 = I2 ; J1 = J2 Tõ ®ã: I1 + I2 + J1 +J2 = 1200 XÐt tam gi¸c SJI cã tổng góc I J = 1200 Từ đó: gãc S = 600 Do vËy : gãc ISR = 1200 (Vẽ hình 0,5 điểm) Câu (4 đ) Tính giả định nhiệt lợng toả 2kg nớc từ 600C xuống 00C So sánh với nhiệt lợng thu vào nớc đá để tăng nhiệt từ -100C nóng chảy 00C Từ kết luận nớc đá có nóng chảy hết không Nhiệt lợng cần cung cấp cho 1,6kg nớc đá thu vào để tăng nhiệt ®é tõ -100C lªn 00C: 1,0® Q1 = C1m1∆t1 = C1m1 (0 – (-10)) = 2100 x 1,6 x 10 = 33600 (J) Nhiệt lợng nớc đá thu vào để nóng chảy hoàn hoàn C 0,5đ Q2 = λm1 = 3,4.105 x 1,6 = 5,44.105 = 544000 (J) 0 Nhiệt lợng 2kg nớc toả ®Ĩ h¹ nhiƯt ®é tõ 50 C ®Õn C 0,5® Q3 = c2m2(60 – 0) = 4190 x x 60 = 502800 (J) NhiƯt lỵng nhiƯt lợng kế nhôm toả để hạ nhiệt độ tõ 80 C xng tíi 00C 0,5® Q4 = c3m3(60 – 0) = 880 x 0,2 x 60 = 10560 (J) Q3 + Q4 = 502800 + 10560 = 513360 (J) Q1+ Q2 = 33600 + 544000 = 577600 (J) HÃy so sánh Q1 + Q2 Q3 + Q4 ta thÊy: Q1 + Q2 > Q3 + Q4 0,5 đ Vì Q thu > Q toả chứng tỏ nớc ®¸ cha tan hÕt b) NhiƯt ®é ci cïng cđa hỗn hợp nớc nớc đá nhiệt 1,0 đ độ cuối nhiệt lợng kế 00C (Học sinh làm cách khác đợc tính điểm) Bi 4: Mt nh 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 v (Ghi chú: v -1 = ) Bài 5: Hai « tô xuất phát từ A đến B, ô tô thứ chạy nhanh ô tô thứ hai 10 km nên đến B sớm ô tô thø hai giê TÝnh vËn tèc hai xe « tô, biết quÃng đ ờng AB 300 km Bài 6: Hai người xe đạp xuất phát lúc từ A đến B với vận tốc 3km/h Nên đến B sớm ,mộn 30 phút Tính vận tốc người Biết quàng đường AB dài 30 km Bai 7: Một người xe đạp nửa quãng đường đầu với vận tốc v = 12km/h, nửa lại với vận tốc v2 Biết vận tốc trung bình quãng đường 8km/h Hãy tính vận tốc v2 Bài : (2,5điểm ) Một người từ A đến B Đoạn đường AB gồm đoạn lên dốc đoạn xuống dốc Đoạn lên dốc với vận tốc 30km , đoạn xuống dốc với vận tốc 50km Thời gian đoạn lên dốc thời gian đoạn xuống dốc a So sánh độ dài đoạn đường lên dốc với đoạn xuống dốc b Tính vận tốc trung bình đoạn đường AB ? Bài 9: Có hai tơ xuất phát từ A chuyển động đều; Xe thứ chuyển động theo hướng ABCD (hình vẽ) với vận tốc 40 km/h, điểm B C xe nghỉ 15 phút Hỏi: a Xe thứ hai chuyển động theo hướng ACD phải với vận tốc V để gặp xe thứ C b Nếu xe thứ hai nghỉ C 30 phút phải với vận tốc để D xe thứ ? Biết hình chữ nhật ABCD có cạnh AB=30 km, BC=40 km B Đáp án phần chuyển động Bài :cứ giây chuyển động ta gọi nhóm chuyển động A C D 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;…… Vậy quãng đường động tử chuyển động thời gian là: Sn = 4( 30 + 31 + 32 + ….+ 3n-1) Đặt Kn = 30 + 31 + 32 + … + 3n – ⇒ Kn + 3n = + 3( + 31 + 32 + … + 3n – 1) Kn = 3n − ⇒ Kn + 3n = + 3Kn ⇒ n Vậy: Sn = 2(3 – 1) Vậy ta có phương trình: 2(3n -1) = 6000 ⇒ 3n = 2999 Ta thấy 37 = 2187; 38 = 6561, nên ta chọn n = Quãng đường động tử nhóm thời gian là: 2.2186 = 4372 m Quãng đường lại là: 6000 – 4372 = 1628 m Trong quãng đường lại động tử với vận tốc ( với n = 8): 37 = 2187 m/s 1628 = 0,74( s ) 2187 Thời gian hết quãng đường lại là: Vậy tổng thời gian chuyển động động tử là: 7.4 + 0,74 = 28,74 (s) Ngoài q trình chuyển động động tử có nghỉ lần ( không 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 3: Từ đồ thị ta thấy: đường, hai xe cách 400m Trên cầu chúng cách 200 m Thời gian xe thứ chạy cầu T1 = 50 (s) Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ lên cầu đến giây thứ 30 xe thứ lên cầu Vậy hai xe xuất phát cách 20 (s) Vậy: V1T2 = 400 ⇒ V1 = 20 (m/s) V2T2 = 200 ⇒ V2 = 10 (m/s) Chiều dài cầu l = V2T1 = 500 (m) x v Bài 4: ( đ) Thời gian chuyển động xác định công thức: t = = xv -1 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 Mỗi đơn vị diện tích ứng với thời gian giây Nên thời gian chuyển động nhà du hành 27,5 giây Bài 5: Gäi x vận tốc xe ô tô thứ x (km/h) x > 10 VËn tèc cđa xe « t« thø hai lµ: x - 10 (km/h) Theo bµi ta cã: 300 300 − =1 x − 10 x ⇔ x − 10x − 3000 = x = 60 (thỏa mÃn) x = -50 (loại) Vận tèc xe I lµ 60 km/h vµ vËn tèc xe II lµ 50 km/h Bài 6: Gọi x(km/giờ )là vận tốc người thứ Vận tốc ngưươì thứ hai x+3 (km/giờ ) 30 30 30 − = x x + 60 30( x + 3).2 − 30.x.2 = x.( x + 3) ta co pt : x + 3x − 180 = −3 + 27 24 = = 12 2.1 −3 − 27 −30 x2 = = = −15(loai) 2.1 x1 = Vậy vận tốc người thứ 12 km/giờ vận tốc người thứ hai 15 km/giờ Bài 7: Gọi s chiều dài nửa quãng đường Thời gian hết nửa qụãng đường đầu với vận tốc v1 t1 = t2 = s v2 s v1 (1), thời gian hết nửa qụãng đường lại với vận tốc v2 (2) Vận tốc trung bình người xe đạp quãng đường vtb = Ta có: t1 + t2= 2s v tb (3) 1 + = v1 v v tb Kết hợp (1) (2) (3) có Thay số vtb= 8km/h; v1=12km/h Vận tốc trung bình người xe nửa quãng đường sau: v2= v tb v1 8.12 = =6km/h 2v1 -v tb 24-8 2s t1 + t Bài 8: b) Đường chéo AC2 = AB2 =BC2 = 2500 B C AC = 50 km Thời gian xe1 đoạn AB t1=AB/V1 = 3/4 h Thời gian xe1 nghỉ B , c 15p = 1/4 h A Thời gian xe1 đoạn BC t2=BC/V1 = 40/40 = h +Trường hợp 1: Xe gặp xe lúc xe vừa tới C Vận tốc xe phải V2 = AC/ (t1+t2+1/4) = 25 km/h +Trường hợp 2: Xe gặp xe lúc xe bắt đầu rời khỏi C Vận tốc xe phải V3 = AC/ (t1+t2+1/4+1/4) = 22,22 km/h Vậy để gặp xe C xe phải với vận tốc 22,22 V2 ≤ ≤ D 25 km/h b)Thời gian xe1 hết quãng đường AB-BC-CD t3=(t1+1/4+t2+1/4+t1) = 3h Để xe D xe thời gian xe2 phải hết quãng đường AC- CD t4 =t3-1/2 =2,5h Vận tốc xe V2’ = (50+30)/2,5 = 32 km/h B- Phần Chất lỏng_Lực đẩy ACXimet Bài 1(3,5 đ): Một khối gỗ thả nước thể tích, thả dầu 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: 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: 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 Bài 5: 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 6: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật, tiết diện đáy S=150 cm2 , cao h=30 cm thả hồ nước cho khối gỗ thẳng đứng Tính cơng lực cần thiết để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ? Mực nước hồ có độ sâu L=100 cm Biết trọng lượng riêng nước gỗ d1=10000N/m3 , d2=8000N/m3 Bài 7: a)Một cầu sắt bên có phần rỗng Hãy nêu cách xác định thể tích phần rỗng với dụng cụ có phịng thí nghiệm Biết khối lượng riêng sắt Ds b) Một phao bình nước, bên treo cầu chì Mực nước bình thay đổi dây treo bị đứt Đáp án Chất lỏng Bài 1: Gọi thể tích khối gỗ V; Trọng lượng riêng nước D trọng lượng riêng dầu D’; Trọng lượng khối gỗ P FA = Khi thả gỗ vào nước: lực Ác si met tác dụng lên vât là: 2.10 DV 2.10 DV =P Vì vật nên: FA = P ⇒ (1) Khi thả khúc gỗ vào dầu Lực Ác si mét tác dụng lên vật là: F 'A = Vì vật nên: F’A = P ⇒ Từ (1) (2) ta có: 3.10 D'V 3.10 D 'V =P (2) 2.10 DV 3.10 D'V = D '= Ta tìm được: D 9 Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ = g/cm3 Bài 2: 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 Công trọng lực là: A1 = 10DVh Khi vật rơi nước lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V Vì sau vật lên, nên FA > P Hợp lực tác dụng lên vật vật rơi nước là: F = FA – P = 10D’V – 10DV Công lực là: A2 = (10D’V – 10DV)h’ Theo định luật bảo tồn cơng: A1 = A2 ⇒ 10DVh = (10D’V – 10DV)h’ h' D' h + h' ⇒ D= Thay số, tính D = 812,5 Kg/m3 Bài 3: 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 Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ác si mét tác dụng lên cốc là: FA1 = 10D1Sh1 Với h1 phần cốc chìm nước ⇒ 10D1Sh1 = 10D0V ⇒ D0V = D1Sh1 (1) Khi đổ vào cốc chất lỏng có độ cao h2 phần cốc chìm nước h3 Trọng lượng cốc chất lỏng là: P2 = 10D0V + 10D2Sh2 Lực đẩy ác si mét là: FA2 = 10D1Sh3 Cốc đứng cân nên: 10D0V + 10D2Sh2 = 10D1Sh3 Kết hợp với (1) ta được: D2 = h3 − h1 D1 h2 D1h1 + D2h2 = D1h3 ⇒ (2) 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 Lực ác si mét tác dụng lên cốc chất lỏng là: FA3 = 10D1S( h4 + h’) (với h’ bề dày đáy cốc) Cốc cân nên: 10D0V + 10D2Sh4 = 10D1S( h4 + h’) ⇒ D1h1 + D2h4 = D1(h4 + h’) ⇒ h1 + h1 h2 − h' h2 h1 + h2 − h3 h3 − h1 h4 h2 =h4 + h’ ⇒ h4 = Thay h1 = 3cm; h2 = 3cm; h3 = 5cm h’ = 1cm vào Tính h4 = cm Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào – = ( cm) Bài 4: 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 h Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 ⇒ D0V = D1Sh1 (1) h1 h ⇒ D0Sh = D1Sh1 ⇒ D0 = D1 ⇒ xác định khối lượng riêng cốc 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) D2 = (h3 – h1)D1 ⇒ xác định khối lượng riêng chất lỏng Các chiều cao h, h1, h2, h3 xác định thước thẳng D1 biết Bài 5: Gọi h1 chiều cao cột chất lỏng nhánh khơng có pitton, h2 chiều cao cột chất lỏng nhánh có pitton Dễ thấy h1 > h2 Áp suất tác dụng lên điểm chất lỏng đáy chung nhánh gồm Áp suất gây nhánh khơng có pitton: P1 = 10Dh1 Áp suất gây nhánh có pitton: P2 = 10Dh2 + P S Khi chất lỏng cân P1 = P2 nên 10Dh1 = 10Dh2 + Độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh là: h1 – h2 = P S P 10 DS Bài Trọng lượng gỗ P= S.h.d2 = 150 30 10-6 8000 =36N Lực đẩy Acsimet lên gỗ chìm hồn tồn FA(mac) = S.h.d1 = 150 30 10-6 10000 =45N L Khi gỗ cân P =FA thể tích phần chìm gỗ Vc = P/d1 = 4.V/5 Chiều cao phần gỗ chìm nước Vc/S = 24cm chiều cao nhô mặt nước x=6cm Cơng nhấn chìm gỗ xuống đáy chia làm giai đoạn Giai đoạn 1: Nhấn từ vị trí đầu đến mặt gỗ ngang mặt nước, lực nhấn tăng dần từ FA(mac) –P lực nhấn Tbình FTB = (FA(mac) –P)/2 = 9/2= 4,5N Công sinh A1= FTB x = 4,5 0,06 = 0,27j Giai đoạn 2: Nhấn gỗ chạm đáy, lực nhấn không đổi F= FA(mac) –P = 9N Quãng đường di chuyển lực S =L- h = 100-30 =70cm = 0,7m Công sinh A2 = F.S = 0,7 = 6,3j Công tổng cộng A=A1+ A2 = 0,27+6,3 = 6,57j Bài 7: Dụng cụ cần: Cân cân, bình chia độ, (bình tràn cầu to bình chia độ),bình nước, cốc +Các bước: - Cân cầu ta khối lượng M thể tích phần đặc (sắt) cầu Vđ = M/D - Đổ lượng nước vào bình chia độ cho đủ chìm vật, xác định thể tích V -Thả cầu vào bình chia độ, mực nước dâng lên, xác định thể tích V Thể tích cầu V= V2 – V1 - Thể tích phần rỗng bên cầu Vr= V – Vđ = V2 – V1- M/D b) Gọi thể tích phần chìm phao lúc đầu Vc , thể tích cầu V, trọng lượng hệ tương ứng P1 P2 -Lúc đầu hệ cân ta có (Vc + V)dn = P1 + P2 Vc dn+ Vdn = P1 + P2 (1) Khi dây bị đứt cầu chìm xuống, gọi thể tích phần chìm phao lúc V c’ Ta có: Vc ‘dn+ Vdn < P1 + P2 (vì Vdn < P) Vc ‘dn+ Vdn < Vc dn+ Vdn Vc ‘dn < Vc dn hay Vc ‘ V1, FA2 > FA1 D_ Phần Bài 1: Đầu thép búa máy có khối lượng 12 kg nóng lên thêm 20 0C sau 1,5 phút hoạt động Biết có 40% búa máy chuyển thành nhiệt đầu búa Tính cơng cơng suất búa Lấy nhiệt dung riêng thép 460J/kg.K Bài 2: Vật A Hình 4.1 có khối lượng 2kg Hỏi lực kế ? Muốn vật A lên 2cm, ta phải kéo lực kế xuống cm ? A Bài : (2,5điểm ) Cho hệ hình vẽ bên Vật P có khối lượng 80kg, MN dài 40cm Bỏ qua trọng lượng dây , trọng lượng MN , lực ma sát B R4 C A R3 F R2 a Khi trọng lượng ròng rọc ,vật P treo MN người ta phải dùng lực F=204 N để giữ cho hệ cân M R1 N P Hãy tính tổng lực kéo mà xà phải chịu b Khi thay rịng rọc R2 rịng rọc có khối lượng 1,2 kg ,các ròng rọc R1, R3, R4 có khối lượng 0,8kg Dùng lực căng dây F vừa đủ Xác định vị trí treo vật P MN để hệ cân ( MN nằm ngang ) Bài 4: Cho hệ rịng rọc giống ( hình vẽ) Vật A có khối lượng M = 10 kg a Lực kế bao nhiêu? (bỏ qua ma sát khối lượng ròng rọc) b Bỏ lực kế ra, để kéo vật lên cao thêm 50 cm P người ta phải tác dụng lực F = 28N vào điểm B Tính: + Hiệu suất Pa lăng + Trọng lượng ròng rọc P (bỏ qua ma sát) Đáp án phần co học Bài 1: (4 điểm ) P Nhiệt lượng đầu búa nhận được: Q = m.c.(t1 - t2) =12.460.20 =110 400 J Công búa máy thực 1,5 phút là: A= Q.100 110400.100 = =276000J 40 40 Công suất búa là: P= A 276000 = ≈ 3067 t 90 P H×nh 4.2 A P ≈ W 3kW Bài 2: (4 điểm) Gọi trọng lượng vật P ( Hình 4.2) Lực căng sợi dây thứ Lực căng sợi dây thứ hai P P Lực căng sợi dây thứ ba P P Vậy lực kéo lị xo Vật có khối lượng 2kg trọng lượng P = 20N Do lực kế 20 N =2,5N (2điểm ) Như ta lợi lần lực ( cần dùng lực kéo nhỏ lần so với kéo trực tiếp ) phải thiệt lần đường đi, nghĩa muốn vật lên 2cm, tay phải kéo dây đoạn dài lần, tức kéo dây đoạn 16cm (2 điểm ) Bài 3: Biểu diễn lực (hình vẽ) a Vật A có trọng lượng P=100N RRọc RRọc động F1 = P/2 =50N RRọc RRọc động F2 = F1/2 =50/2 = 25N Số lực kế F0=F2= 25N b Để nâng vật lên cao 50 cm RRọc phải lên cao 50 cm RRọc lên cao 100 cm Điểm đạt lực Phải di chuyển quãng đường 200 cm = 2m Cơng có ích nâng vật lên A1= P.h = 100 0,5 = 50j Cơng tồn phần lực kéo sinh A= F.S = 28 = 56j Hiệu suất pa lăng H= A1 100%/A = 5000/56 =89,3% + Cơng hao phí nâng RRọc động A2= A-A1= 56-50 =6j Gọi trọng lượng RRọc Pr , ta có: A2 = Pr 0,5 + Pr Pr = A2/1,5 = 6/1,5 = N trọng lượng RRọc Pr = 4N 10 ĐỀ THI HSG VẬT LÍ ĐỀ Câu 1: (2,5 điểm) Một nhóm học sinh có em, từ trường đến sân vận động cách km Nhưng nhóm có xe đạp nên đành phải cử người liên tục đạp xe lại để đưa người đến nơi Trong người đạp xe, số cịn lại phải tiếp tục người đạp xe chở đến người cuối Tính tổng quãng đường mà người xe đạp Biết vận tốc xe đạp 12km/h, vận tốc km/h Câu 2: (2,0 điểm) Trộn hai chất lỏng có nhiệt dung riêng c1 = 6000 J/kg.độ, c2 = 4200 J/kg.độ nhiệt độ ban đầu t1 = 800C, t2 = 400C với Nhiệt độ hỗn hợp sau cân nhiệt bao nhiêu? Biết chất lỏng không gây phản ứng hóa học với chúng trộn với theo tỷ lệ (về khối lượng) 3:2 Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường Câu 3: (2,5 điểm) d Bỏ cầu thép đặc vào chậu chứa thủy ngân, tính tỷ lệ % thể tích phần cầu ngập thủy ngân e Người ta đổ chất lỏng (không tan thủy ngân) vào chậu thủy ngân cầu ngập hồn tồn (như hình bên) Phần ngập thủy ngân lại 30% Xác định khối lượng riêng chất lỏng nói Biết khối lượng riêng thủy ngân thép là: 13,6 g/ml, 7850 kg/m Câu 4: (1,5 điểm) Cho dụng cụ sau đây: Một ăcquy loại 12V, hai bóng đèn có ghi 6V – 0,5A , bóng đèn 12V – 1A Làm để mắc chúng vào nguồn điện nói mà đèn sáng bình thường Vẽ sơ đồ mạch điện Câu 5: (1,5 điểm) Vẽ ảnh người cao 1,60 m qua gương phẳng cao 80 cm, treo thẳng đứng, mép cao ngang đỉnh đầu Người soi gương nhìn thấy phần thể mắt người cách đỉnh đầu 10 cm? Phải dịch chuyển gương để nhìn thấy tồn thể? (Coi người gương ln song song vi nhau) Đề ề thi môn vật lý (Thời gian 150phút - Không kể giao đề) ... NĂM HỌC 2012 – 2013 MÔN: VẬT LÝ LỚP Thời gian: 150 phút (không kể giao đề) Ngày thi: 11/01/2013 Câu 1: (2 điểm) Một tơ có trọng lượng 12000N xe có bánh, bánh có diện tích tiếp xúc với mặt đất 100cm2... 89 16(21,2 - t ) => t = 16,6 C Phịng GD&Đt bỉm sơn §Ị ChÝnh thøc kỳ thi học sinh giỏi lớp cấp thị xã năm học 20 08- 2009 đề thi môn vật lý (Thời gian 150phút - Khụng k giao ) Bài 1/ (4 điểm) Một ngời... 15340mc + 24 780 mk = 10 98, 4 (2) - Giải hệ phương trình (1) (2) ta có: ≈ ≈ mc 0,015kg; mk 0,035kg ≈ ≈ Đổi đơn vị gam: mc 15g; mk 35g 0,5đ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THAM KHẢO MÔN VẬT LÝ LỚP Thời gian