Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 8 (Kèm đáp án)

54 trang nhatle22 3520

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 8 (Kèm đáp án)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_an_boi_duong_hoc_sinh_gioi_mon_vat_ly_lop_8_kem_dap_an.doc

Nội dung text: Giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lý Lớp 8 (Kèm đáp án)

Bài tập BDHSG Vật lý 8 BÀI TẬP NÂNG CAO VẬT LÍ 8 * Câu 20: Chiếu một tia sáng hẹp vào một gương phẳng. Nếu cho gương quay đi một góc quanh một trục bất kì nằm trên mặt gương và vuông góc với tia tới thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc bao nhiêu? Theo chiều nào? * Câu 21: Hai gương phẳng M1 , M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau. Cách nhau một đoạn d. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với các khoảng cách được cho như hình vẽ a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B * Câu 22: Một người cao 1,65m đứng đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15cm. a) Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để người đó nhìn thấy ảnh của chân trong gương? b) Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất bao nhiêu để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương? c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương. d) Các kết quả trên có phụ thuộc vào khỏng cách từ người đó tới gương không? vì sao? * Câu 23: Người ta dự định đặt bốn bóng điện tròn ở bốn góc của một trần nhà hình vuông mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở chính giữa trần nhà. Quạt trần có sải cánh (Khoảng cách từ trục quay đến đầu cánh) là 0,8m. Biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn. Em hãy tính toán thiết kế cách treo quạt để sao cho khi quạt quay. Không có điểm nào trên mặt sàn bị sáng loang loáng. * Câu 24: Huỳnh Hữu Tứ 1
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Ba gương phẳng (G1), (G21), (G3) được lắp thành một lăng trụ đáy tam giác cân như hình vẽ Trên gương (G1) có một lỗ nhỏ S. Người ta chiếu một chùm tia sáng hẹp qua lỗ S vào bên trong theo phương vuông góc với (G1). Tia sáng sau khi phản xạ lần lượt trên các gương lại đi ra ngoài qua lỗ S và không bị lệch so với phương của tia chiếu đi vào. Hãy xác định góc hợp bởi giữa các cặp gương với nhau HƯỚNG DẪN GIẢI * Câu 20: * Xét gương quay quanh trục O từ vị trí M1 đến vị trí M2 (Góc M1O M1 = ) lúc đó pháp tuyến cũng quay 1 góc N1KN2 = (Góc có cạnh tương ứng vuông góc). * Xét IPJ có: Góc IJR2 = JIP IPJ hay: 2i’ = 2i +   = 2(i’-i) (1) * Xét IJK có IJN 2 JIK IKJ hay i’ = i + = 2(i’-i) (2) Từ (1) và (2) ta suy ra  = 2 Tóm lại: Khi gương quay một góc quanh một trục bất kì thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc 2 theo chiều quay của gương * Câu 21; a) Chọn S1 đối xứng S qua gương M1 ; Chọn O1 đối xứng O qua gương M2 , nối S1O1 cắt gương M1 tại I , gương M2 tại J. Nối SIJO ta được tia cần vẽ b) S1AI ~ S1BJ AI S A a 1 BJ S1B a d a AI = .BJ (1) a d Xét S1AI ~ S1HO1 AI S A a 1 HO1 S1H 2d Huỳnh Hữu Tứ 2
Bài tập BDHSG Vật lý 8 a (a d).h AI = .h thau vào (1) ta được BJ = 2d 2d * Câu 22 : a) Để mắt thấy được ảnh của chân thì mép dưới của gương cách mặt đất nhiều nhất là đoạn IK Xét B’BO có IK là đường trung bình nên : BO BA OA 1,65 0,15 IK = 0,75m 2 2 2 b) Để mắt thấy được ảnh của đỉnh đầu thì mép trên của gương cách mặt đất ít nhất là đoạn JK Xét O’OA có JH là đường trung bình nên : OA 0,15 JH = 7,5cm 0,075m 2 2 Mặt khác : JK = JH + HK = JH + OB JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575m c) Chiều cao tối thiểu của gương để thấy được toàn bộ ảnh là đoạn IJ. Ta có : IJ = JK – IK = 1,575 – 0,75 = 0,825m d) Các kết quả trên không phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến gương do trong các kết quả không phụ thuộc vào khoảng cách đó. Nói cách khác, trong việc giải bài toán dù người soi gương ở bất cứ vị trí nào thì các tam giác ta xét ở phần a, b thì IK, JK đều là đường trung bình nên chỉ phụ thuộc vào chiều cao của người đó. * Câu 23 : Để khi quạt quay, không một điểm nào trên sàn bị sáng loang loáng thì bóng của đầu mút quạt chỉ in trên tường và tối đa là đến chân tường C và D. Vì nhà hình hộp vuông, ta chỉ xét trường hơph cho một bóng, các bóng còn lại là tương tự (Xem hình vẽ bên) Gọi L là đường chéo của trần nhà : L = 42 5,7m Khoảng cách từ bóng đèn đến chân tường đối diện là : 2 2 2 2 S1D = H L (3,2) (4 2) 6,5m T là điểm treo quạt, O là tân quay của cánh quạt. A, B là các đầu mút khi cánh quạt H 3,2 2R. 2.0,8. AB OI AB 2 2 quay. Xét S1IS3 ta có : OI .IT 0,45m S1S 2 IT S1S 2 L 5,7 Khoảng cách từ quạt đến điểm treo là : OT = IT – OI = 1,6 – 0,45 = 1,15m Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa là 1,15m * Câu 24 : Huỳnh Hữu Tứ 3
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Vì sau khi phản xạ lần lượt trên các gương, tia phản xạ ló ra ngoài lỗ S trùng đúng với tia chiếu vào. Điều đó cho thấy trên từng mặt phản xạ có sự trùng nhau của tia tới và tia ló. Điều này chỉ xảy ra khi tia KR tới gương G3 theo hướng vuông góc với mặt gương. Trên hình vẽ ta thấy : ˆ ˆ ˆ Tại I : I1 I 2 = A ˆ ˆ Tại K: K1 K 2 ˆ ˆ ˆ ˆ Mặt khác K1 = I1 I 2 2A ˆ ˆ ˆ Do KRBC K 2 B C Bˆ Cˆ 2Aˆ Trong ABC có Aˆ Bˆ Cˆ 1800 1800 Aˆ 2Aˆ 2Aˆ 5Aˆ 1800 Aˆ 360 5 Bˆ Cˆ 2Aˆ 720 BÀI TẬP VẬT LÍ 8 Câu 1: Một động tử xuất phát từ A chuyển động thẳng đều về B cách A 120m với vận tốc 8m/s. Cùng lúc đó một động tử khác chuyển động thẳng đều từ B về A. Sau 10s hai động tử gặp nhau. Tính vận tốc của động tử thứ hai và vị trí hai động tử gặp nhau Câu 2: Hai đoàn tàu chuyển động đều trong sân ga trên hai đường sắt song song nhau. Đoàn tàu A dài 65m, đoàn tàu B dài 40m. Nếu hai tàu đi cùng chiều, tàu A vượt tàu B trong khoảng thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang đuôi tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B là 70s. Nếu hai tàu đi ngược chiều thì từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đuôi tàu B là 14s. Tính vận tốc của mỗi tàu. Câu 3: Một động tử xuất phát từ A chuyển động trên đường thẳng hướng về điểm B với vận tốc ban đầu v1= 32m/s. Biết rằng cứ sau mỗi giây vận tốc của động tử lại giảm đi một nửa và trong mỗi giây đó động tử chuyển động đều. 1) Sau bao lâu động tử đến được điểm B, biết rằng khoảng cách AB = 60m 2) Ba giây sau kể từ lúc động tử xuất phát, một động tử khác cũng xuất phát từ A chuyển động về B với vận tốc không đổi v2 = 31m/s. Hai động tử có gặp nhau không? Nếu có hãy xác định thời điểm gặp nhau đó. Huỳnh Hữu Tứ 4
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Câu 4: Một mẩu hợp kim thiếc – Chì có khối lượng m = 664g, khối lượng riêng D = 8,3g/cm3. Hãy xác định khối lượng của thiếc và chì trong hợp kim. Biết khối lượng 3 3 riêng của thiếc là D1 = 7300kg/m , của chì là D2 = 11300kg/m và coi rằng thể tích của hợp kim bằng tổng thể tích các kim loại thành phần. Câu 5: Một thanh mảnh, đồng chất, phân bố đều khối lượng có thể quay quanh trục O ở phía trên. Phần dưới của thanh nhúng trong nước, O khi cân bằng thanh nằm nghiêng như hình vẽ, một nửa chiều dài nằm trong nước. Hãy xác định khối lượng riêng của chất làm thanh đó. Câu 6: Một hình trụ được làm bằng gang, đáy tương đối rộng nổi trong bình chứa thuỷ ngân. ở phía trên NƯỚC người ta đổ nước. Vị trí của hình trụ được biểu diễn M C như hình vẽ. Cho trọng lượng riêng của nước và E K thuỷ ngân lần lượt là d1 và d2. Diện tích đáy hình trụ B là S. Hãy xác định lực đẩy tác dụng lên hình trụ A TH. NGÂN HƯỚNG DẪN GIẢI * Câu 1: Gọi S1, S2 là quãng đường đi được trong 10s v1 S v2 của các động tử (xem hình bên) v1 là vận tốc của động tử chuyển động từ A A B v2 là vận tốc của động tử chuyển động từ B S1 M S2 S1 = v1.t ; S2 = v2.t Khi hai động tử gặp nhau: S1 + S2 = S = AB = 120m S = S1 + S2 = ( v1 + v2 )t S S v1 + v2 = v2 = v t t 1 120 Thay số: v2 = 8 4 (m/s) 10 Vị trí gặp nhau cách A một đoạn: MA = S1 = v1t = 8.10 = 80m * Câu 2 : SB Huỳnh Hữu Tứ 5
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Khi hai tàu đi cùng chiều (hình bên) A lA A Quãng đường tàu A đi được SA = vA.t B Quãng đường tàu B đi được SB = vB.t SA B Nhận xét : SA – SB = (vA-vB)t = lA + lB Với t = 70s ; l = 65m ; l = 40m A B SA l A lB 65 40 vA – vB = 1,5(m / s) (1) t 70 Khi hai tàu đi ngược chiều (hình bên) A B A / Tương tự : SA = vA.t SB / SB = vB.t B l A + lB / Nhận xét : SA + SB = (vA+vB)t = lA + lB Với t/ = 14s l A lB 65 40 vA + vB = 7,5(m / s) (2) t / 14 Tõ (1) vµ (2) suy ra vA = 4,5 (m/s) VB = 3 (m/s) * C©u 3 : 1) Thời gian chuyển động, vận tốc và quãng đường đi được của động tử có thể biểu diễn bởi bảng sau : Giây thứ 1 2 3 4 5 6 Vận tốc (m/s) 32 16 8 4 2 1 Quãng đường (m) 32 48 56 60 62 63 Căn cứ vào bảng trên ta thấy : Sau 4s động tử đi được 60m và đến được điểm B 2) Cũng căn cứ vào bảng trên ta thấy hai động tử sẽ gặp nhau tại điểm cách A một khoảng là 62m. Để được quãng đường này động tử thứ hai đi trong 2s: s2 = v2t = 31.2 = 62(m) Trong 2s đó động tử thứ nhất đi được s1 = 4 + 2 = 6m (Quãng đường đi được trong giây thứ 4 và 5). Vậy để gặp nhau động tử thứ nhất đi trong 5 giây còn đông tử thứ hai đi trong 3s * Câu 4: 3 3 3 3 Ta có D1 = 7300kg/m = 7,3g/cm ; D2 = 11300kg/m = 11,3g/cm Gọi m1 và V1 là khối lượng và thể tích của thiếc trong hợp kim Gọi m2 và V2 là khối lượng và thể tích của chì trong hợp kim Ta có m = m1 + m2 664 = m1 + m2 (1) m m1 m2 664 m1 m2 V = V1 + V2 (2) D D1 D2 8,3 7,3 11,3 664 m1 664 m1 Từ (1) ta có m2 = 664- m1. Thay vào (2) ta được (3) 8,3 7,3 11,3 Huỳnh Hữu Tứ 6
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Giải phương trình (3) ta được m1 = 438g và m2 = 226g * Câu 5: Khi thanh cân bằng, các lực tác dụng lên thanh gồm: Trọng lực P và lực đẩy Acsimet FA d1 FA (hình bên). Gọi l là chiều dài của thanh. Ta có phương trình cân bằng lực: P d2 1 l F d 2 A 2 2 (1) P d 3 3 1 l 4 Gọi Dn và D là khối lượng riêng của nước và chất làm thanh. M là khối lượng của thanh, S là tiết diện ngang của thanh 1 Lực đẩy Acsimet: FA = S. .Dn.10 (2) 2 Trọng lượng của thanh: P = 10.m = 10.l.S.D (3) 3 Thay (2), (3) vào (1) suy ra: S.l.Dn.10 = 2.10.l.S.D 2 3 Khối lượng riêng của chất làm thanh: D = Dn 4 * Câu 6: Trên đáy AB chịu tác dụng của một áp suất là: p = d (h + CK) + d .BK. Trong đó: NƯỚC h AB 1 2 M C h là bề dày lớp nước ở trên đối với đáy trên E K d1 là trọng lượng riêng của nước B A TH. NGÂN d2 là trọng lượng riêng của thuỷ ngân Đáy MC chịu tác dụng của một áp suất: pMC = d1.h Gọi S là diện tích đáy trụ, lực đẩy tác dụng lên hình trụ sẽ bằng: F = ( pAB - pMC ).S F = CK.S.d1 + BK.S.d2 Như vậy lực đẩy sẽ bằng trọng lượng của nước trong thể tích EKCM cộng với trngj lượng của thuỷ ngân trong thể tíc ABKE BÀI TẬP VẬT LÍ 8 * Câu 7: Khi đi xuôi dòng sông, một chiếc ca nô đã vợt một chiếc bè tại điểm A. Sau thời gian t = 60phút, chiếc ca nô đi ngợc lại và gặp chiếc bè tại một điểm cách A về phía hạ lu một khoảng l = 6km. Xác định vận tốc chảy của dòng nớc. Biết rằng động cơ của ca nô chạy với cùng một chế độ ở cả hai chiều chuyển động. Huỳnh Hữu Tứ 7
Bài tập BDHSG Vật lý 8 * Câu 8: Một ngời có khối lợng 60kg ngồi trên một chiếc xe đạp có khối lợng 15kg. Diện tích tiếp xúc giữa mỗi lốp xe và mặt đất là 30cm2. a) Tính áp suất khí tối thiểu phải bơm vào mỗi bánh xe, biết rằng trọng lợng của ng- 1 2 ời và xe đợc phân bố nh sau: 3 lên bánh trớc và 3 lên bánh sau b) Xác định vận tốc tối đa ngời đạt đợc khi đạp xe. Biết hệ số ma sát giữa xe và đ- ờng là 0,2. Công suất tối đa của ngời khi đạp xe là 1500 J/s * Câu 9: Một quả bóng bay của trẻ em đợc thổi phồng bằng khí Hiđrô có thể tích 4dm3. Vỏ bóng bay có khối lợng 3g buộc vào một sợi dây dài và đều có khối lợng 1g trên 10m. Tính chiều dài của sợi dây đợc kéo lên khi quả bóng đứng cân bằng trong không khí. Biết khối l- ợng 1lít không khí là 1,3g và của 1 lít Hđrô là 0,09g. Cho rằng thể tích quả bóng và khối l- ợng riêng của không khí không thay đổi khi quả bóng bay lên. * Câu 10: Một bình chứa một chất lỏng có trọng lợng riêng d0 , chiều cao của cột chất lỏng trong bình là h0 . Cách phía trên mặt thoáng một khoảng h1 , ngời ta thả rơi thẳng đứng một vật nhỏ đặc và đồng chất vào bình chất lỏng. Khi vật nhỏ chạm đáy bình cũng đúng là lúc vận tốc của nó bằng không. Tính trọng lợng riêng của chất làm vật. Bỏ qua lực cản của không khí và chất lỏng đối với vật. * Câu11: Một thiết bị đóng vòi nớc tự động bố trí nh hình vẽ. Thanh cứng AB có B C thể quay quanh một bản lề ở đầu A. A Đầu B gắn với một phao là một hộp kim loại rỗng hình trụ, diện tích đáy là 2dm2, trọng lợng 10N. Một nắp cao su đặt tại C, khi thanh AB nằm ngang thì nắp đậy kín miệng vòi AC = 1 BC 2 Áp lực cực đại của dòng nớc ở vòi lên nắp đậy là 20N. Hỏi mực nớc lên đến đâu thì vòi n- ớc ngừng chảy. Biết khoảng cách từ B đến đáy phao là 20cm. Khối lợng thanh AB không đáng kể HỚNG DẪN GIẢI * C©u7 : Huỳnh Hữu Tứ 8
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Gäi v1 lµ vËn tèc cña dßng níc (chiÕc bÌ) A C v1 D v v1 B v lµ vËn tèc cña ca n« khi níc ®øng yªn Khi ®ã vËn tèc ca n«: l - Khi xuôi dòng : v + v1 - Khi ngợc dòng: v – v1 Giả sử B là vị trí ca nô bắt đầu đi ngợc, ta có: AB = (v + v1)t Khi ca nô ở B giả sử chiếc bè ở C thì: AC = v1t Ca nô gặp bè đi ngợc lại ở D thì: l = AB – BD (Gọi t/ là thời gian ca nô ngợc lên gặp bè) / ị l = (v + v1)t – (v – v1)t (1) Mặt khác : l = AC + CD / ị l = v1t + v1t (2) / / / / / Từ (1) và (2) ta có (v + v1)t – (v – v1)t = v1t + v1t vt + v1t –vt + v1t = v1t + v1t vt = –vt/ t = t/ (3) l 6 Thay (3) vào (2) ta có : l = v1t + v1t ị v1 = 3(km/h) 2t 2 * Câu 8 : a) áp suất khí của bánh xe bằng áp suất của xe lên mặt đờng 1 m.10 3 75.10 N ở bánh trớc : ptr = 27778 S 3.0,003 m 2 2 m.10 3 2.75.10 N ở bánh sau : ps = 55554 S 3.0,003 m 2 b) Lực kéo xe chuyển động là : FMS = k.m.10 = 0,2.75.10 = 150(N) P 1500 Vận tốc tối đa của xe đạp là : v = 10(m / s) = 36km/h F 150 * Câu 9 : Khi cân bằng lực đẩy ácsimet FA của không khí tác dụng lên quả bóng bằng tổng trọng lợng : P0 của vỏ bóng; P1 của khí hiđrô và P2 của phần sợi dây bị kéo lên FA = P0 + P1 + P2 ị d2V = P0 + d1V + P2 Suy ra trọng lợng P2 của phần sợi dây bị kéo lên là: P2 = d2V - d1V - P0 = V(d2 – d1) – P0 = V (D1 – D2).10 – P0 -3 -3 P2 = 4.10 (1,3 – 0,09).10 – 3.10 .10 = 0,018(N) 0,018 Khối lợng sợi dây bị kéo lên là : m2 = 0,0018 (kg) = 1,8g 10 Chiều dài sợi dây bị kéo lên là l = 1,8.10 = 18(m) Huỳnh Hữu Tứ 9
Bài tập BDHSG Vật lý 8 * Câu 10 : C Khi rơi trong không khí từ C đến D vật chịu tác dụng của trọng lực P. Công của trọng lực trên đoạn CD = P.h1 h1 đúng bằng động năng của vật ở D : A1 = P.h1 = Wđ D Tại D vật có động năng Wđ và có thế năng so với đáy bình E là Wt = P.h0 FA Vậy tổng cơ năng của vật ở D là : h0 W + W = P.h + P.h = P (h +h ) đ t 1 0 1 0 P Từ D đến C vật chịu lực cản của lực đẩy Acsimet FA: FA = d.V Công của lực đẩy Acsimet từ D đến E là E A2 = FA.h0 = d0Vh0 Từ D đến E do tác động của lực cản là lực đẩy Acsimet nên cả động năng và thế năng của vật đều giảm. đến E thì đều bằng 0. Vậy công của lực đẩy Acsimét bằng tổng động năng và thế năng của vật tại D: ị P (h1 +h0) = d0Vh0 ị dV (h1 +h0) = d0Vh0 d h ị d = 0 0 h1 h0 * Câu 11: Trọng lợng của phao là P, lực đẩy Acsimét tác dụng lên phao là F1, ta có: F C F1 = V1D = S.hD B Với h là chiều cao của phần phao ngập n- A ớc, D là trọng lợng riêng của nớc. Lực đẩy tổng cộng tác dụng lên đầu B là: F2 F = F1 – P = S.hD – P (1) h áp lực cực đại của nớc trong vòi tác dụng lên nắp là F2 đẩy cần AB xuống dới. Để nớc ngừng chảy ta phải có tác dụng của lực F đối với trục quay A lớn hơn tác dụng của lực F2 đối với A: F.BA > F2.CA (2) Thay F ở (1) vào (2): BA(S.hD – P) > F2.CA 1 F Biết CA = BA. Suy ra: S.hD – P > 2 3 3 F 20 2 P 10 ị h > 3 ị h > 3 ằ 0,8(3)m SD 0,02.10000 Vậy mực nớc trong bể phải dâng lên đến khi phần phao ngập trong nớc vợt quá 8,4cm thì vòi nớc bị đóng kín. Huỳnh Hữu Tứ 10
Bài tập BDHSG Vật lý 8 BÀI TẬP VẬT LÍ 8 * Câu 12: F1 F a) 2 b) Một P vật có trọng lượng P được giữ cân bằng nhờ hệ thống như hình vẽ với một lực F1 = 150N. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc a) Tìm lực F2 để giữ vật khi vật được treo vào hệ thống ở hình b) b) Để nâng vật lên cao một đoạn h ta phải kéo dây một đoạn bao nhiêu trong mỗi cơ cấu (Giả sử các dây đủ dài so với kích P thước các ròng rọc) * Câu 13: Hai quả cầu bằng kim loại có khối lượng bằng nhau được treo vào hai đĩa của một cân đòn. 3 3 Hai quả cầu có khối lượng riêng lần lượt là D1 = 7,8g/cm ; D2 = 2,6g/cm . Nhúng quả cầu thứ nhất vào chất lỏng có khối lượng riêng D3, quả cầu thứ hai vào chất lỏng có khối lượng riêng D4 thì cân mất thăng bằng. Để cân thăng bằng trở lại ta phải bỏ vào đĩa có quả cầu thứ hai một khối lượng m1 = 17g. Đổi vị trí hai chất lỏng cho nhau, để cân thăng bằng ta phải thêm m2 = 27g cũng vào đĩa có quả cầu thứ hai. Tìm tỉ số hai khối lượng riêng của hai chất lỏng. * Câu 14: Một xe đạp có những đặc điểm sau đây Bán kính đĩa xích: R = 10cm; Chiều dài đùi đĩa A (tay quay của bàn đạp): OA = 16cm; Bán kính líp: r = 4cm; Đường kính bánh xe: D = 60cm 1) Tay quay của bàn đạp đặt nằm ngang. Muốn khởi động cho xe chạy, người đi xe phải tác dụng lên bàn đạp một lực 400N thẳng đứng từ trên xuống. a) Tính lực cản của đường lên xe, cho rằng lực cản đó tiếp tuyến với bánh xe ở mặt đường b) Tính lực căng của sức kéo 2) Người đi xe đi đều trên một đoạn đường 20km và tác dụng lên bàn đạp một lực như ở câu 1 trên 1/10 của mỗi vòng quay a) Tính công thực hiện trên cả quãng đường b) Tính công suất trung bình của ngường đi xe biết thời gian đi là 1 giờ * Câu 15: 0 Rót nước ở nhiệt độ t1 = 20 C vào một nhiệt lượng kế(Bình cách nhiệt). Thả trong nước 0 một cục nước đá có khối lượng m2 = 0,5kg và nhiệt độ t2 = - 15 C. Hãy tìm nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Biết khối lượng nước đổ vào m1 = m2. Cho nhiệt dung riêng của nước C1 = 4200J/Kgđộ; Của nước đá C2 = 2100J/Kgđộ; Nhiệt nóng chảy của nước đá  = 3,4.105J/kg. Bỏ qua khối lượng của nhiệt lượng kế Huỳnh Hữu Tứ 11
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Đáp án - hướng dẫn giải * Câu 12 a) Trong cơ cấu a) do bỏ qua khối lượng của ròng rọc và F dây khá dài nên lực căng tại 1 mọi điểm là bằng nhau và F1 F bằng F1. Mặt khác vật nằm cân bằng nên: P = 3F1= 450N F2 Hoàn toàn tương tự đối với P F2 sơ đồ b) ta có: P = 5F2 P 450 Hay F2 = = 90N b) 5 5 b) + Trong c¬ cÊu h×nh a) khi a) P vËt ®i lªn mét ®o¹n h th× rßng Rọc động cũng đi lên một đoạn h và dây phải di chuyển một đoạn s1 = 3h + Tương tự trong cơ cấu hình b) khi vật đi lên một đoạn h thì dây phải di chuyển một đoạn s2 = 5h * Câu 13: Do hai quả cầu có khối lượng bằng nhau. Gọi V1, V2 là thể tích của hai quả cầu, ta có V2 D1 7,8 D1. V1 = D2. V2 hay 3 V1 D2 2,6 Gọi F1 và F2 là lực đẩy Acsimet tác dụng vào các quả cầu. Do cân bằng ta có: ’ (P1- F1).OA = (P2+P – F2).OB ’ Với P1, P2, P là trọng lượng của các quả cầu và quả cân; OA = OB; P1 = P2 từ đó suy ra: ’ P = F2 – F1 hay 10.m1 = (D4.V2- D3.V1).10 Thay V2 = 3 V1 vào ta được: m1 = (3D4- D3).V1 (1) Tương tự cho lần thứ hai ta có; ’ ’’ ’ (P1- F 1).OA = (P2+P – F 2).OB ’’ ’ ’ P = F 2 - F 1 hay 10.m2=(D3.V2- D4.V1).10 m2= (3D3- D4).V1 (2) (1) m1 3D 4 - D3 m1.(3D3 – D4) = m2.(3D4 – D3) (2) m2 3D3 - D 4 ( 3.m1 + m2). D3 = ( 3.m2 + m1). D4 D 3m m 3 2 1 = 1,256 D4 3m1 m2 * Câu 14: 1. a) Tác dụng lên bàn đạp lực F sẽ thu được lực F1 trên vành đĩa, ta có : Huỳnh Hữu Tứ 12
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Fd A F. AO = F1. R F1 = (1) F1 R F1 Lực F1 được xích truyền tới vành líp làm cho líp quay kéo theo bánh xe. Ta thu được một lực F2 trên vành bánh xe tiếp xúc với mặt đường. D Ta có: F1. r = F2. 2 F2 2r 2rd 2.4.16 2 F2 = F F .400N 85,3N D 1 DR 60.10 22 Lực cản của đường bằng lực F2 là 85,3N 400.16 b) Lực căng của xích kéo chính là lực F1. theo (1) ta có F1 = 640N 10 2. a) Mỗi vòng quay của bàn đạp ứng với một vòng quay của đĩa và n vòng quay của R 16 líp, cũng là n vòng quay của bánh xe. Ta có: 2 R = 2 rn do đó n= 4 r 4 Mỗi vòng quay của bàn đạp xe đi được một quãng đường s bằng n lần chu vi bánh xe. s = Dn = 4 D Muốn đi hết quãng đường 20km, số vòng quay phải đạp là: N = l 4 D b) Công thực hiện trên quãng đường đó là: 2 dN 2 dl Fdl 400.0,16.20000 A = F F 106664J 20 20.4 D 20D 20.0,6 c) Công suất trung bình của người đi xe trên quãng đường đó là: A 106664J P = 30W t 3600s * Câu 15: Khi được làm lạnh tới 00C, nước toả ra một nhiệt lượng bằng: Q1 = m1.C1(t – 0) = 0,5.4200.20 = 42 000J Để làm “nóng” nước đá tới 00C cần tốn một nhiệt lượng: Q2 = m2.C2(0 – t2) = 0,5.2100.15 = 15 750J Bây giờ muốn làm cho toàn bộ nước đá ở 00C tan thành nước cũng ở 00C cần một 5 nhiệt lượng là: Q3 = .m2 = 3,4.10 .0,5 = 170 000J Nhận xét: 0 + Q1 > Q2 : Nước đá có thể nóng tới 0 C bằng cách nhận nhiệt lượng do nước toả ra + Q1 – Q2 < Q3 : Nước đá không thể tan hoàn toàn mà chỉ tan một phần. Vậy sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập nước đá không tan hoàn toàn và nhiệt độ của hỗn hợp là 00C BÀI TẬP VẬT LÍ 8 * Câu 16: Nhiệt độ bình thường của thân thể người ta là 36,60C. Tuy vậy người ta không cảm thấy lạnh khi nhiệt độ không khí là 250C và cảm thấy rất nóng khi nhiệt độ không khí là Huỳnh Hữu Tứ 13
Bài tập BDHSG Vật lý 8 360C. Còn ở trong nước thì ngược lại, khi ở nhiệt độ 360C con người cảm thấy bình thường, còn khi ở 250C , người ta cảm thấy lạnh. Giải thích nghịch lí này như thế nào? * Câu 17 Một chậu nhôm khối lượng 0,5kg đựng 2kg nước ở 200C a) Thả vào chậu nhôm một thỏi đồng có khối lượng 200g lấy ở lò ra. Nước nóng đến 21,20C. Tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước và đồng lần lượt là: c1= 880J/kg.K , c2= 4200J/kg.K , c3= 380J/kg.K . Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường b) Thực ra trong trường hợp này, nhiệt lượng toả ra môi trường là 10% nhiệt lượng cung cấp cho chậu nước. Tìm nhiệt độ thực sự của bếp lò. c) Nếu tiếp tục bỏ vào chậu nước một thỏi nước đá có khối lượng 100g ở 00C. Nước đá có tan hết không? Tìm nhiệt độ cuối cùng của hệ thống hoặc lượng nước đá còn sót lại nếu tan không hết? Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là  = 3,4.105J/kg * Câu 18 Trong một bình đậy kín có một cục nước đá có khối lượng M = 0,1kg nổi trên nước, trong cục đá có một viên chì có khối lượng m = 5g. Hỏi phải tốn một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để cục nước đá có lõi chì bắt đầu chìm xuống. Cho khối lượng riêng của chì bằng 11,3g/cm3, của nước đá bằng 0,9g/cm3, nhiệt nóng chảy của nước đá là  = 3,4.105J/kg. Nhiệt độ nước trung bình là 00C * Câu 19 0 Có hai bình cách nhiệt. Bình 1 chứa m1 = 2kg nước ở t1 = 20 C, bình 2 chứa m2 = 0 4kg nước ở t2 = 60 C. Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, sau khi cân bằng nhiệt, người ta lại rót một lượng nước m như thế từ bình 2 sang bình 1. Nhiệt độ cân ’ 0 bằng ở bình 1 lúc này là t 1 = 21,95 C ’ a) Tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng t 2 của bình 2 b) Nếu tiếp tục thực hiện lần hai, tìm nhiệt độ cân bằng của mỗi bình HƯỚNG DẪN GIẢI Huỳnh Hữu Tứ 14
Bài tập BDHSG Vật lý 8 * Câu 16: Con người là một hệ nhiệt tự điều chỉnh có quan hệ chặt chẽ với môi trường xung quanh. Cảm giác nóng và lạnh xuất hiện phụ thuộc vào tốc độ bức xạ của cơ thể. Trong không khí tính dẫn nhiệt kém, cơ thể con người trong quá trình tiến hoá đã thích ứng với nhiệt độ trung bình của không khí khoảng 250C. nếu nhiệt độ không khí hạ xuống thấp hoặc nâng lên cao thì sự cân bằng tương đối của hệ Người – Không khí bị phá vỡ và xuất hiện cảm giác lạnh hay nóng. Đối với nước, khả năng dẫn nhiệt của nước lớn hơn rất nhiều so với không khí nên khi nhiệt độ của nước là 250C người đã cảm thấy lạnh. Khi nhiệt độ của nước là 36 đến 370C sự cân bằng nhiệt giữa cơ thể và môi trường được tạo ra và con người không cảm thấy lạnh cũng như nóng * Câu 17 a) Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò, cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng. 0 0 Nhiệt lượng chậu nhôm nhận được để tăng từ t1 = 20 C đến t2 = 21,2 C: Q1 = m1. c1. (t2 – t1) (m1 là khối lượng của chậu nhôm ) 0 0 Nhiệt lượng nước nhận được để tăng từ t1 = 20 C đến t2 = 21,2 C: Q2 = m2. c2. (t2 – t1) (m2 là khối lượng của nước ) 0 0 Nhiệt lượng khối đồng toả ra để hạ từ t C đến t2 = 21,2 C: 0 Q3 = m3. c3. (t C – t2) (m2 là khối lượng của thỏi đồng ) Do không có sự toả nhiệt ra môi trường xung quanh nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có : Q3 = Q1 + Q2 0 m3. c3. (t C – t2) = (m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1) (m .c m .c )(t t ) m c t (0,5.880 2.4200)(21,2 20) 0,2.380.21,2 t0C = 1 1 2 2 2 1 3 3 2 m3c3 0,2.380 t0C = 232,160C b) Thực tế, do có sự toả nhiệt ra môi trường nên phương trình cân bằng nhiệt được viết lại: Q3 – 10%( Q1 + Q2) = Q1 + Q2 Q3 = 110%( Q1 + Q2) = 1,1.( Q1 + Q2) ’ Hay m3. c3. (t – t2) = 1,1.(m1. c1 + m2. c2). (t2 – t1) 1,1.(m .c m .c )(t t ) m c t 1,1(0,5.880 2.4200)(21,2 20) 0,2.380.21,2 t’ = 1 1 2 2 2 1 3 3 2 m3c3 0,2.380 t’ = 252,320C c) Nhiệt lượng thỏi nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 00C Q = .m 3,4.105.0,1 = 34 000J Nhiệt lượng cả hệ thống gồm chậu nhôm, nước, thỏi đồng toả ra để giảm từ 21,20C 0 ’ xuống 0 C là Q = (m1.c1 + m1.c1 + m1.c1) (21,2 – 0) = ( 0,5. 880 + 2. 4200 + 0,2. 380). 21,2 = 189019J Do Q > Q’ nên nước đá tan hết và cả hệ thống âng lên đến nhiệt độ t’’ được tính : ’ ’’ Q = Q – Q = [m1.c1 + (m2 + m).c2 + m3.c3]. t Nhiệt lượng còn thừa lại dùng cho cả hệ thống tăng nhiệt độ từ 00C đến t’’ Huỳnh Hữu Tứ 15
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Q 189019 34000 t’’ = 16,60 C m1.c1 (m2 m).c2 m3.c3 0.5.880 (2 0,1).4200 0,2.380 * Câu 18 Để cục chì bắt đầu chìm không cần phải tan hết đá, chỉ cần khối lượng riêng trung bình của nước đá và cục chì trong nó bằng khối lượng riêng của nước là đủ Gọi M1 là khối lượng còn lại của cục nước đá khi bắt đầu chìm ; Điều kiện để cục M m chì bắt đầu chìm là : 1 D Trong đó V : Thể tích cục đá và chì V n Dn : Khối lượng riêng của nước M m Chú ý rằng : V = 1 Dda Dchi M 1 m Do đó : M1 + m = Dn ( ) Dda Dchi (Dchi Dn )Dda (11,3 1).0,9 Suy ra : M1 = m. 5. 41g (Dn D da )Dchi (1 0,9).11,3 Khối lượng nước đá phải tan : M = M – M1 = 100g – 41g = 59g Nhiệt lượng cần thiết là: Q = . M = 3,4.105.59.10-3 = 20 060J Nhiệt lượng này xem như chỉ cung cấp cho cục nước đá làm nó tan ra. * Câu 19 ’ a) Sau khi rót lượng nước m từ bình 1 sang bình 2, nhiệt độ cân bằng của bình 2 là t 2 ’ ’ ta có: m.c(t 2- t1) = m2.c(t2- t 2) ’ ’ m. (t 2- t1) = m2. (t2- t 2) (1) ’ Tương tự cho lần rót tiếp theo, nhiệt độ cân bằng của bình 1 là t 1. Lúc này lượng nước trong bình 1 chỉ còn (m1 – m). Do đó ’ ’ ’ m.( t 2 - t 1) = (m1 – m)( t 1 – t1) ’ ’ ’ m.( t 2 - t 1) = m1.( t 1 – t1) (2) ’ ’ Từ (1) và (2) ta suy ra : m2. (t2- t 2) = m1.( t 1 – t1) ' ’ m2t2 m1 (t 1 t1 ) t 2 = (3) m2 Thay (3) vào (2) ta rút ra: ' m1.m2 (t 1 t1 ) m = ' (4) m2 (t2 t1 ) m1 (t 1 t1 ) Thay số liệu vào các phương trình (3); (4) ta nhận được kết quả ’ 0 t 2 59 C; m = 0,1kg = 100g ’ 0 ’ 0 b) Bây giờ bình 1 có nhiệt độ t 1= 21,95 C. Bình 2 có nhiệt độ t 2 = 59 C nên sau lần rót từ bình 1 sang bình 2 ta có phương trình cân bằng nhiệt: ’’ ’ ’ ’’ m.(t 2- t 1) = m2.(t 2 – t 2) ’’ ’ ’ t 2(m + m2) = m t 1 + m2 t 2 Huỳnh Hữu Tứ 16
Bài tập BDHSG Vật lý 8 ' ' ’’ mt 1 m2t 2 ’’ 0 t 2 = Thay số vào ta được t 2 = 58,12 C m m2 Và cho lần rót từ bình 2 sang bình 1: ’’ ’’ ’’ ’ ’’ ’’ ’ m.( t 2 - t 1) = (m1 – m)( t 1- t 1) t 1.m1 = m. t 2 + (m1 - m). t 1 '' ' ’’ m.t 2 (m1 m).t 1 0 t 1 = 23,76 C m1 KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 8 THCS NĂM HỌC 2006 - 2007 Môn: VẬT LÍ Thêi gian: 120 phót (Kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) §Ò thi gåm: 01 trang Câu I .(1,5 điểm): Hãy chọn những câu trả lời đúng trong các bài tập sau: 1) Tốc độ xe hoả là 72km/h , tốc độ xe ô tô là 18m/s thì: A. Tốc độ xe hoả lớn hơn. B. Tốc độ ô tô lớn hơn. C. Hai xe có tốc độ như nhau . D. Không xác định được xe nào có tốc độ lớn hơn. 2) Ba vật đặc A, B, C lần lượt có tỉ số khối lượng là 3 : 2 : 1 và tỉ số khối lượng riêng là 4 : 5 : 3. Nhúng cả ba vật trên chìm vào nước thì tỉ số lực đẩy Ácsimét của nước lên các vật lần lượt là: A. 12 : 10 : 3 B. 4,25 : 2,5 : 1 C. 4/3 : 2,5 : 3 D. 2,25 : 1,2 : 1 2 3) Có hai khối kim loại Avà B . Tỉ số khối lượng riêng của A và B là . Khối lượng của B gấp 2 5 lần khối lượng của A . Vậy thể tích của A so với thể tích của B là: A. 0,8 lần. B. 1,25 lần. C. 0,2 lần. D. 5 lần. Câu II.(1.5 điểm): Một người đi xe đạp trên đoạn đường MN. Nửa đoạn đường đầu người ấy đi với vận tốc v1 = 20km/h.Trong nửa thời gian còn lại đi với vận tốc v2 =10km/hcuối cùng người ấy đi với vận tốc v3 = 5km/h.Tính vận tốc trung bình trên cả đoạn đường MN? CâuIII.(1.5 điểm): Một cái cốc hình trụ, chứa một lượng nước và lượng thuỷ ngân cùng khối lượng. Độ cao tổng cộng của nước và của thuỷ ngân trong cốc là 120cm.Tính áp suất của các chất lỏng lên đáy cốc? Cho khối lượng riêng của nước , thuỷ ngân lần lượt là 1g/cm3 và 13,6g/cm3. CâuIV.(2.5 điểm): Một thau nhôm khối lượng 0,5 kg đựng 2 kg nước ở 200C. Thả vào thau nước một thỏi đồng có khối lượng 200 g lấy ở lò ra, nước nóng đến 21,2 0C. Tìm nhiệt độ của bếp lò? Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là C1=880J/kg.K; C2=4200J/kg.K; C3=380J/kg.K. Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường. Huỳnh Hữu Tứ 17
Bài tập BDHSG Vật lý 8 CâuV.(3.0 điểm): 3 3 Trong bình đựng hai chất lỏng không trộn lẫn có trọng lượng riêng d1=12000N/m ; d2=8000N/m . Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 20cm có trọng lượng riêng d = 9000N/m3được thả vào chất lỏng. 1) Tìm chiều cao của phần khối gỗ trong chất lỏng d1? 2) Tính công để nhấn chìm khối gỗ hoàn toàn trong chất lỏng d1? Bỏ qua sự thay đổi mực nước. Hết ĐÁP ÁN , HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Nội dung đáp án Điểm I 1,5 1 Chọn A 0,5 2 Chọn D 0,5 3 Chọn B 0,5 II 1.5 -Gọi S là chiều dài quãng đường MN, t1 là thời gian đi nửa đoạn đường, t2 là thời gian đi nửa đoạn đường còn lại theo bài ra ta có: 0,25đ S1 S t1= = v1 2v1 t2 t2 -Thời gian người ấy đi với vận tốc v2 là S 2 = v2 0,25đ 2 2 t2 t2 0,25đ -Thời gian đi với vận tốc v3 cũng là S 3 = v3 2 2 S t2 t2 S S -Theo điều kiện bài toán: S2 + S 3= v 2 + v3 = t2 = 0,25đ 2 2 2 2 v2 v 3 S S S S -Thời gian đi hết quãng đường là : t = t1 + t2 t = + = + 2v1 v2 v 3 40 15 0,25đ S 40.15 -Vận tốc trung bình trên cả đoạn đường là : vtb= = 10,9( km/h ) 0,25đ t 40 15 III 1.5 - Gọi h1, h2 là độ cao của cột nước và cột thuỷ ngân, S là diện tích đáy của bình. - Theo bài ra ta có h1+h2=1,2 (1) 0,25đ - Khối lượng nước và thuỷ ngân bằng nhau nên : Sh1D1= Sh2D2 (2) 0,25đ ( D1, D2 lần lượt là khối lượng riêng của nước và thủy ngân) - áp suất của nước và thuỷ ngân lên đáy bình là: 10S h1D 10Sh2 D2 p = 10(D1h1 +D2h2) (3) S 0,25đ D1 h1 D1 D2 h1 h2 1,2 D21,2 - Từ (2) ta có: = h 1= D2 h2 D2 h1 h1 D1 D2 0,25đ Huỳnh Hữu Tứ 18
Bài tập BDHSG Vật lý 8 D11,2 0,25đ - Tương tự ta có : h2= D D 1 2 0,25đ -Thay h1 và h2 vào(3)ta có : p = 22356,2(Pa) IV 1.5 -Gọi t0C là nhiệt độ của bếp lò , cũng là nhiệt độ ban đầu của thỏi đồng 0 0 - Nhiệt lượng thau nhôm nhận được để tăng từ 20 C đến 21,2 C: Q1= m1C1(t2 - t1) (1) 0,5đ 0 0 -Nhiệt lượng nước nhận được để tăng từ 20 C đến 21,2 C: Q2= m2C2(t2 - t1) 0,5đ (2) 0,5đ 0 0 0 -Nhiệt lượng của thỏi đồng toả ra để hạ từ t C đến 21,2 C: Q3= m3C3(t C - t2) (3) -Do không có sự toả nhiệt ra bên ngoài nên theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: 0,5đ Q3=Q1+Q2 (4) 0,5đ -Từ (1),(2),(3) thay vào (4) ta có t = 160,780C. Chú ý: Nếu HS viết được công thức nhưng khi thay số vào tính sai thì cho 0,25đ của mỗi ý. V 3.0 1 1,5 - Do d2<d<d1 nên khối gỗ nằm ở mặt phân cách giữa hai chất lỏng. 0,25 - Gọi x là chiều cao của khối gỗ trong chất lỏng d1. Do khối gỗ nằm cân bằng nên ta có: P= F1+F2 0,25 3 2 2 3 2 da =d1xa + d2(a-x)a da =[(d1 - d2)x + d2a]a 0,5 d d 2 x = .a Thay số vào ta tính được : x = 5cm 0,5 d1 d 2 2 1,5 - Khi nhấn chìm khối gỗ vào chất lỏng d1 thêm một đoạn y, ta cần tác dụng một lực F: ' ' F = F 1+F 2-P (1) 0,25 ' 2 - Với : F 1= d1a (x+y) (2) ' 2 F 2= d2a (a-x-y) (3) 0,25 2 - Từ (1); (2); (3) ta có : F = (d1-d2)a y - ở vị trí cân bằng ban đầu (y=0) ta có: F0=0 0,25 - ở vị trí khối gỗ chìm hoàn toàn trong chất lỏng d1 (y= a-x) ta có: 2 FC= (d1-d2)a (a-x) .Thay số ta tính được FC=24N. 0,25 - Vì bỏ qua sự thay đổi mực nước nên khối gỗ di chuyển được một quãng đường y=15cm. 0,25 F F - Công thực hiện được: A=( 0 C ).y Thay số vào ta tính được A = 1,8J 2 0,25 Chú ý: Nếu học sinh làm theo cách khác đúng phương pháp và kết quả vẫn cho điểm tối đa Huỳnh Hữu Tứ 19
Bài tập BDHSG Vật lý 8 PHÒNG gdĐT TP BUÔN MA KYØ THI THOÂNG TIN PHAÙT HIEÄN HOÏC SINH GIOÛI THUỘT CAÁP TRÖÔØNG NAÊM HOÏC 2007 -2008 TRÖÔØNG THCS PHAN CHU TRINH MOÂN: VAÄT LYÙ - LÔÙP 8  === THÔØI GIAN : 90 PHUÙT (KHOÂNG KEÅ THÔØI GIAN GIAO ÑEÀ) BAØI 1: (4 ÑIEÅM) COÙ HAI CHIEÁC COÁC BAÈNG THUYÛ TINH GIOÁNG NHAU CUØNG ÑÖÏNG 100G 0 NÖÔÙC ÔÛ NHIEÄT ÑOÄ T1 = 100 C. NGÖÔØI TA THAÛ VAØO COÁC THÖÙ NHAÁT MOÄT MIEÁNG NHOÂM 500G COÙ NHIEÄT ÑOÄ T2 (T2 < T1) VAØ COÁC THÖÙ HAI MOÄT MIEÁNG ÑOÀNG COÙ CUØNG NHIEÄT ÑOÄ VÔÙI MIEÁNG NHOÂM. SAU KHI CAÂN BAÈNG NHIEÄT THÌ NHIEÄT ÑOÄ CUÛA HAI COÁC BAÈNG NHAU. A) TÍNH KHOÁI LÖÔÏNG CUÛA MIEÁNG ÑOÀNG. B) TRÖÔØNG HÔÏP NHIEÄT ÑOÄ BAN ÑAÀU CUÛA MIEÁNG NHOÂM LAØ 200C VAØ NHIEÄT ÑOÄ KHI ÑAÏT CAÂN BAÈNG LAØ 700C. HAÕY XAÙC ÑÒNH KHOÁI LÖÔÏNG CUÛA MOÃI COÁC. CHO BIEÁT NHIEÄT DUNG RIEÂNG CUÛA THUỶ TINH, NƯỚC, NHÔM, ĐỒNG, LẦN LƯỢT LÀ C1 = 840J/KG.K, C2 = 4200J/KG.K, C3 = 880J/KG.K, C4 = 380J/KG.K BÀI 2: (5 ĐIỂM) TRONG HAI HỆ THỐNG RÒNG RỌC NHƯ HÌNH VẼ (HÌNH 1 VÀ HÌNH 2) HAI VẬT A VÀ B HOÀN TOÀN GIỐNG NHAU. LỰC KÉO F 1 = 1000N,   F F F2 = 700N. BỎ QUA LỰC MA SÁT VÀ 1 2 KHỐI LƯỢNG CỦA CÁC DÂY TREO. TÍNH: A A) KHỐI LƯỢNG CỦA VẬT A. B B) HIỆU SUẤT CỦA HỆ THỐNG Ở HÌNH HÌNH HÌNH 2. 1 2 BÀI 3: (5,5 ĐIỂM) MỘT ÔTÔ CÓ CÔNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ LÀ 30000W CHUYỂN ĐỘNG VỚI VẬN TỐC 48KM/H. MỘT ÔTÔ KHÁC CÓ CÔNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ LÀ 20000W CÙNG TRỌNG TẢI NHƯ ÔTÔ TRƯỚC CHUYỂN ĐỘNG VỚI VẬN TỐC 36KM/H. Huỳnh Hữu Tứ 20
Bài tập BDHSG Vật lý 8 HỎI NẾU NỐI HAI ÔTÔ NÀY BẰNG MỘT DÂY CÁP THÌ CHÚNG SẼ CHUYỂN ĐỘNG VỚI VẬN TỐC BAO NHIÊU? BÀI 4: (5,5 ĐIỂM) BA NGƯỜI ĐI XE ĐẠP TRÊN CÙNG MỘT ĐƯỜNG THẲNG. NGƯỜI THỨ NHẤT VÀ NGƯỜI THỨ HAI ĐI CHIỀU, CÙNG VẬN TỐC 8KM/H TẠI HAI ĐỊA ĐIỂM CÁCH NHAU MỘT KHOẢNG L. NGƯỜI THỨ BA ĐI NGƯỢC CHIỀU LẦN LƯỢT GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT VÀ THỨ HAI, KHI VỪA GẶP NGƯỜI THỨ HAI THÌ LẬP TỨC QUAY LẠI ĐUỔI THEO NGƯỜI THỨ NHẤT VỚI VẬN TỐC NHƯ CŨ LÀ 12KM/H. THỜI GIAN KỂ TỪ LÚC GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT VÀ QUAY LẠI ĐUỔI KỊP NGƯỜI THỨ NHẤT LÀ 12 PHÚT. TÍNH L. ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM BÀI 1: (4 ĐIỂM ) CÂU A: KHI THẢ THỎI NHÔM VÀO BÌNH THỨ NHẤT TA CÓ (M1C1 + M2C2)(T1 – T) = M3C3 (T – T2) (1) (1Đ) KHI THẢ THỎI ĐỒNG VÀO BÌNH THỨ HAI TA CÓ (M1C1 + M2C2)(T1 – T) = M4C4 (T – T2) (2) (1Đ) TỪ (1) VÀ (2) TA CÓ : M3C3 = M4C4 > M4 1,2 KG (1Đ) CÂU B: TỪ (1) TA CÓ: (M1.840 + 0,1. 4200)30 = 0,5.880.50 > M1 0,4 KG (1Đ) BÀI 2: (5 ĐIỂM) CÂU A: GỌI TRỌNG LƯỢNG CỦA RÒNG RỌC LÀ PR PA PR Ở HÌNH 1 TA CÓ F1 = > pR = 2 F1 - PA (1) (1Đ) 2 PB PR PR 2 PB 3PR 4F2 PB Ở HÌNH 2 TA CÓ F2 = = > pR = (2) (1,5Đ) 2 4 3 4F2 PB TỪ (1) VÀ (2) TA CÓ 2 F1 - PA = (0,5Đ) 3 MÀ PA = PB > 6 F1 – 4F2 = 2PA > PA = 1600(N) (0,5Đ) CÂU B: Ở HỆ THỐNG HÌNH 2 CÓ 2 RÒNG RỌC ĐỘNG NÊN ĐƯỢC LỢI 4 LẦN VỀ LỰC VÀ THIỆT 4 LẦN VỀ ĐƯỜNG ĐI (0,5Đ) Huỳnh Hữu Tứ 21
Bài tập BDHSG Vật lý 8 P h P h P TA CÓ H = B B B 57% (1Đ) F2S F2 4h 4F2 BÀI 3: (5,5 ĐIỂM) P1 LỰC KÉO CỦA ĐỘNG CƠ THỨ NHẤT GÂY RA LÀ: F1 = v1 (0,5Đ) P2 LỰC KÉO CỦA ĐỘNG CƠ THỨ HAI GÂY RA LÀ: F2 = v2 (0,5Đ) KHI NỐI HAI ÔTÔ VỚI NHAU THÌ CÔNG SUẤT CHUNG LÀ: P = P1 + P2 (1) (1Đ) P1 P2 MĂT KHÁC P = F.V= (F1 + F2)V = ( + ) V (2) (1Đ) v1 v2 P1 P2 TỪ (1) VÀ (2) TA CÓ P1 + P2 = ( + ) V (1Đ) v1 v2 (P P )v v > V = 1 2 1 2 42,4 KM/H (1,5Đ) P1v2 +P2v1 BÀI 4: (5,5 ĐIỂM) QUÃNG ĐƯỜNG NGƯỜI THỨ 3 ĐI ĐƯỢC KỂ TỪ KHI GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT LẦN ĐẦU ĐẾN KHI GẶP NGƯỜI THỨ 2 LÀ S3 = V3T1. (0,5Đ) QUÃNG ĐƯỜNG NGƯỜI THỨ 2 ĐI ĐƯỢC KỂ TỪ KHI NGƯỜI THỨ 3 GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT LẦN ĐẦU ĐẾN KHI GẶP MÌNH LÀ: S2 = V2T1. (0,5Đ) QUÃNG ĐƯỜNG NGƯỜI THỨ 3 ĐI ĐƯỢC KỂ TỪ KHI GẶP NGƯỜI THỨ HAI ĐẾN KHI QUY LẠI GẶP NGƯỜI THỨ NHẤT LÀ S’3 = V3T2. (0,5Đ) QUÃNG ĐƯỜNG NGƯỜI THỨ NHẤT ĐI ĐƯỢC KỂ TỪ KHI NGƯỜI THỨ 3 GẶP NGƯỜI THỨ HAI QUAY LAI ĐẾN KHI GẶÏP MÌNH LẦN 2: S1 = V1T2. (0,5Đ) VÌ NGƯỜI THỨ NHẤT VÀ NGƯỜI THỨ 2 ĐI CÙNG VẬN TỐC NÊN TA LUÔN CÓ S3 + S2 = L (1) (0,5Đ) VÀ S’3 - S1 = L (2) (0,5Đ) l TỪ (1) TA CÓ V3T1 + V2T1 = L > T1 = (0,5Đ) v3 +v2 l TỪ (2) TA CÓ V3T2 - V1T2 = L > T2 = (0,5Đ) v3 v1 THEO BÀI RA TA CÓ T1 + T2 = T (0,5Đ) THAY SỐ VÀ GIẢI TA ĐƯỢC L = 1,5KM (1Đ) Huỳnh Hữu Tứ 22
Bài tập BDHSG Vật lý 8 PHÒNG GD & ĐT THANH THỦY ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH NĂNG KHIẾU LỚP 8 NĂM HỌC 2007-2008 MÔN: VẬT LÝ Đề chính Thời gian: 150 phút, không kể thời gian giao đề. thức (Đề này có 01 trang) Câu1.(2,5điểm) Trên một đoạn đường thẳng có ba người chuyển động, một người đi xe máy, một người đi xe đạp và một người đi bộ ở giữa hai người đi xe đạp và đi xe máy. Ở thời điểm ban đầu, ba người ở ba vị trí mà khoảng cách giữa người đi bộ và người đi xe đạp bằng một phần hai khoảng cách giữa người đi bộ và người đi xe máy. Ba người đều cùng bắt đầu chuyển động và gặp nhau tại một thời điểm sau một thời gian chuyển động. Người đi xe đạp đi với vận tốc 20km/h, người đi xe máy đi với vận tốc 60km/h và hai người này chuyển động tiến lại gặp nhau; giả thiết chuyển động của ba người là những chuyển động thẳng đều. Hãy xác định hướng chuyển động và vận tốc của người đi bộ? Câu2. (2,5điểm) Một cái nồi bằng nhôm chứa nước ở 200C, cả nước và nồi có khối lượng 3kg. Đổ thêm vào nồi 1 lít nước sôi thì nhiệt độ của nước trong nồi là 45 0C. Hãy cho biết: phải đổ thêm bao nhiêu lít nước sôi nước sôi nữa để nhiệt độ của nước trong nồi là 60 0C. Bỏ qua sự mất mát nhiệt ra môi trường ngoài trong quá trình trao đổi nhiệt, khói lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Câu3.(2,5điểm) 3 3 Một quả cầu có trọng lượng riêng d1=8200N/m , thể tích V1=100cm , nổi trên mặt một bình nước. Người ta rót dầu vào phủ kín hoàn toàn quả cầu. Trọng lượng riêng của dầu là 3 3 d2=7000N/m và của nước là d3=10000N/m . a/ Tính thể tích phần quả cầu ngập trong nước khi đã đổ dầu. b/ Nếu tiếp tục rót thêm dầu vào thì thể tích phần ngập trong nước của quả cầu thay đổi như thế nào? Câu4.(2,5điểm) G1 Hai gương phẳng G1 và G2 được bố trí hợp với nhau một góc như hình vẽ. Hai điểm sáng A và B được đặt vào giữa hai gương. a/ Trình bày cách vẽ tia sáng suất phát . từ A phản xạ lần lượt lên gương G2 đến gương A G1 rồi đến B. . B b/ Nếu ảnh của A qua G1 cách A là 12cm và ảnh của A qua G2 cách A là 16cm. G2 Khoảng cách giữa hai ảnh đó là 20cm. Tính góc . Huỳnh Hữu Tứ 23
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Hết Họ và tên thí sinh: SBD Ghi chú: Cán bộ coi thi không cần giải thích gì thêm! PHÒNG GD & ĐT KỲ THI CHỌN HỌC SINH NĂNG KHIẾU LỚP 8 THANH THỦY NĂM HỌC 2007-2008 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ BIỂU YÊU CẦU NỘI DUNG ĐIỂM Câu1 2,5 A B C Gọi vị trí ban đầu của người đi xe đạp ban đầu ở A, người đi bộ ở B, người đi xe máy ở C; S là chiều dài quãng đường AC tinh theo đơn vị km(theo đề bài AC=3AB);vận tốc của người đi xe đạp là v , vận tốc người đi xe máy là v , 1 2 0,5 vận tốc của người đi bộ là vx. Người đi xe đạp chuyển động từ A về C, người đi xe máy đi từ C về A. Kể từ lúc xuất phát thời gian để hai người đi xe đạp và đi xe máy gặp nhau là: S S S t (h) 0,5 v1 v2 20 60 80 S S Chỗ ba người gặp nhau cách A: S0 v1 .t  20 0,5 80 4 S Nhận xét: S suy ra : híng ®i cña ngêi ®i bé lµ tõ B ®Õn A 0,5 0 3 S S VËn tèc cña ngêi ®i bé: v 3 4 6,67km / h x S 0,5 80 Câu2 2,5 Gọi m là khối lượng của nồi, c là nhiệt dung riêng của nhôm, cn là nhiệt dung 0 0 0 0 riêng của nước, t1=24 C là nhiệt độ đầu của nước, t2=45 C, t3=60 C, t=100 C thì khối lượng nước trong bình là:(3-m ) (kg) Nhiệt lượng do 1 lít nước sôi tỏa ra: Q =c (t-t ) t n 1 0,5 Nhiệt lượng do nước trong nồi và nồi hấp thụ là:Qth=[mc+(3-m)cn](t2-t1) Ta có phương trình: mc 3 m cn  t2 t1 cn t tn 0,5 Huỳnh Hữu Tứ 24
Bài tập BDHSG Vật lý 8 t t2 m c cn 3cn  t2 t1 cn t t2 m c cn 3cn cn (1) t2 t1 Gäi x lµ khèi lîng níc s«i ®æ thªm ta còng cã ph¬ng tr×nh t t3 O,5 m(c cn ) 4cn (t3 t2 ) cn (t t3 )x m(c cn ) 4cn cn x (2) t3 t2 t t3 t t2 t t3 t t2 Lấy (2) trừ cho (1) ta được: cn cn x cn 1 x (3) 0,25 t3 t2 t2 t1 t3 t2 t2 t1 t3 t2 t t2 t3 t2 t t1 Từ (3) ta được: x 1  (4) 0,5 t t3 t2 t1 t t3 t2 t1 60 45 100 24 15 76 Thay sè vµo (4) ta tÝnh ®îc: x  1,78kg 1,78 lÝt 0,25 100 60 40 24 40 16 Câu3 2,5 a/ Gọi V , V , V lần lượt là thể tích của quả cầu, thể tích của quả cầu ngập 1 2 3 0,25 trong dầu và thể tích phần quả cầungập trong nước. Ta có V1=V2+V3 (1) Quả cầu cân bằng trong nước và trong dầu nên ta có: V1.d1=V2.d2+V3.d3 . (2) 0,5 Từ (1) suy ra V =V -V , thay vào (2) ta được: 2 1 3 0,5 V1d1=(V1-V3)d2+V3d3=V1d2+V3(d3-d2) V1 (d1 d 2 ) V3(d3-d2)=V1.d1-V1.d2 V3 0,25 d3 d 2 3 3 3 3 Tay số: với V1=100cm , d1=8200N/m , d2=7000N/m , d3=10000N/m V1 (d1 d 2) 100(8200 7000) 120 3 0,5 V3 40cm d3 d 2 10000 7000 3 V1 (d1 d 2 ) b/Từ biểu thức: V3 . Ta thấy thể tích phần quả cầu ngập trong nước d3 d 2 (V3) chỉ phụ thuộc vào V1, d1, d2, d3 không phụ thuộc vào độ sâu của quả cầu 0,5 trong dầu, cũng như lượng dầu đổ thêm vào. Do đó nếu tiếp tục đổ thêm dầu vào thì phần quả cầu ngập trong nước không thay đổi Câu4. 2,5 ’ ’ a/-Vẽ A là ảnh của A qua gương G2 bằng cách lấy A đối xứng với A qua G2 ’ ’ - Vẽ B là ảnh của B qua gương G1 bằng cách lấy B đối xứng với B qua G1 ’ ’ - Nối A với B cắt G2 ở I, cắt G1 ở J - Nối A với I, I với J, J với B ta được đường đi của tia sáng cần vẽ . B’ G 1 1.5 . J A . B G 2 I Huỳnh Hữu. Tứ 25 A’
Bài tập BDHSG Vật lý 8 b/ Gọi A1 là ảnh của A qua gương G1 .A1 A2 là ảnh của A qua gương G2 Theo giả thiết: AA1=12cm AA2=16cm, A1A2= 20cm Ta thấy: 202=122+162 . A Vậy tam giác AA A là tam giác vuông 1 2 1,0 tại A suy ra 900 .A2 Hết Chú ý: Nếu học sinh giải theo cách khác đúng thì vẫn cho điểm tối đa UBND HUYỆN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN PHÒNG GD&ĐT NĂM HỌC 2007 – 2008 THAM KHẢO MÔN THI: VẬT LÝ LỚP 8 Thêi gian lµm bµi 150 phót A.TRẮC NGHIỆM 3 ĐIỂM Câu 1(1,5 điểm): Một xe chuyển động trên đoạn đường AB. Nửa thời gian đầu xe chuyển động với vận tốc V1= 30 km/h, nửa thời gian sau xe chuyển động với vận tốc V2= 40km/h. Vận tốc trung bình trên đoạn đường AB là: A/ 70km/h B/ 34,2857km/h C/ 30km/h D/ 40km/h Câu 2 (1,5 điểm): Một vật chuyển động trên đoạn AB chia làm hai giai đoạn AC và CB với AC = CB với vận tốc tương ứng là V 1và V2. Vận tốc trung bình trên đoạn đường AB Huỳnh Hữu Tứ 26
Bài tập BDHSG Vật lý 8 được tính bởi công thức nào sau đây? Hãy chọn đáp án đúng và giải thích kết quả mình chọn. V1 V2 V1.V2 2.V1V2 V1 V2 A/. Vtb= B/. Vtb= C/. Vtb= D/. Vtb= 2 V V V V 2.V .V 1 2 1 2 1 2 B.TỰ LƯẬN 7 ĐIỂM Câu 3 (1,5 điểm): Một Canô chạy từ bến A đến bến B rồi lại trở lại bến A trên một dòng sông.Tính vận tốc trung bình của Canô trong suốt quá trình cả đi lẫn về? Câu 4 (2 điểm): Lúc 6 giờ sáng một người đi xe gắn máy từ thành phố A về phía thành phố B ở cách A 300km, với vận tốc V 1= 50km/h. Lúc 7 giờ một xe ô tô đi từ B về phía A với vận tốc V2= 75km/h. a/ Hỏi hai xe gặp nhau lúc mấy giờ và cách A bao nhiêu km? b/ Trên đường có một người đi xe đạp, lúc nào cũng cách đều hai xe trên. Biết rằng người đi xe đạp khởi hành lúc 7 h. Hỏi. -Vận tốc của người đi xe đạp? -Người đó đi theo hướng nào? -Điểm khởi hành của người đó cách B bao nhiêu km? Câu 5(2 điểm): Hai hình trụ A và B đặt thẳng đứng có tiết diện lần lượt là 100cm 2 và 200cm2 được nối thông đáy bằng một ống nhỏ qua khoá k như hình vẽ. Lúc đầu khoá k để ngăn cách hai bình, sau đó đổ 3 lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít B A nước vào bình B. Sau đó mở khoá k để tạo thành một bình thông nhau. Tính độ cao mực chất lỏng ở mỗi bình. Cho biết k trọng lượng riêng của dầu và của nước lần lượt là: 3 3 d1=8000N/m ; d2= 10 000N/m ; Bài 6 (1,5 điểm): Một chiếc vòng bằng hợp kim vàng và bạc, khi cân trong không khí có trọng lượng P 0= 3N. Khi cân trong nước, vòng có trọng lượng P = 2,74N. Hãy xác định khối lượng phần vàng và khối lượng phần bạc trong chiếc vòng nếu xem rằng thể tích V của vòng đúng bằng tổng thể tích ban đầu V 1 của vàng và thể tích ban đầu V 2 của bạc. Khối lượng riêng của vàng là 19300kg/m3, của bạc 10500kg/m3. ===Hết=== UBND HUYỆN ĐÁP ÁN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN PHÒNG GD&ĐT NĂM HỌC 2007 – 2008 THAM KHẢO MÔN THI: VẬT LÝ LỚP 8 A.TRẮC NGHIỆM 3 ĐIỂM Câu 1: B/ 34,2857km/h (1,5 điểm) Huỳnh Hữu Tứ 27
Bài tập BDHSG Vật lý 8 2.V1V2 Câu 2: Chọn đáp án C/. Vtb= (0,5 điểm) V1 V2 Giải thích AC AB Thời gian vật đi hết đoạn đường AC là: t1= V1 2V1 CB AB Thời gian vật đi hết đoạn đường CB là: t2= V2 2V2 Vận tốc trung bình trên đoạn AB được tính bởi công thức: AB AB AB 2.V1.V2 Vtb= (1,0 điểm) t t t AB AB V V 1 2 1 2 2V1 2V2 B TỰ LUẬN 7 ĐIỂM Câu 3 (1,5 điểm) Gọi V1 là vận tốc của Canô Gọi V2 là vận tốc dòng nước. Vận tốc của Canô khi xuôi dòng (Từ A đến B). Vx = V1 + V2 Thời gian Canô đi từ A đến B: S S t1 = (0,25 điểm) Vx V1 V2 Vận tốc của Canô khi ngược dòng từ B đến A. VN = V1 - V2 Thời gian Canô đi từ B đến A: S S t2 = ( 0,25 điểm) VN V1 V2 Thời gian Canô đi hết quãng đường từ A - B - A: S S 2S.V1 t=t1 + t2 = 2 2 (0,5 điểm) V1 V2 V1 V2 V1 V2 2 2 S S V1 V2 Vậy vận tốc trung bình là:Vtb= (0,5 điểm) t 2S.V1 2V1 2 2 V1 V2 Câu 4 (2 điểm) a/ Gọi t là thời gian hai xe gặp nhau Quãng đường mà xe gắn máy đã đi là : S1= V1.(t - 6) = 50.(t-6) Quãng đường mà ô tô đã đi là : S2= V2.(t - 7) = 75.(t-7) Quãng đường tổng cộng mà hai xe đi đến gặp nhau. AB = S1 + S2 (0,5 điểm) AB = 50. (t - 6) + 75. (t - 7) Huỳnh Hữu Tứ 28
Bài tập BDHSG Vật lý 8 300 = 50t - 300 + 75t - 525 125t = 1125 t = 9 (h) S1=50. ( 9 - 6 ) = 150 km (0,5 điểm) Vậy hai xe gặp nhau lúc 9 h và hai xe gặp nhau tại vị trí cách A: 150km và cách B: 150 km. b/ Vị trí ban đầu của người đi bộ lúc 7 h. Quãng đường mà xe gắn mắy đã đi đến thời điểm t = 7h. AC = S1 = 50.( 7 - 6 ) = 50 km. Khoảng cách giữa người đi xe gắn máy và người đi ôtô lúc 7 giờ. CB =AB - AC = 300 - 50 =250km. Do người đi xe đạp cách đều hai người trên nên: CB 250 DB = CD = 125km . (0,5 điểm) 2 2 Do xe ôtô có vận tốc V2=75km/h > V1 nên người đi xe đạp phải hướng về phía A. Vì người đi xe đạp luôn cách đều hai người đầu nên họ phải gặp nhau tại điểm G cách B 150km lúc 9 giờ. Nghĩa là thời gian người đi xe đạp đi là: t = 9 - 7 = 2giờ Quãng đường đi được là: DG = GB - DB = 150 - 125 = 25 km Vận tốc của người đi xe đạp là. DG 25 V3 = 12,5km / h. (0,5 điểm) t 2 Câu 5(2 điểm): Gọi h1, h2 là độ cao mực nước ở bình A và bình B khi đã cân bằng. SA.h1+SB.h2 =V2 3 3 100 .h1 + 200.h2 =5,4.10 (cm ) h1 + 2.h2= 54 cm (1) 3 V1 3.10 A Độ cao mực dầu ở bình B: h3 = 30(cm) . (0,25 điểm) S A 100 B Áp suất ở đáy hai bình là bằng nhau nên. h d2h1 + d1h3 = d2h2 k 2 10000.h1 + 8000.30 = 10000.h2 h1 h2 = h1 + 24 (2) (0,25 điểm) Từ (1) và (2) ta suy ra: h1+2(h1 +24 ) = 54 h1= 2 cm h2= 26 cm (0,5 điểm) Bài 6 (1,5 điểm): Gọi m1, V1, D1 ,là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của vàng. Gọi m2, V2, D2 ,là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của bạc. Huỳnh Hữu Tứ 29
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Khi cân ngoài không khí. P0 = ( m1 + m2 ).10 (1) (0,5 điểm) Khi cân trong nước. m m 1 2 P = P0 - (V1 + V2).d = m1 m2 .D .10 = D1 D2 D D = 10. m1 1 m2 1 (2) (0,5 điểm) D1 D2 Từ (1) và (2) ta được. 1 1 D 10m1.D. =P - P0. 1 và D2 D1 D2 1 1 D 10m2.D. =P - P0. 1 D1 D2 D1 Thay số ta được m1=59,2g và m2= 240,8g. (0,5 điểm) Huỳnh Hữu Tứ 30
Bài tập BDHSG Vật lý 8 UBND HUYỆN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN PHÒNG GD&ĐT NĂM HỌC 2007 – 2008 THAM KHẢO MÔN THI: VẬT LÝ LỚP 8 Thêi gian lµm bµi 150 phót A TRẮC NGHIỆM 3 ĐIỂM Câu 1 (1,5 điểm): Một vật chuyển động trên hai đoạn đường với vận tốc trung bình là V 1 và V2. Trong điều kiện nào thì vận tốc trung bình trên cả đoạn đường bằng trung bình cộng của hai vận tốc trên? Hãy chọn đáp án đúng và giải thích phương án mình chọn. A/ t1 = t2 B/ t1 = 2t2 ; C/ S1 = S2 D/ Một đáp án khác ; ; Câu2(1,5điểm): Cho đồ thị biểu diễn công A tác dụng lực F theo quãng đường s. So sánh độ lớn của lực tác dụng vào vật tại hai thời điểm được biểu diễn bằng hai điểm M và N trên đồ thị. A/ FN > FM B/ FN=FM A(J) C/ FN < FM D/ Không so sánh được N  B.TỰ LUẬN 7 ĐIỂM M  Câu 3(1,5điểm): 1 S(m 2 Một người đi từ A đến B. quãng đường đầu người đó đi với vận tốc v 1, thời 3 ) 3 gian còn lại đi với vận tốc v 2. Quãng đường cuối đi với vận tốc v 3. Tính vận tốc trung bình của người đó trên cả quãng đường? C©u 4 ( 2®iÓm): Ba èng gièng nhau vµ th«ng ®¸y, cha ®Çy. §æ vµo cét bªn tr¸i mét cét dÇu cao H1=20 cm vµ ®æ vµo èng bªn ph¶i mét cét dÇu cao 10cm. Hái mùc chÊt láng ë èng gi÷a sÏ d©ng cao lªn bao nhiªu? BiÕt träng lîng riªng cña níc vµ cña dÇu lµ: 3 3 d1= 10 000 N/m ; d2=8 000 N/m Câu 5 (2 điểm): Huỳnh Hữu Tứ 31
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Một chiếc Canô chuyển động theo dòng sông thẳng từ bến A đến bến B xuôi theo dòng nước. Sau đó lại chuyển động ngược dòng nước từ bến B đến bến A. Biết rằng thời gian đi từ B đến A gấp 1,5 lần thời gian đi từ A đến B (nước chảy đều). Khoảng cách giữa hai bến A, B là 48 km và thời gian Canô đi từ B đến A là 1,5 giờ. Tính vận tốc của Canô, vận tốc của dòng nước và vận tốc trung bình của Canô trong một lượt đi về? Câu 6(1,5điểm): Một quả cầu đặc bằng nhôm, ở ngoài không khí có trọng lượng 1,458N. Hỏi phải khoét lõi quả cầu một phần có thể tích bao nhiêu để khi thả vào nước quả cầu nằm lơ lửng 3 trong nước? Biết dnhôm = 27 000N/m , dnước =10 000N/m3. ===Hết=== UBND HUYỆN ĐÁP ÁN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN PHÒNG GD&ĐT NĂM HỌC 2007 – 2008 THAM KHẢO MÔN THI: VẬT LÝ LỚP 8 Thêi gian lµm bµi 150 phót A.Tr¾c nghiÖm C©u 1 (1,5 ®iÓm): A/ t1 = t2 (0,5 ®iÓm) V1.t1 V2 .t2 Ta cã vËn tèc trung b×nh: Vtb = (1) t1 t2 Còn trung bình cộng vận tốc là: V1 V2 V’tb = (2) 2 V1.t1 V2 .t2 V1 V2 Tìm điều kiện để Vtb = V’tb = (0,5 điểm) t1 t2 2 2V1.t1+2V2.t2 = V1.t1+V2.t1 +V1.t2+V2.t2 V1.(t1 - t2) + V2.(t2- t1) = 0 Hay ( V1-V2 ) .(t1 - t2) = 0 Vì V1 ≠ V2 nên t1 - t2 = 0 Vậy: t1 = t2 (0,5 điểm) Câu 2 (1,5 điểm): A(J) B/ FN=FM (0,5 điểm) Xét hai tam giác đồng dạng OMS1 và ONS2 A2 N MS NS  Có 1 OS 2 OS 2 A1 M  Vì MS1=A1; OS1= s1; NS2=A2; OS2= s2 A1 A2 Nên FM FN (1 điểm) s1 s2 S1 S2 S(m Vậy chọn đáp án B là đúng ) B.Tự luận 7 điểm Huỳnh Hữu Tứ 32
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Câu 3(1,5điểm): 1 Gọi s1 là quãng đường đi với vận tốc v1, mất thời gian t1. 3 Gọi s2 là quãng đường đi với vận tốc v2, mất thời gian t2. Gọi s3 là quãng đường đi với vận tốc v3, mất thời gian t3. Gọi s là quãng đường AB. 1 s Theo bài ra ta có:s1=.s v1.t1 t1 (1) (0.25 điểm) 3 3v1 s2 s3 s2 s3 Mà ta có:t2 = ; t3= Do t2 = 2 . t3 nên = 2. (2) (0.25 điểm) v2 v3 v2 v3 2 Mà ta có: s2 + s3 = s (3) 3 s3 2s Từ (2) và (3) ta được = t3 = (4) (0.25 điểm) v3 3 2v2 v3 s2 4s = t2 = (5) (0.25 điểm) v2 3 2v2 v3 Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là: s vtb = t1 t2 t3 1 3v1 2v2 v3 Từ (1), (4), (5) ta được vtb = = (1 điểm) 1 2 4 6v 2v v 1 2 3 3v1 3 2v2 v3 3 2v2 v3 Câu 4 ( 2điểm): Sau khi đổ dầu vào nhánh trái và nhánh phải, mực nước trong ba nhánh lần lượt cách đáy là: h1, h2, h3, Áp suất tại ba điểm A, B, C đều bằng nhau ta có: h PA=PC H1d2=h3d1 (1) (0.25 điểm) PB=PC H2d2 +h2d1 =h3d1 (2) (0,25 điểm) Mặt khác thể tích nước là không đổi nên ta có: H h1+ h2+ h3 = 3h (3) (0.5 điểm) H 2 Từ (1),(2),(3) ta suy ra: 1 h3 d 2 h1 h2 h=h3- h =(H1 H 2 ) = 8 cm (0.5 điểm) 3d1 A B C Câu 5 ( 2 điểm) : Cho biết: t2=1,5h ; S = 48 km ; t2=1,5 t1 t1=1 h Cần tìm: V1, V2, Vtb Huỳnh Hữu Tứ 33
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Gọi vận tốc của Canô là V1 Gọi vận tốc của dòng nước là V2 Vận tốc của Canô khi xuôi dòng từ bến A đến bến B là: Vx=V1+V2 (0.25 điểm) Thời gian Canô đi từ A đến B. S 48 48 t1= 1 = V1 + V2 = 48 (1) (0.25 điểm) VN V1 V2 V1 V2 Vận tốc của Canô khi ngược dòng từ B đến A. VN = V1 - V2 (0.25 điểm) Thời gian Canô đi từ B đến A : S 48 t2= V1 - V2= 32 (2). (0.25 điểm) VN V1 V2 Công (1) với (2) ta được. 2V1= 80 V1= 40km/h (0.25 điểm) Thế V1= 40km/h vào (2) ta được. 40 - V2 = 32 V2 = 8km/h. (0.25 điểm) Vận tốc trung bình của Canô trong một lượt đi - về là: S 48 Vtb = 19,2km / h (0.5 điểm) t1 t2 1 1,5 Câu 6(1,5điểm): P 1,458 Thể tích toàn bộ quả cầu đặc là: V= 0,000054 54cm3 (0.5 điểm) d n hom 27000 Gọi thể tích phần đặc của quả cầu sau khi khoét lỗ là V’. Để quả cầu nằm lơ lửng trong nước thì trọng lượng P’ của quả cầu phải cân bằng với lực đẩy Ác si mét: P’ = FAS dnhom.V’ = dnước.V d .V 10000.54 V’= nuoc 20cm3 (0.5 điểm) dnhom 27000 Vậy thể tích nhôm phải khoét đi là: 54cm3 - 20cm3 = 34 cm3 (0.5 điểm) PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HSG LỚP 8 – MÔN VẬT LÝ Thời gian làm bài: 120 phút ( Đề thi gồm 5 bài trên 1 trang) Bài 1(3,5 đ): Một khối gỗ nếu thả trong nước thì nổi 1 thể tích, nếu thả trong dầu thì nổi 3 1 thể tích. Hãy xác định khối lượng riêng của dầu, biết khối lượng riêng của nước là 4 1g/cm3. Huỳnh Hữu Tứ 34
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Bài 2(3,5 đ): Một vật nặng bằng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón được thả không có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước. Vật tiếp tục rơi trong nước, tới độ sâu 65 cm thì dừng lại, rồi từ từ nổi lên. Xác định gần đúng khối lượng riêng của vật. Coi rằng chỉ có lực ác si mét là lực cản đáng kể mà thôi. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3. Bài 3(3 đ): Một cốc hình trụ có đáy dày 1cm và thành mỏng. Nếu thả cốc vào một bình nước lớn thì cốc nổi thẳng đứng và chìm 3cm trong nước.Nếu đổ vào cốc một chất lỏng chưa xác định có độ cao 3cm thì cốc chìm trong nước 5 cm. Hỏi phải đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng nói trên có độ cao bao nhiêu để mực chất lỏng trong cốc và ngoài cốc bằng nhau. Bài 4(4 đ): Một động tử xuất phát từ A trên đường thẳng hướng về B với vận tốc ban đầu V0 = 1 m/s, biết rằng cứ sau 4 giây chuyển động, vận tốc lại tăng gấp 3 lần và cứ chuyển động được 4 giây thì động tử ngừng chuyển động trong 2 giây. trong khi chuyển động thì động tử chỉ chuyển động thẳng đều. Sau bao lâu động tử đến B biết AB dài 6km? Bài 5(4 đ): Trên đoạn đường thẳng dài, L(m) các ô tô đều chuyển động với vận 400 tốc không đổi v1(m/s) trên cầu chúng phải chạy với vận tốc không đổi v (m/s) 2 200 Đồ thị bên biểu diễn sự phụ thuộc khoảng Cách L giữa hai ô tô chạy kế tiếp nhau trong 0 10 30 60 T(s Thời gian t. tìm các vận tốc V ; V và chiều 1 2 80 ) Dài của cầu. Bài 6(2 đ): Trong tay chỉ có 1 chiếc 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 của một chất lỏng nào đó và khối lượng riêng của cốc thủy tinh. Cho rằng bạn đã biết khối lượng riêng của nước. HẾT HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG LỚP 8 NĂM HỌC 2007 – 2008 Môn: Vật lý. Đáp án Điểm Bài 1: (3,5 đ) Gọi thể tích khối gỗ là V; Trọng lượng riêng của nước là D và trọng lượng riêng của dầu là D’; Trọng lượng khối gỗ là P 2.10DV Khi thả gỗ vào nước: lực Ác si met tác dụng lên vât là: F 0,5 A 3 2.10DV Vì vật nổi nên: FA = P P (1) 0,5 3 Khi thả khúc gỗ vào dầu. Lực Ác si mét tác dụng lên vật là: 0,5 Huỳnh Hữu Tứ 35
Bài tập BDHSG Vật lý 8 ' 3.10D'V F A 4 3.10D'V Vì vật nổi nên: F’A = P P (2) 0,5 4 2.10DV 3.10D'V Từ (1) và (2) ta có: 0,5 3 4 8 Ta tìm được: D' D 0,5 9 8 Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ = g/cm3 0,5 9 Bài 2(3,5 đ):Vì chỉ cần tính gần đúng khối lượng riêng của vật và vì vật có kích thước nhỏ nên ta có thể coi gần đúng rằng khi vật rơi tới mặt nước là chìm hoàn toàn ngay. Gọi thể tích của vật là V và khối lượng riêng của vật là D, Khối 0,5 lượng riêng của nước là D’. h = 15 cm; h’ = 65 cm. Khi vật rơi trong không khí. Lực tác dụng vào vật là trọng lực. P = 10DV Công của trọng lực là: A1 = 10DVh 0,5 Khi vật rơi trong nước. lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V 0,5 Vì sau đó vật nổi lên, nên FA > P Hợp lực tác dụng lên vật khi vật rơi trong nước là: F = FA – P = 0,5 10D’V – 10DV Công của lực này là: A2 = (10D’V – 10DV)h’ 0,5 Theo định luật bảo toàn công: 0,5 A1 = A2 10DVh = (10D’V – 10DV)h’ h' D = D' 0,25 h h' Thay số, tính được D = 812,5 Kg/m3 0,25 Bài 3(3 đ): Gọi diện tích đáy cốc là S. khối lượng riêng của cốc là D0, 0.25 Khối lượng riêng của nước là D1, khối lượng riêng của chất lỏng đổ vào cốc là D2, thể tích cốc là V. Trọng lượng của cốc là P1 = 10D0V Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ác si mét tác dụng lên cốc là: 0.25 FA1 = 10D1Sh1 Với h1 là phần cốc chìm trong nước. 10D1Sh1 = 10D0V D0V = D1Sh1 (1) 0.25 Khi đổ vào cốc chất lỏng có độ cao h2 thì phần cốc chìm trong nước là h3 0.25 Trọng lượng của cốc chất lỏng là: P2 = 10D0V + 10D2Sh2 Lực đẩy ác si mét khi đó là: FA2 = 10D1Sh3 0.25 Cốc đứng cân bằng nên: 10D V + 10D Sh = 10D Sh 0 2 2 1 3 0.25 Kết hợp với (1) ta được: Huỳnh Hữu Tứ 36
Bài tập BDHSG Vật lý 8 h3 h1 D1h1 + D2h2 = D1h3 D2 D1 (2) h2 Gọi h4 là chiều cao lượng chất lỏng cần đổ vào trong cốc sao cho mực chất lỏng trong cốc và ngoài cốc là ngang nhau. 0.25 Trọng lượng của cốc chất lỏng khi đó là: P3 = 10D0V + 10D2Sh4 Lực ác si mét tác dụng lên cốc chất lỏng là: F = 10D S( h + h’) A3 1 4 0.25 (với h’ là bề dày đáy cốc) Cốc cân bằng nên: 10D0V + 10D2Sh4 = 10D1S( h4 + h’) h3 h1 D1h1 + D2h4 = D1(h4 + h’) h1 + h4 =h4 + h’ h2 0.5 h1h2 h'h2 h4 = h1 h2 h3 Thay h = 3cm; h = 3cm; h = 5cm và h’ = 1cm vào 1 2 3 0.25 Tính được h4 = 6 cm Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào là 6 – 3 = 3 ( cm) 0.25 Bài 4(4 đ) :cứ 4 giây chuyển động ta gọi là một nhóm chuyển động Dễ thấy vận tốc của động tử trong các n nhóm chuyển động đầu tiên là: 30 m/s; 31 m/s; 32 m/s , 3n-1 m/s , , và quãng đường 0.5 tương ứng mà động tử đi được trong các 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 trong thời gian này là: 0 1 2 n-1 Sn = 4( 3 + 3 + 3 + .+ 3 ) 0.5 0 1 2 n – 1 n 1 2 Đặt Kn = 3 + 3 + 3 + + 3 Kn + 3 = 1 + 3( 1 + 3 + 3 + + 3n – 1) n n 3 1 0.5 Kn + 3 = 1 + 3Kn K n 2 n Vậy: Sn = 2(3 – 1) Vậy ta có phương trình: 2(3n -1) = 6000 3n = 2999. 0.5 Ta thấy rằng 37 = 2187; 38 = 6561, nên ta chọn n = 7. Quãng đường động tử đi được trong 7 nhóm thời gian đầu tiên là: 2.2186 = 4372 m 0.5 Quãng đường còn lại là: 6000 – 4372 = 1628 m Trong quãng đường còn lại này động tử đi với vận tốc là ( với n = 8): 37 = 2187 m/s 0.5 1628 Thời gian đi hết quãng đường còn lại này là: 0,74(s) 2187 Vậy tổng thời gian chuyển động của động tử là: 0.5 7.4 + 0,74 = 28,74 (s) Ngoài ra trong quá trình chuyển động. động tử có nghỉ 7 lần ( không 0.5 chuyển động) mỗi lần nghỉ là 2 giây, nên thời gian cần để động tử chuyển động từ A tới B là: 28,74 + 2.7 = 42,74 giây. Huỳnh Hữu Tứ 37
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Bài 5(4 đ): Từ đồ thị ta thấy: trên đường, hai xe cách nhau 400m 0.5 Trên cầu chúng cách nhau 200 m 0.5 Thời gian xe thứ nhất chạy trên cầu là T1 = 50 (s) 0.5 Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ nhất lên cầu và đến giây thứ 30 thì xe 0.5 thứ 2 lên cầu. Vậy hai xe xuất phát cách nhau 20 (s) 0.5 Vậy: V1T2 = 400 V1 = 20 (m/s) 0.5 V2T2 = 200 V2 = 10 (m/s) 0.5 Chiều dài của cầu là l = V2T1 = 500 (m) 0.5 Bài 6(2 đ): Gọi diện tích đáy cốc là S, Khối lượng riêng của cốc là D0; Khối lượng riêng của nước là D1; khối lượng riêng của chất lỏng cần xác định là D và thể tích cốc là V. chiều cao của cốc là h. 2 0.5 Lần 1: thả cốc không có chất lỏng vào nước. phần chìm của cốc trong nước là h1 Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 D0V = D1Sh1. (1) h1 D0Sh = D1Sh1 D0 = D1 xác định được khối lượng riêng h 0.5 của cốc. Lần 2: Đổ thêm vào cốc 1 lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h , phần cốc chìm trong nước có chiều 2 0.5 cao h3 Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3. ( theo (1) và P = FA) D2 = (h3 – h1)D1 xác định được khối lượng riêng chất lỏng. 0.25 Các chiều cao h, h , h , h được xác định bằng thước thẳng. D đã 1 2 3 1 0.25 biết. PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VÒNG 1 Trường THCS Môn thi: Vật lí Thời gian: 60 phút (không kể thời gian phát đề) Câu 1: Một vật chuyển động từ A đến B cách nhau 180m. Trong nửa đoạn đường đầu vật đi với vận tốc v1=5m/s, nửa đoạn đường còn lại vật chuyển động với vận tốc v2= 3m/s. a.Sau bao lâu vật đến B? b.Tính vận tốc trung bình của vật trên cả đoạn đường AB. Câu 2: Hai thanh sắt và đồng có cùng chiều dài là 2m ở 300C. Hỏi chiều dài thanh nào dài hơn và dài hơn bao nhiêu khi nung nóng cả hai thanh lên 2000C? Biết rằng khi nung nóng lên thêm 10C thì thanh sắt dài thêm 0,000018 chiều dài ban đầu, thanh đồng dài thêm0,000012 chiều dài ban đầu. Huỳnh Hữu Tứ 38
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Câu 3:Một chùm tia sáng chiếu lên mặt gương phẳng theo phương nằm ngang, muốn có chùm tia phản xạ chiếu xuống đáy giếng theo phơg thẳng đứng ta cần phải đặt gương như thế nào? Câu 4: Số chỉ của các ampe kế A1 và A2 trong hình vẽ 1 lần lượt là 1A và 3A. Số chỉ của vôn kế V là là 24V. Hãy cho biết: a/Số chỉ của ampe kế A là bao nhiêu? Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện khi đó là bao nhiêu? b/Khi công tắc K ngắt, số chỉ của các vôn kế và ampe kế là bao nhiêu? Coi nguồn điện là pin còn mới. K Đ1 A A1 Đ2 A2 V Hình 1 ĐÁP ÁN LÍ 8 AB 180 Câu 1:(2,5 điểm).a.Thời gian đi nửa đoạn đường đầu: t1= 18 (s) 2v1 2.5 AB 180 Thời gian đi nửa đoạn đường sau: t2= 30 (s) 2v2 2.3 Thời gian đi cả đoạn đường: t = t1 + t2 = 18 + 30 = 48 (s) Vậy sau 48 giây vật đến B. b.Vận tốc trung bình : AB 180 v = 3,75 (m/s). t 48 0 Câu 2: Gọi chiều dài của thanh sắt và thanh đồng khi nhiệt độ của chúng ở 0 C lần lượt làl0s vàl0đ. Ta có: l0s=l0đ=2m. Theo đề bài ta biết, khi nhiệt độ của mỗi thanh tăng lên thêm 1 0C thì độ dài lần lượt của mỗi thanh tăng thêm là: L0s=0,000018 L0s và L0đ=0,000018 L0đ. Nhiệt độ tăng thêm của hai thanh sắt và đồng là: t= 200 – 30 =170 (00C) Chiều dài tăng thêm của thanh sắt là: l1 = L0s . t =0,000018 .2 .170= 0,00612 (m) Chiều dài tăng thêm của thanh đồng là: l2 = L0đ . t =0,000012 .2 .170= 0,00408 (m) Vậy chiều dài tăng của thanh sắt nhiều hơn chiều dài tăng thêm của thanh đồng. Độ dài chiều dài của thanh sắt dài hơn thanh đồng ở 2000C là: Huỳnh Hữu Tứ 39
Bài tập BDHSG Vật lý 8 l3= l1 – l2 = 0,00612 – 0,0048 = 0,00204 (m). Câu 3: Tia tới SI có phương nằm ngang. Tia phản xạ có phương thẳng đứng. I Do đó : góc SIâR = 900 S Suy ra : SIââN=NIâR =450 Vậy ta phải đặt gương hợp với phương nằm ngang một N góc 450, có mặt phản chiếu quay xuống dưới như hình vẽ 2 Câu 4:a/Số chỉ cả ampe kế A bằng tổng số chỉ của các ampe kế A1 và A2 tức là bằng 1+3 = 4 (A). Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn là 24V. b/Khi công tắc K ngắt, số chỉ của các ampe kế A, A1, A2 đều bằng 0. số chỉ của vôn kế V vẫn bằng 24V ( Vì pin còn mới nên coi hiệu điện thế của pin là không đổi). PHÒNG GD&ĐT BỈM SƠN KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 8 CẤP THỊ XÃ NĂM HỌC 2008-2009 Đề Chính thức ®Ò thi m«n vËt lý (Thời gian 150phút - Không kể giao đề) Bài 1/ (4 điểm) Một người đi du lịch bằng xe đạp, xuất phát lúc 5 giờ 30 phút với vận tốc 15km/h. Người đó dự định đi được nửa quãng đường sẽ nghỉ 30 phút và đến 10 giờ sẽ tới nơi. Nhưng sau khi nghỉ 30 phút thì phát hiện xe bị hỏng phải sửa xe mất 20 phút. Hỏi trên đoạn đường còn lại người đó phải đi với vận tốc bao nhiêu để đến đích đúng giờ như dự định? Bài 2/ (4 điểm) Từ dưới đất kéo vật nặng lên cao người ta mắc một hệ thống gồm ròng rọc động và ròng rọc cố định. Vẽ hình mô tả cách mắc để được lợi: a) 2 lần về lực. b) 3 lần về lực. Muốn đạt được điều đó ta phải chú ý đến những điều kiện gì? Huỳnh Hữu Tứ 40
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Bài 3/ (4 điểm) Trong tay ta có một quả cân 500gam, một thước thẳng bằng kim loại có vạch chia và một số sợi dây buộc. Làm thế nào để xác nhận lại khối lượng của một vật nặng 2kg bằng các vật dụng đó? Vẽ hình minh hoạ Bài 4/ (4 điểm) Hai gương phẳng G 1 , G2 quay mặt phản xạ vào nhau và tạo với nhau một góc 600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương. a) Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua G 1, G2 rồi quay trở lại S ?. b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ đi qua S ? Bài 5: (4 điểm) Thả 1,6kg nước đá ở -10 0C vào một nhiệt lượng kế đựng 2kg nước ở 600C. Bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 200g và nhiệt dung riêng là 880J/kg.độ. a) Nước đá có tan hết không? b) Tính nhiệt độ cuối cùng của nhiệt lượng kế? 5 Biết Cnước đá = 2100J/kg.độ , Cnước = 4190J/kg.độ , nước đá = 3,4.10 J/kg, Hết HƯỚNG DẪN CHẤM Bài 1 (4đ) Thời gian đi từ nhà đến đích là 10 giờ – 5 giờ 30’ = 4,5 giờ Vì dự định nghỉ 30’ nên thời gian đạp xe trên đường chỉ còn 4 giờ 1,0đ Thời gian đi nửa đầu đoạn đường là: 4: 2 = 2 giờ Vậy nửa quãng đường đầu có độ dài: S = v.t = 15 x 2 = 30km 1,0 đ Trên nửa đoạn đường sau, do phải sửa xe 20’ nên thời gian đi trên đường thực tế chỉ còn: 2 giờ – 1/3 giờ = 5/3 giờ 0,5 đ Vận tốc trên nửa đoạn đường sau sẽ là: V = S/t = 30: 5/3 = 18 km/h 1,0 đ Trả lời: Người đó phải tăng vận tốc lên 18 km/h để đến đích như dự kiến 0,5đ Huỳnh Hữu Tứ 41
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Bài 2 (4 đ) a/ Vẽ đúng b/ Vẽ đúng (0,5 đ) (1,5 đ) Điều kiện cần chú ý là: - Khối lượng của các ròng rọc, dây nối không đáng kể so với trọng vật. 0,5đ - Ma sát ở các ổ trục nhỏ có thể bỏ qua. 0,5 đ - Các đoạn dây đủ dài so với kích thước của ròng rọc để có thể coi như chúng song song với nhau 1,0đ Bài 3 (4 đ) Vẽ đúng hình: 0,5 điểm Chọn điểm chính giữa của thanh kim loại làm điểm tựa Vận dụng nguyên lý đòn bảy 1,0đ Buộc vật nặng tại một điểm gần sát điểm mút của thanh kim loại 0,5đ Điều chỉnh vị trí treo quả cân sao cho thanh thăng bằng nằm ngang 0,5đ Theo nguyên lý đòn bảy: P1/P2 = l2/l1 0,5đ Xác định tỷ lệ l1/l2 bằng cách đo các độ dài OA và OB Nếu tỷ lệ này là 1/4 thì khối lượng vật nặng là 2kg 1,0đ Câu 4 (4 đ) a/ (1,5 điểm) Lấy S1 đối xứng với S qua G1 ; lấy S2 đối xứng với S qua G2 , nối S1 và S2 cắt G1 tại I cắt G2 tại J Nối S, I, J, S ta được tia sáng cần vẽ. b/ (2 điểm) Ta phải tính góc ISR. Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K Trong tứ giác ISJO có 2 góc vuông I và J ; có góc O = 600 Do đó góc còn lại K = 1200 Huỳnh Hữu Tứ 42
Bài tập BDHSG Vật lý 8 0 Suy ra: Trong tam giác JKI : I1 + J1 = 60 0 Các cặp góc tới và góc phản xạ I1 = I2 ; J1 = J2 Từ đó: I1 + I2 + J1 +J2 = 120 Xét tam giác SJI có tổng 2 góc I và J = 1200 Từ đó: góc S = 600 Do vậy : góc ISR = 1200 (Vẽ hình đúng 0,5 điểm) Câu 5 (4 đ) Tính giả định nhiệt lượng toả ra của 2kg nước từ 60 0C xuống 00C. So sánh với nhiệt lượng thu vào của nước đá để tăng nhiệt từ -10 0C và nóng chảy ở 00C . Từ đó kết luận nước đá có nóng chảy hết không Nhiệt lượng cần cung cấp cho 1,6kg nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -100C lên 00C: Q1 = C1m1 t1 = C1m1 (0 – (-10)) = 2100 x 1,6 x 10 = 33600 (J) 1,0đ Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn hoàn ở 00C 5 5 Q2 = m1 = 3,4.10 x 1,6 = 5,44.10 = 544000 (J) 0,5đ Nhiệt lượng do 2kg nước toả ra để hạ nhiệt độ từ 500C đến 00C Q3 = c2m2(60 – 0) = 4190 x 2 x 60 = 502800 (J) 0,5đ Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế bằng nhôm toả ra để hạ nhiệt độ từ 80 0C xuống tới 00C Q4 = c3m3(60 – 0) = 880 x 0,2 x 60 = 10560 (J) 0,5đ Q3 + Q4 = 502800 + 10560 = 513360 (J) Q1+ Q2 = 33600 + 544000 = 577600 (J) Hãy so sánh Q1 + Q2 và Q3 + Q4 ta thấy: Q1 + Q2 > Q3 + Q4 Vì Q thu > Q toả chứng tỏ nước đá chưa tan hết 0,5 đ b) Nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp nước và nước đá cũng chính là nhiệt độ cuối cùng của nhiệt lượng kế và bằng 00C 1,0 đ (Häc sinh cã thÓ lµm c¸c c¸ch kh¸c nÕu ®óng vÉn ®îc tÝnh ®iÓm) PHÒNG GD&ĐT ĐỀ THI HSG LỚP 8 – MÔN VẬT LÝ HUYỆN YÊN MÔ Thời gian làm bài: 120 phút ( Đề thi gồm 5 bài trên 1 trang) Huỳnh Hữu Tứ 43
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Bài 1(3,5 đ): Một khối gỗ nếu thả trong nước thì nổi 1 thể tích, nếu thả trong dầu thì nổi 3 1 thể tích. Hãy xác định khối lượng riêng của dầu, biết khối lượng riêng của nước là 4 1g/cm3. Bài 2(3,5 đ): Một vật nặng bằng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón được thả không có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước. Vật tiếp tục rơi trong nước, tới độ sâu 65 cm thì dừng lại, rồi từ từ nổi lên. Xác định gần đúng khối lượng riêng của vật. Coi rằng chỉ có lực ác si mét là lực cản đáng kể mà thôi. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3. Bài 3(3 đ): Một cốc hình trụ có đáy dày 1cm và thành mỏng. Nếu thả cốc vào một bình nước lớn thì cốc nổi thẳng đứng và chìm 3cm trong nước.Nếu đổ vào cốc một chất lỏng chưa xác định có độ cao 3cm thì cốc chìm trong nước 5 cm. Hỏi phải đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng nói trên có độ cao bao nhiêu để mực chất lỏng trong cốc và ngoài cốc bằng nhau. Bài 4(4 đ): Một động tử xuất phát từ A trên đường thẳng hướng về B với vận tốc ban đầu V0 = 1 m/s, biết rằng cứ sau 4 giây chuyển động, vận tốc lại tăng gấp 3 lần và cứ chuyển động được 4 giây thì động tử ngừng chuyển động trong 2 giây. trong khi chuyển động thì động tử chỉ chuyển động thẳng đều. Sau bao lâu động tử đến B biết AB dài 6km? Bài 5(4 đ): Trên đoạn đường thẳng dài, L(m) các ô tô đều chuyển động với vận 400 tốc không đổi v1(m/s) trên cầu chúng phải chạy với vận tốc không đổi v (m/s) 2 200 Đồ thị bên biểu diễn sự phụ thuộc khoảng Cách L giữa hai ô tô chạy kế tiếp nhau trong 0 10 30 60 T(s Thời gian t. tìm các vận tốc V ; V và chiều 1 2 80 ) Dài của cầu. Bài 6(2 đ): Trong tay chỉ có 1 chiếc 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 của một chất lỏng nào đó và khối lượng riêng của cốc thủy tinh. Cho rằng bạn đã biết khối lượng riêng của nước. HẾT HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI HSG LỚP 8 NĂM HỌC 2007 – 2008 Môn: Vật lý. Đáp án Điểm Bài 1: (3,5 đ) Gọi thể tích khối gỗ là V; Trọng lượng riêng của nước là D và trọng lượng riêng của dầu là D’; Trọng lượng khối gỗ là P Huỳnh Hữu Tứ 44
Bài tập BDHSG Vật lý 8 2.10DV Khi thả gỗ vào nước: lực Ác si met tác dụng lên vât là: F 0,5 A 3 2.10DV Vì vật nổi nên: FA = P P (1) 0,5 3 Khi thả khúc gỗ vào dầu. Lực Ác si mét tác dụng lên vật là: ' 3.10D'V 0,5 F A 4 3.10D'V Vì vật nổi nên: F’A = P P (2) 0,5 4 2.10DV 3.10D'V Từ (1) và (2) ta có: 0,5 3 4 8 Ta tìm được: D' D 0,5 9 8 Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ = g/cm3 0,5 9 Bài 2(3,5 đ):Vì chỉ cần tính gần đúng khối lượng riêng của vật và vì vật có kích thước nhỏ nên ta có thể coi gần đúng rằng khi vật rơi tới mặt nước là chìm hoàn toàn ngay. Gọi thể tích của vật là V và khối lượng riêng của vật là D, Khối 0,5 lượng riêng của nước là D’. h = 15 cm; h’ = 65 cm. Khi vật rơi trong không khí. Lực tác dụng vào vật là trọng lực. P = 10DV Công của trọng lực là: A1 = 10DVh 0,5 Khi vật rơi trong nước. lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V 0,5 Vì sau đó vật nổi lên, nên FA > P Hợp lực tác dụng lên vật khi vật rơi trong nước là: F = FA – P = 0,5 10D’V – 10DV Công của lực này là: A2 = (10D’V – 10DV)h’ 0,5 Theo định luật bảo toàn công: 0,5 A1 = A2 10DVh = (10D’V – 10DV)h’ h' D = D' 0,25 h h' Thay số, tính được D = 812,5 Kg/m3 0,25 Bài 3(3 đ): Gọi diện tích đáy cốc là S. khối lượng riêng của cốc là D0, 0.25 Khối lượng riêng của nước là D1, khối lượng riêng của chất lỏng đổ vào cốc là D2, thể tích cốc là V. Trọng lượng của cốc là P1 = 10D0V Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ác si mét tác dụng lên cốc là: 0.25 FA1 = 10D1Sh1 Với h1 là phần cốc chìm trong nước. 10D1Sh1 = 10D0V D0V = D1Sh1 (1) 0.25 Khi đổ vào cốc chất lỏng có độ cao h2 thì phần cốc chìm trong nước 0.25 Huỳnh Hữu Tứ 45
Bài tập BDHSG Vật lý 8 là h3 Trọng lượng của cốc chất lỏng là: P2 = 10D0V + 10D2Sh2 Lực đẩy ác si mét khi đó là: FA2 = 10D1Sh3 0.25 Cốc đứng cân bằng nên: 10D0V + 10D2Sh2 = 10D1Sh3 Kết hợp với (1) ta được: 0.25 h3 h1 D1h1 + D2h2 = D1h3 D2 D1 (2) h2 Gọi h4 là chiều cao lượng chất lỏng cần đổ vào trong cốc sao cho mực chất lỏng trong cốc và ngoài cốc là ngang nhau. 0.25 Trọng lượng của cốc chất lỏng khi đó là: P3 = 10D0V + 10D2Sh4 Lực ác si mét tác dụng lên cốc chất lỏng là: F = 10D S( h + h’) A3 1 4 0.25 (với h’ là bề dày đáy cốc) Cốc cân bằng nên: 10D0V + 10D2Sh4 = 10D1S( h4 + h’) h3 h1 D1h1 + D2h4 = D1(h4 + h’) h1 + h4 =h4 + h’ h2 0.5 h1h2 h'h2 h4 = h1 h2 h3 Thay h = 3cm; h = 3cm; h = 5cm và h’ = 1cm vào 1 2 3 0.25 Tính được h4 = 6 cm Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào là 6 – 3 = 3 ( cm) 0.25 Bài 4(4 đ) :cứ 4 giây chuyển động ta gọi là một nhóm chuyển động Dễ thấy vận tốc của động tử trong các n nhóm chuyển động đầu tiên là: 30 m/s; 31 m/s; 32 m/s , 3n-1 m/s , , và quãng đường 0.5 tương ứng mà động tử đi được trong các 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 trong thời gian này là: 0 1 2 n-1 Sn = 4( 3 + 3 + 3 + .+ 3 ) 0.5 0 1 2 n – 1 n 1 2 Đặt Kn = 3 + 3 + 3 + + 3 Kn + 3 = 1 + 3( 1 + 3 + 3 + + 3n – 1) n n 3 1 0.5 Kn + 3 = 1 + 3Kn K n 2 n Vậy: Sn = 2(3 – 1) Vậy ta có phương trình: 2(3n -1) = 6000 3n = 2999. 0.5 Ta thấy rằng 37 = 2187; 38 = 6561, nên ta chọn n = 7. Quãng đường động tử đi được trong 7 nhóm thời gian đầu tiên là: 2.2186 = 4372 m 0.5 Quãng đường còn lại là: 6000 – 4372 = 1628 m Trong quãng đường còn lại này động tử đi với vận tốc là ( với n = 8): 37 = 2187 m/s 0.5 1628 Thời gian đi hết quãng đường còn lại này là: 0,74(s) 2187 Huỳnh Hữu Tứ 46
UBND HUYỆN VĂN YÊN ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Bài tập BDHSG MÔN Vật lýV Ậ8T LÝ 8 NĂM HỌC 2008 – 2009 (THỜI GIAN LÀM BÀI 150 PHÚT KHÔNG KỂ THỜI GIAN GIAO ĐỀ) Vậy tổng thời gian chuyển động của động tử là: 0.5 7.4 + 0,74 = 28,74 (s) Ngoài ra trong quá trình chuyển động. động tử có nghỉ 7 lần ( không 0.5 chuyển động) mỗi lần nghỉ là 2 giây, nên thời gian cần để động tử chuyển động từ A tới B là: 28,74 + 2.7 = 42,74 giây. Bài 5(4 đ): Từ đồ thị ta thấy: trên đường, hai xe cách nhau 400m 0.5 Trên cầu chúng cách nhau 200 m 0.5 Thời gian xe thứ nhất chạy trên cầu là T1 = 50 (s) 0.5 Bắt đầu từ giây thứ 10, xe thứ nhất lên cầu và đến giây thứ 30 thì xe 0.5 thứ 2 lên cầu. Vậy hai xe xuất phát cách nhau 20 (s) 0.5 Vậy: V1T2 = 400 V1 = 20 (m/s) 0.5 V2T2 = 200 V2 = 10 (m/s) 0.5 Chiều dài của cầu là l = V2T1 = 500 (m) 0.5 Bài 6(2 đ): Gọi diện tích đáy cốc là S, Khối lượng riêng của cốc là D0; Khối lượng riêng của nước là D1; khối lượng riêng của chất lỏng cần xác định là D và thể tích cốc là V. chiều cao của cốc là h. 2 0.5 Lần 1: thả cốc không có chất lỏng vào nước. phần chìm của cốc trong nước là h1 Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 D0V = D1Sh1. (1) h1 D0Sh = D1Sh1 D0 = D1 xác định được khối lượng riêng h 0.5 của cốc. Lần 2: Đổ thêm vào cốc 1 lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h , phần cốc chìm trong nước có chiều 2 0.5 cao h3 Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3. ( theo (1) và P = FA) D2 = (h3 – h1)D1 xác định được khối lượng riêng chất lỏng. 0.25 Các chiều cao h, h , h , h được xác định bằng thước thẳng. D đã 1 2 3 1 0.25 biết. ĐỀ BÀI C©u 1. Cã mét thanh thuû tinh vµ mét m¶nh lôa. H·y tr×nh bµy c¸ch lµm ®Ó ph¸t hiÖn mét qu¶ cÇu kim lo¹i ®ang treo b»ng mét sîi chØ kh«ng so¾n mang ®iÖn tÝch ©m hay ®iÖn tÝch d¬ng. BiÕt r»ng qu¶ cÇu ®ang nhiÔm ®iÖn. Huỳnh Hữu Tứ 47
Bài tập BDHSG Vật lý 8 C©u 2. Mét ngêi tiÕn l¹i gÇn mét H g¬ng ph¼ng AB trªn ®êng trïng A I B 900 víi ®êng trung trùc cña ®o¹n th¼ng AB. Hái vÞ trÝ ®Çu tiªn ®Ó ngêi ®ã cã thÓ nh×n thÊy ¶nh cña mét ngêi thø hai ®øng tríc g¬ng AB (h×nh . N2 vÏ). BiÕt AB = 2m, BH = 1m, HN2 = . N1 (Người 1m, N1 lµ vÞ trÝ b¾t ®Çu xuÊt ph¸t cña (Người thứ hai) ngêi thø nhÊt, N2 lµ vÞ trÝ cña ngêi thứ nhất) thø hai. C©u 3. Cïng mét lóc tõ hai ®Þa ®iÓm c¸ch nhau 20km trªn cïng mét ®êng th¼ng cã hai xe khëi hµnh ch¹y cïng chiÒu. Sau 2 giê xe ch¹y nhanh ®uæi kÞp xe ch¹y chËm. BiÕt mét xe cã vËn tèc 30km/h. a) T×m vËn tèc cña xe cßn l¹i. b) TÝnh qu·ng ®êng mµ mçi xe ®i ®îc cho ®Õn lóc gÆp nhau. C©u 4. B×nh th«ng nhau cã hai nh¸nh cïng tiÕt diÖn, ngêi ta ®æ chÊt láng cã träng lîng riªng d1 vµo b×nh sao cho mùc chÊt láng b»ng nöa chiÒu cao H cña b×nh. Rãt tiÕp mét chÊt láng kh¸c cã träng lîng riªng d2 ®Çy ®Õn miÖng b×nh cña mét nh¸nh. T×m chiÒu cao cña cét chÊt láng ®ã (ChÊt láng cã träng lîng riªng d2). Gi¶ sö c¸c chÊt láng kh«ng trén lÉn nhau vµ chÊt láng cã träng lîng riªng d1 ë bªn nh¸nh cßn l¹i kh«ng trµn ra khái b×nh. C©u 5. Mét ngêi ®i bé vµ mét vËn ®éng viªn ®i xe ®¹p cïng khëi hµnh ë mét ®iÓm vµ ®i cïng chiÒu trªn mét ®êng trßn cã chu vi 1800m. VËn tèc cña ngêi ®i xe ®¹p lµ 6m/s, cña ngêi ®i bé lµ 1,5m/s. Hái khi ngêi ®i bé ®i ®îc mét vßng th× gÆp ngêi ®i xe ®¹p mÊy lÇn. TÝnh thêi gian vµ ®Þa ®iÓm gÆp nhau. HẾT Chú ý: Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. ĐÁP ÁN BÀI THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 8 CÂU BÀI GIẢI ĐIỂM * Đầu tiên cọ sát thanh thuỷ tinh vào mảnh lụa, sau khi cọ sát thanh thuỷ 0,5 tinh nhiễm điện dương. * Sau đó đưa đầu thanh thuỷ tinh đã nhiễm điện dương lại gần (nhưng không 0,5 chạm) quả cầu kim loại đang treo, nếu: 1 + Quả cầu kim loại bị hút lại gần thanh thuỷ tinh thì quả cầu kim loại đang 0,5 nhiễm điện âm. + Quả cầu kim loại bị đẩy ra xa thanh thuỷ tinh thì quả cầu kim loại đang 0,5 nhiễm điện dương. N2’ Huỳnh Hữu Tứ 48 I A H B 900 N1’ . . N2 . N1 (Người (Người thứ hai) thứ nhất)
Bài tập BDHSG Vật lý 8 Cho biết: AB = 2m, BH = 1m HN2 = 1m. Tìm vị trí đầu tiên của người thứ nhất để nhìn thấy ảnh của người thứ hai. Giải: 2,0 * Khi người thứ nhất tiến lại gần (vẽ gương AB vị trí đầu tiên mà người hình) đó nhìn thấy ảnh của người thứ hai là N1’ đó chính là vị trí giao của tia 1,0 2 sáng phản xạ từ mép gương B (Tia phản xạ này có được do tia sáng tới từ người thứ hai đến và phản xạ tại mép gương B) * Gọi N2’ là ảnh của người thứ hai qua gương, ta có HN2’ = HN2 = 1m. 1 1 do I là trung điểm của AB nên IB AB .2 = 1(m) 0,5 2 2 0,5 ta thấy IBN1’ = HBN2’ do đó IN1’ = HN2’ = 1(m) 0,5 Vây, vị trí đầu tiên mà người thứ nhất khi tiến lại gần gương trên đường trung trực của gương và nhìn thấy ảnh của người thứ hai cách gương 1m. 0,5 Cho biết: S = 20km, t = 2h, v = 30km/h Tìm: a) Tìm vận tốc của xe còn lại. b) Tìm quãng đường mà hai xe đi được cho đến lúc gặp nhau. Giải: a) Vận tốc của xe còn lại: * Nếu vận tốc của xe chạy nhanh hơn là 30km/h, gọi vận tốc của xe chạy 0,5 3 chậm hơn là v1. + Quãng đường mà hai xe đi được trong hai giờ là: - Đối với xe chạy nhanh hơn: S1 = v.t; S1 = 30.2 = 60(km) 0,5 - Đối với xe chạy chậm hơn: S2 = v1.t; S2 = 2v1(km) 0,5 + Ta có: S = S1 – S2 hay 60 – 2v1 = 20 v1 = 20(km/h). 0,5 * Nếu vận tốc xe chạy chậm hơn là 30km/h, gọi vận tốc xe chạy nhanh hơn là v2. 0,5 + Quãng đường mà hai xe đi được trong hai giờ là: - Đối với xe chạy nhanh hơn: S3 = v2t; S3 = 2v2. 0,5 - Đối với xe chạy chậm hơn: S4 = vt; S4 = 2.30 = 60(km). 0,5 + Ta có: S = S3 – S4 hay 2v2 – 60 = 20 v2 = 40(km/h). 0,5 b) Quãng đường hai xe đi được đến lúc gặp nhau: * Nếu vận tốc của xe chạy nhanh hơn là 30km/h: 3 + Quãng đường mà xe chạy nhanh hơn đi được là: S1 = 30.2 = 60(km) 0,25 + Quãng đường mà xe chạy chậm hơn đi được là: S2 = 20.2 = 40(km) 0,25 * Nếu vận tốc của xe chạy chậm hơn là 30km/h: + Quãng đường mà xe chạy nhanh hơn đi được là: S1 = 40.2 = 80(km) 0,25 Huỳnh Hữu Tứ 49
Bài tập BDHSG Vật lý 8 + Quãng đường mà xe chạy chậm hơn đi được là: S2 = 30.2 = 60(km) 0,25 * Gọi B là điểm nằm trên mặt phân cách giữa 0,5 chất lỏng có trọng lượng riêng d2 và chất lỏng có trọng lượng riêng d1, A là điểm nằm trên h2 nhánh còn lại của bình thông nhau và cùng h1 nằm trên mặt phẳng ngang so với điểm B. Gọi h2 là chiều cao của cột chất lỏng có trọng lượng riêng d2, h1 là chiều cao của cột chất lỏng d1 tính . A . B 0,5 tới điểm A. Ta có: + áp suất tại A là: pA = d1h1 0,5 + áp suất tại B là: pB = d2h2 0,5 4 do pA = pB d1h1 = d2h2 (1) 0,5 * Mặt khác, do tiết diện hai bình bằng nhau nên khi chất lỏng ở nhánh chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d2 hạ xuống một đoạn h thì chất lỏng ở 0,5 nhánh còn lại dâng lên một đoạn h. Từ đó ta có: H H h1 h1 = 2 h và h h h (2) 2 2 2 2 0,5 d1 từ (1) và (2) suy ra: h 2 H 2d1 d 2 0,25 d1 Vậy, chiều cao của cột chất lỏng có trọng lượng riêng d2 là h 2 H 2d1 d 2 0,25 * Giả sử A là vị trí xuất phát ban dầu. Khi người đi xe đạp đi hết một vòng (trở lại điểm A) thì A . người đi bộ đã đi đến vị trí B cách A một khoảng . B AB = v1t’ (trong đó t’ là thời gian người đi xe đạp 0,5 5 đi hết một vòng và trở lại điểm A, . t’ = 1800:6 = 300(s)). Giả sử A1 là A1 vị trí gặp nhau lần thứ nhất, t là khoảng thời gian để người đi bộ từ B đến A1 (người đi xe đạp đi tứ A đến A1) * Ta có: AA1 = AB + BA1 0,5 hay: v2t = v1t’ + v1t; (t’ = 300s) v t' 1,5.300 t 1 ;t 100(s) v 2 v1 6 1,5 0,5 Như vậy, thời điểm gặp nhau lần thứ nhất là: t1 = t’ + t; t1 = 300 + 100 = 400(s) 0,25 vị trí gặp nhau cách A: S1 = v2t; S1 = 6.100 = 600(m) 0,25 * Gọi vị trí gặp nhau thứ hai là A2, giải bài toán tương tự nhưng với điểm xuất phát là A1, ta có thời điểm gặp nhau thứ hai là: t2 = 400s + 400s = 800s. 0,25 5 vị trí A2 cách A là: S2 = 600 + 600 = 1200(m) 0,25 * Tương tự với vị trí A3: t3 = 400 + 400 + 400 = 1200(s) 0,25 0,25 Huỳnh Hữu Tứ 50
Bài tập BDHSG Vật lý 8 S = 600 + 600 + 600 = 1800(m) 3 0,5 do t3 = 1200s chính là thời gian người đi bộ đi hết một vòng (trở lại điểm A) nên điểm gặp nhau thứ tư rơi vào đầu vòng thứ hai của người đi bộ. 0,5 Vậy, khi người đi bộ đi hết một vòng thì gặp người đi xe đạp 3 lần (Trừ điểm xuất phát). Chó ý: NÕu häc sinh gi¶i theo c¸ch kh¸c ®óng vÉn cho ®iÓm tèi ®a. PHÒNG DG – ĐT ĐỀ THI HSG VẬT LÍ LỚP 8 ( Vòng 2) HUYỆN YÊN MÔ (Thời gian làm bài: 120 phút – không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 06 câu trong 01 trang) Bài 1(3,5 đ): Hai nhánh của một bình thông nhau chứa chất lỏng có tiết diện S. Trên một nhánh có một pitton có khối lượng không đáng kể. Người ta đặt một quả cân có trọng lượng P lên trên pitton ( Giả sử không làm chất lỏng tràn ra ngoài). Tính độ chênh lệch mực chất lỏng giữa hai nhánh khi hệ đạt tới trạng thái cân bằng cơ học?. Khối lượng riêng của chất lỏng là D Bài 2 (4 đ): Trong một bình nhiệt lượng kế chứa hai lớp nước. Lớp nước lạnh ở dưới và lớp nước nóng ở trên. Tổng thể tích của hai khối nước này thay đổi như thế nào khi chúng sảy ra hiện tượng cân bằng nhiệt?. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường. Bài 3(5,5 đ) Thả một cục nước đá có mẩu thuỷ tinh bị đóng băng trong đó vào một bình hình trụ chứa nước. Khi đó mực nước trong bình dâng lên một đoạn là h = 11mm. Cục nước đá nổi nhưng ngập hoàn toàn trong nước. Hỏi khi cục nước đá tan hết thì mực nước 3 trong bình thay đổi thế nào?. Cho khối lượng riêng của nước là Dn = 1g/cm . Của nước đá 3 3 là Dđ = 0,9g/cm . và của thuỷ tinh là Dt = 2g/cm . Bài 4(4 đ) Một lò sưởi giữ cho phòng ở nhiệt độ 200C khi nhiệt độ ngoài trời là 50C. Nếu nhiệt độ ngoài trời hạ xuống tới – 50C thì phải dùng thêm một lò sưởi nữa có công suất 0,8KW mới duy trì nhiệt độ phòng như trên. Tìm công suất lò sưởi được đặt trong phòng lúc đầu?. Bài 5(2 đ) Một nhà du hành vũ trụ chuyển động dọc theo một đường thẳng từ A đến B. Đồ thị chuyển động được biểu thị như hình vẽ. (V là vận tốc nhà du hành, x là khoảng cách từ vị trí nhà du hành tới vật mốc A ) tính thời gian người đó chuyển động từ A đến B 1 (Ghi chú: v -1 = ) v Bài 6(2,5 đ) Hãy tìm cách xác định khối lượng của một cái chổi quét nhà với các dụng cụ sau: Chiếc chổi cần xác định khối lượng, một số đoạn dây mềm có thể bỏ qua khối lượng, Huỳnh Hữu Tứ 51
Bài tập BDHSG Vật lý 8 1 thước dây có độ chia tới milimet. 1 gói mì ăn liền mà khối lượng m của nó được ghi trên vỏ bao ( coi khối lượng của bao bì là nhỏ so với khối lượng cái chổi) Hết HƯỚNG DẪN CHẤM Bài 1: ( 3,5 đ) Gọi h1 là chiều cao cột chất lỏng ở nhánh không có pitton, h2 là chiều cao cột chất 0,5 đ lỏng ở nhánh có pitton. Dễ thấy h1 > h2. Áp suất tác dụng lên 1 điểm trong chất lỏng ở đáy chung 2 nhánh gồm 0,5 đ Áp suất gây ra do nhánh không có pitton: P1 = 10Dh1 P Áp suất gây ra do nhánh có pitton: P2 = 10Dh2 + 0,5 đ S P Khi chất lỏng cân bằng thì P1 = P2 nên 10Dh1 = 10Dh2 + 1 đ S P Độ chênh lệch mực chất lỏng giữa hai nhánh là: h1 – h2 = 1 đ 10DS Bài 2: ( 4 đ) Gọi V1; V2; V’1; V’2 lần lượt là thể tích nước nóng, nước lạnh ban đầu và nước nóng, nước lạnh khi ở nhiệt độ cân bằng. độ nở ra hoặc co lại của nước khi thay đổi 10C phụ thuộc vào hệ số tỷ lệ K. sự thay đổi nhiệt độ của lớp 1 đ nước nóng và nước lạnh lần lượt là ∆t1 và ∆t2. V1 = V’1 + V’1K∆t1 và V2 = V’2 - V’2K∆t2 Ta có V1 + V2 = V’1 + V’2 + K(V’1∆t1 - V’2∆t2) 1 đ Theo phương trình cân bằng nhiệt thì: m1C∆t1 = m2C∆t2 với m1, m2 là khối lượng nước tương ứng ở điều kiện cân bằng nhiệt, vì cùng điều kiện nên chúng có khối 0,5 đ lượng riêng như nhau Nên: V’1DC∆t1 = V’2DC∆t2 V’1∆t1 – V’2∆t2 = 0 1 đ Vậy: V1 + V2 = V’1 + V’2 nên tổng thể tích các khối nước không thay đổi. 0,5 đ Bài 3: ( 5,5 đ) Gọi thể tích nước đá là V; thể tích thuỷ tinh là V’, V1 là thể tích nước thu được khi nước đá tan hoàn toàn, S là tiết diện bình. 1 đ Vì ban đầu cục nước đá nổi nên ta có: (V + V’)Dn = VDđ + V’Dt Thay số được V = 10V’ ( 1) 1 đ Huỳnh Hữu Tứ 52
Bài tập BDHSG Vật lý 8 10Sh Ta có: V + V’ = Sh. Kết hợp với (1) có V = (2) 1 đ 11 Khối lượng của nước đá bằng khối lượng của nước thu được khi nước đá tan hết DđV 1 đ nên: DđV = Dn V1 V1 = 0,9V Dn Khi cục nước đá tan hết. thể tích giảm đi một lượng là V – V1 =V – 0,9V = 0,1V 0,5 đ 0,1V 10Sh.0,1 Chiều cao cột nước giảm một lượng là: h’ = 1 (mm) 1 đ S S.11 Bài 4: ( 4 đ) Gọi công suất lò sưởi trong phòng ban đầu là P, vì nhiệt toả ra môi trường tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt độ, nên gọi hệ số tỷ lệ là K. Khi nhiệt độ 1 đ trong phòng ổn định thì công suất của lò sưởi bằng công suất toả nhiệt ra môi trường của phòng. Ta có: P = K(20 – 5) = 15K ( 1) Khi nhiệt độ ngoài trời giảm tới -50C thì:(P + 0,8) = K[20 – (-5)] = 25K (2) 1,5 đ Từ (1) và (2) ta tìm được P = 1,2 KW. 1,5 đ x Bài 5: ( 2 đ) Thời gian chuyển động được xác định bằng công thức: t = = xv -1 0,5 đ v Từ đồ thị ta thấy tích này chính là diện tích hình được giới hạn bởi đồ thị, hai trục 0,5 đ toạ độ và đoạn thẳng MN.Diện tích này là 27,5 đơn vị diện tích. Mỗi đơn vị diện tích này ứng với thời gian là 1 giây. Nên thời gian chuyển động 1 đ của nhà du hành là 27,5 giây. Bài 6: ( 2,5 đ) ( xem hình vẽ phía dưới) Bước 1: dùng dây mềm treo ngang chổi. di chuyển vị trí buộc dây tới khi chổi 0,5 đ nằm cân bằng theo phương ngang, đánh dấu điểm treo là trọng tâm của chổi ( điểm M) Bước 2: Treo gói mì vào đầu B. làm lại như trên để xác đinh vị trí cân bằng mới 0,5 đ của chổi ( điểm N) Bước 3: vì lực tác dụng tỷ lệ nghịch với cánh tay đòn nên ta có: Pc.l1 = PM.l2 m.l2 1 đ mc .l1 = m .l2 mc = l1 Từ đó xác định được khối lượng chổi. các chiều dài được đo bằng thước dây. 0,5 đ Huỳnh Hữu Tứ 53
Bài tập BDHSG Vật lý 8 + Nếu không có hình vẽ minh hoạ cho bài 7 nhưng lời giải thể hiện được bản chất vật lý của phương pháp thực nghiệm và hợp lý vẫn cho điểm tối đa. +Các lời giải khác với đáp án. Nếu đúng vẫn được điểm tối đa. Huỳnh Hữu Tứ 54