Biết vận tốc của phà khi xuôi dòng là 25km/h, lúc ngược dòng là 20km/h a Tính khoảng cách từ A đến B b Tính thời gian phà đi từ A đến B và thời gian đi từ B về A c Tính vận tốc của phà s
Trang 1ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÍ 8 CẤP TRƯỜNG (Lần 2)
Thời gian làm bài : 120 phút Câu 1 (2.5 điểm) Một chiếc phà xuôi dòng từ bến A đến bến B, dừng lại ở bến B 30
phút rồi lại ngược dòng về bến A hết 2 giờ 18 phút Biết vận tốc của phà khi xuôi dòng
là 25km/h, lúc ngược dòng là 20km/h
a) Tính khoảng cách từ A đến B
b) Tính thời gian phà đi từ A đến B và thời gian đi từ B về A
c) Tính vận tốc của phà so với dòng nước và vận tốc của
dòng nước so với bờ sông ?
Câu 2 (2 điểm) Hai quả cầu sắt giống hệt nhau được treo
vào hai đầu A, B của một thanh kim loại mảnh, nhẹ Thanh
được giữ thăng bằng nhờ dây mắc tại điểm O, biết OA = OB
= l = 20cm Nhúng quả cầu ở đầu B vào chậu đựng chất
lỏng người ta thấy thanh A mất thăng bằng Để thanh cân
bằng trở lại người ta phải dịch điểm treo O về phía A một
đoạn x = 1,08cm Tìm khối lượng riêng của chất lỏng, biết
khối lượng riêng của sắt là D = 7,8 g/cm3.
Câu 3: (2.5 điểm) Một bình hình trụ, ban đầu chứa mn = 3kg nước ở 24 oC Người ta thả vào bình một cục nước đá có khối lượng mđ = 1,4kg đang ở 0oC Biết chỉ có nước đá và nước trao đổi nhiệt với nhau; nhiệt dung riêng của nước là Cn = 4200J/kg.K; nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg nước đá nóng chảy hoàn toàn ở 0oC là 3,36.105J (λ = 3,36.105J/kg) Khi có cân bằng nhiệt, hãy tìm:
a) Nhiệt độ của nước trong bình? Khối lượng nước trong bình?
b) Độ chênh lệch giữa mực nước trong bình khi có cân bằng nhiệt so với khi chưa
thả cục nước đá? Biết diện tích đáy trong của bình là S = 200cm2; khối lượng riêng của nước là Dn = 1000kg/m3.
Câu 4 (3 điểm) Một quả cầu đặc đồng chất có khối lượng M = 12kg, bán kính R =
16cm được thả vào một hồ có mực nước sâu H = 3,5m
a) Quả cầu sẽ nổi hay chìm trong nước? Vì sao? Biết khối lượng riêng của nước là
Dn = 1000kg/m3; thể tích hình cầu được tính bằng công thức V =
π
3
4
R3.
b) Người ta buộc quả cầu vào một dây xích bằng đồng có chiều dài lđ = 3,5m và khối lượng mđ = 7kg rồi thả lại vào hồ nước, bây giờ quả cầu lơ lửng trong nước Hỏi khi đó tâm quả cầu cách mặt nước một khoảng bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của đồng là
Dđ = 8800kg/m3; khối lượng dây xích được phân bố đều theo chiều dài của dây.
Hết
-Học sinh không được sử dụng tài liệu
Trang 2ĐÁP ÁN Câu 1:
Câu 2.
Câu 3 a Giả sử khi cân bằng nhiệt, trạng thái hỗn hợp trong bình ở 0oC
Qthu = mđ λ =
1,4 3,36 105 = 470400 (J) Nhiệt lượng do nước tỏa ra là:
Trang 3Qtỏa = mn.Cn ∆t = 3 4200.( 24 - 0) = 302400 (J)
Ta thấy Qthu > Qtỏa chứng tỏ chỉ 1 phần nước đá bị tan ra
Như vậy khi cân bằng nhiệt, hỗn hợp gồm cả nước và nước đá
⇒
Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hỗn hợp là t = 0 o C.
Khối lượng phần nước đá tan ra là:
Qtỏa = mtan λ
⇒
mtan =
) ( 9 , 0 336000
302400
kg
Q toa
=
= λ Khối lượng nước có trong bình khi cân bằng nhiệt là:
mn’ = mn + mtan = 3 + 0,9 = 3,9 (kg)
b Thể tích phần nước có trong bình ban đầu là:
) ( 3000 )
( 003 , 0 1000
cm m
D
m V
n
n
Mực nước ban đầu là:
) ( 15 200
3000
cm S
V
Thể tích phần nước có trong bình sau khi có cân bằng nhiệt là:
) ( 3900 )
( 0039 , 0 1000
9 , 3 '
D
m V
n
n
Khối lượng phần nước đá còn lại là:
m = 1,4 - 0,9 = 0,5 (kg)
Phần nước đá này nổi trên mặt nước sẽ chịu 2 lực cân bằng:
FA = P ⇒
Vchìm dn = m.10⇒
Vchìm Dn = m ⇒
Vchìm =
n
Mực nước sau cân bằng nhiệt là :
) ( 22 200
500 3900 '
S
V V
Nước trong bình đã dâng lên thêm là:
∆h=h'−h =22−15
= 7(cm)
Câu 4
a Thể tích quả cầu là: V =
π
3
4
R3 =
14 , 3 3
4
(0,16)3 ≈
Khối lượng riêng của quả cầu là :
3
/ 700 01715 , 0
12
m kg V
M
Ta thấy D < Dn⇒
Quả cầu sẽ nổi trên mặt nước.
b Hệ thống chịu tác dụng của các lực:
- Trọng lực Pc của quả cầu
Trang 4P=Cc Px
hx
lxx
FAc FAx
- Trọng lực Px của phần dây xích lơ lửng
- Lực đẩy Acsimet FAc tác dụng lên quả cầu
Khi hệ thống cân bằng:
Pc + Px = FAc + FAx
⇒
M.10 + mx 10 = Vc dn + Vx dn
⇒
M + mx =
n đ
x n
D
m D
⇒ m x
(
đ
D D
− ) = Vc.Dn – M
) ( 81 , 5 8800
1000 1
12 1000 01715 , 0 1
kg D
D
M D
V
m
đ n
n
c
−
−
=
−
−
=
⇒
Theo đề bài ta có:
) ( 9 , 2 7
5 , 3 81 , 5
m m
l m l l
l m
m
đ
đ x x đ
x đ
Tâm quả cầu cách mặt nước một khoảng là:
hx = H - lx - R = 3,5 - 2,9 - 0,16 = 0,44(m).