Đề thi môn vật lý lớp 8 - kiểm tra học kì, thi học sinh giỏi tham khảo bồi dưỡng (6)

Tính vận tốc trung bình của người đi đó trên cả quãng đường.. Tìm khối lượng của quả cầu... Hãy tính: a Lực kéo dây để nâng vật lên.. Tính lực ma sát giữa vật và mặt phẳng

BVN Buổi 15 - Đề 9

ĐỀ THI KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI

NĂM HỌC 2013-2014

Câu 1: 2 đ

Một người đi từ A đến B Một phần ba quãng đường đầu người đó đi với vận tốc v1, hai phần ba thời gian còn lại đi với vận tốc v2, quãng đường cuối cùng

đi với vận tốc v3 Tính vận tốc trung bình của người đi đó trên cả quãng đường Áp

dụng bằng số v1= 10 km/h; v2=15 km/h; v3=18km/h

Câu 2: 3đ

1) Một quả cầu đặc (quả cầu 1) có thể tích V = 100cm3 được thả vào trong một bể nước đủ rộng Người ta thấy quả cầu chìm 25% thể tích của nó trong nước

và không chạm đáy bể Tìm khối lượng của quả cầu Cho khối lượng riêng của nước là D=1000kg/m3

2) Người ta nối quả cầu trên với quả cầu đặc khác (quả cầu 2) có cùng kích thước bằng một sợi dây nhỏ, nhẹ không co dãn rồi thả cả hai quả vào bể nước Quả cầu 2 bị chìm hoàn toàn (không chạm đáy bể) đồng thời quả cầu 1 bị chìm một nửa trong nước

a) Tìm khối lượng riêng của quả cầu 2 và lực mà sợi dây tác dụng lên nó b) Người ta đổ dầu từ từ vào bể cho đến khi phần thể tích Vx của quả cầu 1 chìm trong dầu bằng phần thể tích của nó chìm trong nước Tìm Vx biết khối lượng riêng của dầu Dd = 800kg/m3

Câu 3: 3đ

Đưa một vật khối lượng m=200kg lên độ cao h = 10m người ta dùng một trong hai cách sau:

1) Dùng hệ thống gồm một ròng rọc cố định, một ròng rọc động có hiệu suất là 80%

Đề

Hãy tính:

a) Lực kéo dây để nâng vật lên

b) Công nâng ròng rọc động, biết hao phí để nâng ròng rọc động bằng ¼ hao phí tổng cộng do ma sát

2) Dùng mặt phẳng nghiêng dài l=12m Lực kéo vật lúc này là F2=1900N Tính lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng, hiệu suất của mặt phẳng nghiêng

Câu 4: 2đ

Hai gương phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một đoạn d = 120 cm Nằm trong khoảng hai gương có hai điểm O và S cùng cách gương M1 một đoạn a = 40 cm; ( biết OS = h = 60 cm)

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 (AB là đường thẳng đi qua S

và vuông góc với mặt phẳng của hai gương)

Họ và tên thí sinh: SBD:

BVN Buổi 15 - Đề 9

Môn: Vật lí

điểm 1(2đ)

Gọi s1 là 3

1

quãng đường đi với vận tốc v1, mất thời gian t1

s2 là quãng đường đi với vận tốc v2, mất thời gian t2

s3 là quãng đường cuối đi với vận tốc v3 trong thời gian t3

s là quãng đường AB

1 1 1 1

3

3

1

v

s t t v s

(1)

3 3 2

2

v

s t v

s

t = =

Do: t2 = 2.t3 nên 3

3 2

2 2 :

v

s v

s

=

(2)

s s

3

2 3

2 + =

(3) Giải phương tình (2) và (3) ta được:

t3= 2s/(3(2v2+v3)) (4)

( 2 3)

2 2

2

2 3

4

v v

s t

v

s

+

=

=

(5) Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:

0,25 0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

BVN Buổi 15 - Đề 9

3 2

1 t t t

s

v tb

+ +

=

thay(1), (4), (5) vào ta được:

3 2 1

3 2 1

3 2 3

2 1

2 6

2 3

2 3

4 2

3

2 3

1

1

v v v

v v v v

v v

v v

v tb

+ +

+

= +

+ + +

=

Áp dụng bằng số: vtb= 3.10(2.15+18)/(6.10+2.15+18)

=40/3(km/h)

=13,33(km/h)

2(2,5đ)

1)

(0,75đ)

2)(1,75)

Khi quả cầu cân bằng nó chịu tác dụng của hai lực cân bằng là

lực đẩy Acsimet và trọng lực Ta có: FA = P1

⇔

10.D.0,25.V = m1.10⇒ m1 = 1000.0,25.100.10-6 = 0,025(kg ) a) Vì dây nhỏ nhẹ nên bỏ qua trọng lượng của dây và lực đẩy

Acsimet tác dụng lên dây

0,5

* Lực tác dụng lên quả cầu 1: P1, T1 và FA1

Lực tác dụng lên quả cầu 1: P2, T2 và FA2

Điều kiện cân bằng: FA1 = T1 + P1 (1)

FA2 + T2 = P2 (2)

Vì dây không giãn: T1 = T2 = T;

(1) + (2) ⇒FA1 + FA2 = P1 + P2

⇔ 10.D.V + 10.D 2

V

= 10.D1.V + 10.D2.V

⇒

D2 = 1,5D – D1 = 15D -

1 m V

= 1250(kg/m3 )

* (1) ⇒ T = - P1 + FA1 = - 10.D1.V + 10.D.0,5.V = 0,25(N)

b) Lực tác dụng lên quả cầu 1: F’A1, F’’A1, T’1 và P1 (F’A1: lực

đẩy Ácsimét do dầu,FA1’’ là lực đẩy Acsimet do nước tác dụng

lên quả cầu 1)

Lực tác dụng lên quả cầu 2: FA2, T’2 và P2

Tương tự phần a điều kiện cân bằng:

F’A1 + F’’A1 = T’1 + P1 (3)

FA2 + T’2 = P2 (4) Lấy (3) + (4) ⇒ F’A1 + F’’A1 + FA2 = P1 + P2

⇔

10.Dd.Vx + 10.D.Vx + 10.D.V = 10.(D1 + D2).V

⇒

Vx =

d

D D D

D D

+

.V = 5V/13 ≈ 27,78(cm3 )

0,5

0,25 0,5

0,25

0,5

3(2,25đ)

1)(1,5đ)

1a Công nâng vật trực tiếp lên 10 mét là: Ai= P.h =10.m.h =

20000J

Công nâng vật bằng hệ thống ròng rọc là:

từ công thức H= tp

i

A A

100% => Atp= Ai..100%/H= 20000/0.8 = 25000(J)

Dùng ròng rọc động lợi bao nhiêu lần về lực thì lại thiệt bấy

0,25 0,25

0,25

BVN Buổi 15 - Đề 9

2

(0,75đ)

nhiêu lần về đường đi, nên khi nâng vật 1 đoạn h thì kéo dây

một đoạn s = 2h Do đó lực kéo dây là:

Atp=F1.s=F1.2h => F1= Atp/2.h = 25000/2.10 = 1250(N)

bCông hao phí: Ahp=Atp-A1= 5000(J)

Gọi Ar là công hao phí do nâng ròng rọc động, Ams là công thắng

ma sát

Theo đề bài ta có: Ar =

1 4

Ams => Ams = 4Ar

Mà Ar + Ams = 4000 => 5Ar=5000

=> Ar=5000/5=1000(J )

2.Lực ma sát – hiệu suất của mặt phẳng nghiêng.

Công toàn phần dùng để kéo vật:A’tp=F2.l =1900.12=22800(J)

Công hao phí do ma sát: A’hp=A’tp – A1 =22800-20000=2800(J)

Vậy lực ma sát: Fms=

hp

A'

l

=

2800 12

= 233,33N

Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng: H2=

1 tp

A 100%

A'

=87,72%

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25 0,25

4(2đ)

a(1đ)

b(1đ)

a)- Vẽ được hình đúng

Để tia sáng từ S tới gương M1 có tia phản xạ tới M2 cho tia phản

xạ qua O thì tia phản xạ từ gương M1 phải có đường kéo dài qua

ảnh của O qua M2

Ta có cách dựng như sau:

Chọn S1 đối xứng S qua gương M1

Chọn O1 đối xứng O qua gương M2

Nối S1O1 cắt gương M1 tại I,

Cắt gương M2 tại J

Nối SIJO ta được tia cần vẽ

0,25 0,25

0,5

0,5

A

J

I

BVN Buổi 15 - Đề 9

(b) Xét  S1AI ~  S1BJ

=> AI / BJ = S1A / S1B = a /

(a+d)

=> AI = BJ a /(a+d)

(1)

Xét  S1AI ~  S1HO1

=> AI / HO1 = S1A / S1H

= a/2d

=> AI = a.h /2d = 10 cm

thay vào (1) ta được:

BJ = (a+d)h/2d = 40 cm

0,5

Lưu ý: HS làm theo các cách khác mà đúng bản chất vật lí vẫn cho điểm tối đa