Bài tập Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí Lớp 8 - Nguyễn Văn Tú

a Tính lực cản của đường lên xe, cho rằng lực cản đó tiếp tuyến với bánh xe ở mặt đường b TÝnh lùc c¨ng cña søc kÐo 2 Người đi xe đi đều trên một đoạn đường 20km và tác dụng lên bàn đạp [r]

Trang 1

Nguyễn Văn Tú: Trang web : violet.vn/nguyentuc2thanhmy 1

Bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí 8

* Câu 20:

Chiếu một tia sáng hẹp vào một !" phẳng Nếu cho !" quay đi một góc  quanh một trục bất kì nằm trên mặt !" và vuông góc với tia tới thì tia phản xạ sẽ quay

đi một góc bao nhiêu? Theo chiều nào?

* Câu 21:

Hai !" phẳng M1 , M2 đặt song song có mặt

phản xạ quay vào nhau Cách nhau một đoạn d Trên

)!C thẳng song song với hai !" có hai điểm S, O

với các khoảng cách )!F& cho ! hình vẽ

a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến

!" M1 tại I, phản xạ đến !" M2 tại J rồi phản xạ

đến O

b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B

* Câu 22:

Một !C cao 1,65m đứng đối diện với một !" phẳng hình chữ nhật )!F& treo thẳng đứng Mắt !C đó cách đỉnh đầu 15cm

a) Mép B!5 của !" cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để !C đó nhìn thấy ảnh của chân trong !":

b) Mép trên của !" cách mặt đất nhiều nhất bao nhiêu để !C đó thấy ảnh của

đỉnh đầu trong !":

c) Tìm chiều cao tối thiểu của !" để !C đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong !"$

d) Các kết quả trên có phụ thuộc vào khỏng cách từ !C đó tới !" không? vì sao?

* Câu 23:

%!C 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:

Trang 2

Ba !" phẳng (G1), (G21), (G3) )!F& lắp thành một

lăng trụ đáy tam giác cân ! hình vẽ

Trên !" (G1) có một lỗ nhỏ S %!C ta chiếu một

chùm tia sáng hẹp qua lỗ S vào bên trong theo !"

vuông góc với (G1) Tia sáng sau khi phản xạ lần !F trên

các !" lại đi ra ngoài qua lỗ S và không bị lệch so với

!" của tia chiếu đi vào Hãy xác định góc hợp bởi giữa

các cặp !" với nhau

Hướng dẫn giải

* Câu 20:

* Xét !" quay quanh trục O từ vị

trí M 1 đến vị trí M 2 (Góc M 1 O M 1 = ) lúc

đó pháp tuyến cũng quay 1 góc N 1 KN 2 = 

(Góc có cạnh !" ứng vuông góc).

* Xét IPJ có:

2i ’ = 2i +    = 2(i ’ -i) (1)

* Xét IJK có

i ’ = i +    = 2(i ’ -i) (2)

Từ (1) và (2) ta suy ra  = 2

Tóm lại: Khi !" quay một góc 

quanh một trục bất kì thì tia phản xạ sẽ

quay đi một góc 2 theo chiều quay của

!"

* Câu 21;

a) Chọn S1 đối xứng S qua !" M1 ;

Chọn O1 đối xứng O qua !" M2 , nối

S1O1 cắt !" M1 tại I , !" M2 tại J Nối

SIJO ta )!F& tia cần vẽ

b) S1AI ~  S1BJ



 AI = BJ (1)

Xét S1AI ~  S1HO1



IPJ JIP 



IKJ JIK

IJN    

d a

a B

S

A

S

BJ

AI





1

d a

a



d

a H S

A S

HO

AI

2 1 1

1



Lop8.net

Trang 3

 AI = thau vào (1) ta )!F& BJ =

* Câu 22 :

a) Để mắt thấy )!F& ảnh của chân thì mép B!5

của !" cách mặt đất nhiều nhất là đoạn IK

Xét B’BO có IK là )!C trung bình nên :

IK =

b) Để mắt thấy )!F& ảnh của đỉnh đầu thì mép

trên của !" cách mặt đất ít nhất là đoạn JK

Xét O’OA có JH là )!C trung bình nên :

JH =

Mặt khác : JK = JH + HK = JH + OB

 JK = 0,075 + (1,65 – 0,15) = 1,575m

c) Chiều cao tối thiểu của !" để thấy )!F& 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 !C đến !" do trong các kết quả không phụ thuộc vào khoảng cách đó Nói cách khác, trong việc giải bài toán dù

!C soi !" ở bất cứ vị trí nào thì các tam giác ta xét ở phần a, b thì IK, JK đều là )!C trung bình nên chỉ phụ thuộc vào chiều cao của !C 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 !C và tối đa là

đến chân !C C và D

Vì nhà hình hộp vuông, ta chỉ xét +!C

hơph cho một bóng, các bóng còn lại là

!" tự (Xem hình vẽ bên)

Gọi L là )!C chéo của trần nhà :

L = 4  5,7m

Khoảng cách từ bóng đèn đến chân !C

đối diện là :

S1D =

T là điểm treo quạt, O là tân quay của cánh quạt A, B là các đầu mút khi cánh quạt quay Xét S1IS3 ta có :

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 :

h d

a

.

h d a

2

).

( 

m OA

BA BO

75 , 0 2

15 , 0 65 , 1 2

m cm

OA

075 , 0 5 , 7 2

15 , 0

2

m L

H2  2  ( 3 , 2 ) 2  ( 4 2 ) 2  6 , 5

m L

H R IT S S

AB OI

IT

OI S S

AB

45 , 0 7

, 5 2

2 , 3 8 , 0 2 2 2 2 1 2

1







Trang 4

Vì sau khi phản xạ lần !F trên các !"@ 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 !" G3 theo !5 vuông góc với mặt

!"$ Trên hình vẽ ta thấy :

Tại I : =

Tại K:

Mặt khác =

Do KRBC



Trong ABC có



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 )!C sắt song song nhau

Đoàn tàu A dài 65m, đoàn tàu B dài 40m

Nếu hai tàu đi cùng chiều, tàu A !F 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 !F& 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 )!C thẳng !5 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 )!F& 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

2

1 ˆ

2

1 ˆ

K 

1 ˆ

K Iˆ1Iˆ2  2Aˆ

C B

Kˆ2  ˆ  ˆ



A C

Bˆ  ˆ  2ˆ

0 180 ˆ ˆ

ˆ BC 

A

0 0 0

36 5

180 ˆ 180

ˆ 5 ˆ 2 ˆ 2

A

0 72 ˆ 2 ˆ

ˆ C  A

B

Lop8.net

Trang 5

Câu 4:

Một mẩu hợp kim thiếc – Chì có khối !F m = 664g, khối !F riêng

D = 8,3g/cm3 Hãy xác định khối !F của thiếc và chì trong hợp kim Biết khối !F

riêng của thiếc là D1 = 7300kg/m3, của chì là D2 = 11300kg/m3 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 !F có thể quay quanh trục O ở phía

trên Phần B!5 của thanh nhúng trong !5&@

khi cân bằng thanh nằm nghiêng ! hình

vẽ, một nửa chiều dài nằm trong !5&$ Hãy

xác định khối !F riêng của chất làm

thanh đó

Câu 6:

Một hình trụ )!F& làm bằng gang, đáy !" đối

rộng nổi trong bình chứa thuỷ ngân ở phía trên

!C ta đổ !5&$ Vị trí của hình trụ )!F& biểu diễn

! hình vẽ Cho trọng !F riêng của !5& và thuỷ

ngân lần !F là d1 và d2 Diện tích đáy hình trụ là S

Hãy xác định lực đẩy tác dụng lên hình trụ

Hướng dẫn giải

* Câu 1:

Gọi S1, S2 là quãng )!C đi )!F& trong 10s

của các động tử (xem hình bên)

v1 là vận tốc của động tử chuyển động từ A

v2 là vận tốc của động tử chuyển động từ B

S1 = v1.t ; S2 = v2.t

v1 S v2

B

S1 M S2 Khi hai động tử gặp nhau: S1 + S2 = S = AB = 120m

S = S1 + S2 = ( v1 + v2 )t

 v1 + v2 =  v2 =

Thay số: v2 = (m/s)

Vị trí gặp nhau cách A một đoạn: MA = S1 = v1t = 8.10 = 80m

* Câu 2 : SB

t

S

1

v t

S 

4 8 10

120  

O

Nước

TH NGÂN

M E

K C

A

Trang 6

A

B

Khi hai tàu đi cùng chiều (hình bên)

Quãng )!C tàu A đi )!F& SA = vA.t

Quãng )!C tàu B đi )!F& SB = vB.t

Nhận xét : SA – SB = (vA-vB)t = lA + lB

Với t = 70s ; lA = 65m ; lB = 40m

(1)

lA

SA

Khi hai tàu đi !F& chiều (hình bên)

;!" tự : SA = vA.t/

SB = vB.t/

Nhận xét : SA + SB = (vA+vB)t/ = lA + lB

Với t/ = 14s

Từ (1) và (2) suy ra vA = 4,5 (m/s)

VB = 3 (m/s)

SB

lA + lB

* Câu 3 :

1) Thời gian chuyển động, vận tốc và quãng )!C đi )!F& của động tử có thể biểu diễn bởi

bảng sau :

Căn cứ vào bảng trên ta thấy : Sau 4s động tử đi )!F& 60m và đến )!F& 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 )!F& quãng )!C này động tử thứ hai đi trong 2s: s2 = v2t = 31.2 = 62(m)

Trong 2s đó động tử thứ nhất đi )!F& s1 = 4 + 2 = 6m (Quãng )!C đi )!F& 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:

Ta có D1 = 7300kg/m3 = 7,3g/cm3 ; D2 = 11300kg/m3 = 11,3g/cm3

Gọi m1 và V1 là khối !F và thể tích của thiếc trong hợp kim

Gọi m2 và V2 là khối !F và thể tích của chì trong hợp kim

Ta có m = m1 + m2  664 = m1 + m2 (1)

Từ (1) ta có m2 = 664- m1 Thay vào (2) ta )!F& (3)

Giải !" trình (3) ta )!F& m1 = 438g và m2 = 226g

) / ( 5 , 1 70

40 65

s m t

l

l A B









) / ( 5 , 7 14

40 65

t

l

l A B









3 , 11 3 , 7 3 , 8

2 2

1

D

m D

m











3 , 11

664 3 , 7 3 , 8

664 m1 m1





A B

Lop8.net

Trang 7

Nước

TH NGÂN

M E

K C

* Câu 5:

Khi thanh cân bằng, các lực tác dụng lên

thanh gồm: Trọng lực P và lực đẩy Acsimet

FA (hình bên)

Gọi l là chiều dài của thanh Ta có !"

trình cân bằng lực:

(1)

Gọi Dn và D là khối !F riêng của !5& và

chất làm thanh M là khối !F của thanh, S

là tiết diện ngang của thanh

FA d1

P d2

Lực đẩy Acsimet: FA = S .Dn.10 (2)

Trọng !F của thanh: P = 10.m = 10.l.S.D (3)

Thay (2), (3) vào (1) suy ra: S.l.Dn.10 = 2.10.l.S.D

 Khối !F riêng của chất làm thanh: D = Dn

* Câu 6:

Trên đáy AB chịu tác dụng của một áp suất

là: pAB = d1(h + CK) + d2.BK Trong đó:

h là bề dày lớp !5& ở trên đối với đáy trên

d1 là trọng !F riêng của !5&

d2 là trọng !F riêng của thuỷ ngân

Đáy MC chịu tác dụng của một áp suất:

pMC = d1.h

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

%! vậy lực đẩy sẽ bằng trọng !F của !5& trong thể tích EKCM cộng với trngj !F 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

* 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

3 2 4

3

2

1

2  



l

l d

d

P

F A

2 1

2 3

4 3

Trang 8

a) Tính áp suất khí tối thiểu phải bơm vào mỗi bánh xe, biết rằng trọng lợng của ngời

và xe đợc phân bố nh sau: lên bánh trớc và lên bánh sau

b) Xác định vận tốc tối đa ngời đạt đợc khi đạp xe Biết hệ số ma sát giữa xe và đờng

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

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 thể

quay quanh một bản lề ở đầu 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 = BC

áp lực cực đại của dòng nớc ở vòi lên nắp đậy là 20N Hỏi mực nớc lên đến đâu thì vòi nớc

ngừng chảy Biết khoảng cách từ B đến đáy phao là 20cm Khối lợng thanh AB không đáng

kể

Hớng dẫn giải

* Câu7 :

Gọi v1 là vận tốc của dòng nớc (chiếc bè) A C D B

vlà vận tốc của ca nô khi nớc đứng yên

- Khi xuôi dòng : v + v1

3

1

3 2

2 1

1

A

Lop8.net

Trang 9

h1

FA

- 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)  l = (v + v1)t – (v – v1)t/ (1)

Mặt khác : l = AC + CD

 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)

Thay (3) vào (2) ta có : l = v1t + v1t  v1 = 3(km/h)

* Câu 8 :

a) áp suất khí của bánh xe bằng áp suất của xe lên mặt đờng

ở bánh trớc : ptr =

ở bánh sau : ps =

b) Lực kéo xe chuyển động là : FMS = k.m.10 = 0,2.75.10 = 150(N)

Vận tốc tối đa của xe đạp là : v = = 36km/h

* 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

 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

P2 = 4.10-3(1,3 – 0,09).10 – 3.10-3.10 = 0,018(N)

Khối lợng sợi dây bị kéo lên là : m2 = (kg) = 1,8g

Chiều dài sợi dây bị kéo lên là l = 1,8.10 = 18(m)

* 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

đúng bằng động năng của vật ở D : A1 = P.h1 = Wđ



 2

6

2t

l

2 27778 003

, 0 3

10 75 10 3 1

m

N S

m





2

55554 003

, 0 3

10 75 2 10 3 2

m

N S

m





) / ( 10 150

1500

s m F

P



0018 , 0 10

018 , 0



Trang 10

F

F2 h

Tại D vật có động năng Wđ và có thế năng so với đáy

bình E là Wt = P.h0

Vậy tổng cơ năng của vật ở D là :

Wđ + Wt = P.h1 + P.h0 = P (h1 +h0)

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:

 P (h1 +h0) = d0Vh0

 dV (h1 +h0) = d0Vh0

 d =

* Câu 11:

Trọng lợng của phao là P, lực đẩy

Acsimét tác dụng lên phao là F1, ta có:

F1 = V1D = S.hD

Với h là chiều cao của phần phao ngập

n-ớc, D là trọng lợng riêng của nớc

Lực đẩy tổng cộng tác dụng lên đầu B là:

F = F1 – P = S.hD – P (1)

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:

Thay F ở (1) vào (2): BA(S.hD – P) > F2.CA

Biết CA = BA Suy ra: S.hD – P >

 h >  h >  0,8(3)m 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

Bài tập vật lí 8

* Câu 12:

0 1

0 0

h h

h d



3

1

3 2

F

SD

P

F 

3 2

10000 02 , 0

10 3

20 

A

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	462,43 KB