ĐỀ, ĐÁP ÁN HSG LÝ 8 CẤP HUYỆN (2011-2012)

Một vật nặng không thấm nước khi treo bằng một lực kế đứng cân bằng ngoài không khí thì số chỉ của lực kế là 1,8 N.. Biết.[r]

PHÒNG GD&ĐT

TÂN YÊN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN Năm học: 2011-2012

Môn: Vật lý 8 Thời gian làm bài: 150 phút

Câu 1: 2 điểm

Một chiếc thuyền ngựơc dòng nước trên sông, người bơi thuyền đánh rơi một cái phao Do không phát hiện kịp thời nên thuyền tiếp tục chuyển động thêm 10 phút nữa người bơi thuyền mới quay trở lại và vớt cái phao cách vị trí làm rơi 1km Xác định vận tốc của dòng nước? (Biết vận tốc của thuyền đối với dòng nước là không đổi)

Câu 2: 2 điểm

Một vật nặng không thấm nước khi treo bằng một lực kế đứng cân bằng ngoài không khí thì số chỉ của lực kế là 1,8 N Khi nhúng chìm hoàn toàn vật nặng trong nước và hệ đứng cân bằng thì số chỉ của lực kế là 0,3 N

a, Giải thích tại sao số chỉ của lực kế lại giảm?

b, Tìm tỷ số trọng lượng riêng của vật nặng với nước?

c, Khi nhúng vật nặng trên vào một chất lỏng có trọng lượng riêng là 8000 N/m3 thì số chỉ của lực kế là bao nhiêu? (biết nước có trọng lượng riêng là 10.000 N/m3 )

Câu 3: 2 điểm

Một bình thông nhau gồm ba nhánh A,B,C chứa cùng một loại chất lỏng thứ nhất

d1 = 10.000 N/m3 Sau đó người ta đổ vào nhánh A một chất lỏng thứ 2 có trọng lượng riêng d2 = 8.000 N/m3 và đổ vào nhánh C của bình một chất lỏng thứ ba có trọng lượng riêng d3 = 9.000 N/m3 Biết

cột chất lỏng thứ hai trong nhánh A có

độ cao là 5cm và cột chất lỏng thứ ba

trong nhánh C là 6cm (các chất lỏng trên

không hoà tan vào nhau) Hỏi mặt thoáng

của chất lỏng ở nhánh C và nhánh A cao

hơn mặt thoáng của chất lỏng ở nhánh B

bao nhiêu cm? (Hình 1)

Câu 4: 2 điểm

Có một hệ thống cân bằng như hình 2

Các vật có khối lượng m1 = 3.m, m2 = m3 = 2.m

Tính đoạn AC, biết đoạn AB = 10 cm Bỏ qua ma

sát khối lượng của thanh AC và các ròng rọc cùng

dây treo

Câu 5: 2 điểm Hệ thống như hình 3 cân bằng

a, Tính tỷ số m m1

2 , khi α=300 và

bỏ qua ma sát khối lượng các ròng rọc và

dây treo

b, Thực tế do có ma sát nên để vật

m1 = 4kg chuyển động đều trên mặt phẳng

nghiêng người ta phải treo vào vị trí 2 vật

m2 = 2 kg Tính hiệu suất của mặt phẳng

nghiêng? (Bỏ qua khối lượng các ròng

rọc,dây treo)

d 3

d 2

d 1

h 3

h 1

C B

A

Hình 2

m 3

m 2

m 1 A

B

C

Hình 3

m 2

m 1

A Hình 1

GD&ĐT

HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN

HUYỆN TÂN

YÊN

NĂM HỌC: 2011 - 2012

Thời gian làm bài: 150 phút

1

*Tóm tắt:

- Trong t1 =10 phút = 61 h thuyền đi được quãng đường:

S1 = (v1 –v2).t1

- Trong thời gian đó, phao trôi theo dòng nước được một đoạn:

S2 = v2.t1

Sau đó thuyền

và phao cùng chuyển động xuôi dòng trong thời gian t được đoạn đường S1’ ,S2’ thi gặp nhau tại C

Ta có: S1’ = (v1

+ v2).t

S2’ =

v2.t Theo đầu bài ta có: S2 + S2’ = 1

⇔ v2.t1 + v2.t

=1 (1) Mắt khác: S1’ -

S1 = 1 ⇔

(v1 + v2).t - (v1

–v2).t1 =1 (2)

Từ (1) và (2) suy ra t = t1

Vây vận tốc của dòng nước:

v2= 1

2 t=3 (km/h)

0,25

0,25 0,25

0,5 0,5 0,25

*Tóm tắt:

-si –mét của nước tác dụng lên vật theo phương thẳng đứng chiều từ dưới lên trên nên số chỉ của lực kế giảm

0,5

b

- Khi nhúng chìm vật trong nước và đứng cân bằng ta có:

P – FA = P’

⇒ FA = P – P’ ⇔ dn.V =

P – P’

⇒

d n=P − P'

V (1)

Mặt khác ta có:

d V=P

V (2)

Từ (1) và (2) ta có:

d

d n=

P

P − P '=

1,8 1,5=1,2

0,25

0,25 0,25

c

Tương tự: P’’ = P – F A ’

d 3 V = P – d 3

P

d=P −

d3

1,2 d n=0,6(N )

0,25 0,5

hình Xét áp suất tai điểm D ở đáy cột chất lỏng thứ 3 trong nhánh c:

PD = h3.d3

Xét áp suất tai điểm E trong nhánh b ngang

0,25 0,25 0,25

bằng với điểm

D:

PE = h2.d1 = (h3

- h’) d1 (h’ là

độ chênh lệch

về chiều cao

của chất lỏng ở

nhánh c và b)

Ta có: PD = PE

⇔ h3.d3 = (h3

- h’) d1

⇒h '= h3d2−h3d3

d1 =

6(10000 −9000)

Vậy mặt

thoáng của

chất lỏng ở

nhánh c cao

hơn mặt

thoáng của

chất lỏng ở

nhánh b là

0,6(cm).

Vậy khoảng

cách từ điểm E

đến mắt thoáng

của chất lỏng

trong nhánh b

là: h2 = h3 – h’

= 6 – 0,6 =

5,4(cm)

- Xét áp suất tai

điểm F trong

nhánh a ngang

bằng với điểm

D:

PE = h1.d2 +

h’’d1 (h’’

khoảng cách từ

điểm F đến đáy

cột chất lỏng

d 2 ).

Ta có: PD = PF

⇔ h3.d3 =

h1.d2 + h’’d1

⇒h ''= h3d3− h1d2

d1

=6 9000 −5 8000

10000 =1 4 (cm) Vậy khoảng

0,25

0,25

0,25 0,25 0,25

cách từ điểm F đến mắt thoáng của chất lỏng trong nhánh a là: h = h1 + h’’

= 5 + 1,4 = 6,4(cm)

Vậy mặt thoáng của chất lỏng ở nhánh a cao hơn mặt thoáng của chất lỏng ở nhánh b là 6,4 – 5,4 = 1 (cm).

4

*Tóm tắt:

Vẽ và phân tích các lực:

Khi hệ thống đứng cân bằng

ta có:

P1.BC = F AC Mặt khác F =

P2+P3

2

Vậy ta có:

P1.BC =

P2+P3

⇔ P1(AC − AB)= P2+P3

⇔ AC =

2 P1 AB

2 P1− P2− P3=

6 10 m AB

6 10 m −2 10 m−2 10 m=

60 AB

0,25

0,25 0,5

0,5 0,5

vật m1 lên trực tiếp là:

A1 = P1.AC = 10.m1.AC Công để đưa vật m1 lên bằng mặt phẳng nghiêng là:

A2 = F AB Theo sơ đổ

0,5

0,25 0,25

Khi giải bằng phương pháp hợp lưc không đạt điểm vì HS chưa học các công thức lượng giác

phân tích lực ta có: F = 2P2

Tam giác vuông CAB có

α=300 Nên

ΔCAB là nửa tam giác đều:

⇒ AB=2 AC

Vậy: A2 = F

AB = 2.P2.2.AC = 4.10.m2.AC

Vì bỏ qua ma sát nên ta có:

A1 = A2

⇔ 10.m1.AC

= 40.m2.AC

⇒ m1

m2=4

0,25

để nâng vật m1

lên là:

A2’ = F’.BC = 2.10.m2’.2.AC Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là:

H=

A1

A2'.100 %=

10 m1 AC

40 m2' AC.100 %=50 %

0,25 0,5

HS giải cách khác, nếu đúng thì cho điểm tương đương