Tính chiều cao cột dầu trong nhánh B và độ chênh lệch của 2 mực nước trong bình?. Hãy xác định độ chênh lệch giữa hai mức nước trong hai nhánh của bìnhb[r]
Trang 1PHÒNG GD&ĐT YÊN ĐỊNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
Thời gian: 120 phút(Không kể thời gian chép đề) Câu 1: (5 điểm)
Một bình thông nhau dạng chữ u như hình bên Mỗi nhánh có
dạng hình trụ Diện tích tiết diện 2 nhánh A và B lần lượt là;
100 cm2, 200 cm2 Người ta đổ nước vào bình sao cho
khoảng cách từ miệng bình đến mặt nước là 33 cm Sau đó đổ
dầu đầy dầu vào nhánh B Biết trọng lượng riêng của nước là
10000 N/m3, dầu là 8000 N/m3
a Tính chiều cao cột dầu trong nhánh B và độ chênh lệch của
2 mực nước trong bình?
b Người ta thả một viên bi có thể tích 100 cm3, khối lượng riêng là 5000 kg/m3 vào một nhánh của bình Hãy xác định độ chênh lệch giữa hai mức nước trong hai nhánh của bình?
Câu 2: (5điểm): Em hãy vẽ sơ đồ và mô tả chuyển động
của hai xe ô tô trong đồ thị sau Trong đó:
Xác định rõ vận tốc của các ô tô trong từng đoạn đường
Vị trí và thời điểm gặp nhau?
Câu 3(2 điểm): Ngân và Hằng quan sỏt một hành khách ngồi trong một toa tàu đang
chuyển động:
Ngân nói: "Người hành khách có động năng vì đang chuyển động"
Hằng phản đối: "Người hành khách không có động năng vì đang ngồi yên trên tàu" Hỏi ai đúng, ai sai Tại sao?
Câu 4(3,5 điểm): Cần cẩu A nâng được 1100kg lên cao 6m trong 1 phút Cần cẩu B
nâng được 800kg lên cao 5m trong 30 giây Tính công suất của hai cần cẩu và cho biết cần cẩu nào có công suất lớn hơn?
Câu5(4,5 điểm): Tính công suất của dòng nước chảy qua đập ngăn cao 25m xuống
dưới, biết rằng lưu lượng dòng nước là 120m3/phút, khối lượng riêng của nước là
1000kg/m3
3 4 5 6 7 8 9 t (giờ)
Trang 2HƯỚNG DẪN CHẤM THI MÔN THI: V T LÝ- LẬ ỚP 8
Câu 1: 5 điểm
a.
3 đ
Lấy điểm B nằm trên mặt phân cách giữa Nước và dầu, điểm A trong nước ở nhánh A ngang với điểm B.
Gọi h 1 là chiều cao cột dầu, h 2 là chiều cao cột nước từ điểm A đến mặt thoáng.
Theo tính chất của bình thông nhau: P A = P B (*)
P A = d nước h 2 ; P B = d dầu h 1 (**)
Gọi Δ h1 là khoảng cách từ mức nước ban đầu trong nhánh B đến mặt phân cách giữa nước và rượu Δ h 2 là khoảng cách từ mức nước ban đầu trong nhánh B đến mặt thoáng chất lỏng.
Thể tích nước tụt xuống trong nhánh B, đúng bằng thể tích nước dâng lên trong nhánh A.
Mà S B = 200 cm 2 = 2S A => Δ h 2 = 2. Δ h1
Ta có: h 1 = h 0 + Δ h1
h 2 = Δ h1 + Δ h 2 = Δ h1 +2. Δ h1 = 3. Δ h1
Thay vào (*)và (**) Tacó: d nước 3. Δ h1 = d dầu (h 0 + Δ h1 )
Thay số: 10000 3 Δ h1 = 8000 (33 + Δ h1 )
Giải ra ta được: Δ h1 = 12 cm.
Chiều cao cột dầu là: h 1 = h 0 + Δ h1 = 33 + 12 = 45 cm.
Độ chênh lệch giữa 2 mực nước: h 2 = 3. Δ h1 = 3.12 = 36 cm.
b.
2 đ
Khi: Viên bi được thả vào nhánh B.do có trọng lượng riêng lớn hơn dầu nên viên bi chìm.
Nó sẽ chiếm chỗ trong dầu làm cho dầu dâng lên và tràn ra khỏi bình Thể tích dầu bị chiếm chỗ đúng bằng thể tích viên bi Chiều cao cột dầu còn lại sau khi bi đã chìm vào nước là 45-(100/200)=44,5 cm.
Gọi độ chênh lệch của hai mực nước bây giờ là h’.
Ta có h’ d nước = 44,5 d dầu => h’ = 44,5 8000/10000 = 35,6 cm
Sau đó nó chìm trong nước làm cho mực nước trong cả hai nhánh sẽ dâng lên.
Khi: Viên bi được thả vào nhánh A.do có trọng lượng riêng lớn hơn nước nên viên bi chìm.
Nó sẽ chiếm chỗ trong nước làm cho nước dâng lên và đẩy dầu trong nhánh B ra khỏi bình Trọng lượng nước bị chiếm chỗ đúng bằng trọng lượng của viên bi.
V nước cc = 100 cm 3
Mực nước dâng lên trong nhánh A do bổ viên bi vào là: y = 100/100 = 1 cm
Áp suất tại điểm A trong nhánh A tăng đẩy nước sang nhánh B Do đó dầu trong nhánh B
sẽ tràn ra ngoài một phần Đến khi cân bằng giả sử chiều cao cột dầu là h 1 ’, chiều cao cột nước trong nhánh A đến điểm A’ ngang mặt phân cách giữa nước và dầu là h 2 ’.
D nước h 2 ’ = d dầu h 1 ’ thay số rút gọn ta có: 5 h 2 ’ = 4 h 1 ’ (***)
Gọi x là mức nước tụt xuống trong nhánh A thì mực nước dâng lên trong nhánh B là x/2 Khi đó:
h 2 ’ = h 2 + y -3x/2 = 36 + 1 – 3x/2
h 1 ’ = h1 – x/2 = 45 – x/2
Thay v o (***) Ta gi à ải được: x 0,9 cm
=> h 2 ’ = 36 + 1 – 3x/2 35,64 cm Giảm gần 0,36 cm.
Câu 2: 5 điểm
Ban đầu
Trang 3Trên đoạn đường AB dài 100 km 0,25 điểm Lúc 3 giờ ô tô 1 khởi hành đi về B đến C lúc 4 giờ nó dừng lại một giờ
sau đó nó tiếp tục đi về A và đến A lúc 9 giờ
0,25 điểm
Lúc 4 giờ ô tô 2 bắt đầu khởi hành Từ A đi đến B Đển B lúc 7 giờ và
nó lập tức quay lại đi về A cùng lúc ô tô 1 đến A
0,25 điểm
Vận tốc của ô tô 1 trên đoạn đường từ B đến C là
v1a = (120 -80)/(4-3) = 40 km/h
0,5 điểm
Vận tốc của ô tô 1 trên đoạn đường từ C đến A là
v1b = 80/(9 – 5) = 20 km/h
0,5 điểm
Vận tốc của ô tô 2 trên đoạn đường từ A đến B là
v2a = 120/(7 – 4) = 40 km/h
0,5 điểm
Vận tốc của ô tô 1 trên đoạn đường từ C đến A là
v2b = 120/(9 – 7) = 60 km/h
0,5 điểm
Lần 1 trên đoạn đường AC Gọi thời gian từ khi xe 2 xuất phát đến lần
gặp nhau là t Ta có: t V2a +(1+t) v1b = AC
0,5 điểm
=> t 40 + (t -1) 20 = 80
Giải ra được t = 1 giờ 40 phút
0,5 điểm
Lúc gặp nhau là 4 + 1giờ 40 phút = 5 giờ 40 phút 0,25 điểm
Vị trí gặp nhau cách A là:
S = t V2a = 5/3 40 = 200/3 km 66,7 km
0,25 điểm
Câu 3(2 điểm)
Ngân và Hằng đều có thể đúng, có thể sai vì chuyển động mang tính
tương đối phụ thuộc vào việc chọn vật mốc
- Ngân nói đúng khi lấy hàng cây bên đường làm mốc
- Hằng nói đúng khi lấy người láii xe làm mốc
1,0
1,0
Câu 4(3,5 điểm)
Công của cần cẩu A: A P h . 11000.6 66000( ) J (0,5 điểm) 0,75
Công suất của cần cẩu A:
66000
1100(w) 60
A
A P t
(0,75 điểm)
0,75 Công của cần cẩu B: A P h . 8000.5 40000( ) J (0,5 điểm 0,75
Công suất của cần cẩu B:
40000
1333(w) 30
B
A P t
(0,75 điểm)
0,75
Cần cẩu B có công suất lớn hơn cần cẩu A: PB > PA (0,5 điểm) 0,5
Câu 5: (4,5 điểm)
Trọng lượng của dòng nước chảy trong 1 phút là:
P = 10.120.1000=1 200 000(N) (1 điểm)
1,5
Công của dòng nước chảy trong 1 phút là
A = P.h = 1 200 000.25 = 30 000 000(J) = 30 000(KJ)
1,5
Công suất của dòng nước
30000
500( W) 60
1,5 Chú ý: Học sinh có thể giải bằng các cách khác Nếu đúng vẫn cho điểm tối đa