Bài tập ôn tập Vật lý Lớp 9 (Có lời giải)

Nội dung text: Bài tập ôn tập Vật lý Lớp 9 (Có lời giải)

1. Câu 1: Ba gương phẳng (G1), (G2), (G3) được lắp thành một lăng trụ đáy tam giác cân như hình vẽ Trên gương (G1) có một lỗ nhỏ S. Người ta chiếu một chùm tia sáng hẹp qua lỗ S vào bên trong theo phương vuông góc với (G1). Tia sáng sau khi phản xạ lần lượt trên các gương lại đi ra ngoài qua lỗ S và không bị lệch so với phương của tia chiếu đi vào. Hãy xác định góc hợp bởi giữa các cặp gương với nhau Câu 2: Hai người M và N đứng trước một gương phẳng như hình vẽ: a. Bằng hình vẽ 209 hãy xác định vùng quan sát được ảnh của từng người. Từ đó cho biết 2 người có thấy nhau trong gương không? 1m 1m b. Nếu hai người cùng tiến đến gần gương (với vận tốc như nhau) theo phương vuông góc thì họ có nhìn thấy nhau trong gương P không? Q 1m 0,5m M N Hình 209 Câu 3: IV.4. Một vũng nước nhỏ cách chân cột điện 6m. Một học sinh đứng cách chân cột điện 8m nhìn thấy ảnh của bóng đèn treo trên đỉnh cột điện. Biết mắt học sinh cách mặt đất 1,5m. Tính chiều cao của cột điện. Câu 4: IV.1. Một điểm sáng S cách tường một khoảng ST = d. Tại vị trí M trên ST cách S một khoảng SM 1 = d người ta đặt một tấm bìa hình tròn vuông góc với ST có bán kính là R và có tâm trùng với M. 4 a. Tìm bán kính vùng tối trên tường. b. Cần di chuyển tấm bìa theo phương vuông góc với màn một đoạn bao nhiêu? Theo chiều nào để bán kính vùng tối giảm đi một nửa. Tìm tốc độ thay đổi của bán kính vùng tối biết tấm bìa di chuyển đều với vận tốc v. c. Vị trí tấm bìa như ở câu b, thay điểm sáng S bằng một nguồn sáng hình cầu có bán kính r Tìm diện tích vùng tối trên tường. Tìm diện tích của vùng nửa tối trên tường. Câu 5: IV.2. Một đĩa tròn tâm O1, bán kính R1 = 20cm, phát sáng được đặt song song với một màn ảnh và cách màn một khoảng D = 120cm. Một đĩa tròn khác, tâm O 2, bán kính R2 = 12cm, chắn sáng, cũng được đặt song song với màn và đường nối O1O2 vuông góc với màn. a. Tìm vị trí đặt O2 để vùng tối trên màn có đường kính R = 4cm. Khi đó bán kính R’ của đường giới hạn ngoài cùng của vùng nửa tối trên màn bằng bao nhiêu? b. Từ vị trí O2 xác định ở câu a, cần di chuyển đĩa chắn sáng như thế nào để trên màn vừa vặn không còn vùng tối. Câu 6: IV.3. Một người có chiều cao h, đứng ngay dưới bóng đèn treo ở độ cao H (H > h). Nếu người đó bước đi đều với vận tốc v. Hãy xác định chuyển động của bóng của đỉnh đầu in trên đất.
2. CÂU NỘI DUNG A B C l l l Câu 1 Vì sau khi phản xạ lần lượt trên các gương, tia phản xạ ló ra ngoài lỗ S trùng đúng với tia tới 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 gương G3 theo hướng vuông góc với mặt gương. Trên hình vẽ ta thấy : ˆ ˆ Tại I : I1 = A (góc có cạnh tương ứng vuông góc) ˆ ˆ Tại K: K1 K 2 ˆ ˆ ˆ ˆ Mặt khác K1 = I1 I 2 2A ˆ ˆ ˆ Do KRBC K 2 B C Bˆ Cˆ 2Aˆ Trong ABC có Aˆ Bˆ Cˆ 1800 1800 Aˆ 2Aˆ 2Aˆ 5Aˆ 1800 Aˆ 360 5 Bˆ Cˆ 2Aˆ 720 Câu 2 a. Từ hình vẽ 234, ta thấy: Hình 234 M’ N’ a. Vùng quan sát được ảnh M’ của M giới hạn bởi mặt gương PQ và các tia giới hạn PC, QD. Vùng quan sát được ảnh N’ của N giới hạn bởi mặt gương PQ và các tia giới hạn PA, QB. K Vị trí của mỗi người đều không nằm trong vùng quan sát ảnh P I Q của người kia nên họ không thấy nhau trong gương A b. Nếu hai người cùng tiến đến gần gương M1 N M D C B N1
3. (với vận tốc như nhau) theo phương vuông góc thì khoảng cách từ mỗi người đến gương không thay đổi, từ hình vẽ ta luôn có vị trí của mỗi người đều không nằm trong vùng quan sát ảnh của người kia nên họ vẫn không thấy nhau trong gương. Câu 3 v.H ĐS: v . B bo/ ng H h IV.4. Vì vũng nước nhỏ nên chiều rộng coi như không đáng kể. Hnìh 233. M S AB AI ABI CMI A CM CI I C Với IC = AC AI Thay số ta tính được chiều cao của cột điện AB = 4,5(m) Hình 233 B’ Câu 4 IV.1. a. Bán kính vùng tối trên tường là PT P S IM SM SIM SPT nên I P1 PT ST I1 T ST S M M1 PT .IM 4R K K1 SM Q1 b. Từ hình vẽ 228, ta thấy để bán kính vùng tối giảm Q xuống ta phải di chuyển tấm bìa về phía tường. Gọi Hình 228 1 P1T là bán kính bóng đen lúc này, P1T= PT = 2R 2 S I1M1 SM1 SI1M1 SP1T nên P1T ST I1M1 R 1 SM1 .ST .d d P1T 2R 2 Vậy cần di chuyển tấm bìa về phía tường một đoạn: 1 1 1 MM1 = SM1 SM = d d = d 2 4 4 1 Khi tấm bìa di chuyển đều với vận tốc v và đi được quãng đường MM 1 = d thì mất thời 4 MM d gian là: t = 1 P’ v 4v Cũng trong khoảng thời gian trên bán kính của vùng P C I tối thay đổi một đoạn là PP1 = PT P1T = 4R 2R D = 2R. Từ đó tốc độ thay đổi của bán kính vùng tối B PP 8Rv S o là: v’ = 1 M T t d A b. Gọi AB là đường kính nguồn sáng, O là tâm nguồn K Q sáng. M là trung điểm của ST (từ kết quả câu b) Hình 229. Hình 229 Q’
4. Bán kính vùng tối là PT BIC = PID (g.c.g) PD = BC Mặt khác BC = OC OB = MI OB = R r PT = PD + DT = BC + IM = (R r) + R = 2R r. 2 Diện tích vùng tối trên tường: Stối = (2R-r) Vùng nửa tối trên tường là hình vành khăn có bán kính trong là PT và bán kính ngoài P’T . P’ID = AIC (g.c.g) P’D = AC = r + R mà P’T = P’D + DT = P’D + IM = (r + R) + R = 2R + r. 2 2 Diện tích của vùng nửa tối là: Snửa tối = (2R + r) (2R r) = 8 Rr. d 8Rv ĐS: a) 4R; b) , ; c) (2R-r)2, 8 Rr. 4 d Câu 5 IV.2. a. Trên hình 230, OA là bán kính của vùng tối P trên màn: OA = R = 4cm A1 OP là bán kính của đường giới hạn ngoài cùng của A vùng nửa tối: OP = R’. 2 A S HAO HA1O1 O H HO OA O nên O1 K 2 HO1 O1A1 B HO R B2 B1 HO D R1 Hình 230 Q Thay số ta tìm được HO = 30(cm), HO1 = HO + OO1 = 150(cm) S HO 2 O 2 A 2 HA2O2 HA1O1 nên: HO1 O1A1 Thay số ta tìm được HO2 = 90(cm) Vậy đĩa chắn sáng phải đặt tại ví trí O2 cách O1 một đoạn: O1O2 = HO1 HO = 90 30 = 60(cm). Tính R’: S KO1 OA1 KO1 R1 KA1O1 KB2O2 nên KO 2 O 2 B2 O1O 2 KO1 R 2 Thay số ta tìm được KO1 = 37,5(cm) KO O A KO R S 1 1 1 1 1 KA1O1 KQO nên KO OQ D KO1 R' Thay số ta tìm được R’= 44(cm) A1 b. Từ hình vẽ 231 ta thấy để trên màn vừa vặn không còn A2 vùng tối thì phải di chuyển đĩa chắn sáng về phía O 1 một đoạn O2O2’ O2’ O2 ’ S O1 A2O2 O A1O1Onên O OO' A O' 2 2 2 OO1 A1O1 B2 Thay số ta tính được OO2’ = 72(cm) B1 mà O1O2’ = OO1 OO2’= 48(cm) Hình 231
5. nên O2O2’ = O1O2 O1O2 = 60 48 = 12(cm) ĐS: a) Cách O1 60cm, 44cm; b) 12cm. Câu 6 IV.3. Các tia sáng phát ra từ bóng đèn bị chặn lại bởi người S tạo ra một khoảng tối trên mặt đất, đó là bóng của người đó. Xét trong khoảng thời gian t. Người dịch chuyển một đoạn BB’ = v.t. Khi đó bóng của đỉnh đầu dịch chuyển H A’ được một đoạn x = BB’’. Hình 232. A S B’’A’B’ B’’SB’ h A 'B' B''B' SB B''B B B’ B’’ A 'B' h B''B' B''B. x. Hình 232 SB H Mặt khác BB’’= BB’ + B’B’’ h H x = vt + x x = vt. H H h Vận tốc bóng của đỉnh đầu: x v.H v’= t H h