Đề ôn thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 8 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề ôn thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 8 (Có đáp án)

1. ĐỀ BÀI Câu 1: (4 điểm) Trên một đoạn đường thẳng có ba người chuyển động, một người đi xe máy, một người đi xe đạp và một người đi bộ ở giữa hai người đi xe đạp và đi xe máy. Ở thời điểm ban đầu ba người ở ba vị trí mà khoảng cách giữa người đi bộ và người đi xe đạp bằng một phần hai khoảng cách giữa người đi bộ và người đi xe máy. Ba người đều cùng bắt đầu chuyển động và gặp nhau tại một thời điểm sau một thời gian chuyển động. Người đi xe đạp chuyển động với vận tốc 20km/h, người đi xe máy đi với vận tốc 60km/h và hai người này chuyển động tiến lại gặp nhau, giả thiết chuyển động của ba người là chuyển động thẳng đều, hãy xác định hướng chuyển động và vận tốc của người đi bộ. Câu 2: (4 điểm) Người ta đưa vật lên cao 4m bằng mặt phẳng nghiêng mất một công là 3000J cho biết hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là 0,8 và chiều dài của mặt phẳng nghiêng là 20m. a. Xác định trọng lượng của vật ? b. Tính công để để thắng lực ma sát khi kéo vật lên hết mặt phẳng nghiêng? c. Tính độ lớn của lực ma sát ? Câu 3: (4 điểm) 1. Một quả cầu đặc ( quả cầu 1) có thể tích V = 100 cm 3 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 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 3 bằng thể tích của nó tìm trong nước. Tìm Vx, biết khối lượng riêng của dầu là Dd = 800kg/m ? Câu 4: (4 điểm) Hai quả cầu A, B có trọng lượng bằng nhau được làm bằng hai chất khác nhau được treo vào hai đầu của một đòn cứng có trọng lượng không đáng kể và có độ dài l = 84cm. Lúc đầu đòn cân bằng. Sau đó, đem nhúng cả hai quả cầu ngập trong nước. Người ta thấy phải dịch chuyển điểm tựa đi 6cm về phía B để đòn trở lại thăng bằng. Tính trọng lượng riêng của quả cầu B nếu 3 trọng lượng riêng của quả cầu A là dA = 30000 N/m , của nước là 3 d0 = 10000 N/m . A S B Câu 5: (4 điểm) Một gương phẳng hình tròn đường kính 10cm đặt trên bàn cách trần nhà 2m, mặt phản xạ hướng lên trên. Ánh sáng từ một bong đèn pin 2m (xem là nguồn sáng ) nằm sát trần nhà ( như hình vẽ bên). Hãy xác định Vùng phản xạ của gương lên trần nhà và tính diện tích M N vùng sáng phản xạ đó. Hết - Thí sinh không được sử dụng tài liệu - Giám thị coi thi không giải thích gì thêm. ĐÁP ÁN Câu Nội dung Điểm
2. Giải A B C X.đạp Đ.bộ Xe máy Gọi A, B, C là vị trí ban đầu người đi xe đạp, đi bộ, đi xe máy và S = AC 0,5 Theo đầu bài và hình vẽ ta có: AB =S 0,5 3 Gọi t là thời gian từ lúc xuất phát tới khi người đi xe đạp gặp người đi xe máy - Quãng đường người đi xe đạp đi được: S1 = V1.t 0,5 1 - Quãng đường người đi xe máy đi được: S2 = V3.t 0,5 S S 0,5 - Khi hai người gặp nhau: S = S1 + S2  S = V1.t + V3.t => t = = V1 V3 80 S S - Chỗ gặp nhau cách A: S0 = V1.t = 20. = 80 4 0,5 - Ta thấy: S >S nên người đi bộ đi theo hướng từ B đến A 0,5 3 4 S S Vận tốc của người đi bộ là: V = 3 4 = 6,67 m/s 0,5 2 S 80 A 0,5 a. Công có ích là công của trọng lực : H =i A tp 0,5 => A = A H = 2400 J i tp . 0,5 A Trọng lượng của vật : P = i = 600 N 0,5 2 H 0,5 b. Công của lực ma sát : Atp = Ai + Ams 0,5 => Ams = Atp - Ai = 600 J Công này cũng chính là công để thắng lực ma sát khi kéo vật lên hết mặt phẳng nghiêng. c. Độ lớn của lực ma sát : Fms = 30 N 1 a. Trọng lượng của vật : P = 10.m 0,5 25 0,5 Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật : FA = dn . V 100 25 Khi CB ta có : P = FA  10.m = dn . V => m = 0,025 kg 1 100 3 b. Khi nối quả cầu trên với quả cầu 2 0,5 Khi cân bằng ta có : P1 + P2 = FA1 + FA2 3 0,5 - Thay số liệu vào ta có : D2 = 1250 kg/m - Khi đổ dầu vào sao cho thể tích Vx ngập trong nước bằng Vx ngập trong dầu của quả cầu 1. Ta có 0,5 FA1 + FA2 + FA3 = P1 + P2 Thay số ta tính được 3 0,5 Vx = 27,78 cm 4 Giải Ta có PA = PB = P Gọi O là điểm tựa lúc hai quả cầu cân bằng ( hình vẽ )
3. Vì PA = PB = P nên khi cân bằng ta có: P. OA = P.OB 0,5 Hay OA = OB = 42 cm. Khi nhúng cả hai quả cầu ngập trong nước khi cân bằng ta có ( P – FA). 48 = ( P – FB).36 (1) 0,5 P Ta có: FA = d0. dA A O B P FB = d0. dB Thay vào (1) ta có: 0,5 P P (P - d0. ) .48 = (P - d0. ).36 dA dB 0,5 d0 d0  ( 1- ).48 = (1- ).36 0,5 dA dB d d d d  A 0 .4 = B 0 .3 d d A B 0,5  4dB.(dA – d0) = 3dA.(dB – d0) 3d0.dA  3d0.dA = dB.(4d0 – dA) => dB = thay số ta có 0,5 4d0 dA 3 dB = 90 000 N/m . 0,5 Vậy trọng lượng riêng của quả cầu B là: 90 000 N/m3 A S B Dựng ảnh S’ của S qua gương Dựng hai tia tới SM, SN cho hai tia phản xạ MA, NB khi đó AB là đường kính vệt sáng trên trần nhà 2 Ta có : ΔS’AB có MN là đường trung bình ứng với cạnh AB nên ta có : MN =AB => AB = 2.MN 1 5 2 = 20cm M N Diện tích vùng sáng trên trần nhà là 1 2 S = .d = 314 cm2. 4 S’