De thi hoc sinh gioi vat li 8 co dap an

Thcs Sn hi

Đề thi học sinh giỏi
Năm học: 2010 - 2011
Môn: Vật Lí - Lớp 8
Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề)

* Câu 1:
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 2:
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.
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: 13 lên bánh trớc và 23 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 3:
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 lợng 1lít không khí là 1,3g và của 1 lít Hđrô là 0,09g. Cho rằng thể tích quả bóng và khối lợng riêng của không khí không thay đổi khi quả bóng bay lên.
* Câu 4
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.
* Câu5:
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 =

1
BC
2

B

C
A


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

ỏp ỏn
* Câu1 : 2
Gọi v1 là vận tốc của dòng nớc (chiếc bè)
A
C v1
D
v v1 B
v là vận tốc của ca nô khi nớc đứng yên

Khi đó vận tốc ca nô:
l
- Khi xuôi dòng : v + v1
- 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)
1
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 =

l
6
= = 3(km/h)
2t 2

1

* Câu 2: 2
a) áp suất khí của bánh xe bằng áp suất của xe lên mặt đờng
1
m.10
75.10

N
ở bánh trớc : ptr = 3
=
27778 2
S
3.0,003
m
2
m.10
2.75.10
N
ở bánh sau : ps = 3
=
55554 2
S
3.0,003
m

1

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 =

P 1500
=
= 10(m / s ) = 36km/h
F 150

1

* Câu 3 : 2
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)

1

0,018
= 0,0018 (kg) = 1,8g
Khối lợng sợi dây bị kéo lên là : m2 =
10

Chiều dài sợi dây bị kéo lên là l = 1,8.10 = 18(m) 1
* Câu 4 : 2
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
h1
đúng bằng động năng của vật ở D : A1 = P.h1 = Wđ
D
Tại D vật có động năng Wđ và có thế năng so với đáy
bình E là Wt = P.h0

FA
Vậy tổng cơ năng của vật ở D là :
h0
Wđ + Wt = P.h1 + P.h0 = P (h1 +h0)
1
P
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 0 h0
d=
1
h1 + h0
* Câu 5: 2
Trọng lợng của phao là P, lực đẩy
F
Acsimét tác dụng lên phao là F1, ta có:
C
B
F1 = V1D = S.hD
0.25
A
Với h là chiều cao của phần phao ngập nF

2
ớc, D là trọng lợng riêng của nớc.
Lực đẩy tổng cộng tác dụng lên đầu B là:
h
F = F1 P = S.hD P (1) 0.25
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:
F.BA > F2.CA
(2)
0.5
Thay F ở (1) vào (2): BA(S.hD P) > F2.CA
Biết CA =

1
F
BA. Suy ra: S.hD P > 2
3
3


20
F2
+ 10
+P
h> 3
h> 3
0,8(3)m

0
,
02
.
10000
SD

1

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.