Đề HSG Vật lý 8 TP Bắc Giang 20102011 và Hướng dẫn chấm

PHềNG GIO DC V O TO
THNH PH.BC GIANG
CHNH THC

THI CHN HC SINH GII CP THNH PH
NM HC 2010 - 2011
MễN THI : VT Lí LP 8
Ngy thi: 09 thỏng 4 nm 2011
Thi gian lm bi: 150 phỳt

Câu 1: (2 điểm)
Một tầu ngầm di chuyển ở dới biển, áp kế đặt ở ngoài vỏ tầu chỉ 2,02.10 6N/m2.
Một lúc sau áp kế chỉ 0,86.106N/m2.
a. Tầu đã nổi lên hay lặn xuống, vì sao khẳng định nh vậy?
b. Tính độ sâu của tầu ngầm ở hai điểm trên. Cho khối lợng riêng của nớc biển là
1030kg/m3 và áp kế chỉ áp suất của nớc biển tác dụng lên vỏ tầu.
c. Biết mặt trên và dới của tầu cách nhau 6m. Tính độ chênh lệch áp suất ở mặt
trên và dới khi tầu lặn dới nớc.
Câu 2: (4 điểm)
Ngời ta đổ một lợng nớc sôi vào một thùng đã chứa nớc ở nhiệt độ của phòng 250C
thì thấy khi cân bằng, nhiệt độ của nớc trong thùng là 700C. Nếu chỉ đổ lợng nớc
sôi trên vào thùng này nhng ban đầu không chứa gì thì nhiệt độ của nớc khi cân
bằng là bao nhiêu? Biết rằng lợng nớc sôi gấp 2 lần lợng nớc nguội. Bỏ qua sự toả nhiệt
ra môi trờng.
Câu 3: (4 điểm)
Một chiếc xe phải đi từ địa điểm A đến địa điểm B trong khoảng thời gian
quy định là t. Nếu xe chuyển động từ A đến B, với vận tốc v 1= 48km/h. Thì xe sẽ
đến B sớm hơn 18 phút so với qui định. Nếu chuyển động từ A đến B với vận tốc v 2
= 12km/h. Xe sẽ đến B chậm hơn 27 phút so với thời gian qui định.
a. Tìm chiều dài quãng đờng AB và thời gian qui định t.
b. Để chuyển động từ A đến B đúng thời gian qui định t. Xe chuyển động từ A

đến C ( trên AB) với vận tốc v1 = 48 km/h rồi tiếp tục chuyển động từ C đến B
với vận tốc v2 = 12km/h. Tính chiều dài quãng đờng AC.
Câu 4: (2 điểm)
Công cung cấp để đa một vật lên cao 1,2 m bằng một mặt phẳng nghiêng có
chiều dài 3,2 m là 600J. Biết hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là 80%.
a, Tính khối lợng của vật.
b, Tính lực ma sát của mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật.
Câu 5: (4 điểm)
a. Một viên bi sắt đợc treo trên sợi dây, đứng yên ở vị trí cân
bằng nh hình vẽ:
- Hiện tợng gì xảy ra khi ném một cục đất sét có khối lợng
mvào viên bi? m
m theo phơng nằm ngang vào viên bi và cục đất sét dính luôn
- Nêu quá trình chuyển hoá năng lợng diễn ra trong trờng hợp này?
b. Một ngọn đồi có dạng hình nón, độ cao từ chân lên đỉnh là h = 816 m.
Từ chân đồi có một con đờng xoắn ốc dẫn lên tới đỉnh đồi. Cho rằng đờng
có độ dốc đều 5%( cứ đi đợc 100 m thì lên cao đợc 5m). Xe tải trở hàng có khối lợng 10000kg. Hãy tính công mà động cơ xe đã sản ra khi đi từ chân đến đỉnh
đồi, biết rằng lực của động cơ dùng để thắng ma sát bằng 10% trọng lợng xe.
Câu 6: (4 điểm) Một bình thông nhau có hai nhánh hình trụ thẳng đứng 1 và 2 có
tiết diện ngang tơng ứng là S1=20 cm2 và S2=30 cm2. Trong bình có chứa nớc có
khối lợng riêng D0=1000kg/m3. Thả vào nhánh 2 một khối hình trụ đặc có diện tích
đáy là S3=10cm2, độ cao h=10cm và làm bằng vật liệu có khối lợng riêng là
D=900kg/m3. Khi cân bằng thì trục đối xứng của khối hình trụ hớng thẳng đứng.
a. Tìm chiều dài của phần khối hình trụ ngập trong nớc.


b. Đổ thêm dầu có khối lợng riêng D1= 800kg/m3vào nhánh 2. Tìm khối lợng dầu tối
thiểu cần đổ vào để toàn bộ khối trụ bị ngập trong dầu và nớc.
c. Tìm độ dâng lên của mực nớc ở nhánh 1 so với khi cha thả khối hình trụ và
đổ thêm lợng dầu nói ở phần b.

--------------------- Hết --------------------------Phòng GD&ĐT thành phố
Bắc Giang

Hớng dẫn chấm Kì thi chọn học sinh giỏi năm
2011
Môn thi: Vật lý lớp 8.

đề chính thức
C
Nội dung
â
u
1.
a. Ta thấy áp suất P2 < P1 vậy tầu đã nổi lên.

0,5

6

P1 2,02.10
=
= 196,1m
d
10300
P2 0,86.10 6
= 83,51m
Độ sâu ở vị trí thứ hai là: h2 = =
d
10300

b. Độ sâu ở vị trí thứ nhất là: h1 =
2
đ

Điể
m

c. Giả sử tầu lặn ở độ sâu h, độ chênh lệch áp suất giữa 2 mặt
là:
P= P2- P1 = d(h+x) d.h = d.x = 10300.6 = 61800(Pa)
2.
4
đ

0,5
0,5
0,5

Gọi khối lợng nớc nguội là m, của thùng là m2, nhiệt dung riêng của nớc và thùng lần lợt là C và C2.
Khi đổ nơc nguội Theo PT cân bằng nhiệt, ta có:
Q 3 = QH2O+ 0,5
Qt
0,5
=>2C.m (100 70) = C.m (70 25) + C2m2(70 25)
Cm
0,5
=>C2m2. 45 = 2Cm .30 Cm.45.=> C2m2 =
.
3

- Nếu chỉ đổ nớc sôi vào thùng nhng trong thùng không có nớc nguội
thì:
0,5
+ Nhiệt lợng mà thùng nhận đợc khi đó là:
Qt* = C2m2 (t tt)
0,5
,
+ Nhiệt lợng nớc tỏa ra là: Qs = 2Cm (ts t)
0,5
- Theo phơng trình cân bằng nhiệt ta có:
m2C2( t-25) = 2Cm(100 t) (2)
0,5
Từ (1) và (2), suy ra:
Cm
(t 25) = 2Cm (100 t)
3

0,5

0

3
4
đ

Giải phơng trình (3) tìm đợc t=89,3 C
a. Gọi SAB là độ dài quảng đờng AB.
t là thời gian dự định đi
-Khi đi với vận tốc V1 thì đến sớm hơn (t) là t1 = 18 phút ( = 0,3 h)

Nên thời gian thực tế để đi ( t t1) =

S AB
V1

0,25
0,25


Hay SAB = V1 (t 0,3)
(1)
- Khi đi V2 thì đến trễ hơn thời gian dự định (t) là t 2 = 27 phút 0,25
( = 0,45 h)
Nên thực tế thời gian cần thiết để đi hết quảng đờng AB là:
0,25
S AB

(t + t2) = V
2
Hay SAB = V2 (t + 0,45)
(2)
Từ ( 1) và (2) , ta có:
V1 ( t- 0,3) = V2 (t + 0,45)
(3)
Giải PT (3), ta tìm đợc:
t = 0,55 h = 33 phút
Thay t = 0,55 h vào (1) hoặc (2), ta tìm đợc: SAB = 12 Km.
b.
Gọi tAC là thời gian cần thiết để xe đi từ A
C (S AC) với

vận tốc v1
Gọi tCB là thời gian cần thiết để xe đi từ C
B ( S CB) với vận
tốc v2
Theo bài ra, ta có: t = tAC + tCB
S

AC
Hay t = V +
1

Suy ra: S AC =

4.

S AB S AC
V2

V1 ( S AB V2 t )

4
đ

0,5
0,5
0,5

0,5
0,5

a. Tính đợc công có ích A1 = A.H = 480 J

0,5

A1 480
=
= 400 N
h
1,2

Tính khối lợng vật m = 40 kg
b. Tính công hao phí A = A- A1= 120J
Tính lực ma sát Fms =

5

0,25

(4)
V1 V2
Thay các giá trị đã biết vào (4), ta tìm đợc
SAC = 7,2 Km

Tính đợc trọng lợng của vật P =
2
đ

0,25

A' 120

=
= 37,5 N
l
3,2

a. Chọn mốc xét thế năng là vị trí cân bằng của hòn bi sắt.
Ban đầu hòn bi sắt không có cơ năng, hòn đát sét m chuyển
động nên có động năng.
Khi hòn bi sắt va chạm với cục đất sét thì cục đất sét truyền
động năng cho hệ bi và đất sét.
Hòn bi và cục đát sét chuyển động đến độ cao h khi đó động
năng chuyển sang thế năng.
Sau đó hòn bi chuyển động trở về vị trí ban đầu khi đó thế
năng chuyển sang động năng.
Do quán tính nó chuyển động tiếp sang bên kia, động chuyển
sang thế năng.
Cứ nh vậy hòn bi sắt và đất sét sẽ dao động quanh vị trí cân
bằng.

0,25
0,25
0,5
0,5

0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,5

6

4
đ

Trong quá trình dao động do cọ xát với không khí và ma sát ở
điểm treo làm cho cơ năng chuyển dần sang nhiệt năng. Hòn bi
sẽ dừng lại.
b. Tính chiều dài quãng đờng mà xe ô tô phải đi để đến đỉnh
đồi:
s = h/5% = 16320 m.
Công mà động cơ ô tô cần thực hiện gồm 2 phần:
- Công có ích để nâng ô tô lên cao h:
A1= P.h = 10.m.h = 10.10000.816 = 81600000 (J).
- Công để thắng ma sát khi xe chuyển động:
A2= Fms.S =0,1.P.S = 0,1.10.10000.16320 = 163200000 (J).
Công mà động cơ ôtô thực hiện là:
A = A1+A2 = 81600000 + 163200000 = 244800000 (J)
a. Gọi x là chiều dài phần vật ngập trong nớc.
- Vật chịu tác dụng của 2 lực P và FA.
Do vật đứng cân bằng nên ta có P = FA
x
10.D.S3.h = 10.D0.S3.x

0,5
0,5
0,5
0,5

0,25
0,25

D.h = D0.x
0,5

x = 9 cm.
b. Gọi chiều cao phần vật ngập trong dầu là y.

y

0,25

Vật vẫn đứng cân bằng nên ta có: P = FA1 + FA2

0,25

10.D.S3.h = 10.D0.S3.(h-y) + 10.D1.S3.y
D.h = D0( h- y) + D1. y

0,25

y=5 cm.

0,25

Thể tích dầu tối thiểu đã đổ vào nhánh 2 là: V = (S2 S3).y = 100
cm3 = 10-4 m3.
Khối lợng dầu đã đổ vào là: m=D1.V = 800.10-4 = 0,08kg.

c. Thể tích nớc ở hai nhánh
Khi cha thả vật và đổ dầu
S
Vào : V = (S1+ S2).l
1

S
S

z

1

0,25
0,25

S
2

2

Khi đã đổ dầu và thả vật vào

Thì V = S1.(l +z) + S2.k + (S2 S3 ).y

l

k
0,25

(S1+ S2).l = S1.(l +z) + S2.k + (S2 S3 ).y
50.l = 20(l + z) + 30.k + 20.y
30l 30k = 20z + 100
3l 3k = 2z + 10 (1)
áp suất ở đáy bình khi thả vật hình trụ và đổ dầu:

0,25
0,25

10.D0.(l+z) = 10.D0.k + 10.D.h => 1000 (l + z) = 1000.k + 900.10
l+z=k+9

0,25

=> l k = 9 z (2)
Từ (1) và (2) ta có 2z + 10 = 27 3z
z = 3,4 cm.
Vậy độ dâng lên của chất lỏng ở nhánh 1 là 3,4 cm.

0,5

Học sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa theo từng phần nh
đáp án.
- Sai đơn vị mỗi lỗi trừ 0,25 điểm, toàn bài trừ không quá 1 điểm.
- Điểm toàn bài không làm tròn.
-