Bộ đề thi HSG môn Vật lý 9 tỉnh Nam Định

Phần 1: Cơ học
A. Lý thuyết
I. Mômen lực
Mô men lực ( nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay):
M = F.l
(N.m)
Trong đó: l là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực ( còn gọi là tay đòn của
lực).
II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định:
Muốn cho một vật có trục quay cố định đứng cân bằng ( hoặc quay đều) thì tổng
mômen các lực làm vật quay theo chiều này phải bằng tổng
mômen các lực làm vật quay theo chiều ngợc lại.
Ví dụ: Với vật bất kỳ có thể quay quanh trục cố định O (
theo hình vẽ) để đứng yên cân bằng quanh O ( hoặc quay
đều quanh O) thì mômen của lực F
1
phải bằng mômen của
lực F
2
.
Tức là: M
1
= M
2
F
1
. l
1
= F
2
. l

2
Trong đó l
1
, l
2
lần lợt là tay đòn của các lực F
1
, F
2
( Tay
đòn của lực là khoảng cách từ trục qua đến phơng của lực)
III. Quy tắc hợp lực.
1. Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy ( quy tắc hình
bình hành).
Hợp lực của hai lực đồng quy ( cùng điểm đặt) có phơng
trùng với đờng chéo của hình bình hành mà hai cạnh là hai
lực đó, độ lớn của hợp lực là độ dài đờng chéo.
2. Tổng hai lực song song cùng chiều:
Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực cùng
phơng, độ lớn bằng tổng hai lực thành phần, có giá chia trong
khoảng cách giữa hai giá của hai lực thành phần thành những
đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với hai lực ấy.
1 2
1 2
2 1
F l
F F F ;
F l
= + =
3. Tổng hợp hai lực song song ngợc chiều:

Hợp lực của hai lực song song ngợc chiều là một lực có ph-
ơng cùng phơng với lực lớn hơn, độ lớn bằng hiệu hai lực thành
phần, có giá chia ngời khoảng cách giữa hai giá của hai lực
thành phần thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với hai lực ấy.
1 2
1 2
2 1
F l
F F F ;
F l
= =
1

O


F
1
F
2
l
1
l
2
1
F
r
O
P
2

F
r
F
r
l
1
l
1
l
1
l
1
l
2
l
1
l
1
l
1
l
1
l
2
IV. Các máy cơ đơn giản
1. Ròng rọc cố định.
Dùng ròng rọc cố định không đợc lợi gì về lực, đờng đi do đó
không đợc lợi gì về công.
F P;s h= =
2. Ròng rọc động.

+ Với 1 ròng rọc động: Dùng ròng rọc động đợc lợi hai lần về lực nhng lại thiệt hai
lần về đờng đi do đó không đợc lợi gì về công.
P
F ;s 2h
2
= =
+ Với hai ròng rọc động: Dùng 2 ròng rọc động đợc lợi 4 lần về
lực nhng lại thiệt 4 lần về đờng đi do đó không đợc lợi gì về công.
P
F ;s 4h
4
= =
+ Tổng quát: Với hệ thống có n ròng rọc động thì ta có:
n
n
P
F ;s 2 h
2
= =
3. Đòn bẩy.
Dùng đòn bẩy đợclợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đờng đi do đó
không đợc lợi gì về công.
1 1 2 2
F .l F .l=
( áp dụng điều kiện cân bằng của một vật có trục
quay cố định)
Trong đó F
1
; F
2

là các lực tác dụng lên đòn bẩy, l1; l2 là các tay đòn của lực hay
khoảng cách từ giá của các lực đến trục quay.
Phần 2: Đề thi chọn học sinh giỏi các năm
Phòng giáo dục - đào tạo
Huyện trực ninh
đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện
Năm học: 2002 - 2003
Bộ môn: Vật lý lớp 9
2
P
ur

F
r
T
ur

P
ur
F
r
T
ur
h
O
2
F
uur
1
F

ur
l
2
l
1
A
B
O
2
F
uur
1
F
ur
l
2
l
1
A
B
( Thời gian làm bài 120' - không kể chép đề)
Bài 1: ( 6 điểm). Cho mạch điện nh hình vẽ: R
1
= 4

; R
2
= R
3
= R

4
= 12

a) K
1
đóng, K
2
ngắt. Tính R
AB
.
b) K
1
, K
2
cùng đóng. Tính R
AB
.
c) Biết U
AB
= 48V. Hãy so sánh dòng điện qua R
1
trong hai trờng hợp cả 2 khoá
cùng ngắt và cùng đóng.
Bài 2: ( 6 điểm)
Cho mạch điện nh hình vẽ. Hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch U
MN
= 7V. Giá trị các
điện trở R
1
= 3

; R
2
= 6

; AB là một dây dẫn dài l = 1,5m, tiết diện đều S =
0,1mm
2
, điện trở suất

= 4.10
-7


m. Điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể.
a) Tính điện trở của dây dẫn AB.
b) Dịch chuyển con chạy C đến vị trí sao cho AC =
1
2
CB. Xác định số chỉ của ampe
kế.
Nếu thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn khi đó vôn kế chỉ 4V. hãy
xác định vị trí của con chạy C.
Bài 3: ( 3 điểm). Một thanh dài l = 1m có trọng lợng P = 15N, một đầu đợc gắn vào trần
nhà nhờ một bản lề. Thanh đợc giữ nằm nghiêng nhờ một sợi dây thẳng đứng buộc ở
dầu tự do của thanh. Hãy tìm lực căng T của dây nếu trọng tâm của thanh cách bản
lề một đoạn bằng d = 0,4m.
Bài 4: ( 5 điểm) Trớc gơng thẳng G lấy hai điểm A, B bất kỳ ( A, B không nằm trên mặt
phẳng gơng)
a) Xem A là điểm sáng, trình bày cách vẽ một tia sáng xuất phát từ A phản xạ tại I

trên gơng rồi đến B.
b) Chứng tỏ rằng đờng đi của tia sáng AIB theo cách vẽ trên là đờng ngắn nhất trong
số những đờng vẽ từ A đến một điểm I'

I trên gơng rồi đến B.
3
R
2
R
3
R
4
R
1


K
1
`

K
2
`
A
B
R
1
R
2
A

M N
A
B
+
-

Phòng giáo dục - đào tạo
Huyện trực ninh
đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện
Năm học: 1998 - 1999
Bộ môn: Vật lý lớp 9
( Thời gian làm bài 120' - không kể chép đề)
Bài 1
: Hai dây dẫn đồng và nhôm có cùng chiều dài, tiết diện lần lợt là 1,7mm
2
và
1,4mm
2
. ngời ta mắc lần lợt 2 dây vào 2 điểm A, B có hiệu điện thế U = 12V, thì ng-
ời ta xác định đợc dòng qua dây đồng lớn hơn dòng qua dây nhôm là 0,2A.
Hỏi:
a) Dòng điện qua dây đồng và dây nhôm.
Cho

đồng
= 1,7.10-8

m ;

nhôm
= 2,8.10
-8


m.
b) Điện trở của mỗi dây.
Bài 2
: ngời ta muốn mạ bạc mặt ngoài cảu một hộp kim loại hình lập phơng có cạnh là a =
10cm bằng một lớp bạc dày 0,02mm. Tính thời gian cần thiết, nếu dùng dòng điện
có cờng độ 1,5A. Cho rằng 96000C giải phóng đợc 108g bạc. Khối lợng riêng của
bạc là 10,5g/cm
3
Bài 2:
Cho mạch điện nh hình vẽ, trong đó hiêu điện thế giữa hai đầu A, B không đổi. Các
điện trở có giá trị lần lợt là R
1
= 15

; R
2
= 7

; R
3
= 10

; R
4

= 5

. Khi K
1
mở,
K
2
đóng ampe kế A
1
chỉ 2A.
a) Xác định cờng độ dòng điện chạy qua các điện trở khi K
1
; K
2
đóng.
b) Xác định số chỉ của ampe kế A khi K
1
đóng, K
2
ngắt.
4
R
4
R
3
R
1
A
1
A

R
2

K
1
`


K
2


B
A
Phòng giáo dục - đào tạo
Huyện trực ninh
đề thi chọn học sinh giỏi cấp huyện
Năm học: 2004 - 2005
Bộ môn: Vật lý lớp 9
( Thời gian làm bài 120' - không kể chép đề)
Bài 1: ( 5 điểm). Một chiếc xà đồng chất, tiết diện không đều dài L = 8m, khối lợng 120kg
đợc tỳ lên hai đầu A, B lên hai bức tờng. Trọng tâm của xà cách đầu A một khoảng
GA = 3m. Hãy xác định lực đỡ của bức tờng lên các đầu xà.
Bài 2: ( 6 điểm)
Cho mạch điện nh hình vẽ. Trong đó các điện trở có giá trị đều bằng nhau và bằng
10

. Hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch U
AB
= 40V không đổi. Điện trở ampe kế

không đáng kể. Điện trở vôn kế vô cùng lớn.
a) Tính điện trở tơng đơng của đoạn mạch.
b) Hỏi ampe kế chỉ bao nhiêu? Vôn kế chỉ bao nhiêu?
Bài 3: ( 5 điểm). Một bể bơi hình tròn, bán kính R = 5m chứa đầy nớc đến miệng. Một
ngọn đèn treo ở phía trên điểm chính giữa bể ở độ cao H = 3m so với mặt nớc. Một
ngời có tầm cao h = 1,65m tính từ mắt tới chân. Hỏi ngời đó có thể lùi xa một
khoảng L bằng bao nhiêu kể từ mép bể mà vẫn thấy ảnh của ngọn đền do ánh sáng
phản xạ trên mặt nớc.
Bài 4
: (
4 điểm
) Cho mạch điện nh hình vẽ. Trong đó U
MN
= 24V, R
1
= R
2
= 20

; R
0
= 60

. Vôn kế V có điện trở rất lớn, đầu C có thể trợt dọc theo R
0
từ A đến B. Tìm vị trí
của C để vôn kế chỉ:
a) Số 0.
b) Giá trị 2,4V.
5

R
1
R
2
R
3
R
4
R
5
V
A

A

B
+
-
R
1
R
2
M
N
A B

+ -
V