Đề thi HSG Vật lý 8 huyện Sa Pa năm 2012-2013

PHÒNG GD&ĐT SA PA ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP THCS Năm học: 2012 – 2013 Môn thi : Vật lý 8 Thời gian 150 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm có 01 trang, 5 câu) Câu 1: (4 điểm) Từ một điểm A trên một khúc sông thẳng, có một quả bóng trôi theo dòng nước và một người bơi ngược dòng nước, sau 10 phút, người đó bơi ngược trỏ lại và đuổi kịp quả bóng tại một điểm cách điểm A là 1 km. biết nước sông chảy đều và sức người bơi không thay đổi. Tính vận tốc dòng nước. Câu 2: (4 điểm) Hai quả cầu A, B có trọng lượng bằng nhau nhưng làm bằng hai chất khác nhau, được treo vào 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 trọng lượng riêng của quả cầu A là d A = 3.104 N/m3, của nước là dn = 104 N/m3. Câu 3: (4 điểm) 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 4: (4 điểm) Cho hệ cơ như hình 1. Bỏ qua khối lượng các ròng rọc và dây treo, dây không giãn, ma sát không đáng kể. Khi nhúng ngập quả cầu A trong nước, hệ thống cân bằng khi ta kéo dây tại B một lực F 1= 1,4N. Khi nhúng ngập quả cầu A trong dầu, hệ thống cân bằng khi ta kéo dây tại B một lực F2 = 1,5N. Cần kéo dây tại B một lực là bao nhiêu để hệ cân bằng khi đặt A ở ngoài không khí. Cho trọng lượng riêng của nước là d1 = 10000N/m3 Cho trọng lượng riêng của dầu là d2 = 9000N/m3 Câu 5: (4 điểm) Một bạn làm thí nghiệm như sau: Móc một lực kế thẳng vào một khối gỗ hình hộp chữ nhật rồi kéo khối gỗ trượt lên cao trên một mặt phẳng nghiêng. Lực kế song song với mặt nghiêng và luôn chỉ khoảng 5,4N. Biết trọng lượng của khối gỗ là 18N, mặt nghiêng dài 100cm và cao 0,25m. Hãy giúp bạn xác định: a. Lực ma sát giữa mặt phẳng nghiêng và khối gỗ. b. Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng. __________________Hết___________________ Giám thị coi thi không giải thích gì thêm PHÒNG GD&ĐT SA PA ĐÁP ÁN – THANG ĐIỂM ĐỀ THI: CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN THCS Năm học: 2012 – 2013 Môn:Vật lý 8 (Đáp án - thang điểm gồm có 3 trang) Bài 1 Nội dung Điểm Gọi v1 là vận tốc của người, v2 là vận tốc của dòng nước, thời gian bơi của người là t 0,25 10 phút = h Quãng đường mà người đó bơi ngược dòng là : Quãng đường mà người đó bơi xuôi dòng là : Quãng đường quả bóng trôi là : Vì Ta có: 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Vận tốc của dòng nước là: 2 Vì trọng lượng của hai quả cầu bằng nhau nên lúc đầu điểm tựa O nằm chính giữa đòn (OA = OB = 42cm) Khi nhúng cả hai quả cầu vào nước thì O’A = 48cm và O’B = 36cm. Lực đẩy Acsimet tác dụng lên A và B là: 0,5 0,5 0,5 1 Điều kiện cân bằng của đòn bẩy khi A,B được nhúng trong nước: (P – FA).O’A = (P – FB). O’B Thay các giá trị FA, FB vào ta có: 1 0,5 3 Vậy trọng lượng riêng của quả cầu B là dB = 9.104 N/m3. Vì sau khi phản xạ lần lượt trên các phản xạ ló ra ngoài lỗ S trùng đúng vào. Điều đó cho thấy trên từng có sự trùng nhau của tia tới và tia chỉ xảy ra khi tia KR tới gương G3 vuông góc với mặt gương. Trên hình vẽ ta thấy: Tại I: = Tại K: Mặt khác: = Do KR  BC  Trong ABC có : gương, tia với tia chiếu mặt phản xạ ló. Điều này theo hướng  0,5 0,5 0,5 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ (1,0đ) 0,5đ 4 Gọi P là trọng lực do quả cầu A tạo ra và F n, Fd lần lược là lực đẩy asimet (4 của nước, dầu tác dụng vào quả cầu. điểm) - Khi nhúng A ngập trong nước: P – Fn = 8F1 => P = 8F1 + Fn - Khi không nhúng A trong nước: P = 8F (1) - Khi nhúng A ngập trong dầu: P – Fd = 8F2 => P = 8F2 + Fd (2) - Có ; - Chia (1) cho (2) vế theo vế được: . 0,25 0,25 0,25 0, 5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 - Thay số được: F = 10.1,5 – 9.1,4 = 2,4 (N) 0,25 0,25 0,25 0,25 5 - Gọi F là lực cần để kéo khối gỗ trược trên AC (khi không có ma sát) Có: F.AC = P.AB - Gọi F1 là lực ma sát, F2 là lực cần để kéo khối gỗ trược trên AC (khi có 0,25 ma sát) 0,25 F + F 1 = F2 - Thay số được: - Công có ích: P.AB - Công toàn phần: F2.AC - Hiệu suất: (N) 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0, 5 Vậy Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là H 0,5