Ôn thi học sinh giỏi Vật lí 8

Bài 1: Mét xe t¶i chuyÓn ®éng ®Òu ®i lªn mét c¸i dèc dµi 4km, cao 60m. C«ng ®Ó th¾ng lùc ma s¸t b»ng 40% c«ng cña ®éng c¬ thùc hiÖn. Lùc kÐo cña ®éng c¬ lµ 2500N. Hái: a, Khèi lưîng cña xe t¶i vµ lùc ma s¸t gi÷a xe víi mÆt ®ưêng? b, VËn tèc cña xe khi lªn dèc? BiÕt c«ng suÊt cña ®éng c¬ lµ 20kW. c, Lùc h·m phanh cña xe khi xuèng dèc? BiÕt xe chuyÓn ®éng ®Òu. Bài 2 Th¶ mét vËt b»ng kim lo¹i vµo b×nh ®o thÓ tÝch th× nưíc trong b×nh d©ng lªn tõ møc 130cm3 ®Õn møc 175cm3. NÕu treo vËt vµo 1 lùc kÕ trong ®iÒu kiÖn vÉn nhóng hoµn toµn trong nưíc th× lùc kÕ chØ 4,2N. BiÕt träng lîng riªng cña nưíc d = 10000N/m3 a. TÝnh lùc ®Èy Acsimet t¸c dông lªn vËt. b. X¸c ®Þnh khèi lưîng riªng cña chÊt lµm vËt. Bài 3: Hai ngưêi xuÊt ph¸t cïng lóc b»ng xe ®¹p tõ A ®Ó vÒ B . Ngêi thø nhÊt ®i nöa ®Çu qu·ng ®ưêng víi vËn tèc v1 =10km/h vµ nöa sau qu·ng ®ưêng víi vËn tèc v2 =15km/h. Ngêi thø hai ®i nöa thêi gian ®Çu víi vËn tèc v1 = 10km/h vµ cuèi cïng ®i víi vËn tèc v2 = 15km/h. a) X¸c ®Þnh xem ai vÒ ®Õn B trưíc? b) Ngưêi thø hai ®i tõ A vÒ B trong thêi gian 28 phót , 48 gi©y.TÝnh thêi gian ®i tõ A vÒ B cña ngêi thø nhÊt. Bài 4: Trên đường thẳng AB dài 9km có một người đi xe đạp và một người đi xe máy khởi hành cùng lúc từ A để đi đến B. Khi vừa đến B, xe máy ngay lập tức quay về A và đã gặp xe đạp ở vị trí C. Cho rằng vận tốc của xe đạp và xe máy có độ lớn không đổi lần lượt là v1= 12km/h và v2 = 60km/h. Tính độ dài quãng đường AC? Để vị trí gặp nhau C ở chính giữa quãng đường AB thì xe máy phải dừng lại ở B trong thời gian bao lâu? Giải a) Thời gian xe đạp chuyển động từ A đến C là Thời gian xe máy chuyển động từ A đến B rồi về C là t2 = Ta có t1 = t2 Khi C ở chính giữa quãng đường AB, thời gian xe đạp đi từ A đến C là txđ = Thời gian xe máy đi từ A đến B rồi về C là txm = Thời gian xe máy dừng ở B là t’ = txm - txđ = 0,375 – 0,225 = 0,15h = 9 phút Bài 5: Một cầu phao khối lượng 1000 kg được nâng nổi trên mặt nước bằng một số thùng phuy sắt rỗng hình trụ tiết diện mỗi phuy là 20dm2 . Mỗi phuy có khối lượng 25 kg và thể tích 200 lít. Để đảm bảo an toàn thì nước không được ngập quá ba phần tư thể tích mỗi phuy. Tính số phuy tối thiểu cần dùng. Tính áp lực của nước lên đáy mỗi thùng phuy khi đó. Giải Gọi x là số thùng phuy cần dùng. Trọng lượng của cầu và số thùng phuy là P = 10M+ 10.xm Gọi D là khối lượng riêng của nước. Lực đẩy của nước khi các thùng phuy chìm ¾ thể tích là FA = 10.D. Theo bài ta có P x Vậy cần dùng tối thiểu 8 phuy để làm cầu phao. Độ cao của thùng phuy là H = Độ cao của phuy chìm trong nước là h = (m) Áp suất ở đáy thùng phuy là p = 10.D.h = 10.1000. = 7500Pa Lực đẩy của nước ở đáy phuy là F = p.S = 7500.0,2 = 1500N Bài 6: Hai người đi xe máy cùng khởi hành từ A đi về B. Người thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với vận tốc 40km/h và nửa quãng đường sau với vận tốc 60km/h. Người thứ hai đi với vận tốc 40km/h trong nửa thời gian đầu với vận tốc 60km/h trong nửa thời gian còn lại. Hỏi ai tới đích B trước. Bài 7: Một vận động viên bơi xuất phát tại điểm A trên sông bơi xuôi dòng. Cùng thời điểm đó tại A thả một quả bóng. Vận động viên bơi đến B cách A 1,5km thì bơi quay lại, hết 20 phút thì gặp quả bóng tại C cách B 900m. Vận tốc bơi so với nước là không đổi. a) Tính vận tốc của nước và vận tốc bơi của người so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng. b) Giả sử khi gặp bóng vận động viên lại bơi xuôi tới B lại bơi ngược, gặp bóng lại bơi xuôi... cứ như vậy cho đến khi người và bóng gặp nhau ở B. Tính tổng thời gian bơi của vận động viên Giải a) Thời gian bơi của vận động viên bằng thời gian trôi của quả bóng , vận tốc của dòng nước chính là vận tốc quả bóng. Vn = Vb= = =1,8(km/h) Gọi vận tốc của vận động viên so với nước là Vo (V0>Vn).vận tốc so với bờ khi xuôi dòng và ngược dòng làV1vàV2 => V1=Vo+Vn ; V2=Vo-Vn Thời gian bơi xuôi dòng t1= = (1) Thời gian bơi ngược dòng t2 = = (2) Theo bài ra ta có t1+t2=h (3) Từ (1) (2) và (3) ta có Vo2 – 7,2Vo=o => Vo=7,2(km/h ) =>Khi xuôi dòng V1=9(km/h) Khi ngược dòng V2=5,4(km/h) b, Tổng thời gian bơi của vận động viên chính là thời gian bóng trôi từ A đến B: là t = = »0,83h Bài 8: Mét ngêi ®i du lÞch b»ng xe ®¹p, xuÊt ph¸t lóc 5 giê 30 phót víi vËn tèc 15km/h. Ngêi ®ã dù ®Þnh ®i ®îc nöa qu·ng ®êng sÏ nghØ 30 phót vµ ®Õn 10 giê sÏ tíi n¬i. Nhng sau khi nghØ 30 phót th× ph¸t hiÖn xe bÞ háng ph¶i söa xe mÊt 20 phót. Hái trªn ®o¹n ®êng cßn l¹i ngêi ®ã ph¶i ®i víi vËn tèc bao nhiªu ®Ó ®Õn ®Ých ®óng giê như dù ®Þnh? Bài 9: Tõ díi ®Êt kÐo vËt nÆng lªn cao ngêi ta m¾c mét hÖ thèng gåm rßng räc ®éng vµ rßng räc cè ®Þnh. VÏ h×nh m« t¶ c¸ch m¾c ®Ó ®îc lîi: a) 2 lÇn vÒ lùc. b) 3 lÇn vÒ lùc. Muèn ®¹t ®îc ®iÒu ®ã ta ph¶i chó ý ®Õn nh÷ng ®iÒu kiÖn g×? a b - Khèi lưîng cña c¸c rßng räc, d©y nèi kh«ng ®¸ng kÓ so víi träng vËt. - Ma s¸t ë c¸c æ trôc nhá cã thÓ bá qua. - C¸c ®o¹n d©y ®ñ dµi so víi kÝch thíc cña rßng räc ®Ó cã thÓ coi nh chóng song song víi nhau Bài 10 : Hai xe máy đồng thời xuất phát chuyển động đều đi lại gặp nhau, một đi từ thành phố A đến B và một đi từ thành phố B đến A. Sau khi gặp nhau tại nơi cách B là 20km thì họ tiếp tục hành trình của mình với vận tốc như cũ. Khi đã tới nơi quy định, cả hai xe đều quay ngay trở về và gặp nhau lần thứ hai ở nơi cách A là 12km. Tìm khoảng cách AB và tỉ số vận tốc của hai xe. Giải Gọi vận tốc của xe xuất phát từ A đến B là v1 Và vận tốc của xe xuất phát từ B đến A là v2 Gọi khoảng thời gian từ lúc hai xe xuất phát đến lúc gặp nhau lần 1 là t1 Và khoảng thời gian từ lúc hai xe gặp nhau lần 1 đến lúc gặp nhau lần 2 là t2 - Ở lần gặp nhau thứ nhất, ta có: à (1) - Ở lần gặp nhau thứ hai, ta có: à (2) - Từ (1) và (2) suy ra: ( AB-20).(AB-8)= 20.(AB+8) AB2 - 28.AB + 160 = 20.AB + 160 AB2 – 48.AB =0 AB. (AB - 48 ) = 0 - Vậy quãng đường AB= 48 (km) . Loại nghiệm AB =0 - Tỉ số vận tốc của hai xe, theo (1) ta có: 1,4 Vậy tỉ số vận tốc của xe xuất phát từ A so với xe xuất phát từ B là 1,4 lần Bài 11: Cùng một lúc, hai người đi xe đạp cùng khởi hành từ địa điểm A để đi đến địa điểm B. Người thứ nhất đi quãng đường đầu với vận tốc 18km/h, quãng đường còn lại với vận tốc 12km/h. Người thứ hai đi quãng đường đầu với vận tốc 18km/h, quãng đường còn lại với vận tốc 18km/h. Hai ngườ đến B cách nhau 30 phút. Hỏi ai đến B sớm hơn và quãng đường AB dài bao nhiêu kilômét? Bài 12: Một chiếc canô chuyển động theo dòng sông thẳng, từ bến A đến bến B suôi theo dòng nước. Sau đó lại chuyển động ngược dòng từ B đến A. Biết thời gian đi từ B đến A gấp 1,5lần thời gian đi từ A đến B (nước chảy đều) khoảng cách hai bến AB = S = 48km và thời gian canô đi từ B đến A là 1,5h. Tính vận tốc của canô, vận tốc của dòng nước và vận tốc trung bình của canô trong một lượt đi về. Bài 13: Một chiếc tàu đi xuôi dòng từ bến A đến bến B hết 2h. Nếu tàu này đi ngược dòng từ bến B đến bến A hết 3h. Hỏi môt khúc gỗ trôi từ bến A đến bến B hết bao nhiêu thời gian? Cho rằng vận tốc của tàu và nước là không đổi. Giải Khi tàu suôi dòng từ bến A đến bến B, ta có: V1 + V2 = => V1 = - V2 (1) Khi tàu ngược dòng từ bến B đến bến A, ta có: V1 - V2 = => V1 = + V2 (2) Từ (1) và (2) ta có: - V2 = + V2 - = V2 + V2 = 2V2 => V2 = Vậy vận tốc của dòng nước là: V2 = thời gian khúc gỗ trôi từ A đến B là: t = = = 12h Bài 14: Một ô tô xuất phát từ M đi đến N, nửa quãng đường đầu đi với vận tốc v1, quãng đường còn lại đi với vận tốc v2. Một ô tô khác xuất phát từ N đi đến M, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v1 và thời gian còn lại đi với vận tốc v2. Nếu xe đi từ N xuất phát muộn hơn 0.5 giờ so với xe đi từ M thì hai xe đến địa điểm đã định cùng một lúc. Biết v1= 20 km/h và v2= 60 km/h. a. Tính quãng đường MN. b. Nếu hai xe xuất phát cùng một lúc thì chúng gặp nhau tại vị trí cách N bao xa. Bài 15: Lúc 6 giờ 36 phút, một người đi xe gắn máy với vận tốc 36km/h từ nhà tới nơi làm việc cách nhau 20,4km. Người này đi được 14 phút thì xe hư và sửa xe mất 20 phút. Để đến cơ quan làm việc đúng giờ thì người này đi với vận tốc 48km/h. a. Người này đi xe gắn máy tới nơi làm việc lúc mấy giờ? Tính vận tóc trung bình của người đi xe gắn máy từ nhà tới nơi làm việc? Bài 16: Một quả cầu đặc có khối lượng 0,3kg và khối lượng riêng 12g/cm3 được thả vào một chậu nước, biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3. a. Vật bị chìm xuống đáy hay nổi trên mặc nước? Tại sao? Phải khoét quả cầu một phần có thể tích bao nhiêu để khi khoét lỗ và hàn kín, thả vào chậu nước thì quả cầu nằm lơ lững trong nước? Bài 17: Người ta kéo một vật có khối lượng m=80kg lên một mặt phẳng nghiêng có chiều dài s=10m và độ cao h=1,2m, lực cản do ma sát trên đường là 64N.a. Tính công của người kéo và lực kéo vật? Coi vật chuyển động đều. Tính hiệu suất của mặc phẳng nghiêng? Câu 1 Một khối thuỷ tinh có dạng hình hộp chữ nhật với các kích thước: dài 30cm, rộng 20cm, cao 15cm. Mặt trên có một hốc rỗng cũng có dạng hình hộp chữ nhật với các kích thước: dài 25cm, rộng 15cm, cao 10cm. Thả nhẹ khối thuỷ tinh vào nước thì thấy nó nổi. Cho biết trọng lượng riêng của thuỷ tinh là 14.000N/m3, của nước là 10.000N/m3. a. Tính chiều cao phần nổi của khối thuỷ tinh. b. Rót vào trong hốc rỗng lượng nước cao bao nhiêu thì khối thủy tinh bắt đầu chìm. Giải Câu 1:a. - Tính được thể tích thuỷ tinh: V = (0,3.0,2.0,15)-(0,25.0,15.0,1) = 0,00525 m3 - Tính được trọng lượng vật: P = 14000 . 0,00525 = 73,5 N Do vật nổi nên FA = P = 73,5 N - Chiều cao phần thuỷ tinh chìm trong nước là: h=m = 12,25 cm à phần thuỷ tinh nổi cao 15 - 12,25 = 2,75 cm b. - Khi bắt đầu chìm thì FA' = 10000.0,3.0,2.0,15=90N Do đó P' = 90N - Tính được trọng lượng nước rót vào là: Pn =90 - 73,5= 16.5 N - Chiều cao cột nước rót vào là: h' = =0,044m = 4,4 cm BT Thả một vật bằng kim loại chìm hoàn toàn trong nước trong một bình đo thể tích thì nước trong bình từ mức 130cm3 dâng lên đến mức 180cm3 .Nếu treo vật vào lực kế trong điều kiện vật vẫn chìm hoàn toàn trong nước thì lực kế chỉ 2,9N.Biết Trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3 Tính lực đẩy AC –SI – MÉT? Tính trọng lượng riêng của vật? BT Một ô tô leo dốc với vận tốc trung bình 5,4 km/h, mất khoảng thời gian 80s. Dốc cao 12m. Công thắng lực ma sát bằng 10% công do động cơ ô tô sinh ra. Trọng lượng của ô tô là 300000N. Tính công suất của động cơ ô tô? Tính lực kéo do động cơ tác dụng vào ô tô? BT: Một khối gỗ hình lập phương có cạnh a= 6cm được thả vào nước. Người ta thấy phần gỗ nổi trên mặt nước một đoạn . h= 3,6 cm a) Tìm khối lượng riêng của gỗ, biết khối lượng riêng của nước . Biết Do= 1g/cm3 b) Nối khối gỗ vào vật nặng có khối lượng riêng D1= 8g/cm3 bằng dây mảnh qua tâm của mặt dưới khối gỗ. Người ta thấy phần nổi của khối gỗ là h’= 2cm . Tìm khối lượng của vật nặng và lực căng của dây. BT. Đặt hai gương phẳng (G1) và (G2) vuông góc với nhau và quay mặt phản xạ vào nhau. Trong giữa hai mặt phản xạ của hai gương có một nguồn sáng điểm S (Hình 2). Hình 2 a. Xét một tia sáng SI1 (nằm trong mặt phẳng hình vẽ) xuất phát từ S đến phản xạ trên gương (G1) sau đó phản xạ trên gương (G2). Chứng minh rằng sau khi phản xạ trên gương (G2) tia sáng có phương song song với tia tới SI1. b. Vẽ hình và trình bày cách vẽ đường đi của một tia sáng suất phát từ S sau khi phản xạ lần lượt trên hai gương (G1) và (G2) phải đi qua một điểm R cho trước nằm trong mặt phẳng hình vẽ. BT: Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 8 cm được thả nổi trong một b.nh nước, khi cân bằng khối gỗ ngập trong nước một đoạn h = 6cm. a. Tính khối lượng riêng của gỗ. Biết khối lượng riêng của nước là D1= 1000kg/m3. b. Người ta đổ dầu vào bình đến khi mặt thoáng của dầu ngang bằng mặt trên của khối gỗ. Tìm chiều cao của lớp dầu. Biết khối lượng riêng của dầu D2 = 0,6g/cm3. Câu 3 a. Một điểm sáng S được đặt trước một gương phẳng AB (như hình 1), M là một điểm nằm trước gương. Hãy vẽ một tia sáng xuất phát từ S, sau khi phản xạ qua gương thì đi qua M. b. Đặt thêm một gương AC (có cùng kích thước với gương AB) vuông góc với gương AB, mặt phản xạ quay vào nhau, di chuyển S đến vị trí sao cho SBAC tạo thành một hình vuông (như hình 2). Hãy xác định vùng đặt mắt để nhìn thấy ảnh của S qua hệ hai gương. Hình 1 Hình 2 a. - Học sinh vẽ hình đúng thì cho điểm. - Chú ý: Không cần giải thích cách vẽ b. - Dựng được các ảnh - Vẽ được đúng đường đi của các tia sáng. - Xác định được vùng đặt mắt để quan sát được ảnh của S là vùng được tô xẫm màu.