Đề giao lưu Olympic môn Vật lý Lớp 8 - Trường THCS Nam Sách (Có đáp án)

PHÒNG GD& ĐT NAM SÁCH
TRƯỜNG THCS
ĐỀ GIAO LƯU OLYMPIC LỚP 8
MÔN: VẬT LÍ
Thời gian làm bài: 120 phút
(không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (4 điểm): Có hai ô tô chuyển động trên quãng đường Lai Châu - Điện Biên. Ô tô thứ nhất đi từ Lai Châu đến Điện Biên theo cách sau: Nửa thời gian đầu đi với vận tốc V1 = 50km/h, nửa thời gian sau đi với vận tốc V2 = 75km/h. Ô tô thứ hai xuất phát cùng một lúc với ô tô thứ nhất nhưng đi từ Điện Biên đến Lai Châu theo cách sau: Nửa quãng đường đầu đi với vận tốc V1= 50km/h, nửa quãng đường sau đi với vận tốc V2= 75km/h. 
a. Hỏi ô tô nào đến đích trước? 
b. Tính vận tốc trung bình của mỗi ô tô?
Câu 2 (4 điểm):
Một khối gỗ hình trụ nặng tiết diện S = 100 cm2, chiều cao h = 15cm 
có khối trọng lượng riêng d1 = 8000 N/m3 được thả nhẹ trong nước. 
a. Hãy xác định phần nhô lên mặt nước của khối gỗ biết trọng lượng 
riêng của nước là d2 = 10000 N/m3.
b. Nối khối gỗ vào vật nặng có trọng lượng riêng d0 = 20000 N/m3 thì khối gỗ vừa ngập trong nước. Tìm trọng lượng của vật nặng đó?
Câu 3 (4 điểm): Đưa một vật khối lượng m = 200 kg lên độ cao h = 10m, người ta dùng một trong hai cách sau:
1. Dùng mặt phẳng nghiêng dài l = 12m. Lực kéo vật lúc này là F1 = 1900N. 
a. Tính lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng ?
b. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng ?
2. Dùng hệ thống gồm một ròng rọc cố định và một ròng rọc động. Lúc này lực kéo dây để nâng vật lên là F2 = 1200N. Hãy tính hiệu suất của hệ thống?
Câu 4 (4 điểm):
Hai quả cầu A, B có trọng lượng bằng nhau được làm bằng hai chất khác nhau được treo vào hai 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 dA = 30000 N/m3, của nước là d0 = 10000 N/m3. 
Câu 5 (4 điểm): 
Hai gương phẳng M1, M2 đặt song song, mặt phản xạ quay vào nhau và cách nhau một khoảng AB = 6cm. Trên đoạn AB có đặt một điểm sáng S cách gương M một đoạn SA=4cm xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S và vuông góc với AB một khoảng cách OS = 18cm.
a. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S đến O trong hai trường hợp:
- Đến gương M tại I rồi phản xạ đến O
- Phản xạ lần lượt trên gương M tại J, trên gương N tại K rồi truyền đến O.
b. Tính khoảng cách I, J, K đến AB.
------------------- Hết --------------------
PHÒNG GD&ĐT NAM SÁCH
TRƯỜNG THCS
HƯỚNG DẪN CHẤM 
ĐỀ GIAO LƯU OLYMPIC LỚP 8
MÔN: VẬT LÝ
Câu
Nội dung
Điểm
1
(4đ)
Ô tô thứ nhất đi từ Lai Châu đến Điện Biên
Quãng đường đi được trong nửa thời gian đầu: S1 = V1. 
Quãng đường đi được trong nửa thời gian đầu S2: = V2. 
Ta có: S = S1 + S2 = ( V1 + V2 ). => t = = 
Ô tô thứ hai đi từ Điện Biên đến Lai Châu 
 Thời gian đi hết nửa quãng đường đầu: t1 = 
Thời gian đi hết nửa quãng đường sau: t2 = 
Thời gian đi hết quãng đường AB: t’ = t1 + t2 = + 
 t’ = 
Ta thấy: t’ > t 
Xe thứ nhất đến đích trước
- Vật tốc trung bình của xe thứ nhất là VTB = 62,5 km/h
 - Vật tốc trung bình của xe thứ nhất là VTB = 60 km/h
0,5
0,5
 0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
2
(4đ)
a. Gọi thể tích của khối gỗ là V = S.h
 - Thể tích phần chìm của khối gỗ là V1 = S.(h-h1)
h là chiều cao khối gỗ
h1 là chiều cao phần gỗ nổi trên mặt nước
- Trọng lượng của vật : P = d1.V = d1. S.h
- Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật : FA = d2.V1 = d2.S(h-h1)
- Khi cân bằng ta có:` P = FA d1. S.h = d2.S(h-h1)
 (h-h1) = 
 h-h1 = 
 h-h1 = 0,12m
 → h1 = h- 0,12
 → h1 = 0,15 - 0,12
 → h1 = 0,03m =3cm
Vậy chiều cao phần gỗ nổi trên mặt nước là 3cm
b. Gọi
P0 là trọng lượng của vật nặng
FA0 là lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật nặng
V0 là thể tích của vật nặng
Khi cân bằng ta có: P + P0 = FA + FA0
 d1. S.h + d0.V0 = d2. S.h + d2.V0 
 ó d0.V0 - d2.V0 = d2. S.h - d1. S.h
 ó V0.( d0 - d2) = S.h (d2 - d1.)
V0 = 
V0 = 0,0003 m3
P0 = d0.V0 = 20000.0,0003
P0 = 6N
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
3
(4đ)
1/- Công có ích để nâng vật độ cao h = 10m là:
 Ai = P.h = 10m.h = 10.200.10 = 20000J
- Công kéo vật trên mặt phẳng nghiêng là: Atp = F1.l =1900.12 = 22800J
- Công để thắng lực ma sát là: Ahp = Atp - Ai = 22800 - 20000 = 2800J
- Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là:
 Fms=Ahp/ l = 2800/12 @ 233,3N
 - Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là: 
 H = Ai/Atp = 20000/22800 = 87,7%
2/ Dùng ròng rọc động được lợi 2 lần về lực và thiệt 2 lần về đường đi.
Để kéo được vật lên cao 10m thì dây kéo phải đi xuống một đoạn bằng S = 2.10 = 20m.
Công của lực kéo vật là: A’tp = F2.S = 1200.20 = 24000J
Hiệu suất của hệ thống là: H = Ai/A’tp =20000/24000 @ 83,3%
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
4
(4đ)
- Vẽ hình đúng
Vì PA = PB nên lúc đầu điểm tựa O nằm đúng giữa đòn (0A=0B=42cm
Khi nhúng hai quả cầu vào nước thì O’A=48cm và O’B=36cm
Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên A và B là
FA = dn. 
FB = dn. 
Khi cân bằng ta có : ( P- FA) .48 = (P- FB) .36
Thay số và tính toán ta có
dB = 
Từ đó ta có dB = 90000 N/m3.
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,75
 1
 0,5
5
(4đ)
Cách vẽ tia sáng từ S đến O:
+ Trường hợp đến gương M1 tại I rồi phản xạ đến O ( HS vẽ hình)
Vẽ ảnh S’ của S qua gương M1 
Nối S’O cắt M1 tại I
Nối SIO được tia sáng phải vẽ
+ Phản xạ lần lượt trên gương M1 tại J, trên gương M2 tại K rồi truyền đến O
Vẽ ảnh O1 của O qua gương M2
Nối S’O1 cắt M1 tại J, cắt M2 tại K
Nối SJKO được tia sáng phải vẽ
b. Dựa vào tam giác đồng dạng ta tính được
AI = 9 cm
BK = 15 cm
AJ = 6 cm
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1,5