Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 8 - Năm học 2012-2013 - Phòng GD & ĐT Hạ Hòa (Có đáp án)

PHÒNG GD&ĐT HẠ HềA
KÌ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 8
Năm học: 2012 – 2013 
Mụn: Vật lý
Thời gian: 120 phút (khụng kờ̉ thời gian giao đờ̀)
Bài 1(4 đ): 
Một khối gỗ nếu thả trong nước thỡ nổi thể tớch, nếu thả trong dầu thỡ nổi thể tớch. Hóy xỏc định khối lượng riờng của dầu, biết khối lượng riờng của nước là 1g/cm3.
Bài 2(4 đ): 
Một vật nặng bằng gỗ, kớch thước nhỏ, hỡnh trụ, hai đầu hỡnh nún được thả khụng cú vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước. Vật tiếp tục rơi trong nước, tới độ sõu 65 cm thỡ dừng lại, rồi từ từ nổi lờn. Xỏc định gần đỳng khối lượng riờng của vật. Coi rằng chỉ cú lực ỏc si một là lực cản đỏng kể mà thụi. Biết khối lượng riờng của nước là 1000 kg/m3. 
Bài 3(4 đ): 
Một cốc hỡnh trụ cú đỏy dày 1cm và thành mỏng. Nếu thả cốc vào một bỡnh nước lớn thỡ cốc nổi thẳng đứng và chỡm 3cm trong nước.Nếu đổ vào cốc một chất lỏng chưa xỏc định cú độ cao 3cm thỡ cốc chỡm trong nước 5 cm. Hỏi phải đổ thờm vào cốc lượng chất lỏng núi trờn cú độ cao bao nhiờu để mực chất lỏng trong cốc và ngoài cốc bằng nhau.
Bài 4 (5 đ):
 Một ô tô xuất phát từ A đi đến B, trên nửa quãng đường đầu đi với vận tốc v1, nửa quãng đường sau đi với vận tốc v2. Một ô tô khác xuất phát từ B đi đến A, trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v1 và trong nửa thời gian sau đi với vận tốc v2. Biết v1= 20 km/h, v2= 60 km/h. Nếu xe đi từ B xuất phát muộn hơn 30 phút so với xe đi từ A thì hai xe đến địa điểm đã định cùng lúc. Nếu hai xe xuất phát cùng một lúc và đi với vận tốc trung bình của chúng thì chúng sẽ gặp nhau tại vị trí cách A bao xa?
Bài 5(3 đ):
 Trong tay chỉ cú 1 chiếc cốc thủy tinh hỡnh trụ thành mỏng, bỡnh lớn đựng nước, thước thẳng cú vạch chia tới milimet. Hóy nờu phương ỏn thớ nghiệm để xỏc định khối lượng riờng của một chất lỏng nào đú và khối lượng riờng của cốc thủy tinh. Cho rằng bạn đó biết khối lượng riờng của nước.
Ghi chỳ: Cỏn bộ coi khụng được giải thớch gỡ thờm.
Hướng dẫn chấm và biểu điểm Thi học sinh giỏi
 Mụn Vật lý lớp 8 năm học 2012 - 2013
Đỏp ỏn
Điểm
Bài 1: (4 đ)
Gọi thể tớch khối gỗ là V; Trọng lượng riờng của nước là D và trọng lượng riờng của dầu là D’; Trọng lượng khối gỗ là P
Khi thả gỗ vào nước: lực Ác si met tỏc dụng lờn võt là: 
0,5
Vỡ vật nổi nờn: FA = P ị (1)
0,5
Khi thả khỳc gỗ vào dầu. Lực Ác si một tỏc dụng lờn vật là: 
0,75
Vỡ vật nổi nờn: F’A = P ị (2)
0,5
Từ (1) và (2) ta cú:
0,75
 Ta tỡm được: 
0,5
 Thay D = 1g/cm3 ta được: D’ = g/cm3
0,5
Bài 2(4 đ):Vỡ chỉ cần tớnh gần đỳng khối lượng riờng của vật và vỡ vật cú kớch thước nhỏ nờn ta cú thể coi gần đỳng rằng khi vật rơi tới mặt nước là chỡm hoàn toàn ngay.
Gọi thể tớch của vật là V và khối lượng riờng của vật là D, Khối lượng riờng của nước là D’. h = 15 cm; h’ = 65 cm.
Khi vật rơi trong khụng khớ. Lực tỏc dụng vào vật là trọng lực.
 P = 10DV
0,5
Cụng của trọng lực là: A1 = 10DVh 
0,5
Khi vật rơi trong nước. lực ỏc si một tỏc dụng lờn vật là: FA = 10D’V
0,5
Vỡ sau đú vật nổi lờn, nờn FA > P
Hợp lực tỏc dụng lờn vật khi vật rơi trong nước là: F = FA – P = 10D’V – 10DV
0,5
Cụng của lực này là: A2 = (10D’V – 10DV)h’
0,5
Theo định luật bảo toàn cụng:
 A1 = A2 ị 10DVh = (10D’V – 10DV)h’
0,5
 ị D = 
0,5
 Thay số, tớnh được D = 812,5 Kg/m3
0,5
Bài 3(4 đ): Gọi diện tớch đỏy cốc là S. khối lượng riờng của cốc là D0, Khối lượng riờng của nước là D1, khối lượng riờng của chất lỏng đổ vào cốc là D2, thể tớch cốc là V. 
Trọng lượng của cốc là P1 = 10D0V
0.5
Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ỏc si một tỏc dụng lờn cốc là: 
 FA1 = 10D1Sh1
Với h1 là phần cốc chỡm trong nước.
0.5
ị 10D1Sh1 = 10D0V ị D0V = D1Sh1 (1)
0.25
Khi đổ vào cốc chất lỏng cú độ cao h2 thỡ phần cốc chỡm trong nước là h3
Trọng lượng của cốc chất lỏng là: P2 = 10D0V + 10D2Sh2 
0.25
Lực đẩy ỏc si một khi đú là: FA2 = 10D1Sh3 
0.25
Cốc đứng cõn bằng nờn: 10D0V + 10D2Sh2 = 10D1Sh3
Kết hợp với (1) ta được: 
 D1h1 + D2h2 = D1h3 ị (2)
0.25
Gọi h4 là chiều cao lượng chất lỏng cần đổ vào trong cốc sao cho mực chất lỏng trong cốc và ngoài cốc là ngang nhau. 
Trọng lượng của cốc chất lỏng khi đú là: P3 = 10D0V + 10D2Sh4
0.5
Lực ỏc si một tỏc dụng lờn cốc chất lỏng là: FA3 = 10D1S( h4 + h’) 
(với h’ là bề dày đỏy cốc)
0.25
Cốc cõn bằng nờn: 10D0V + 10D2Sh4 = 10D1S( h4 + h’)
ị D1h1 + D2h4 = D1(h4 + h’) ị h1 + =h4 + h’
ị h4 = 
0.5
Thay h1 = 3cm; h2 = 3cm; h3 = 5cm và h’ = 1cm vào
 Tớnh được h4 = 6 cm
0.5
Vậy lượng chất lỏng cần đổ thờm vào là 6 – 3 = 3 ( cm)
0.25
Bài 4 ( 5 điểm) Gọi độ dài quãng đường AB là S (km) (Điều kiện S >0)
Thời gian xe đi từ A đến B của xe A là:
 t1= + = 
Vận tốc trung bình trên quãng đường AB của xe A là:
 VA = = = = = = 30 (km/h)
1,5
+Gọi thời gian đi từ B đến A của xe B là t2. Theo đề bài ta có:
 s = + = t2.
Vận tốc trung bình trên quãng đường BA của xe B là:
 VB = = = = = 40 (km/h) 
1
+Theo bài ra ta có:
 = + 4s = 3s + 60 s = 60 (km/h) 
1
+Gọi C là điểm mà xe A và xe B gặp nhau sau thời gian t (kể từ lúc hai xe cùng xuất phát từ hai điểm A và B) như hình vẽ
	 A C B
	 vA 	vB 
Theo hình vẽ ta có phương trình:
s = vA.t + vB.t hay 60 = 30t + 40t t = (h)
Vậy 2 xe gặp nhau sau giờ và nơi gặp nhau cách A là:
 sAC = . 30 = (km) 
1,5
Bài 5(3 đ): Gọi diện tớch đỏy cốc là S, Khối lượng riờng của cốc là D0; Khối lượng riờng của nước là D1; khối lượng riờng của chất lỏng cần xỏc định là D2 và thể tớch cốc là V. chiều cao của cốc là h.
Lần 1: thả cốc khụng cú chất lỏng vào nước. phần chỡm của cốc trong nước là h1
Ta cú: 10D0V = 10D1Sh1 ị D0V = D1Sh1. (1)
0.5
ị D0Sh = D1Sh1 ị D0 = D1 ị xỏc định được khối lượng riờng của cốc.
0.5
Lần 2: Đổ thờm vào cốc 1 lượng chất lỏng cần xỏc định khối lượng riờng ( vừa phải) cú chiều cao h2, phần cốc chỡm trong nước cú chiều cao h3
Ta cú: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3. ( theo (1) và P = FA)
0.5
D2 = (h3 – h1)D1 ị xỏc định được khối lượng riờng chất lỏng.
0.5
Cỏc chiều cao h, h1, h2, h3 được xỏc định bằng thước thẳng. D1 đó biết.
0.5