ĐỀ KIỂM TRA HỌC SINH GIỎI
BÀI SỐ 16
Thởi gian làm bài: 150 phút
* Câu 1:





a)


b)
Một vật có trọng lượng P được giữ cân bằng nhờ hệ thống như hình vẽ với một lực F1 = 150N. Bỏ qua khối lượng của ròng rọc
Tìm lực F2 để giữ vật khi vật được treo vào hệ thống ở hình b)
Để nâng vật lên cao một đoạn h ta phải kéo dây một đoạn bao nhiêu trong mỗi cơ cấu (Giả sử các dây đủ dài so với kích thước các ròng rọc)
* Câu 2:
Hai quả cầu bằng kim loại có khối lượng bằng nhau được treo vào hai đĩa của một cân đòn. Hai quả cầu có khối lượng riêng lần lượt là D1 = 7,8g/cm3; D2 = 2,6g/cm3. Nhúng quả cầu thứ nhất vào chất lỏng có khối lượng riêng D3, quả cầu thứ hai vào chất lỏng có khối lượng riêng D4 thì cân mất thăng bằng. Để cân thăng bằng trở lại ta phải bỏ vào đĩa có quả cầu thứ hai một khối lượng m1 = 17g. Đổi vị trí hai chất lỏng cho nhau, để cân thăng bằng ta phải thêm m2 = 27g cũng vào đĩa có quả cầu thứ hai. Tìm tỉ số hai khối lượng riêng của hai chất lỏng.
* Câu 3:
Một xe đạp có những đặc điểm sau đây
Bán kính đĩa xích: R = 10cm; Chiều dài đùi đĩa (tay quay của bàn đạp): OA = 16cm; Bán kính líp: r = 4cm; Đường kính bánh xe: D = 60cm

A


 1) Tay quay của bàn đạp đặt nằm ngang. Muốn khởi động cho xe chạy, người đi xe phải tác dụng lên bàn đạp một lực 400N thẳng đứng từ trên xuống.
a) Tính lực cản của đường lên xe, cho rằng lực cản đó tiếp tuyến với bánh xe ở mặt đường
b) Tính lực căng của sức kéo
2) Người đi xe đi đều trên một đoạn đường 20km và tác dụng lên bàn đạp một lực như ở câu 1 trên 1/10 của mỗi vòng quay
a) Tính công thực hiện trên cả quãng đường
b) Tính công suất trung bình của ngường đi xe biết thời gian đi là 1 giờ
* Câu 4:
Rót nước ở nhiệt độ t1 = 200C vào một nhiệt lượng kế(Bình cách nhiệt). Thả trong nước một cục nước đá có khối lượng m2 = 0,5kg và nhiệt độ t2 = - 150C. Hãy tìm nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập. Biết khối lượng nước đổ vào m1 = m2. Cho nhiệt dung riêng của nước C1 = 4200J/Kgđộ; Của nước đá C2 = 2100J/Kgđộ; Nhiệt nóng chảy của nước đá ( = 3,4.105J/kg. Bỏ qua khối lượng của nhiệt lượng kế


Hướng dẫn giải
* Câu 1
a) Trong cơ cấu a) do bỏ qua khối lượng của ròng rọc và dây khá dài nên lực căng tại mọi điểm là bằng nhau và bằng F1. Mặt khác vật nằm cân bằng nên:
P = 3F1= 450N
Hoàn toàn tương tự đối với sơ đồ b) ta có: P = 5F2
Hay F2 =
= 90N
b) + Trong cơ cấu hình a) khi vật đi lên một đoạn h thì ròng












a)










b)

Rọc động cũng đi lên một đoạn h và dây phải di chuyển một đoạn s1 = 3h
+ Tương tự trong cơ cấu hình b) khi vật đi lên một đoạn h thì dây phải di chuyển một đoạn s2 = 5h
* Câu 2:
Do hai quả cầu có khối lượng bằng nhau. Gọi V1, V2 là thể tích của hai quả cầu, ta có
D1. V1 = D2. V2 hay

Gọi F1 và F2 là lực đẩy Acsimet tác dụng vào các quả cầu. Do cân bằng ta có:
(P1- F1).OA = (P2+P’ – F2).OB
Với P1, P2, P’ là trọng lượng của các quả cầu và quả cân; OA = OB; P1 = P2 từ đó suy ra:
P’ = F2 – F1 hay 10.m1 = (D4.V2- D3.V1).10
Thay V2 = 3 V1 vào ta được: m1 = (3D4- D3).V1 (1)
Tương tự cho lần thứ hai ta có;
(P1- F’1).OA = (P2+P’’ – F’2).OB
( P’’ = F’2 - F’1 hay 10.m2=(D3.V2- D4.V1).10



( m2= (3D3- D4).V1 (2)