Tài liệu bồi dưỡng HSG Khoa học tự nhiên 8 - Năm học 2024-2025

Nội dung text: Tài liệu bồi dưỡng HSG Khoa học tự nhiên 8 - Năm học 2024-2025

1. CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN: KHTN 8 – LÍ NĂM HỌC: 2024 - 2025 I. BÀI TẬP ĐÒN BẨY 1. LÝ THUYẾT - Đòn bẩy là một loại máy cơ đơn giản. Đòn bẩy thông thường gồm một thanh dài và một điểm tựa. - Người ta thường dùng đòn bẩy để nâng được các vật có trọng lượng lớn bằng lực nhỏ hơn trọng lượng vật. - Dùng đòn bẩy được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi do đó không được lợi gì về công. - Khoảng cách giữa điểm tựa O và phương của lực gọi là cánh tay đòn của lực Trong đó F1; F2 là các lực tác dụng lên đòn bẩy, l1; l2 là các tay đòn của lực hay khoảng cách từ giá của các lực đến trục quay. 2. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP - Bước 1: Phân tích phương chiều các lực tác dụng vào cơ hệ trên hình vẽ. - Bước 2: Chỉ rõ tên lực tác dụng, cường độ và đơn vị của mỗi lực, xác định được cánh tay đòn của lực, trục quay. - Bước 3: Sử dụng phương trình cân bằng của đòn bẩy để giải bài tập. 3. BÀI TẬP Bài 1. Người ta sử dụng một đòn bẩy như hình vẽ. Biết OO1 = 10cm; OO2 = 60cm. Người ta tác dụng vào điểm O2 lực có độ lớn 100N. Tính độ lớn lực F1 tại điểm O1 ?
2. Giải - Áp dụng công thức đòn bẩy: - Độ lớn của lực F1 là: Bài 2. Một đòn bẩy như trên hình bài 1. Nếu tăng lực F2 lên 4 lần thì lực F1 sẽ thay đổi như thế nào? Bài 3. Một đòn bẩy như trên hình vẽ. Ban đầu lực F2 tác dụng vào điểm O2 thì ở O1 xuất hiện lực F1 có độ lớn 400N. Nếu dịch điểm đặt lực F2 vào điểm O3 (OO2 = O2O3) thì độ lớn lực F1 là: Đs: 800N Bài 4. Người ta dùng một đòn bẩy như hình vẽ để nâng một vật nặng. Biết OO2 = 4.OO1. Nếu tác dụng vào điểm O2 một lực có độ lớn 50N thì độ lớn lực F1 xuất hiện ở O1 là: Đs: 200N Bài 5: Để bẩy một hòn đá có khối lượng 1 tấn người ta sử dụng một đòn bẩy như trên hình vẽ. Biết OO2 = 5.OO1. Lực F2 tối thiểu tác dụng vào O2 là bao nhiêu để có thể nâng được tảng đá này lên? Đs: 2000N
3. Bài 6. Một thanh nhẹ AB có thể quay tự do quanh một điểm O cố định với OA=2OB. Đầu A treo một vật có khối lượng 8 kg. Để hệ thống cân bằng người ta treo vào đầu B một vật có khổi lượng m (kg). Giá trị của m là: Đs: 16kg Bài 7: Muốn nâng một tảng đá có khối lượng 300kg, người ta phải dùng một đòn bẩy có chiều dài tối thiểu là bao nhiêu? Biết rằng điểm tựa O cách điểm đặt của tảng đá OA= 40cm và người thợ có sức đè tối ta là F = 800N. Đs: Chiều dài tối thiểu của đòn bẩy là: 40 + 150 = 190cm Bài 8: Người ta dùng một xà beng có dạng như hình vẽ để nhổ một cây đinh cắm sâu vào gỗ. Biết OA = 25cm, OB = 200cm. Khi tác dụng một lực F = 100N vuông góc với OB tại đầu B ta sẽ nhổ được đinh. Tính lực giữ đinh của tấm gỗ? Đs: 800N Bài 9. Một chiếc xà không đồng chất dài l = 16m, khối lượng 100 kg được tì hai đầu A, B lên hai bức tường. Trọng
4. tâm của xà cách đầu A một khoảng GA = 4m. Hãy xác định lực đỡ của tường lên các đầu xà. Đs: 750N và 250N Bài 10: Một cái sào có khối lượng không đáng kể được treo theo phương nằm ngang bằng hai sợi dây AA’ và BB’. Tại điểm M người ta treo một vật nặng có khối lượng 70kg. Tính lực căng của các sợi dây AA’ và BB. Cho biết: AB = 1,4 m; AM = 0,2m. Đs: 600 (N); 100 (N) Đs: 0,6m; 0,9m, 500N Đs: 160N; 80N Đs: 500N
5. 1) 100N; 2) 25N. 3) 150N; 75N Đs: 480N và 720N II. KHỐI LƯỢNG RIÊNG - Khối lượng riêng của một chất được xác định bằng khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó: D = - Trọng lượng của một mét khối một chất gọi là trọng lượng riêng d của chất đó. 푃 Công thức tính trọng lượng riêng: d = Trong đó: - m: Khối lượng (kg) - P là trọng lượng (N) - V là thể tích (m3) - Đơn vị của khối lượng riêng là kg/m3. - Đơn vị của trọng lượng riêng là N/m3. - Đơn vị thường dùng đo khối lượng riêng là kg/m3 hoặc g/cm3 hay g/ml: 1 kg/m3 = 0,001 g/cm3 Câu 1: Dựa vào đại lượng nào, người ta nói sắt nặng hơn nhôm? Câu 2: Một khối gang hình hộp chữ nhật có chiều dài các cạnh tương ứng là 2 cm, 3 cm, 5 cm và có khối lượng 210 g. Hãy tính khối lượng riêng của gang? Câu 3: Hãy tính khối lượng và trọng lượng của một chiếc dầm sắt có thể tích 40 dm3. Câu 4: Tính khối lượng của nước trong một bể hình hộp chữ nhật có khối lượng riêng của nước 1000 kg/m3, chiều cao 0,5 m và diện tích đáy 6 cm2. Câu 5: Một cái bể bơi có chiều dài 20 m, chiều rộng 8 m, độ sâu của nước là 1,5 m. Tính khối lượng của nước trong bể. Biết khối lượng riêng của nước 1000 kg/m3. Câu 6: Mỗi nhóm học sinh hãy hòa 50 g muối ăn vào 0,5 L nước rồi đo khối lượng riêng của nước muối đó. Câu 7. Tính khối lượng của một khối đá hoa cương dạng hình hộp chữ nhật có kích thước 2,0 m x 3,0 m x 1,5 m. Biết khối lượng riêng của đá hoa cương là ρ = 2750kg/m3 Câu 8. Cho biết 13,5 kg nhôm có thể tích là 5 dm³. Khối lượng riêng của nhôm bằng bao nhiêu?
6. Câu 9. Một kg kem giặt VISO có thể tích 900 cm³. Tính khối lượng riêng của kem giặt VISO và so sánh với khối lượng riêng của nước. Câu 10. Biết 10 lít cát có khối lượng 15 kg. Tính thể tích của 1 tấn cát. Câu 11. Có một vật làm bằng kim loại, khi treo vật đó vào một lực kế và nhúng chìm trong một bình tràn đựng nước thì lực kế chỉ 8,5 N đồng thời lượng nước tràn ra có thể tích 0,5 lít. Hỏi vật đó có khối lượng là bao nhiêu và làm bằng chất gì? Cho khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3. Câu 12. Cho khối lượng riêng của nhôm, sắt, chì, đá lần lượt là 2700 kg/m3, 7800 kg/m3, 11300 kg/m3, 2600 kg/m3. Một khối đồng chất có thể tích 300 cm3, nặng 810g đó là khối. Câu 13. Hãy tính thể tích V, khối lượng m, khối lượng riêng D của một vật rắn biết rằng: khi thả nó vào một bình đầy nước thì khối lượng của cả bình tăng thêm là m1 = 21,75 gam, còn khi thả nó vào một bình đầy dầu thì khối lượng của cả bình tăng thêm là m2 = 51,75 gam (Trong 3 cả hai trường hợp vật đều chìm hoàn toàn). Cho biết khối lượng riêng của nước là D1= 1g/cm , 3 của dầu là D2 = 0,9g/cm . Câu 14: Biết 10 lít cát có khối lượng 15 kg. a) Tính thể tích của 2 tấn cát. b) Tính trọng lượng của một đống cát 6m3 Câu 15: Một mẩu hợp kim thiếc – Chì có khối lượng m = 664g, khối lượng riêng D = 8,3g/cm3. Hãy xác định khối lượng của thiếc và chì trong hợp kim. Biết khối lượng riêng của thiếc là D1= 3 3 7300kg/m , của chì là D2 = 11300kg/m và coi rằng thể tích của hợp kim bằng tổng thể tích các kim loại thành phần. Câu 16: Một thỏi nhôm đặc hình trụ cao 20cm, bán kính đáy 2cm. Tính khối lượng của thỏi nhôm? Biết khối lượng riêng của nhôm là 2,7g/ cm3 Một vật khác có kích thước đúng bằng thỏi nhôm được treo vào một lực kế, lực kế chỉ 19,6N. Tính khối lượng riêng của vật liệu dùng làm vật đó? Câu 17: Lấy 2 lít một chất lỏng nào đó pha trộn với 3 lít nước được một hỗn hợp có khối lượng riêng là 900 kg/m3. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3. Tìm khối lượng riêng của chất lỏng đó. Câu 18: Biết ở 00C, thì 0,5 kg không khí chiếm thể tích 385 lít. ở 300C, 1 kg không khí chiếm thể tích 855 lít. a) Tính khối lượng riêng cảa không khí ở hai nhiệt độ trên? b) Tính trọng lượng riêng cảa không khí ở hai nhiệt độ trên?
7. c) Nếu trong một phòng có hai loại không khí trên thì không khí nào nằm ở dưới? Giải thích tại sao khi vào phòng thường thấy lạnh chân? Câu 19: Một chiếc xe tải dùng để vận chuyển gỗ trong rừng có khối lượng là 15 tấn xe chở 3 khúc gỗ hình trụ đều, mỗi khúc dài 10m đường kính 0,8m.Tính khối lượng của xe khi chở gỗ. Biết rằng khối lượng riêng của gỗ là 700 kg/m3. Câu 20: Một trường học có một bể chứa nước có các kích thước ngoài dài 3,5m, rộng 2,3m, cao 1m, thành bể dày 15cm, đáy bể dày 8cm, khối lượng riêng của vật liệu xây bể là 2g/cm3. a) Tính trọng lượng của bể khi chưa có nước. b) Tính khối lượng của bể khi chứa nước tới 2/3 độ sâu của nó. Biết nước có khối lượng riêng là 1000kg/m 3 . Câu 21: Một hòn gạch 2 lỗ có khối lượng 1,6kg. Hòn gạch có thể tích 1.200cm3. Mỗi lỗ có thể tích 192 cm3. Tính khối lượng riêng và trọng lượng riêng của gạch. Câu 22: Một khối hình hộp chữ nhật có canh a=10cm, b =25cm ,c=20cm . 1. Tính thể tích hình hộp chữ nhật đó ? 2. hình chữ nhật làm bắng sắt. tính khối lượng của khối hình hộp đó.biết khối lượng riêng của sắt là 7800kg/m3. 3. Bây giờ người ta khoét một lỗ trên hình hộp chữ nhật có thể tích 2dm3 , rồi nhét đầy vào đó một chất khối lượng riêng 2000kg/m3. Tính khối lượng riêng của khối hình hộp lúc này . Câu 23: Một mẩu hợp kim thiếc - Chì có khối lượng m = 664g, khối lượng riêng D = 8,3g/cm3. Hãy xác định khối lượng của thiếc và chì trong hợp kim. Biết khối lượng riêng của 3 3 thiếc là D1= 7300kg/m , của chì là D2 = 11300kg/m và coi rằng thể tích của hợp kim bằng tổng thể tích các kim loại thành phần. Câu 24: Đổ 1 lít nước vào 0,5 lít rượu rồi khuấy đều ta thấy thể tích của hỗn hợp giảm 0,4% thể tích tổng cộng của các chất thành phần. Tính khối lượng riêng của hỗn hợp biết khối 3 3 lượng riêng của nước và rượu lần lượt là D1 = 1000kg/m ; D2 = 800kg/m . Câu 25: Có năm thùng mì tôm, trong đó có một thùng bị ẩm cho nên mỗi gói nặng thêm 5g. Hỏi với một lần cân làm thế nào để phát hiện ra thùng mì bị ẩm đó. Biết khối lượng của một gói mì còn phẩm chất nặng 75g. Câu 26: Một vật được treo vào lực kế, nếu nhúng vật chìm trong nước thì lực kế chỉ 9N, nhưng nếu nhúng chìm vật trong dầu thì lực kế chỉ 10N. Hãy tìm thể tích và khối lượng của nó. Biết trọng lượng riêng của nước và dầu lần lượt là 10000N/m3 và 8000N/m3.
8. Câu 27: Có một vật làm bằng kim loại, Khi treo vật đó vào một lực kế và nhúng chìm trong một bình tràn đựng nước thì lực kế chỉ 8,5N , đồng thời lượng nước tràn ra có thể tích 0,5 lít. Hỏi vật đó có khối lượng là bao nhiêu và làm bằng chất gì? Cho trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3. Câu 28: Thả một vật không thấm nước vào nước thì 3/5 thể tích của nó bị chìm. a) Hỏi khi thả vào trong dầu thì bao nhiêu phần thể tích của vật sẽ bị chìm? Cho khối lượng riêng của dầu và nước lần lượt là 800kg/m3 và 1000kg/m3. b) Trọng lượng của vật là bao nhiêu? Biết vật đó có dạng hình hộp và chiều dài mỗi cạnh là 20cm. Câu 29: Khi sửa chữa đáy một chiếc xà lan (cái thùng kim loại hình hộp chữ nhật), người ta dán vào dưới đáy một lớp chất dẻo bề dày a = 3cm. Sửa xong, độ cao phần nổi trên nước giảm một đoạn h = 1,8cm. Xác định khối lượng riêng của chất dẻo. Cho khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Câu 30: Hai quả cầu đặc, mỗi quả có thể tích 100cm3, được nối với nhau bằng sợi dây nhẹ không co giãn và được thả vào trong nước hình vẽ. Khối lượng quả cầu dưới lớn gấp 4 lần khối lượng quả cầu trên. Khi cân bằng thì 1/2 thể tích quả cầu trên bị ngập trong nước. Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Tính: Khối lượng riêng của các quả cầu. Lực căng của sợi dây. III. BÀI TẬP VẼ MẠCH ĐIỆN Bài 1: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm 1 bóng đèn; 1 công tắc K; 1pin; dùng mũi tên chỉ chiều dòng điện quy ước khi K đóng. Nếu đổi cực của pin thì đèn có sáng không, chiều dòng điện khi đó như thế nào? Bài 2: Vẽ sơ đồ mạch điện và biểu diễn chiều dòng điện trong mạch điện: Nguồn gồm 2 pin mắc nối tiếp, một công tắc, một bóng đèn. Bài 3: Vẽ sơ đồ mạch điện: Nguồn gồm 2 pin mắc nối tiếp, hai bóng đèn có thể bật tắt riêng biệt. Bài 4: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm: nguồn điện (2 pin); khóa đóng, 2 bóng đèn nối tiếp và dây dẫn. Dùng mũi tên chỉ chiều dòng điện trong sơ đồ mạch. Bài 5: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm: 3 pin, 1 khoá K, 1 đèn. Biểu diễn chiều dòng điện trong mạch điện trên.
9. Bài 6: Vẽ sơ đồ thiết kế mạch điện dùng cho hai anh em cùng ngồi học trong một phòng có hai bàn riêng biệt gồm một công tắc điều khiển hai bóng đèn giống nhau có hiệu điện thế định mức là 110V vào nguồn điện 220V ? Bài 7: Một mạch điện gồm: Một nguồn điện, một công tắc chung cho hai bóng đèn mắc song song. Vẽ sơ đồ của mạch điện, xác định chiều dòng điện ? Bài 8: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm một nguồn điện, hai đèn, hai khóa K sao cho: Đóng K1: cả hai đèn cùng sáng Đóng cả hai khóa: chỉ 1 đèn sáng. Bài 9: Hãy vẽ một mạch điện gồm 1 nguồn, hai đèn, ba khóa K sao cho: K1 đóng thì đèn Đ1 sáng. K2 đóng thì đèn Đ2 sáng. K3 đóng thì cả hai đèn đều tắt. Bài 10: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm 1 nguồn điện, một đèn, một chuông, hai công tắc với yêu cầu sau: Đóng K1 thì đèn sáng Đóng K2 chuông kêu Đóng cả hai khóa thì đèn sáng và chuông kêu. Bài 11: Vẽ một sơ đồ mạch điện gồm một nguồn điện, hai bóng đèn, khóa 2 K1 và K2 sao cho: Đóng K1: hai đèn cùng sáng Đóng K2: một đèn sáng Đóng K1 và K2: một đèn sáng. Bài 12: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm 1 bóng đèn, 1 công tắc K, 1 pin, dùng mũi tên chỉ chiều dòng điện quy ước khi K đóng. Bài 13: Em hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm có 2 bóng đèn: Đ1 và Đ2, nguồn điện, 2 khóa k: K1 và K2, dây dẫn nối vừa đủ. Biết: - khi K1 và K2 đều đóng thì cả 2 đèn đều tắt. - khi K1 đóng và K2 mở, thì Đ1 tắt Đ2 sáng. - khi K1 mở và K2 đóng thì Đ1 sáng Đ2 tắt. Bài 14: Cho các dụng cụ điện gồm 1 nguồn điện 2 pin, 1 bóng đèn, 1 công tắc. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện kín với công tắc đóng.
10. Bài 15: Cho các dụng cụ điện gồm 1 nguồn điện 2 pin, 1 bóng đèn, 1 công tắc. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm những dung cụ điện như trên và mắc thêm 1 ampe kế đo cường độ dòng điện chạy trong mạch điện. Bài 16: Cho các dụng cụ điện gồm 1 nguồn điện 2 pin, 1 bóng đèn, 1 công tắc, 1 ampe kế. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm những dụng cụ điện như trên và mắc thêm 1 vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn. Bài 17: Một mạch điện gồm: Một nguồn điện, một công tắc chung cho hai bóng đèn mắc nối tiếp. Vẽ sơ đồ của mạch điện, xác định chiều dòng điện? Bài 18: Xét mạch điện kín với các dây dẫn bằng nhôm. Chiều dịch chuyển có hướng của các êlectron trong câu trên là chiều nào? cùng chiều hay ngược chiều với quy ước của dòng điện? Bài 19: Mắc song song 2 bóng đèn vào một nguồn điện thì thấy chúng sáng bình thường. Hãy vẽ sơ đồ của mạch điện đó. Bài 20: Cho nguồn 2 pin, 2 bóng đèn giống nhau, 1 ampe kế, 1 khóa K và một số dây dẫn. Khi khóa K đóng đèn sáng bình thường. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện trong trường hợp 2 đèn mắc nối tiếp và ampe kế đo cường độ dòng điện trong mạch. IV. BÀI TẬP VẼ LẠI SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN 1. Một số loại sơ đồ mạch điện 2. Vẽ lại sơ đồ mạch điện
11. V. ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP - Đoạn mạch mắc nối tiếp là đoạn mạch trong đó giữa các thiết bị điện chỉ có duy nhất một điểm nối chung. - Xét đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp được biểu diễn như hình 1 (Ampe kế và Vôn kế là lí tưởng): - Trong đó: + R1, R2,..., Rn là các điện trở; + UAB là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch; + U1, U2,..., Un lần lượt là hiệu điện thế trên mỗi điện trở; + I1, I2,..., In lần lượt là cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở; + IAB là cường độ dòng điện qua mạch chính. - Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng cường độ dòng điện chạy qua từng điện trở: IAB=I1=I2=...... =In - Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp bằng tổng các hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần: UAB=U1+U2......+Un VI. ĐOẠN MẠCH SONG SONG - Đoạn mạch mắc song song là đoạn mạch trong đó giữa các thiết bị điện có hai điểm nối chung (điểm đầu và điểm cuối của đoạn mạch rẽ).
12. - Đoạn mạch gồm n điện trở mắc song song được biểu diễn như hình 2: Trong đó: + R1,R2,..., Rn là các điện trở; + UAB là hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch; + I1, I2,..., In lần lượt là cường độ dòng điện qua mỗi điện trở; + IAB là cường độ dòng điện qua mạch chính. - Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy trong các đoạn mạch rẽ: IAB=I1+I2......+In - Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch gồm các điện trở mắc song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: UAB=U1=U2......=Un VII. ĐOẠN MẠCH HỖN HỢP - Đoạn mạch hỗn hợp là đoạn mạch gồm các đoạn mạch mắc nối tiếp, song song lẫn nhau. - Đoạn mạch hỗn hợp gồm loại đoạn mạch hỗn hợp tường minh và đoạn mạch hỗn hợp không tường minh. - Đoạn mạch hỗn hợp tường minh là loại đoạn mạch có thể thấy rõ đoạn mạch nối tiếp và song song. Ví dụ một số mạch hỗn hợp tường minh đơn giản như hình vẽ: + Mạch gồm R1 nt (R2//R3) + Mạch gồm: (R1 nt R2)//(R3 nt R4) + Mạch gồm: R1 nt {(R2 nt R3) // R4}