Giải đề HSG L9 (.1Y)

Giải đề thi HSG L9(.1Y), môn vật lý
Bài 1 (2đ): Có ba chiếc xe chuyển động đều trên đoạn thẳng AB dài 200 km. Xe thứ nhất khởi hành từ A lúc 8 giờ sáng để đi về B với vận tốc v1= 20 km/h. Xe thứ hai cũng đi từ A về B khởi hành lúc 9 giờ sáng với vận tốc bằng v2. Xe thứ ba khởi hành từ B lúc 10 giờ sáng để đi về Avới vận tốc bằng v3.
Hãy tính độ lớn của v2, v3, để ba xe cùng đến điểm C một lúc. Biết C cách A 150 km.
Hỏi lúc ba xe gặp nhau đồng hồ chỉ mấy giờ?
A C B

Giải
a. Gọi thời gian xe thứ nhất đi là t1; xe thứ hai là t2; xe thứ hai là t3
+ Thời gian xe thứ nhất đi là: s=v1t1 t1=150/20= 7,5 giờ
+ Thời gian và vận tốc xe thứ hai là: 7,5-1=6,5 giờ v2=150/6,5 23,08km/ giờ.
+ Thời gian và vận tốc xe thứ ba là: 7,5-2=5,5 giờ v3=150/5,5 9,09km/ giờ.
b. Ba xe gặp nhau lúc: 8h +7,5=15,5 giờ.
Bài 2 (2đ): : Một ô tô có khối lượng m=1200kg, có công suất động cơ không đổi. Khi chạy trên một đoạn đường nằm ngang, chiều dài S = 1km với vận tốc không đổi v= 54 km/h thì ô tô tiêu thụ mất V= 0,1 lít xăng. Hỏi ô tô ấy chuyển động đều trên một đoạn đường dốc lên phía trên thì nó chạy với vận tốc là bao nhiêu?
Biết rằng: Cứ đi hết chiều dài l= 200m thì chiều cao của dốc tăng thêm một đoạn h =7 m. Động cơ ô tô có hiệu suất 28%. Khối lượng riêng của xăng là D= 800 kg/m3, năng suất toả nhiệt của xăng là q= 4,5.107 J/kg. Giả thiết lực cản do gió và ma sát tác dụng lên ô tô trong lúc chuyển động là không đổi.
Giải
Cách 1
Tóm tắt và đổi: m=1200kg= 12000N; S=1km=1000m; v=54km/h=15m/s; V=0,1lít=0,1.103m3; H=28%; D=800kg/ m3; q=4,5.107J/kg.
+Nhiệt lượng khi động cơ ô tô tiêu thụ 0,1 lít xăng là:
m=D.V= 800.0,1.10-3=8.10-3=0,08kg
Q = q.m = 4,5.107. 8.10-2= 3600000J
+ Công có ích là: A= Qcó ích=H.Q= 3600000.28%=1008000J
+ Lực ma sát của xe là: A=F.S Fms=A/S=1008000/1000=1008N.
+ Công suất của động cơ là: P=F.v= 1008.15=15120J/s.
+ Theo bài ra thì tỷ số chiều dài trên độ cao là : 200/7 nên suy ra chiều dài 1000m có độ cao 35m.
+ Công thực hiện nếu đưa ô tô lên cao theo chiều thẳng đứng 35 m là:
A=P.h= 12000.35=420000J
+ Gọi lực kéo xe lên dốc khi chưa có ma sát là Fnâng:
Theo công thức F.l=A.h Fnâng= A.h/l= 12000.35/1000=420N (*)
+ Lực của ô tô khi lên dốc là:
Fdốc = Fms+ Fnâng = 1008 +420 = 1428 N
+ Công suất của động cơ không đổi nên vdốc= P/ Fdốc= 1520/142810,588m/s
* Lưu ý: Ngoài ra ta có thể tính: Fnâng= P.sin12000.35