Bài tập phần Quang (Vật lí 9)

Nội dung text: Bài tập phần Quang (Vật lí 9)

1. BUỔI 8 BÀI TẬP PHẦN QUANG Bài tập 1. Một điểm sỏng đặt cỏch màn 1 khoảng 2m, giữa điểm sỏng và màn ngưười ta đặt 1 đĩa chắn sỏng hỡnh trũn sao cho đĩa song song với màn và điểm sỏng nằm trờn trục đi qua tõm và vuụng gúc với đĩa. a) Tỡm đường kớnh của búng đen in trờn màn biết đường kớnh của đĩa d = 20cm và đĩa cỏch điểm sỏng 50 cm. b) Cần di chuyển đĩa theo phương vuụng gúc với màn một đoạn bao nhiờu, theo chiều nào để đường kớnh búng đen giảm đi một nửa? a) Gọi AB, A’B’ lần lượt là đường kính của đĩa và của bóng đen. Theo định lý Talet ta có: AB SI AB.SI' 20.200 A'B' 80cm A'B' SI' SI 50 b) Gọi A2, B2 lần lượt là trung điểm của I’A’ và I’B’. Để đường kính bóng đen giảm đi một nửa(tức là A2B2) thì đĩa AB phải nằm ở vị trí A1B1. Vì vậy đĩa AB phải dịch chuyển về phía màn . Theo định lý Talet ta có : A1B1 SI1 A1B1 20 SI1 .SI' .200 100cm A2B2 SI' A2B2 40 Vậy cần dịch chuyển đĩa một đoạn II1 = SI1 –SI = 100-50 = 50 cm
2. Bài tập 2. Ngưười ta dự định mắc 4 bóng đèn tròn ở 4 góc của một trần nhà hỡnh vuông, mỗi cạnh 4 m và một quạt trần ở đúng giữa trần nhà, quạt trần có sải cánh là 0,8 m (khoảng cách từ trục đến đầu cánh), biết trần nhà cao 3,2 m tính từ mặt sàn. Hãy tính toán thiết kế cách treo quạt trần để khi quạt quay, không có điểm nào trên mặt sàn loang loáng. Để khi quạt quay, không một điểm nào trên sàn sáng loang loáng thì bóng của đầu mút cánh quạt chỉ in trên tường và tối đa là đến chân tường C,D vì nhà hình hộp vuông, ta chỉ xét trường hợp cho một bóng, còn lại là tương tự. Gọi L là đường chéo của trần nhà thì L = 4 2 = 5,7 m Khoảng cách từ bóng đèn đến góc chân tường đối diện: 2 2 2 2 S1D = H L = (3,2) (4 2) =6,5 m T là điểm treo quạt, O là tâm quay của quạt A,B là các đầu mút khi cánh quạt quay. Xét S1IS3 ta có H 3,2 2R. 2.0,8. AB OI AB OI IT 2 2 0,45m S1S3 IT S1S3 L 5,7 Khoảng cách từ quạt đến điểm treo: OT = IT –OI = 1,6 –0,45 = 1,15 m Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa là 1,15 m.
3. Bài tập 3. Cho 2 gương phẳng M và N có hợp với nhau một góc và có mặt phản xạ hướng vào nhau. A, B là hai điểm nằm trong khoảng 2 gương. Hãy trình bày cách vẽ đường đi của tia sáng từ A phản xạ lần lượt trên 2 gương M, N rồi truyền đến B trong các trường hợp sau: a) là góc nhọn b) lầ góc tù c) Nêu điều kiện để phép vẽ thực hiện được. a, b) Gọi A’ là ảnh của A qua M, B’ là ảnh của B qua N. Tia phản xạ từ I qua (M) phải có đường kéo dài đi qua A’. Để tia phản xạ qua (N) ở J đi qua điểm B thì tia tới tại J phải có đường kéo dài đi qua B’. Từ đó trong cả hai trường hợp của ta có cách vẽ sau: - Dựng ảnh A’ của A qua (M) (A’ đối xứng A qua (M) - Dựng ảnh B’ của B qua (N) (B’ đối xứng B qua (N) - Nối A’B’ cắt (M) và (N) lần lượt tại I và J - Tia A IJB là tia cần vẽ.
4. c) Đối với hai điểm A, B cho trước. Bài toán chỉ vẽ được khi A’B’ cắt cả hai gương (M) và(N) A’ (Chú ý: Đối với bài toán dạng này ta còn có cách vẽ khác là: I A - Dựng ảnh A’ của A qua (M) B - Dựng ảnh A’’ của A’ qua (N) - Nối A’’B cắt (N) tại J O J - Nối JA’ cắt (M) tại I - Tia AIJB là tia cần vẽ. A’’ ĐỀ SỐ 3 Bài 1:(4 điểm): Lúc 7h một người đi xe đạp đuổi theo một người đi bộ cách anh ta 10 km. cả hai chuyển động đều với các vận tốc 12 km/h và 4 km/h Tìm vị trí và thời gian người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ? Bài 2:(5 điểm): Một khối gỗ hỡnh trụ nặng 3kg cú diện tớch đỏy là 200cm2 được thả nổi thẳng đứng trong nước. Biết khối lượng riờng của nước và gỗ lần lượt là 1000 kg/m3 và 600 kg/m3. a.Tớnh chiều cao phần gỗ chỡm trong nước. b.Tớnh chiều cao phần gỗ nổi trong nước. c.Muốn giữ khối gỗ chỡm hoàn toàn và đứng yờn trong nước thỡ cần tỏc dụng một lực cú cường độ bằng bao nhiờu? Bài 3: (4,5 điểm) Thả một khối gỗ lập phương cú cạnh a = 20cm, trọng lượng 3 riờng d = 9000N/m vào chậu đựng chất lỏng cú trọng lượng riờng d1 = 12000 N/m3. 1) Tỡm chiều cao của khối gỗ chỡm trong chất lỏng d1. 3 2) Đổ nhẹ vào chậu của chất lỏng cú khối lượng riờng d2 = 8000 N/m sao cho chỳng khụng hoà lẫn vào nhau. Tỡm phần gỗ ngập trong chất lỏng d1 (khối gỗ nằm hoàn toàn trong 2 chất lỏng). Bài 4: (4,5 điểm) Một người cao 1,6m đứng đối diện với một gương phẳng hỡnh chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đú cỏch đỉnh đầu 10 cm . a) Mộp dưới của gương cỏch mặt đất ớt nhất bao nhiờu để người đú thấy ảnh của chõn trong gương ? b) Tỡm chiều cao tối thiểu của gương để người đú nhỡn thấy toàn thể ảnh của mỡnh trong gương. c) Cỏc kết quả trờn cú phụ thuộc vào khoảng cỏch từ người đú tới gương khụng ? vỡ sao ? Bài 5: (2 điểm) Hãy xác định trọng lượng riêng của 1 chất lỏng với dụng cụ: một lực kế, một chậu nước và một vật nặng. Nêu các bước tiến hành và giải thích. Hết
5. ĐỀ SỐ 4 Cõu1 : Từ thành phố A đến thành phố B cỏch nhau 60km, vào lỳc 12h một xe đạp xuất phỏt với vận tốc khụng đổi 10km/h. Một ụtụ xuất phỏt từ B đi tới A cũng với vận tốc khụng đổi bằng 30km/h. Họ gặp nhau tại chỗ cỏch đều A và B. Hỏi hai xe cỏch nhau bao nhiờu vào lỳc 14h và 16h ? Cõu2 : Một chỳ bỳp bờ được chế tạo bằng hai loại gỗ. Đầu của nú làm bằng gỗ sồi cú 3 khối lượng riờng ρ 1= 690kg/m và phần thõn thể cũn lại của nú làm bằng gỗ thụng. Biết khối lượng phần đầu bằng 1/3 khối lượng của nú , trong khi đú thể tớch chỉ bằng 1/4, Tỡm khối lượng riờng ρ2 của gỗ thụng ? Cõu3 : Người ta dựng hệ thống rũng rọc để trục một vật cổ bằng đồng cú trọng lượng P = 5340N từ đỏy hồ sõu H = 10m lờn (hỡnh 1). Hóy tớnh: 1) Lực kộo khi: a. Tượng ở phớa trờn mặt nước. b. Tượng chỡm hoàn toàn dưới nước. 2) Tớnh cụng tổng cộng của lực kộo tượng từ đỏy hồ lờn phớa trờn mặt nước h = 4m. Biết trọng lượng riờng của đồng và của nước lần lượt là 89000N/m3, Hỡnh 1 10000N/m3. Bỏ qua trọng lượng của cỏc rũng rọc. Cõu4 : Một người cú chiều cao AB đứng gần cột điện CD . Trờn đỉnh cột cú một búng đốn nhỏ . Búng người đú cú chiều dài AB’ ( hỡnh vẽ ). 1. Nếu người đú bước ra xa cột thờm c= 1,5m , thỡ búng dài thờm d=0,5m . Hỏi nếu lỳc ban đầu người đú đi vào gần thờm e= 1m , thỡ búng ngắn đi bao nhiờu ? h 2. Chiều cao cột điện H= 6,4m . Hóy tớnh chiều cao h của người ? Cõu 5: S Bỡnh thụng nhau gồm hai nhỏnh hỡnh trụ tiết 1 S diện lần lượt là S1, S2 cú chứa nước như hỡnh vẽ. h 2 Trờn mặt nước cú đặt cỏc pittụng mỏng, khối lượng m1, m2 . Mực nước hai nhỏnh chờnh nhau một đoạn h = 10cm. a. Tớnh khối lượng m của quả cõn đặt lờn pittụng lớn để mực nước ở hai nhỏnh ngang nhau. b. Nếu đặt quả cõn sang pittụng nhỏ thỡ mực nước hai nhỏnh lỳc bấy giờ sẽ chờnh nhau một đoạn H bằng bao nhiờu? 3 2 2 Cho khối lượng riờng của nước D = 1000kg/m , S1 = 200cm , S2 = 100cm và bỏ qua ỏp suất khớ quyển. Hết
6. ĐỀ SỐ 5 Cõu 1.(4 điểm) Hai người đi xe mỏy cựng khởi hành từ A đi về B. Người thứ nhất đi nửa quóng đường đầu với vận tốc 40km/h và nửa quóng đường sau với vận tốc 60km/h. Người thứ hai đi với vận tốc 40km/h trong nửa thời gian đầu với vận tốc 60km/h trong nửa thời gian cũn lại. Hỏi ai tới đớch B trước. Cõu 2. (4 điểm) Một khối gỗ hỡnh trụ nặng 3kg cú diện tớch đỏy là 200cm2 được thả nổi thẳng đứng trong nước. Biết khối lượng riờng của nước và gỗ lần lượt là 1000 kg/m3 và 600 kg/m3. a.Tớnh chiều cao phần gỗ chỡm trong nước. b.Tớnh chiều cao phần gỗ nổi trong nước. c.Muốn giữ khối gỗ chỡm hoàn toàn và đứng yờn trong nước thỡ cần tỏc dụng một lực cú cường độ bằng bao nhiờu? Cõu 3. (3 điểm) Khi đưa một vật lờn cao 2,5m bằng mặt phẳng nghiờng người ta phải thực hiện cụng là 3600J. Biết hiệu suất mặt phẳng nghiờng là 0,75, chiều dài mặt phẳng nghiờng là 24m. a. Tớnh trọng lượng của vật b. Tớnh cụng để thắng lực ma sỏt khi kộo vật lờn. c. Tỡm độ lớn của lực ma sỏt đú. Cõu 4. (5 điểm) B Hai gương phẳng giống nhau AB và AC được đặt hợp với S nhau một gúc 600, mặt phản xạ hướng vào nhau (A,B,C tạo thành tam giỏc đều). Một nguồn sỏng điểm S di chuyển trờn cạnh BC. Ta chỉ xột trong mặt phẳng hỡnh vẽ. a. Hóy nờu cỏch vẽ đường đi của tia sỏng phỏt ra từ S, phản xạ lần lượt trờn AB, AC rồi về S. A C b. Hóy tớnh gúc tạo bởi tia tới từ S đến gương AB và tia phản xạ cuối cựng. c. Với vị trớ nào của S trờn BC thỡ tổng đường đi của tia sỏng trong cõu a) là bộ nhất? Cõu 5. (4 điểm) Một bỡnh thụng nhau hỡnh chữ U cú hai nhỏnh chứa nước (khụng đầy) cú 3 2 khối lượng riờng D1 = 1000kg/m . Tiết diện nhỏnh lớn S = 100 cm gấp 2 lần nhỏnh nhỏ. Đổ dầu vào nhỏnh nhỏ sao cho chiều cao cột dầu là H = 10 cm, 3 khối lượng riờng D2 = 800kg/m . a. Tớnh độ chờnh lệch mực nước trong hai nhỏnh, lỳc ấy mực nước ở nhỏnh lớn dõng lờn bao nhiờu, mực nước ở nhỏnh nhỏ hạ xuống bao nhiờu. b. Cần đặt lờn nhỏnh lớn một pittụng cú khối lượng bao nhiờu để mực nước trong hai nhỏnh bằng nhau. Hết