Đề cương ôn thi học sinh giỏi môn Vật lý Lớp 9

ĐỀ CƯƠNG ÔN THI HỌC SINH GIỎI
I. GIỚI THIỆU CẤU TRÚC ĐỀ THI:
	- Đề thi gồm có 05 phần: (20 điểm)
	+ Cơ học: 3 điểm.
	+ Áp suất chất khí, lỏng, rắn: 3 điểm.
	+ Nhiệt học (kết hợp với phần điện): 4 điểm.
	+ Quang học: 5 điểm.
	+ Điện học: 5 điểm.
	- Mỗi phần có thể cho thêm câu hỏi định tính tối đa 20%.
II. NỘI DUNG:
1. Phần cơ học:
	a. Chuyển động cơ học: (Bài tập trong sách bài tập nâng cao lớp 8).
	Vận tốc chuyển động đều, không đều, quãng đường và thời gian. 
	b. Các máy cơ đơn giản: (Kết hợp nhiều máy cơ đơn giản nhưng không phức tạp quá).
	- Ròng rọc, đòn bẩy, mặt phẳng nghiêng.
	- Công, công suất, hiệu suất.
	- Định luật về công, bảo toàn công, sự chuyển hóa năng lượng.
2. Phần áp suất của chất khí, lỏng, rắn: (BT tương đương trong sách BT nâng cao Vật lý 8, nên cho BT định tính).
	- Áp suất của chất lỏng.
	- Bình thông nhau, máy dùng chất lỏng.
	- Định luật Paxcan, áp suất khí quyển.
	- Lực đẩy Acsimet, sự nổi của vật.
3. Phần nhiệt học: (Kết hợp nhiệt với điện, trao đổi chất có 2 chất tham gia).
	a. Sự truyền nhiệt:
	- Công thức tính Q, QTV, QTR.
	- Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu, hiệu suất động cơ nhiệt.
	b. Sự chuyển thể của các chất: (Nên đưa phần giải thích vì sao chất lỏng bay hơi ở bất kỳ nhiệt độ nào).
	- Sự nóng chảy, sự đông đặc.
	- Sự hóa hơi, sự ngưng tụ.
4. Phần quang học:
	a. Gương phẳng: (ghép 2 gương phẳng, xoay gương, di chuyển gương)
	- Định luật truyền thẳng của ánh sáng.
	- Định luật phản xạ ánh sáng.
	- Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng.
	- Thị trường của gương phẳng.
	b. Thấu kính hội tụ, phân kỳ: (Vật vuông góc, không vuông góc với trục chính, BT giải theo 2 cách: Công thức có giải trình, tam giác đồng dạng)
	- Sự khúc xạ ánh sáng.
	- Sự tạo ảnh qua thấu kính.
5. Phần điện học: (Ghép từ 3 điện trở trở lên, mạch cầu cân bằng, đưa vào giải phương trình)
	- Sơ đồ mạch điện.
	- Cường độ dòng điện, hiệu điện thế.
	- Công thức tính điện trở, biến trở.
	- Định luật Ôm cho đoạn mạch có một hoặc nhiều điện trở, biến trở, bóng đèn, ampe kế, vôn kế, khóa,  mắc nối tiếp, song song, hỗn hợp.
	- Điện năng, công, công suất, nhiệt lượng.
	- Tính điện trở tương đương của đoạn mạch có nối tắt.
	- Tìm cách ghép điện trở (tìm số điện trở) khi biết điện trở tương đương.
III. HỆ THỐNG CÔNG THỨC VẬT LÝ: 
1. Vận tốc: 	
Trong đó: 
+ s: độ dài quãng đường đi được (m)
	+ t: thời gian vật đi hết quãng đường (s)
	+ v: vận tốc (m/s)
2. Áp suất chất rắn:	
Trong đó:
	+ F: áp lực tác dụng lên mặt bị ép (N)
	+ S: diện tích bị ép (m2)
	+ p: áp suất (Pa hoặc N/m2)
3. Áp suất chất lỏng:
	a. 	p = d.h
Trong đó:
	+ d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
	+ h: độ sâu so với mặt thoáng của chất lỏng (m)
	+ p: áp suất (Pa).
	b. 	p = p0 + d.h
Trong đó: 
	+ p0: áp suất khí quyển tại mặt thoáng chất lỏng;
	+ p: áp suất tại điểm cần tính.
4. Áp suất khí quyển:
	1 atmôtphe = 76cmHg = 101300 Pa
5. Lực đẩy Acsimet: 	
	F = d.V
Trong đó:
	+ d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
	+ V: phần thể tích của chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3)
	+ F: lực đẩy Acsimet (N)
6. Công thức tính công:
	A = F.s
	+ F: lực tác dụng (N)
	+ s: quãng đường mà vật di chuyển được (m)
	+ A: công cơ học (J hoặc N.m)
7. Đinh luật về công: 
	Không có một máy cơ đơn giản nào cho lợi về công, được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại.
8. Hiệu suất của các máy cơ đơn giản:
Trong đó:
	+ A1: công có ích (J)
	+ A2: công toàn phần (J)
	+ H: Hiệu suất (%)
9. Công suất:
Trong đó:
	+ A: công thực hiện (J)
	+ t: thời gian để thực hiện công (s)
	+ P: công suất (W)
10. Công thức tính nhiệt lượng:
	Q = m.c.(t2 – t1)
Trong đó:
	+ m: khối lượng của vật (Kg)
	+ c: nhiệt dung riêng (J/Kg.K)
	+ t2: nhiệt độ cảu vật lúc sau (oC)
	+ t1: nhiệt độ của vật lúc đầu (oC)
	+ Q: nhiệt lượng vật thu vào (J)
11. Phương trình cân bằng nhiệt:
	QTR = QTV
	QTV = m.c.(t2 – t1)
	QTR = m.c.(t1 – t2)
12. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu:
	Q = q.m
Trong đó:
	+ m: khối lượng của chất rắn (Kg)
	+ q: năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/Kg)
	+ Q: nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn (J)
13. Sự nóng chảy, sự đông đặc:
	Q = 
Trong đó:
	+ : nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn (J/Kg)
	+ m: khối lượng của chất rắn (Kg)
	+ Q: nhiệt lượng thu vào khi nóng chảy hoặc tỏa ra khi đông đặc (J)
14. Sự hóa hơi, sự ngưng tụ:
	Q = L.m
Trong đó:
	+ L: nhiệt hóa hơi riêng của chất lỏng (J/kg)
	+ m: khối lượng của chất lỏng hóa hơi (kg)
	+ Q: nhiệt lượng thu vào khi hóa hơi hoặc tỏa ra khi ngưng tụ (J)
15. Hiệu suất của động cơ nhiệt:
	.100%
	+ A: công có ích (J)
	+ Q: năng lượng do nguyên liệu cháy tỏa ra (J)
	+ H: hiệu suất của động cơ nhiệt (%)
IV. BÀI TẬP:
Bài 1: Một người đia xe đạp với vận tốc 14,4km/h trên một đoạn đường song hành với đường sắt. Một đoàn tàu dai 120m chạy vượt qua người đó mất 6 giây kể từ lúc đầu tàu gặp người đó. Tính vận tốc của tàu.
Bài 2: Một động tử xuất phát từ A chuển động thẳng đều về B cách A 120m với vận tốc 8m/s. Cùng lúc đó, một động tử khác chuyển động thẳng đều từ B về A. Sau 10s hai động tử gặp nhau. Tính vận tốc của động tử thứ hai và vị trí hai động tử gặp nhau.
Bài 3: Cùng một lúc có hai xe xuất phát từ hai điểm A và B cách nhau 60km, chúng chuyển động cùng chiều từ A đến B. 
Xe thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc v1 = 30km/h, xe thứ hai khởi hành từ B với vận tốc v2 = 40km/h (cả hai xe đều chuyển động thẳng đều)
Tính khoảng cách giữa hai xe sau 1 giờ kể từ lúc xuất phát.
Sau khi xuất phát được một giờ 30 phút, xe thứ nhất đột ngột tăng tốc và đạt đến vận tốc v1’ = 50km/h. Hãy xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.
Bài 4: Tại hai đầu A và B của đoạn đường dài 5km có hai người khởi hành cùng một lúc chạy ngược chiều nhau với vận tốc 12km/h và 8km/h. Một con chó cùng xuất phát và chạy cùng chiều với người A với vận tốc 16km/h. Trên đường nó gặp người B thì lập tức quay lại và khi gặp người A thì lập tức quay lại và cứ chạy đi chạy lại như thế cho đến khi cả 3 cùng gặp nhau.
Tính tổng đoạn đường mà con chó đã chạy?
Chỗ gặp nhau của hai người cách A bao nhiêu?
Bài 5: Hai xe chuyển động thẳng đều từ A đến B cách nhau 60km. Xe thứ nhất có vận tốc v1 = 15km/h và đi liên tục không nghỉ. Xe thứ hai khởi hành sớm hơn 1 giờ nhưng dọc đường phải ngưng 2 giờ. Hỏi xe thứ hai phải có vận tốc bằng bao nhiêu để tới B cùng một lúc với xe thứ nhất.
Bài 6: Một người đứng cách một đường thẳng một khoảng h = 50m. Ở trên đường đó có một ô tô đang chạy lại gần anh ta với vận tốc v1 = 10m/s. Khi người ấy thấy ô tô còn cách mình 130m thì bắt đầu chạy ra đường đón ô tô theo hướng vuôn góc với mặt đường. Hỏi người ấy chạy với vận tốc bao nhiêu để có thể gặp được ô tô?
Bài 7: Lúc 7 giờ một người đi xe đạp đuổi theo một người đi bộ cách anh ta 10km. Cả hai chuyển động đều với vận tốc 12km/h và 4km/h. Tìm vị trí và thời gian người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ.
Bài 8: Một người đang ngồi trên xe tải chuyển động đều với vận tốc 18km/h thì thấy một xe du lịch ở cách xa mình 300m và chuyển động ngược chiều. Sau 20 giây hai xe gặp nhau.
Tính vận tốc của xe du lịch so với đường?
40 giây sau khi gặp nhau, hai xe cách nhau bao nhiêu?
Bài 9: Một người đứng cách đường một khoảng cách h = 100m, ở trên đường có một ôtô đang tiến lại với vận tốc v1 = 20m/s. Khi người ấy thấy ô tô còn cách mình 260m thì bắt đầu ra đường để đón ô tô theo hướng vuông góc với mặt đường. Hỏi người ấy phảo đi với vận tốc bao nhiêu để có thể gặp được ôtô?
Bài 10: Hai xe khởi hành từ A chạy về B, xe thứ nhất chạy với vận tốc 18km/h, xe thứ hai khởi hành sau xe thứ nhất 10 phút. Sau 20 phút hai xe gặp nhau. Tính vận tốc cảu xe thứ hai và vị trí hai xe gặp nhau.
Bài 11: Một khách sạn cao 6 tầng, mỗi tầng cao 3,5m, sử dụng một thang máy đưa người đi lên đi xuống. Mỗi thang máy chở tối đa 8 người, khối lượng trung bình của một người là 50kg và thời gian để đi lên một tầng là 20 giây.
Nếu chở đủ số người tối đa và đi từ tầng 1 lên tầng 6 thì thang máy thực hiện được một công là bao nhiêu?
Công suất của động cơ thang máy tối thiểu là bao nhiêu?
Bài 12: Một toàn nhà cao 10 tầng, mỗi tầng cao 3,4m, có một tháng máy chở tối đa 20 người, mỗi người có khối lượng trung bình 50kg. Mỗi chuyến lên tầng 10, nếu không dừng ở các tầng khác, mất một phút.
Công suất tối thiểu của động cơ thang máy phải là bao nhiêu?
Để đảm bảo an toàn, người ta dùng một động cơ có công suất lớn gấp đôi mức tối thiểu trên. Biết rằng, giá 1kWh điện là 800 đồng. Hỏi chi phí mỗi lần lên thang máy là bao nhiêu?
Bài 13: Một vận động viên bắn súng bắn một phát đạn vào bia cách chỗ người đó đứng là 510m. Thời gian từ lúc bắn đến lúc người đó nghe thấy tiếng đạn nổ là 2s. Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s. Tính thời gian từ lúc bắn đến lúc đạn trúng bia và vận tốc của viên đạn?
Bài 14: Lúc 7 giờ hai ô tô cùng khởi hành từ hai điểm A và B cách nhau 96km và đi ngược chiều nhau. Vận tốc của xe đi từ A là 36km/h, của xe đi từ B là 28km/h.
Tìm khoảng cách giữa hai xe lúc 8 giờ.
Xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau (giải bằng cách lập phương trình chuyển động).
Bài 15: Treo hai viên bi đặc, một bằng sắt, một bằng nhôm có thể tích như nhau và bằng v1 = v2 = 10cm3, vào hai phần của một chiếc thước nhẹ được treo sẵn tại điểm chính giữa O, sao cho điểm treo O2 của viên bi nhôm cách viên bi sắt một khoảng l2 = 52cm. Hãy xác định khoảng cách l1 từ điểm treo viên bi sắt (O2) đến O để thước cân bằng nằm ngang. Biết khối lượng riêng của sắt D = 7,8g/cm3; của nhôm D2 = 2,7g/cm3.
Bài 16: Một vật có khối lượng m = 250kg cần đưa lên độ cao h = 1,6m nhờ một lực đẩy bằng 800N. Hỏi nếu dùng mặt phẳng nghiêng, thì chiều dài của nó phải là bao nhiêu? Xét hai trường hợp:
Bỏ qua lực ma sát.
Lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng bằng 300N.
Bài 17: Người ta dùng hệ hai ròng rọc để trục một vật côt bằng đồng có trọng lượng P = 5340N từ đáy hồ sâu h = 10m. Hãy tính:
1. Lực kéo khi:
	a. Tượng đã ở trên mặt nước.
	b. Tượng còn nằm chìm hoàn toàn trong nước.
2. Tính công tổng cộng của lực kéo tượng từ đáy hồ lên phía trên mặt nước h = 4m. Biết trọng lượng riêng của đồng là 89.000N/m3, của nước là 10.000N/m3. Bỏ qua trọng lượng riêng của ròng rọc và bỏ qua kích thước của tượng so với khoảng H và h.
Bài 18: Một học sinh làm thí nghiệm mắc lực kế vào một khối gỗ có trọng lượng 6N và kéo nó chuyển động đều trên mặt phẳng nghiêng có chiều dài 1,2m, cao 0,5m, lực kế chỉ 0,4N.
Hãy xác định lực ma sát giữa khối gỗ và mặt phẳng nghiêng.
Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng.
Bài 18: Tính lượng dầu cần để đun sối 2 lít nước ở 200C