SỞ GD & ĐT QUẢNG NINH TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG ĐỀ ĐỀ NGHỊ TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG NĂM 2015 - MÔN VẬT LÝ 10 Thời gian làm bài: 180 phút Bài (Động học chất điểm) Một bánh xe bán kính R lăn khơng trượt mặt phẳng nằm ngang Một vết bùn bắn khỏi bánh xe từ điểm A (Hình 1) Tìm vận tốc v bánh xe, sau bắn ra, vết bùn lại rơi trở lại điểm bắn ra? Bỏ qua sức cản khơng khí Bài (Động lực học) Một ván nằm ngang có bậc thang độ cao H Trên có khối trụ bán kính R > H chuyển động tự ván tựa vào bậc thang (Hình 2) Tấm ván chuyển động theo phương ngang với gia tốc a Xác định gia tốc lớn hình trụ khơng nhảy lên bậc thang Bỏ qua ma sát A A H×nh R H a H×nh Bài 3: (Các định luật bảo tồn) Con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài l = m, khối lượng m = 500 g, treo vào điểm cố định Kéo lắc khỏi vị trí cân cho dây treo hợp phương thẳng đứng góc 0 = 600 thả nhẹ Khi vật chuyển động đến vị trí dây treo hợp phương thẳng đứng góc = 300 va chạm đàn hồi với mặt phẳng cố định thẳng đứng Bỏ qua ma sát, dây khơng giãn Lấy g = 10m/s2.(Hình 3) a Tìm vận tốc vật lực căng sợi dây trước vật va chạm với mặt phẳng b Tìm độ cao lớn mà vật đạt sau lần va chạm thứ Bài (Nhiệt) Một khí lí tưởng thực chu trình gồm trình đẳng nhiệt 1-2, trình polytropic 2-3 q trình đoạn nhiệt 3-1, q trình đẳng nhiệt xảy nhiệt độ cực đại chu trình Hãy tìm hiệu suất chu trình nhiệt độ giới hạn sai khác q lần Hình Z RB B 0 Bài (Cơ vật rắn) Một đĩa tròn đồng chất, trọng lượng Q, bán kính R quay quanh trục thẳng đứng AB qua tâm đĩa vuông góc với đĩa (Hình vẽ) Trên vành đĩa có chất điểm M có trọng lượng P Đĩa quay quanh trục với vận tốc góc Tại thời điểm chất Q điểm M chuyển động theo vành đĩa với vận tốc tương đối so với đĩa u Tìm vận tốc góc đĩa lúc A ThuVienDeThi.com 0 O u P RA HƯỚNG DẪN CHẤM Bài - Chọn hệ quy chiếu gắn với đất, gốc O vị trí A ban đầu - Gọi v vận tốc bánh xe (Là vận tốc trục xe, vận tốc dài điểm bánh xe chuyển động quay quanh trục) Xét chuyển động vết bùn A: + Theo phương Ox chuyển động thẳng với vận tốc vx = v : x = v.t + Theo phương Oy chuyển động biến đổi đều: vy = v – gt; - Khi vết bùn rơi trở lại bánh xe ta có: vy = -v → t 2v g - Quãng đường theo phương ngang mà vết bùn (trục bánh xe) được: x 2v g (1) - Để vết bùn rơi trở lại A ta phải có: x = nC = n2πR (2); với n số nguyên dương - Từ ta tính được: v ngR hay v ngR với n số nguyên dương Bài - Chọn hệ quy chiếu gắn với ván chuyển động với gia tốc a - Phân tích lực tác dụng lên khối trụ: + Trọng lực P + Phản lực N1 mặt ván ngang + Phản lực N2 chỗ tiếp xúc với bậc, có phương xuyên tâm trụ + Lực quán tính Fqt - Giả sử khối trụ nằm yên ván Ta có: P N1 N Fqt → N1 + N2.sin = mg; N2cos = ma với góc nhọn phương N2 phương ngang → N1 + ma.tan = mg; Để khối trụ nằm yên ta có: N1 ≥ hay a Dễ thấy tan R H R (R H) → g tan R (R H) H(2R H) g g R H R H (1) - Xét trục quay qua A chỗ tiếp xúc với bậc Điều kiện để khối trụ quay quanh A: N1 > m.Fqt (R – H) ≥ mg R (R H) Hay: H(2R H) g R H - Kết hợp (1) (2) ta suy ra: a max (2) H2R H g RH ThuVienDeThi.com ... phương Ox chuyển động thẳng với vận tốc vx = v : x = v.t + Theo phương Oy chuyển động biến đổi đều: vy = v – gt; - Khi vết bùn rơi trở lại bánh xe ta có: vy = -v → t 2v g - Quãng đường theo