Vật lý 1 Đề thi học kỳ ii năm học 2016 2017

Vật lý 1 Đề thi học kỳ ii năm học 2016 2017Vật lý 1 Đề thi học kỳ ii năm học 2016 2017Vật lý 1 Đề thi học kỳ ii năm học 2016 2017Vật lý 1 Đề thi học kỳ ii năm học 2016 2017

KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN VẬT LÝ

-

ĐỀ THI HỌC KỲ II NĂM HỌC 2016-2017

Môn: Vật lý 1

Mã môn học: PHYS130402

Ngày thi: 30/05/2017 Thời gian: 90 phút

Đề thi có 02 trang

Sinh viên được sử dụng một tờ giấy A4 chép tay

Câu 1: (0,5 điểm)

Một quả đạn pháo được bắn lên theo phương thẳng đứng với tốc

độ ban đầu là 225

m/s Hỏi sau bao lâu quả đạn pháo ở độ cao 6,2.102 m so với mặt đất và đang di chuyển đi

xuống?

a 2,96 s

b 17,3 s

c 25,4 s

d 33,6 s

e 43,0 s

Câu 2: (0,5 điểm)

Một chiếc xe di chuyển trên một đường tròn có tốc độ không đổi Hãy chọn phát biểu

đúng:

a Gia tốc của chiếc xe bằng 0

b Gia tốc của chiếc xe cùng hướng với vận tốc của nó.

c Gia tốc của chiếc xe có hướng ra xa tâm đường tròn.

d Gia tốc của chiếc xe hướng về tâm đường tròn.

e Không xác định được hướng của gia tốc từ các thông tin trên.

Câu 3: (0,5 điểm)

Cho một quả cầu đặc và một quả cầu rỗng có cùng bán kính và khối lượng Hai quả

cầu được thả lăn không trượt xuống mặt phẳng nghiêng từ trạng thái nghỉ cùng một lúc tại

cùng một độ cao h trên mặt phẳng nghiêng Hỏi quả cầu nào sẽ đến chân mặt phẳng nghiêng

trước ?

a Quả cầu rỗng

b Quả cầu đặc

c Cả hai

d Không thể xác định

Câu 4: (0,5 điểm)

Một vật được đặt cân bằng trên một đoạn đường dốc nghiêng Những phát biểu nào

sau đây là đúng về độ lớn của lực ma sát tác dụng lên vật ?

a Nó lớn hơn trọng lượng của vật

b Nó lớn hơn thành phần của trọng lực tác dụng theo phương của mặt nghiêng

c Nó bằng với thành phần của trọng lực tác dụng theo phương của mặt nghiêng

d Nó nhỏ hơn thành phần của trọng lực tác dụng theo phương của mặt nghiêng

Câu 5: (1,0 điểm)

Alex và John đang chuyển các hộp giống nhau lên xe tải Alex nhấc hộp của mình

thẳng lên từ mặt đất đến mặt sàn của xe tải, trong khi John đẩy cái hộp của mình lên trên một

ván trượt gác từ mặt đất lên sàn xe tải Hãy so sánh công mà Alex và John đã thực hiện? Giải

thích? Trang 2

Câu 6: (1,0 điểm)

Một quả táo được giữ cho chìm ngập trong nước ngay tại vị trí dưới mặt nước Sau đó

người ta nhấn quả táo xuống để nó chìm sâu hơn trong nước So sánh lực cần thiết để giữ cho

quả táo chìm sâu hơn trong nước với vị trí chìm ngay dưới mặt nước Giải thích

Câu 7: (2,0 điểm)

Cho hai vật m1 = 2 kg và m2= 6 kg nối nhau

bởi sợi dây nhẹ (có thể bỏ qua khối lượng), dây

không co giãn và vắt qua ròng rọc là đĩa tròn đặc

có khối lượng M = 10 kg, bán kính R = 0,25 m như

hình vẽ Hệ chuyển động từ trạng thái ban đầu

đứng yên, hai vật trượt trên bề mặt có cùng hệ số

ma sát động μk = 0,36; góc nghiêng θ = 30º; cho

biết gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s 2

a Tìm gia tốc chuyển động của hai vật

b Tính công của trọng lực thực hiện lên mỗi vật khi hệ chuyển động được 2 s tính từ lúc

hệ bắt đầu chuyển động

Câu 8 : (2,0 điểm)

Cho một vật có khối lượng m = 10 kg

trượt không vận tốc đầu từ điểm A có độ cao h

= 3 m Vật m trượt trên mặt nhẵn có thể bỏ qua

ma sát ngoại trừ đoạn BC = 6 m Vật trượt qua

đoạn BC và đập vào một lò xo có độ cứng là k =

2250 N/m đang ở trạng thái cân bằng, kết quả là

lò xo bị nén một đoạn 0,3 m Cho biết g = 9,8

m/s2

a Xác định tốc độ của vật tại điểm B

b Tính hệ số ma sát động giữa vật và bề mặt trên đoạn BC.

Câu 9: (2,0 điểm)

Trong một quá trình giãn đẳng nhiệt, một mol khí lý tưởng sinh một công bằng 3000 J;

trạng thái cuối có áp suất bằng 1 atm và thể tích 25 L Hãy tính nhiệt độ của khối khí và thể

tích ban đầu của nó

Biết 1 atm = 1,013 .105 (N/m2 ), hằng số khí lý tưởng R = 8,31 J/(mol K)

Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi.

CÂU 1

Đáp án: câu e Chỉ cần chọn đúng đáp án là được 0,5 đ

Vật chuyển động có gia tốc là gia tốc trọng trường ⃗ hướng xuống và vuông góc

mặt đất Chọn hệ trục có gốc tọa độ tại mặt đất và chiều dương hướng lên

Phương trình chuyển động của vật là: yf = yi + vyi.t + (1/2).ay.t 2

Ta có: vyi = 225 (m/s) vì vật được ném lên cùng chiều dương hệ trục

ay = -g = -9,8 (m/s2) vì gia tốc ngược chiều chiều dương hệ trục

Khi vật ở độ cao 6,2.102 (m) thì: 6,2.102 = 0 + 225.t - 4,9.t2

=> t1 = 2,944 và t2 = 42,97

Vậy sau 42,97 (s) thì vật ở độ cao 6,2.102 (m) và đang di chuyển xuống

CÂU 2

Đáp án: câu d Chỉ cần chọn đúng đáp án là được 0,5 đ

Chiếc xe chuyển động trên một đường tròn với tốc độ không đổi nên gia tốc tiếp

tuyến at của chiếc xe bằng 0 Mà at =ar + at , do đó gia tốc ar của chiếc xe chính

là gia tốc hướng tâm _x0005 x0005 x0005_ar nên hướng về tâm vòng tròn

CÂU 3

Đáp án: câu b Chỉ cần chọn đúng đáp án là được 0,5 đ

Hai quả cầu có cùng khối lượng m, và bán kính R Moment quán tính của quả cầu

đặc và quả cầu rỗng là: Iđặc = (2/5).m.R2 và Irỗng = (2/3).m.R2 Ta thấy : Iđặc

< Irỗng

Moment quán tính (I) của vật rắn là đại lượng đặc trưng cho quán tính của vật rắn

trong chuyển động quay của nó xung quanh một trục, I càng nhỏ thì càng

dễ thay

đổi trạng thái chuyển động quay Hai quả cầu được thả từ trạng thái nghỉ

ở cùng độ

cao của mặt phẳng nghiêng và cùng thời điểm nên quả cầu nào có moment quán

tính nhỏ hơn thì gia tốc góc lớn hơn tương đương với vận tốc góc lớn hơn Do vậy,

quả cầu đặc sẽ xuống chân mặt phẳng nghiêng trước

CÂU 4

Đáp án: câu c Chỉ cần chọn đúng đáp án là được 0,5 đ

Vì vật ở trạng thái cân bằng trên mặt phẳng nghiêng nên tổng hợp lực tác dụng lên

vật bằng 0 Do vậy, thành phần của trọng lực tác dụng theo phương của mặt

nghiêng phải bằng với độ lớn của lực ma sát do mặt nghiêng tác dụng lên vật

CÂU 5

John đã thực hiện nhiều công hơn Alex

Bởi vì John chuyển hộp lên sàn xe tải qua một ván trượt gác lên sàn xe tải nên

công mà John thực hiện bằng WJohn=|WP1 + Wfms|, với WP1 < 0 và Wfms < 0; trong

khi đó Alex thì nâng thẳng trực tiếp hộp lên sàn xe tải nên Alex thực hiện công

bằng WAlex = | WP2|, WP2 < 0 Do trọng lực là lực thế nên công của nó thực hiện

lên hộp có giá trị không phụ vào quỹ đạo di chuyển hộp, WP1 = WP2 Suy ra WJohn > WAlex

CÂU 6

F1 là lực cần thiết để giữ cho quả táo chìm sâu trong nước; ta có F1 = | B – P|, P là

táo

ta có F2 =

quả táo đều

như nhau, B = ρnước.g.Vtáo Do đó, F1 = F2

CÂU 7

a Phương trình động lực học của chất điểm m1, m2 và ròng rọc:

Chọn các hệ trục tọa độ như hình vẽ, chiếu phương trình vecto lên hệ trục tọa độ,

ta có: N1 = P1; T1 – fk1 = m1a1;

N2 = P2cosθ; P2sinθ – T2 – fk2 = m2a2 ;

Từ các phương trình trên suy ra gia tốc chuyển động của hai vật là:

b Sau khi hệ chuyển động được 2 (s) từ trạng thái đứng yên lúc ban đầu thì công

của trọng lực thực hiện trên mỗi vật là: WP1 = 0 (J) và WP2 = P2sinθ.s (với

s là

quãng đường m2 đi được trong 2 (s));

s = (1/2).a.t2 = 0,6 (m); suy ra WP2 = 17,64 (J)

CÂU 8

a Do vật chuyển động không ma sát với mặt trượt trên đoạn cong AB nên

áp dụng

định luật bảo toàn cơ năng, gốc thế năng tại điểm B, để tính tốc độ của vật tại B

b Vật chuyển động trên đoạn BC có hệ số ma sát động với vật là μk Nhưng khi

vật qua đoạn BC thì vật lại trượt không ma sát với mặt trượt nên khi va chạm vào

lò xo thì tốc độ của vật là +2và lò xo có độ cứng k, bị nén một đoạn A = 0,3 (m)

Có thể áp dụng định lý động năng (hoặc dùng phương trình định luật II Newton)

để xác định hệ số ma sát động của mặt trượt trên đoạn BC với vật

Theo định lý động năng:

CÂU 9

a Nhiệt độ của khối khí ở trạng thái cuối:

Vì khối khí giãn nở đẳng nhiệt nên nhiệt độ ban đầu của khối khí: Ti = Tf

= 304,75

(K)

b Công khối khí thực hiện được là W’ = -W = 3000 (J)

Do khối khí thực hiện quá trình đẳng nhiệt nên ta có: W = nRTiln(Vi/Vf)

= -3000

Suy ra thể tích ban đầu của khối khí Vi = 7,65 (lít)