TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC ĐỀ THI OLYMPIC V ÂT LÝ 10 NĂM HỌC 2010-2011 Môn : Vật lý - Thời gian : 90 phút Ngày thi : Bài 1 (5 điểm) : Một con lắc đo đạn (hình 1) được coi như con lắc đơn. Một viên đạn khối lượng m và tốc độ v cắm vào một thùng đựng cát có khối lượng M treo bằng dây vào điểm O. Thùng (và đạn) quay quanh O và lên đến độ cao cực đại là h. Va chạm là mềm, bỏ qua sức cản của không khí và ma sát ở điểm treo dây. Gia tốc trọng trường là g. a/ Tính v theo m, M, h và g. b/ Tính tỉ lệ động năng biến thành nhiệt khi va chạm giữa đạn và thùng cát. Bài 2 (5 điểm) : Tấm ván nằm ngang có một bậc có độ cao h. Một quả cầu đồng chất có bán kính R đặt trên ván sát vào mép A của bậc (hình 2). Ván được kéo chuyển động sang phải với gia tốc a. Tính giá trị cực đại của gia tốc a để quả cầu không nhảy lên trên bậc trong hai trường hợp sau : a/ Không có ma sát ở mép A. b/ Ở A có ma sát ngăn không cho quả cầu trượt mà chỉ có thể quay quanh A. Bài 4 (4 điểm) : Một lượng khí lý tưởng có thể tích 10 lít, nhiệt độ 27 0 C, áp suất 1 atm biến đổi qua hai quá trình : * Quá trình (1) : đẳng tích, áp suất tăng gấp 2. * Quá trình (2) : đẳng áp, thể tích sau cùng là 15 lít. a/ Tìm nhiệt độ sau cùng của lượng khí trên. b/ Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí trên trong các hệ tọa độ (p,V); (V,T) và (p,T). Bài 5 (6 điểm) : Một dây vắt qua ròng rọc có một đầu mang một vật khối lượng M = 82 kg. đầu kia có một người khối lượng m = 80 kg (hình 3). Bỏ qua mọi ma sát, sức cản không khí. Khối lượng dây và ròng rọc không đáng kể, gia tốc trọng trường g = 10 m/s 2 . a/ Người ấy có thể đứng trên mặt đất mà kéo dây để nâng vật lên được hay không ? tại sao ?. b/ Người ấy phải leo lên dây với gia tốc nhỏ nhất đối với dây bằng bao nhiêu thì vật được nâng lên. c/ Ban đầu cả người và vật đều đứng yên thì người ấy leo lên dây nhanh dần đều và trong thời gian 3 giây leo được một đoạn dây dài 1,35 m. Sau 3 đó thì người và vật lên cao được bao nhiêu so với vị trí ban đầu ? h R A a Hình 2 M m Hình 3 h m M O Hình 1 v Đáp án + biểu điểm ĐỀ THI OLYMPIC V ÂT LÝ 10 Bài 1 (5 điểm) : a/ gh2. m Mm v + = (3 điểm) b/ mM M Wd_truoc sau_Wd + = (2 điểm) Bài 2 (5 điểm) : a/ hR )hR2(hg a − − = (3 điểm) b/ hR )hR2(hg a − − = (2 điểm) Bài 3 (4 điểm) : a/ 2,5 điểm = = == → = == → = = = == ? 15V atm2pp TV VV atm2p2p K300T 10V atm1p 3 23 constp 22 12 12 constV 1 1 1 3 T ll (0,5 điểm) • Định luật Saclơ : T 2 = 600K (1 điểm) • Định luật Gay Luytxăc : T 3 = 900 (K) (t 3 = 627 0 C). (1 điểm) b/ 3 đồ thị (1,5 điểm) Bài 4 (6 điểm) : a/ Người ấy kéo dây với một lực F thì chịu phản lực –F của dây. Khi F bằng trọng lượng mg của người thì người bị lơ lửng mà vẫn chưa kéo được vật lên. (1 điểm) b/ Chọn chiều dương lên trên, người leo dây với gia tốc a đối với dây, gia tốc a 0 đối với đất, nếu a’ là gia tốc của vật đối với đất thì a 0 = a – a’. Với hệ quy chiếu gắn với mặt đất có T – mg = m(a-a’) và T – Mg = Ma’ (1 điểm) → a’ = mM g)mM(ma + −− (1 điểm) Vật được nâng lên nếu a’ > 0→ nếu a > g)1 m M ( − = a min = 0,25 m/s 2 . (1 điểm) c/ a = 2 t s2 = 0,3 m/s 2 > a min , a’ = 0,025 m/s 2 , a 0 = 0,275 m/s 2 , (1 điểm) Vật lên được 0,1125 m, người lên được 1,2375 m. (1 điểm) A a . TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC ĐỀ THI OLYMPIC V ÂT LÝ 10 NĂM HỌC 2 010- 2011 Môn : Vật lý - Thời gian : 90 phút Ngày thi : Bài 1 (5 điểm) : Một con lắc đo đạn (hình 1) được. với vị trí ban đầu ? h R A a Hình 2 M m Hình 3 h m M O Hình 1 v Đáp án + biểu điểm ĐỀ THI OLYMPIC V ÂT LÝ 10 Bài 1 (5 điểm) : a/ gh2. m Mm v + = (3 điểm) b/ mM M Wd_truoc sau_Wd + = (2 điểm) Bài. dây bằng bao nhiêu thì vật được nâng lên. c/ Ban đầu cả người và vật đều đứng yên thì người ấy leo lên dây nhanh dần đều và trong thời gian 3 giây leo được một đoạn dây dài 1,35 m. Sau 3