Đề thi học sinh giỏi Vật lý lớp 10 chọn lọc số 3

1 Sở Giáo Dục và Đào Tạo KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4 TP. HỒ CHÍ MINH LẦN XIX – NĂM 2013 Trường THPT Chuyên  Lê Hồng Phong Môn thi :Vật Lý - Khối : 10 Ngày thi : 06-04-2013 Thời gian làm bài : 180 phút Ghi chú : Thí sinh làm mỗi câu trên 1 hay nhiều tờ giấy riêng và ghi rõ câu số ……. ở trang 1 của mỗi tờ giấy bài làm. Đề này có 02 trang Bài 1 (5 điểm): Một chất điểm chuyển động trên một đường thẳng từ A đến B cách nhau đoạn d = AB = 8m thông qua hai gia đoạn: Bắt đầu khởi hành tại A chuyển động nhanh dần đều và sau đó tiếp tục chuyển động chậm dần đều để dừng lại tại B. Cho biết độ lớn của các gia tốc trong suốt quá trình chuyển động không vượt quá 2cm/s 2 . Tính thời gian ít nhất để chất điểm đi được quãng đường trên? Bài 2 (5 điểm): Trên mặt bàn nằm ngang rất nhẫn có một tấm ván khối lượng M = 1,6 kg, chiều dài l = 1,2m. Đặt ở đầu một tấm ván một vật nhỏ khối lượng m = 0,4 kg. Hệ số ma sát giữa vật và ván là  = 0,3. Đột ngột truyền cho ván một vận tốc v 0 song song với mặt bàn. Tính giá trị tối thiểu v 0 để vật m trượt khỏi ván. (g=10m/s 2 ) m M 0 v  Bài 3 (5 điểm): Có ba tấm bảng cùng độ dày: bảng 1 và bảng 2 hoàn toàn giống nhau có chiều dài  ; bảng 3 có khối lượng gấp 2 lần bảng 1, dài 2  , mặt trên có phủ lớp cao su mỏng. Lúc đầu bảng 1 nắm hoàn toàn trên bảng 2 và cả hai được coi như một vật trượt trên mặt sàn tới va chạm vào bảng 3. Sau va chạm, bảng 2 và 3 dính vào nhau, còn bảng 1 thì trượt trên mặt bảng. Cuối cùng bảng 1 nằm hoàn toàn trên bảng 3 và mép bên phải của chúng trùng nhau. Hệ số ma sát trượt giữa bảng 1 và 3 là  . Bỏ qua ma sát giữa bảng 1 và 2 và ma sát giữa các bảng với mặt sàn. a) Tìm vận tốc giữa bảng 2, bảng 3 ngay sau va chạm và vận tốc của hệ ba bảng khi bảng 1 dừng lại trên bảng 3. b) Tính   0 v  2  2 1 3 2 Bài 4 (5 điểm): A Trên mặt bàn nằm ngang có một khối bán trụ cố định bán kính R. Trong mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với trục O của bán trụ (mặt phẳng hình vẽ) có một thanh ồng chất AB chiều dài bằng R tựa đầu A lên bán trụ, đầu B ở trên mặt bàn. Trọng lượng của thanh là P. Bỏ qua ma sát giữa bán trụ và thanh. Hệ số ma sát giữa thanh và mặt bàn là  = 3 3 Góc  (góc hợp bởi thanh AB và mặt bàn) phải thỏa mãn điều kiện gì để thanh ở trang thái cân bằng? Bài 5 (5 điểm): Một bình bằng kim loại hình trụ tròn đặt cố định trên mặt sàn nằm ngang, bên trong có hai pittong (1) và (2) nhẹ, có thể chuyển F  động tự do. Các pittong chia bình chứa thành hai ngăn A và B. các 1 ngăn cùng chứa một loại khí lí tưởng ở cùng nhiệt độ. Khi cân bằng, độ cao của cột khí ở ngăn A và ngăn B lần lượt là h A = 10cm và A h A h B = 20cm. Diện tích tiết diện ngang của pittong là S= 10cm 2 . 2 Dưới tác dụng của lực kéo F không đổi, pittong (1) di chuyển lên trên theo phương thẳng đứng một đoạn  h= 3cm. Cho biết lúc B h B pittong (1) di chuyển, nhiệt độ của các khối khí luôn không đổi và áp suất khí quyển là p 0 = 10 5 Pa. a) Xác định độ lớn lực kéo F. b) Trong quá trình pittong (1) di chuyển lên thì pittong (2) dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu? p Bài 6 (5 điểm): Một mol khí lý tưởng đơn nguyên tử thực hiện p 2 2 một chu trình như hình vẽ. 12: quá trình đẳng tích 23: quá trình đẳng nhiệt 3 31: quá trình nén khí có áp suất tỉ lệ với thể tích. Tính hiệu suất của chu trình. p 1 1 V O V 1 3V 1 Hết R O . Dục và Đào Tạo KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30 /4 TP. HỒ CHÍ MINH LẦN XIX – NĂM 20 13 Trường THPT Chuyên  Lê Hồng Phong Môn thi :Vật Lý - Khối : 10 Ngày thi : 06-04-20 13 Thời gian. tấm ván một vật nhỏ khối lượng m = 0,4 kg. Hệ số ma sát giữa vật và ván là  = 0 ,3. Đột ngột truyền cho ván một vận tốc v 0 song song với mặt bàn. Tính giá trị tối thi u v 0 để vật m trượt. 2  , mặt trên có phủ lớp cao su mỏng. Lúc đầu bảng 1 nắm hoàn toàn trên bảng 2 và cả hai được coi như một vật trượt trên mặt sàn tới va chạm vào bảng 3. Sau va chạm, bảng 2 và 3 dính vào nhau,