Đề thi HSG lớp 10 chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm năm 2011-2012 môn vật lý

SỞ GD & ĐT VĨNH LONG TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN BỈNH KHIÊM KỲ THI TUYỂN CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ – LỚP 10 NĂM HỌC 2011-2012 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian phát đề) Bài 1: (4 điểm) Một đĩa tròn quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm của đĩa. Trên đĩa có 3 lỗ thủng A, B, C cách đều trục quay và lệch nhau một góc 120 o . Từ một điểm M ở độ cao MA = h các giọt nước được tách ra đều đặn và rơi tự do, giọt này chạm đĩa thì giọt kia bắt đầu rơi. Giọt nước nhỏ để có thể lọt vào các lỗ. Tìm tốc độ góc ω của đĩa để: a. Các giọt nước chỉ rơi vào một lỗ nhất định. b. Các giọt nước chỉ rơi vào các lỗ theo thứ tự: A, B, C, A, B, C c. Các giọt nước rơi theo thứ tự ngược lại A, C, B, A, C, B Bài 2: (4 điểm) Cho hệ cơ như hình vẽ: m 1 = 500g; m 2 = 1kg được nối với nhau bằng dây mảnh không dãn. Hệ số ma sát giữa m 2 và mặt bàn là k = 0,2. Bỏ qua ma sát ở ròng rọc. Lấy g = 10m/s 2 . Tìm gia tốc của mỗi vật và lực căng dây nối, nếu: a. Giữ bàn đứng yên, thả cho hệ bắt đầu chuyển động. b. Cho bàn chuyển động theo phương thẳng đứng hướng lên với gia tốc a o = 1m/s 2 . Bài 3: (4 điểm) Thanh đồng chất AB, dài l = 2m, có khối lượng m = 15kg, đứng yên trên mặt sàn nằm ngang, tựa vào một con lăn nhỏ không ma sát C gắn vào đầu bức tường có độ cao h = 1m (như hình vẽ). Thanh AB vẫn cân bằng với bất kỳ giá trị nào của α ≥ 60 o , nhưng nó sẽ trượt nếu α < 60 o . a. Tính hệ số ma sát nhỏ nhất giữa thanh AB và sàn để thanh cân bằng? b. Tính các lực tác dụng lên thanh khi đó? Bài 4: (4 điểm) Một vật nhỏ có khối lượng m = 200g bắt đầu trượt từ điểm A trên một máng tròn AB có bán kính R = 50cm nằm trong mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc ban đầu v o = 2 m/s. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản. Lấy g = 10 m/s 2 . a. Tìm vận tốc của vật tại vị trí C mà bán kính OC hợp với phương thẳng đứng góc α = 30 o ? b. Khi đến B vật rời khỏi máng tròn AB. Xác định vận tốc của vật và góc β khi đó? c. Tìm vận tốc v o của vật tại A để sau khi vật rời khỏi máng tròn AB với góc β như trên thì vật lại rơi trở lại đúng điểm A? Bài 5: (4 điểm) Có 3 bình có thể tích V 1 = V o , V 2 = 2V o , V 3 = 3V o được nối thông với nhau nhưng cách nhiệt đối với nhau. Ban đầu các bình chứa khí ở cùng nhiệt độ T o và áp suất p o . Sau đó, người ta hạ nhiệt độ bình 1 xuống 1 o T = T /2 và nâng nhiệt độ bình 2 lên 2 o T = 1,5.T , bình 3 lên 3 o T = 2.T . Tính áp suất p của khí lúc sau theo p o ? Hết β A B O C m 2 m 1 A B C ω M h A B C α h V 1 V 2 V 3 . THPT CHUYÊN NGUYỄN BỈNH KHIÊM KỲ THI TUYỂN CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN VẬT LÝ – LỚP 10 NĂM HỌC 2011-2012 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian phát đề) Bài 1: (4 điểm) Một đĩa tròn quay đều. cản. Lấy g = 10 m/s 2 . a. Tìm vận tốc của vật tại vị trí C mà bán kính OC hợp với phương thẳng đứng góc α = 30 o ? b. Khi đến B vật rời khỏi máng tròn AB. Xác định vận tốc của vật và góc β khi. định vận tốc của vật và góc β khi đó? c. Tìm vận tốc v o của vật tại A để sau khi vật rời khỏi máng tròn AB với góc β như trên thì vật lại rơi trở lại đúng điểm A? Bài 5: (4 điểm) Có 3 bình có