Đề 11 -HSG đề xuất 10 k chuyên 13-14-đề 1 LỜI GIẢI

ĐỀ 11 Câu Câu 1: (2đ) Câu 2: (2đ) ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2013-2014 ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ (Dành cho học sinh THPT không chuyên) Đáp án at x1 = x + v t1 + (1) 2 at x = x + v t + (2) 22 at x = x + v0t + (3) 2 a (t − t ) a (2) − (1) ⇔ x − x = v ( t − t ) + = v t + t ( t + t )(4) 2 a (3) − (2) ⇔ x − x = v t + t ( t + t )(5) a a (5) − (4) ⇔ x − 2x + x = t [ ( t − t ) + ( t − t )] = t.2 t = at 2 x − 2x + x ⇒a= t2 ……………………………………………………………………………… x + x1 → vật chuyển động nhanh dần Nếu x < ………………………………………………………………………………… x + x1 → vật chuyển động chậm dần Nếu x > Điểm 1đ ……… 0,5đ ……… 0,5đ a) Gọi vận tốc hệ hai vật A đạn sau va chạm u, áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: m.v = (m+mA) u Suy ra: u = m v = 1m/s (1) mA + m 0,25đ ………………………………………………………………………………… ……… Gọi Δl độ nén cực đại lò xo, áp dụng định luật bảo toàn lượng (hoặc định lí động năng) ta có: (m+mA).u2 = k.( Δl)2 + µ.(m+mA).g Δl (2) 2 …………………………………………………………………………………… Thay số giải ta thu được: Δl = 0,2m = 20cm ………………………………………………………………………………… b) Khối B dịch chuyển sang trái lị xo dãn Khi đó, lực tác dụng lên B gồm: lực đàn hồi lực ma sát Muốn B dịch chuyển Fđh = k.x ≥ µ.mB g …………………………………………………………………………………… Vận tốc v cần tìm có giá trị nhỏ (u nhỏ nhất) dấu xảy x độ dãn cực đại lò xo 0,25đ ……… 0,25đ ……… 0,25đ ……… x= μm Bg = (m) (3) k 15 …………………………………………………………………………………… Áp dụng định luật bảo tồn ta có: 1 k.(Δ) = kx + µ(m+mA).g.(x+Δl) (4) 2 ………………………………………………………………………………… Thay (3) vào (4) ta tính được: Δl = 0,4 (m) (5) Thay (5) vào (2) ta tính được: u = (m/s) (6) 0,25đ ……… 0,25đ ……… 0,25đ Thay (6) vào (1) ta tìm được: v = (m / s ) ≈ 17,9 (m/s) ………………………………………………………………………………… Vậy để B dịch chuyển sang trái thì: v ≥ 17,9(m/s) Câu 3: (2đ) a) Động ban đầu hệ: E0 = - mv02 Phần lượng ma sát là: Ams = µmgL(1+2+3+ …+ n) = 0,5đ (n+1).n µmgL …………………………………………………………………………………… Vậy phần động tiêu hao va chạm là: ΔE = E0 – Ams = …… 0,25đ 1 mv02 - n(n+1).µmgL 2 ……… 0,5đ ……… ………………………………………………………………………………… b) Gọi vi vận tốc i cục trước va chạm lần thứ i, v’ I vận tốc (i+1) cục sau va chạm Áp dụng định luật bảo tồn động lượng ta có: i.m.vi =(i+1)m.vi’ 0,25đ i Suy ra: vi’ = vi i +1 ………………………………………………………………………………… Động hệ trước sau va chạm lần thứ i là: Ei = i.mvi2 ………………………………………………………………………………… i Ei’ = (i+1).m.(vi’)2 = Ei i +1 …………………………………………………………………………………… Phần động tiêu hao va chạm lần thứ i là: ΔEi = Ei – E’i = ……… 0,25đ ……… 0,25đ ……… Ei i +1 0,25đ Vậy: Câu 4: (2đ) - ΔE i = Ei i +1 Vẽ hình: O TA TB A Ѳ B 0,25đ P P ………………………………………………………………………………… Trên mặt phẳng tam giác OAB, chọn trục Ox nằm ngang, Oy thẳng đứng - Theo phương Ox: TA cos(600 – Ѳ) - TB.sin(300 – Ѳ) = (1) ………………………………………………………………………………… - Theo phương Oy: TA.sin(600 – Ѳ) +TB cos(300 – Ѳ) - 2mg =0 (2) …………………………………………………………………………………… Chọn trục quay B ta có phương trình: mg.L.cosѲ = TA.L.sin600 (3) ………………………………………………………………………………… Lấy (1) nhân với cos(300 – Ѳ) cộng với (2) nhân với sin(300 – Ѳ) ta được: TA.cos300 = 2mg sin(300 – Ѳ) (4) Lấy (4) chia cho (3) ta được: 4.sin(300 – Ѳ) = cosѲ Suy ra: tanѲ = ……… 0,25đ ……… 0,25đ ……… 0,5đ ……… 0,5đ  Ѳ = 1606’ …………………………………………………………………………………… Thay vào (4) (1) tìm được: TA = 2mg 6mg ; TB = 13 13 ……… 0,25đ Câu (2đ) PV PV PV o o = 1= 1 To T1 T0 + ∆T a) Phần xi lanh bi nung nóng: …………………………………………………………………………… PV PV PV o o = 2 = 2 To T2 T0 − ∆T Phần xi lanh bị làm lạnh: ………………………………………………………………………………… Vì V T + ∆T P1 = P2 → V = T − ∆ T (1) ………………………………………………………………………………… 0,25đ ……… 0,25đ ……… 0,25đ ……… Gọi đoạn di chuyển pit-tơng x, ta có: V1 = (l + x)S V2 = (l - x)S Từ (1) (2) ta có (2) 0,25đ ( l + x ) S T0 + ∆T = →x= ( l − x ) S T0 − ∆T l ∆T T0 ………………………………………………………………………………… b) P2V2 = P0V → P2 = P0V0 /(l - x)S (1) ………………………………………………………………………………… P1V1 = P0V → P2 = P0V0/(l + x)S (2) ………………………………………………………………………………… ……… 0,25đ ……… 0,25đ ……… 0,25đ Xét pit-tông: F2 - F1 = ma → (P2 - P1)S = ma (3) ………………………………………………………………………………… Từ (1), (2), (3) ( PV PV 0 )S = ma S ( l − r ) S (l + r ) → a = 2P0V0x/(l2 – x2)m ……… 0,25đ Chú ý: Học sinh giải cách khác chặt chẽ cho điểm tối đa với nội dung tương ứng  ... 0,25đ ……… 0,5đ ……… 0,5đ  Ѳ = 16 06’ …………………………………………………………………………………… Thay vào (4) (1) tìm được: TA = 2mg 6mg ; TB = 13 13 ……… 0,25đ Câu (2đ) PV PV PV o o = 1= 1 To T1 T0 + ∆T a) Phần xi lanh bi...x= μm Bg = (m) (3) k 15 …………………………………………………………………………………… Áp dụng định luật bảo tồn ta có: 1 k. (Δ) = kx + µ(m+mA).g.(x+Δl) (4) 2 …………………………………………………………………………………... /(l - x)S (1) ………………………………………………………………………………… P1V1 = P0V → P2 = P0V0/(l + x)S (2) ………………………………………………………………………………… ……… 0,25đ ……… 0,25đ ……… 0,25đ Xét pit-tông: F2 - F1 = ma → (P2 - P1)S = ma (3)