20 ĐỀ,BÀI GIẢ HSG MÔN LÝ THPT Chuyên, không chuyên hay

Tài liệu hơn 100 trang sưu tầm 20 ĐỀ,BÀI GIẢ HSG MÔN LÝ THPT Chuyên, không chuyên hay, file word.

S GD & T VNH PHC CHNH THC Kì THI CHọN HSG LớP 10 THPT NĂM HọC 2010-2011 Đề THI MÔN: VậT Lý (Dành cho học sinh THPT không chuyên) Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề Cõu 1: Mt viờn bi chuyn ng thng nhanh dn u khụng tc u, xut phỏt trờn nh mt mỏng nghiờng di 10m v giõy th nm nú i c quóng ng bng 36cm Hóy tớnh: a) Gia tc ca bi chuyn ng trờn mỏng b) Thi gian vt i ht cui cựng trờn mỏng nghiờng Cõu 2: Trờn mt phng ngang nhn cú mt chic nờm vi gúc nờm Vt m nh lng m trt xung vi gia tc cú hng hp vi mt phng ngang gúc (Hỡnh 1), gia tc trng trng g Xỏc nh lng ca nờm v gia tc chuyn ng tng i ca vt i vi nờm B qua mi ma sỏt Hỡnh Cõu 3: Mt vt cú trng lng P=100N c gi ng yờn trờn mt phng F nghiờng gúc bng lc F cú phng nm ngang (hỡnh 2) Bit tan=0,5 v h s ma sỏt trt =0,2 Ly g=10m/s2 a) Tớnh giỏ tr lc F ln nht b) Tớnh giỏ tr lc F nh nht Hỡnh Cõu 4: Mt qu cu nng m=100g c treo u mt si dõy nh, khụng co dón, di l=1m (u ca dõy c nh) Truyn cho qu cu v trớ cõn bng mt tc u v theo phng ngang Khi dõy treo nghiờng gúc =30o so vi phng thng ng thỡ gia tc ca qu cu cú phng ngang Cho g=10m/s2, b qua mi ma sỏt a) Tỡm tc v0 b) Tớnh lc cng dõy v tc ca vt ti v trớ cú gúc lch = 40o Cõu 5: Vt cú lng M = 0,5kg c treo vo u di ca lũ xo nh cú cng K = 100N/m, u trờn lũ xo treo vo giỏ c nh, chiu di t nhiờn ca lũ xo l l0 = 30cm Mt vt nh cú lng m = 100g chuyn ng theo phng ngang vi tc v = 6m/s ti va chm n hi vi vt M ang ng yờn v trớ cõn bng Hóy xỏc nh cao (so vi v trớ cõn bng) ca vt M v gión ca lũ xo M lờn ti im cao nht B qua lc cn khụng khớ Ly g = 10m/s2 HT -(Giỏm th khụng gii thớch gỡ thờm) H tờn thớ sinh S bỏo danh P N CHNH THC Kè THI HSG LP 10 MễN VT Lí TNH VNH PHC NM HC 2010 2011 Cõu (3 im): a) Quóng ng vt i c sau 4s v sau 5s u tiờn l: s4 = a.4 = 8a s = a.52 = 12,5a (1) Quóng ng bi i c giõy th nm l: l5 = S5 - S4 = 4,5a = 36cm a = 8cm/s2 (0,5) b) Gi thi gian vt i ht 9m u v 10m u l t9, t10 ta cú: 18 t = = at 9 a 10 = at t = 20 10 10 a (1) Thi gian vt i ht 1m cui l: t = t10 t9 = 20 18 = 0,81s (0,5) 0, 08 0, 08 Cõu (1,5 im): - Xột chuyn ng ca vt h quy chiu gn vi mt t +) Cỏc lc r tỏc dng lờn vt nh hỡnh v +) Gi a : gia tc ca vt i vi nờm uu r a0 : gia tc ca nờm i vi t - Phng trỡnh LH vit cho vt: N sin = m ( a0 a cos ) N cos mg = ma sin (1) (2) - Phng trỡnh LH vit cho nờm: Q sin = Ma0 ; Q = N +) Gii h: T (1) v (3) cú: Ma0 = m ( a0 a cos ) T (2) v (3) cú: Ma0 (3) (0,25) (4) cos = m ( g a sin ) sin (5) (0,25) - S dng nh lý hm s sin tam giỏc gia tc ta cú: a0 a a sin = = sin ( ) sin ( 180 ) a0 sin ( ) a m+M = thay vo (6) (0,25) a0 m cos tan - Tỡm c : M = m (0,25) tan tan - T (4) (6) (0,25) N ao Q P a - T (4), (5) v (6) tỡm c: a = g sin sin sin sin ( ) cos (0,25) Cõu (2 im): a) Lc F cú giỏ tr ln nht vt cú xu hng i lờn Khi ú cỏc lc tỏc dng lờn vt nh hỡnh v Do vt cõn bng nờn N + F + Fms + P = (0,25) Chiu lờn phng mt phng nghiờng v phng vuụng gúc vi mt phng nghiờng ta c: Fms = F cos P sin N = F sin + P cos P (sin + cos ) P(tan + ) = cos sin tan P(tan + ) = tan Do : Fms àN F Fmax (0,5) N F Fms P Thay s ta c: Fmax 77,8 N (0,25) b) Lc F cú giỏ tr nh nht vt cú xu hng i xung Khi ú lc ma sỏt i chiu so vi hỡnh v Do vt cõn bng nờn N + F + Fms + P = (0,25) Chiu lờn phng mt phng nghiờng v phng vuụng gúc vi mt phng nghiờng ta c: Fms = F cos + P sin N = F sin + P cos Do : Fms N F Fmin = P (sin cos ) P(tan ) = cos + sin + tan (0,5) P (tan ) + tan Thay s ta c: Fmax 27, 27 N (0,25) Cõu (2 im): a) Khi dõy treo nghiờng gúc =300 so vi phng thng ng, vt M chu tỏc dng ca cỏc lcnh hỡnh v Do gia tc cú phng ngang nờn: T cos30o = mg (1) (0,25) Mt khỏc, xột theo phng hng tõm MO ta cú: mv T mgcos30 = (2) (Vi v l tc ca vt ti M) (0,25) l o O T ma gl T (1) v (2) suy ra: v = (3) (0,25) p dng LBT c nng cho h vt v trớ M v vt v trớ cõn bng ta c: v02=v2+2gl(1 cos300) = 12 gl (0,25) v0 2,36m/s (0,25) b) p dng LBT c nng cho h vt v trớ =40o v vt v trớ cõn bng ta c: vo2 = v + gl (1 cos40o ) v = vo2 gl (1 cos40o ) 0,94(m / s ) (0,25) M P Xột theo phng si dõy ta cú: T = mgcos40o + mv 0,1.0,942 = 0,1.10.cos40o + = 0,86 N (0,5) l Cõu (1,5 im): - Xét va chạm đàn hồi m M, ta có: mv0 = mv0 '+ Mv mv0 mv02 ' Mv = + 2 (1) (2) v 2vo = - 4m/s, v = = 2m/s (0,25) 3 - Sau va chạm vật m chuyển động ngợc lại với lúc trớc va chạm, vật M có vận tốc đầu v Thay số vào, giải hệ (1) (2) ta đợc: v0 = chuyển động lên tới độ cao cực đại h (so với VTCB), lò xo bị lệch góc so với phơng thẳng đứng Trớc lúc va chạm lò xo bị giãn đoạn x0 = Mg = 5cm vật độ cao h, lò xo k bị giãn đoạn x - áp dụng định luật II Niutơn cho M, ta đợc: kx - Mgcos = với cos = l +x h l0 + x (0,25) suy ra: kx(l0 + x) = (l0 + x0 - h).Mg (3) (0,25) - áp dụng định luật bảo toàn năng(mốc VTCB) cho vật M, ta có: Mv kx 02 kx + = Mgh + 2 (4) (0,25) - Thay số vào, giải hệ (3) (4) ta đợc: x 2cm, h 22cm (0,5) ====================================================================== === *-Nu thớ sinh lm cỏch khỏc ỳng thỡ cho im ti a tng ng *-Thớ sinh khụng vit hoc vit sai n v t hai ln tr lờn thỡ tr 0,25 im cho ton bi S GD & T VNH PHC K THI CHN HSG LP 10 NM HC 2011-2012 CHNH THC THI MễN: VT Lí Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn Thi gian lm bi 180 phỳt khụng k thi gian giao Cõu 1: Mt vt bt u chuyn ng nhanh dn u t im O trờn trc Ox, theo chiu dng vi gia tc a Sau khong thi gian t o thỡ vt chuyn ng vi gia tc a Hi sau bao lõu k t lỳc bt u chuyn ng thỡ vt li v n im O? Cho bit tớnh cht ca chuyn ng sau khong thi gian to? Cõu 2: Mt vt nh cú lng m trt khụng tc ban u t nh mt nờm cú gúc nghiờng =30 so vi phng ngang (hỡnh 1) H s ma sỏt gia m vt vi mt nờm l =0,2 Ly g=10m/s Mc th nng ti chõn mt phng nghiờng r a) Nờm c gi c nh Khi vt n chõn nờm thỡ cú a bao nhiờu phn trm c nng ca vt chuyn húa thnh nhit nng? Hỡnh b) Nờm c kộo cho trt sang trỏi vi gia tc khụng i a=2m/s2 trờn sn nm ngang Tỡm gia tc ca m so vi nờm nú c th cho chuyn ng Cõu 3: Mt AB ng cht, tit din u, lng m=100kg cú th quay t quanh mt trc i qua u A v vuụng A gúc vi mt phng hỡnh v (hỡnh 2) Thanh c gi cõn bng theo r phng hp vi phng ngang mt gúc =300 nh mt lc F t r B vo u B, phng ca F cú th thay i c Hỡnh r a) F cú phng nm ngang Tỡm giỏ tr ca F b) Tỡm giỏ tr nh nht ca lc F cú th gi nh ó mụ t Cõu 4: Mt vt cú lng 800g, chuyn ng trờn trc Ox theo phng trỡnh x = t2-5t+2 (m), (t cú n v l giõy) Xỏc nh bin thiờn ng lng ca vt k t thi im t0=0 n thi im t1=2s, t2=4s Cõu 5: Hai qu búng nh n hi cú lng m v m2 (m1to l: 1 x = x o + vo (t t o ) a (t t o ) = at + 2at o t at o2 2 Khi vt tr v im O ta cú: x=0 im 0,25 t 4tot + 2to2 = t = to (2 + 2) 0,25 Sau thi im to, vt bt u chuyn ng chm dn u cho n lỳc dng li tc thi Sau ú vt chuyn ng nhanh dn u theo chiu ngc li v im O 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 a) Lc ma sỏt: Fms = .N = mg.cos Cụng ca lc ma sỏt: Ams = Fms.l vi l l chiu di nờm C nng ban u ca vt: W = mgh = mgl.sin A ms = = 34,6% W tan b) Cỏc lc tỏc dng vao vt m nh hỡnh v r a (2) Fns P N Chiu lờn phng vuụng gúc vi nờm v song song vi nờm ta c: N + ma.sin - mg.cos = mg.sin + ma.cos Fms = m.a12 a12 = g sin + a cos ( g cos a sin ) = 5,2 m/s2 a) Cỏc lc tỏc dng vo AB v khụng A i qua trc quay A nh hỡnh v P Phng trỡnh mụmen vi trc quay A B 0,25 HV 0,25 Phng trỡnh nh lut II cho vt: P + N + Fms = m(a 12 + a ) (2) 0,25 0,25 0,25 0,25 r F 0,25 0,25 0,25 HV 0,25 AB cos = F.AB.sin mg F= = 866 N tan b) Mun F cú giỏ tr nh nht thỡ F phi cú phng vuụng gúc vi AB AB cos = F.AB mg mg cos Fmin = = 433 (N) p dng phng trỡnh chuyn ng tng quỏt: x = at + vo t + xo ta cú: a=2m/s2, vo=-5m/s, xo=2m phng trỡnh tc ca vt l: v = v o + at = + 2t mg * Sau 2s, tc ca vt l: v=-5+4=-1m/s - Nh vy sau 2s thỡ vt chuyn ng ngc chiu dng, nờn bin thiờn (2) ur ur uu r kg m ng lng ca vt l: P = P1 Po P = P1 Po = 0,8.(1) 0,8.(5) = 3, ữ s * Sau 4s, tc ca vt l: v=-5+8=3m/s - Nh vy sau 4s thỡ vt i chiu chuyn ng v chuyn ng cựng chiu dng, nờn bin thiờn ng lng ca vt l: ur uu r uu r kg.m P = P2 Po P = P2 Po = 0,8.3 0,8.(5) = 6, ữ s 0,25 0,50 0,50 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 a) Khi qu búng sp chm t thỡ c hai u cú tc l v = gh Qu chm t v ny lờn va chm vi qu Qu s nhn c nng lng ln nht cú th nu qu di sau va chm vi qu trờn thỡ ng yờn Chn chiu dng hng lờn Gi u l tc ca qu sau va chm vi qu nh lut bo ton ng lng ta cú: (m2 m1 ).v = m1 u (1) (2) v2 u2 nh lut bo ton c nng ta cú: (m1 + m2 ) (2) = m1 2 T (1) v (2) suy ra: u = 2v m1 = Thay u=2v vo (1) ta c m2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 b) (m2 m1 ).v = m1v1 + m2 v (3) (m1 + m2 ) v2 v2 v2 = m1 + m2 (4) 2 (3m m )v T (3) v (4) suy ra: v1 = m + m =3v (vỡ m1 R ( cos ) 0, 404R sau rơi, cầu chuyển động rơi tự : v12 + 2gh = vf = R 2gH 0, 212 ữ H (0,25) Cõu (2 im): Trong h quy chiu ri vi gia tc g: hỡnh dung cỏc git nc vng ng thi ti cỏc im trờn mộp bỏnh xe s chuyn ng theo quỏn tớnh v = R Sau thi gian t chỳng s trờn ng trũn bỏn kớnh r = ( R + v 2t ) (0,25) - i vi h quy chiu c nh gn vi mt t thỡ v trớ cỏc git nc xỏc nh bng cỏch dch 2 chuyn ng trũn ny xung mt khong S = gt (0,25) - Git nc n B r + S = H (0,25) 1 - T ú ta cú: ( R + v 2t ) + gt = H (0,25) 1ự ổ2 ữ ửộ 2 2 2 ỗ t = ữ v + gH v + gHv + g R ( ) ( ) ỳỳ (0,25) thi gian ri l: ỗ ữ ỗ ốg ữ ứờ ỷ - Loi nghim ng vi du cng vỡ nú ng vi ng i ti im B ca git nc im N Sau thay v = R cú thi gian ri l: 1ự ổ1 ùỡù ộ 2 ùỹ2 2 2 ù ữ ỳ t0 = ỗ ữ w R + gH w R + gH w + g ) ( ) ỳýù (0,5) ỗ ữ ữớù ờ( ỗ ốg ứ ỷỵ ù ợù vt Xỏc nh c v trớ im A t iu kin: tg a = = wt0 (0,25) R vt R A O r vt M ========================================================================= *-Nu thớ sinh lm cỏch khỏc ỳng thỡ cho im ti a tng ng *-Thớ sinh khụng vit hoc vit sai n v t hai ln tr lờn thỡ tr 0,25 im cho ton bi [...]... 0,25 0,25 RT 1 RT Pittụng ng yờn: F1 = F2 kx = 2 kx 2 = 2 (3). 2x 2 4 10 Thay (2), (3) vo (1) c: T2 = T1 11 0,25 0,25 Phng trỡnh cho 2 trng thỏi: PV 1 1 = RT1 v PV 2 2 = P2 2V1 = RT2 P2 = 5 P1 11 -HT - S GD&T VNH PHC CHNH THC K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 201 2 -201 3 THI MễN: VT Lí (Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn) Thi gian lm bi: 180 phỳt, khụng k thi gian phỏt Cõu 1... cos cos 3 4 1 + sin 2 = mg 2 1 + sin 2 1 + sin 2 0,25 mg cos ( ) 0,25 Vt ri bỏn cu khi Q = 0 6 cos cos 3 4 = 0 cos = 3 1 hay = 42,90 S GD&T VNH PHC 0,25 K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 201 3201 4 THI MễN: VT Lí 10 CHNH THC (Dnh cho hc sinh THPT Chuyờn) Thi gian lm bi: 180 phỳt, khụng k thi gian phỏt Bi 1: Trờn mt xe ln khi lng m t trờn sn nm ngang cú gn mt thanh nh thng ng di... 2 2 1 + sin cos + 2sin 2 2 sin cos 2 2 Vy nõng thanh n v trớ thng ng m u di khụng b trt thỡ: à 1 2 2 F B N A P Fms -HT S GD&T VNH PHC K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 201 2201 3 THI MễN: VT Lí CHNH (Dnh cho hc sinh THPT Chuyờn) THC Thi gian lm bi: 180 phỳt, khụng k thi gian phỏt Cõu 1 Ti u mt tm vỏn ngi ta t mt vt nh cú khi lng bng hai ln khi lng tm vỏn y cho c hai chuyn ng vi... -Ht - Thớ sinh khụng c s dng ti liu Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm H v tờn thớ sinh:. ....; S bỏo danh S GD&T VNH PHC (ỏp ỏn cú 06 trang) Cõu 1 í 2 K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 201 2201 3 P N MễN: VT Lí (Dnh cho hc sinh THPT Chuyờn) Ni dung vt khụng chm tng thỡ nú phi v0 khụng ri vỏn Sau khi va chm vi tng, vỏn cú vn tc v0 hng ngc Hỡnh li Do vt khụng ri vỏn nờn ỏp dng 1 nh lut bo ton ng... trt? -Ht Thớ sinh khụng c s dng ti liu Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm H v tờn thớ sinh:. ....; S bỏo danh T S GD&T VNH PHC (ỏp ỏn cú 04 trang) K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 201 2 -201 3 P N MễN: VT Lí (Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn) I LU í CHUNG: - Hng dn chm ch trỡnh by mt cỏch gii vi nhng ý c bn phi cú Khi chm bi hc sinh lm theo cỏch khỏc nu ỳng v ý thỡ vn cho im ti a - im ton... v -Ht Thớ sinh khụng c s dng ti liu Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm H v tờn thớ sinh: ; S bỏo danh S GD&T VNH PHC (ỏp ỏn cú 03 trang) K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 201 3 -201 4 P N MễN: VT Lí 10 (Dnh cho hc sinh THPT chuyờn) Ghi chỳ: 1 Nu thớ sinh sai hoc thiu n v ca ỏp s trung gian hoc ỏp s cui cựng thỡ mi ln sai hoc thiu tr 0,25, tng s im tr ca mi phn khụng quỏ mt na s im ca... hp bi gia gia tc hng tõm v gia tc ton phn bng : a 2v G2 v2 = a = ht = cos l.cos 2.l.cos3 v2 V a A = 2.a G = l.cos3 0,25 0,25 S GD&T VNH PHC K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 201 3 -201 4 THI MễN: VT Lí (Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn) Thi gian lm bi: 180 phỳt, khụng k thi gian phỏt Cõu 1(2): Trờn trc Ox mt cht im chuyn ng bin i u theo chiu dng cú honh cỏc thi im t 1 ; t 2 ; t 3 tng... vi v trớ cõn bng ban u Tỡm gia tc a Coi nhit khụng i khi pit-tụng di chuyn v khớ phõn b u - Ht P N K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 201 3 -201 4 THI MễN: VT Lí (Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn) Cõu Cõu 1: (2) ỏp ỏn im 2 at 1 (1) 2 2 at x 2 = x 0 + v 0 t 2 + 2 (2) 22 at 3 x 3 = x 0 + v0t 3 + (3) 2 x1 = x 0 + v 0 t1 + 2 2 a (t 2 t 1 ) a = v 0... V1)g -1 (4) Thay (1) v (3) vo (4) ta c: T = T2 V0 + V1 V0 1 1 m1.T0 m 2 = 1+ m1 + m 2 m1 =382K 0,25 0,25 0,25 4 1 1 (5) Cụng do lc tỏc dng lờn pittụng v ỏp sut khớ quyn P0 thc hin lm tng ni nng ca cht khớ b nộn on nhit: A= A1 + A2 = U = Cv(m1 + m2) (T- T0) (6), vi A1 = P0S.l Thay (5) vo (6), ri thay s vo ta c A2 = 3687 (J) (Hc sinh cú th tớnh sai s 20 J) Giao im... gồm các đẳng quá trình sau: 1 2 là đẳng áp; 2 3 là đẳng nhiệt; 3 4 là đẳng áp; 4 1 là đẳng tích Vì thế có thể vẽ lại chu trình này trên giản đồ P-V (hình a) và trên giản đồ V-T (hình b) nh sau: (Mi hỡnh v ỳng cho 0,5) 0,25 0,25 0,5 + 0,5 Ghi chỳ: nu HS thay 1atm = 105Pa, R=0,082 thỡ V4=3,075 l; V2=6,15 l;V3=12,3 l 4 Ký hiu chiu di v khi lng ca thanh ln lt l l v m Do nõng thanh t t do vy cú th