Đề thi olympic QG vật lý lớp 10 2016 2017 chính thức file word có lời giải chi tiết

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Đề Olympic QG 2016-2017 Câu 1: (5 điểm) Một cơng-ten-nơ nằm n mặt đất ngang, phẳng cần cẩu kéo lên theo phương thẳng đứng với gia tốc a  0,5m / s2 Sau rời mặt đất 4s, từ mặt công-ten-nơ, đá bắn với vận tốc v0  5, 4m / s (đối với công-ten-nơ) theo phương hợp với phương ngang góc   300 Biết công-ten-nơ cao h = 3m, lấy g  10m / s Coi đá chất điểm Hãy tính: a Tính thời gian từ lúc bắn đá đến lúc rơi xuống mặt đất b Tính tầm bay xa đá Câu 2: (5 điểm) Hai vật có khối lượng m1  100g m2  500g nối với dây mảnh, nhẹ, không dãn, nằm yên mặt bàn ngang phẳng Dây vắt qua ròng rọc nhẹ, trục ròng rọc buộc vào xe đồ chơi khối lượng M = 500g hình (nhìn từ xuống) Bỏ qua ma sát lăn bánh xe mặt bàn, ma sát trục quay ròng rọc Hệ số ma sát hai vật bàn   0, Dây không trượt ròng rọc hệ chuyển động Lấy g  10m / s Tác dụng vào xe lực F theo phương ngang có độ lớn tăng dần Tìm độ lớn tối thiểu F để: a Xe chuyển động b Cả hai vật chuyển động Câu 3: (5 điểm) Hai phẳng nhẹ cứng OA OB nối với lề O Người ta đặt khối trụ tròn trọng lượng P, đồng chất, tiết diện bán kính R vào hai cho trục O1 song song với trục O lề Hai trục nằm ngang nằm mặt phẳng thẳng đứng vng góc với mặt phẳng hình vẽ Để khối trụ nằm yên cân hai cho góc AOB  2, AB  a người đồng thời tác dụng vào hai A B hai lực trực đối nằm ngang, độ lớn F hướng vào Biết hệ số ma sát nghỉ khối trụ phẳng  Bỏ qua ma sát lề O Hãy xác định độ lớn lực F http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Câu 4: (5 điểm) Dùng sợi dây mảnh, nhẹ, không dãn, chiều dài L để treo cầu nhỏ vào đầu trụ gỗ có đế đặt mặt bàn ngang phẳng hình vẽ Khối lượng cầu m, khối lượng trụ đế M = 4m Đưa cầu đến vị trí dây treo nằm ngang thả nhẹ Coi va chạm cầu trụ hồn tồn khơng đàn hồi va chạm không gây chuyển động quay cho hệ a Tính vận tốc hệ sau va chạm Biết đế gỗ không dịch chuyển suốt trình rơi b Sau va chạm, hệ dịch chuyển độ dài bao xa dừng lại? Biết hệ số ma sát đế mặt bàn 1  n   c Để đế gỗ không dịch chuyển suốt trình cầu rơi xuống hệ số ma sát nghỉ mặt bàn đế gỗ phải có giá trị nhỏ bao nhiêu? Câu 5: (5 điểm) Hệ gồm xilanh pittơng có khối lượng tổng cộng m, xilanh có chiều dài , pittơng có tiết diện S nối với tường cố định lò xo nhẹ có độ cứng k Ban đầu pittơng nằm xilanh xilanh có chứa khí lý tưởng áp suất p , nhiệt độ T0 Cần tăng chậm nhiệt độ khối khí xilanh lên lượng T để thể tích tăng lên gấp đơi? Biết xilanh trượt mặt sàn nằm ngang với hệ số ma sát  t  n   Bỏ qua ma sát xilanh pittông Áp suất khí p Câu 6: (5 điểm) Một mol khí lý tưởng thực chu trình – – – hình vẽ: – trình đoạn nhiệt; trình – có đường biểu diễn đối xứng với đường biểu diễn trình – qua đường thẳng đứng; – trình đẳng áp Tính hiệu suất chu trình theo , ,  với  hệ số đoạn nhiệt http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: a Tính thời gian từ lúc ném đến lúc rơi xuống mặt đất 1 Sau 4s độ cao mặt côngteno là: h  at   0,5.42  m 2 Vận tốc cơngteno lúc đó: v1  a.t  0,5.4  m / s Gọi v vận tốc viên đá cơngteno vận tốc viên đá đất: v  v  v1  2,  m / s  5, Oy: v y  v1  v0 sin     4,  m / s  Chọn trục Oxy hình vẽ gắn vào mặt đất Phương trình chuyển động Chiếu lên Ox: v x  v0 cos   5, gt   4, 7.t  5t 2 Lúc đá rơi xuống đất: y   5t  4, 7t    t  1, 74s đá theo phương Oy: y   v y t  b Tầm bay xa đá: L  v x t  2, 3.1, 74  8,14m Câu 2: Lực ma sát nghỉ cực đại tác dụng lên m1 Fms  m1g Lực ma sát nghỉ cực đại tác dụng lên vật Fms  m2g  vật m2 chưa chuyển động Điều kiện để xe vật m1 bắt đầu chuyển động: F1  2T  2m1g F1  0,  N  Khi vật m2 bắt đầu chuyển động tức xe vật m1 chuyển động có gia tốc Định luật Newto áp dụng cho: Xe: F2  2T '  Ma1 (1) Vật m1 : T ' m1g  m1a (2) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Vật m2 : T ' m2g  (3) Do xe di chuyển đoạn S vật m1 di chuyển đoạn 2S thời gian  a  2a1  3  T '  m 2g    m 2g  m1g  m1.2a1  a1  2g 1  F2  10m1g  M.2g  2g  m  M    N  Câu 3: - Phương trình cân lực: P  Fms1  Fms2  N1  N  - Chiếu lên trục OI: P  Fms1 cos   Fms2 cos   N1 sin   N1 sin   Do đối xứng: N1  N2  N  Fms1  Fms2  Fms  Fms  2N sin   P 2cos  2N  sin   P  N 2cos  Xét OA: chọn O trục quay Quy tắc momen: OI N1.OH  F.OI  N.OH  F.OI  N  F OH OI AI a OAI O O1H    OH O1H 2R Để trụ không trượt lên: Fms  N   2N sin   P a PR   FF cos  2R a  sin    cos   Trường hợp 2: Trụ có khuynh hướng trượt xuống tương tự trên: ý lực ma sát hướng ngược lại PR - Điều kiện để trụ không trượt xuống: F  a  sin    cos   * Điều kiện để trụ đứng yên: PR PR F a  sin    cos   a  sin    cos   Câu 4: a Gọi vận tốc cầu trước sau va chạm v v’: v  2gL m 2gL mM b Sau va chạm tác dụng lực ma sát đế gỗ chuyển động chậm dần đến dừng lại Quãng đường đế gỗ dịch chuyển x: mv   m  M  v '  v '  f ms x    m  M  v'2 (1) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Với f ms    m  M  g Từ (1) (2) cho: x  (2) m2L  m  M  L 25 mv c Gọi góc phương ngang dây treo  : mgL sin   mv 2 f ms  T cos   T  mg  (4) (5) N  T sin   Mg  (6) Từ (3) (4) suy ra: T  3mg.sin  (7) Từ (5) (7) suy ra: f ms  3mg.sin .cos  (8) Để đế gỗ khơng di chuyển thì: f ms  N Từ (6), (7), (8) (9), ta có:   Đặt y  sin 2  2sin  (3) (9) sin 2 sin 2  2M  2sin   2sin  3m    y max Biến đổi ta được: y  tan  Áp dụng bất đẳng thức Côsi: ymax  0, 28 , suy min  0, 28 tan   Câu 5: Vì ban đầu áp suất bên áp suất bên n P0 nên lò xo khơng biến dạng Trường hợp 1: Nếu Fđh   Fmsn max hay kl  mg , xilanh đứng yên kl   P   P0Sl  S  kl   2Sl  T  2T0 1  Gọi T nhiệt độ cuối khối khí thì:  T0 T  SP0   2kl  Từ đó: T  T  T0  T0 1    SP0  Trường hợp 2: kl  mg http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 mg k Gọi P1 áp suất chất khí xilanh thời điểm cuối: Do nung chậm nên: kx  mg  x  PS  P0S  kx  P0S  mg  P1  P0  mg S Áp dụng phương trình trạng thái có: mg   P0    2lS  mg  P0Sl  S    T1  2T0 1   T0 T1 P0S    2mg  Từ tìm được: T1  T1  T0  T0 1   SP0   Câu 6: Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng ta có: 1    p0 V0 , T  p0 V0 , T  1    p0V0 T1  R R R C R Do p   Cp  CV  R nên CV  CV  1 Do trình  trình đoạn nhiệt ta có: Q23  p0 V0        1 Cơng chất khí sinh trình  là: pV A 23  U23  CV  T3  T2   0       1 Do trình   đối xứng qua đường thẳng đứng nên công chất khí sinh hai q pV trình nhau: A 12  A23  0       1 pV U12  CV  T2  T1   0       1 Nhiệt lượng khí nhận trình  là: 2p V Q12  A12  U 23  0   1  1 Quá trình  đẳng áp: pV U31  CV  T1  T3   0  2   1 U23  CV  T3  T2   A 31  p  V1  V3   p V0  2  2p0 V0   1  1 2p V Tổng cơng mà khí thực hiện: A '  A '12  A '23  A '31  0       1 Nhiệt lượng khí truyền mơi trường: Q31  A31  U31  http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Hiệu suất chu trình là: H  A'   1 Q12  1 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... 2T '  Ma1 (1) Vật m1 : T ' m1g  m1a (2) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Vật m2 : T '...  hệ số đoạn nhiệt http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: a Tính thời gian... http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Hiệu suất chu trình là: H  A'   1 Q12  1 http://dethithpt.com