Đề thi olympic vật lý lớp 10 2016 2017 trường THPT chuyên bến tre bến tre file word có lời giải chi tiết

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 THPT CHUYÊN BẾN TRE – BẾN TRE Câu 1: (5 điểm) Trên quãng đường định, chất điểm chuyển động nhanh dần không vận tốc đầu với gia tốc a thời gian T Tính thời gian chất điểm chuyển động quãng đường chuyển động T chất điểm luân phiên chuyển động với gia tốc a thời gian T1  chuyển động 10 T thời gian T2  20 Câu 2: (5 điểm) Trên mặt phẳng nằm ngang có nêm khối lượng m2  4kg , chiều dài mặt phẳng nghiêng L = 12m   300 Trên nêm đặt khúc gỗ m1  1kg Biết hệ số ma sát gỗ nêm   0,1 Bỏ qua ma sát nêm mặt phẳng ngang Tìm lực F đặt vào nêm để khúc gỗ trượt hết chiều dài mặt phẳng nghiêng thời gian t = 2s từ trạng thái đứng yên Lấy g  10m / s Câu 3: (5 điểm) Thanh CD vng góc với trục thẳng đứng Oz quay quanh trục với vận tốc góc  Hai bi A B có khối lượng m A m B nối với lò xo có độ cứng k có chiều dài tự nhiên l0 Hai bi trượt khơng ma sát CD Tìm vị trí cân hai bi? Cân có bền khơng? http://dethithpt.com – Website chun đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Câu 4: (5 điểm) Một cầu nhỏ có khối lượng M = 1kg treo vào điểm O sợi dây treo mảnh nhẹ, có chiều dài L = 1m cầu M nằm cân cách mặt đất h = 0,5m cầu (2) có khối lượng m = 1kg chuyển động theo phương ngang với vận tốc v0  10m / s tới va chạm xuyên tâm với cầu M Sau va chạm, cầu m bật ngược lại rơi xuống đất, quãng đường theo phương ngang s = 2m, cầu M chuyển động lên Khi dây treo họp với phương thẳng đứng góc   600 dây vướng đinh O’ cách O đoạn x Để cầu M chuyển động tròn quanh O’ khoảng cách x tối thiểu bao nhiêu? Lấy g  10m / s Câu 5: (5 điểm) Một xilanh chiều dài , bên có pittơng có tiết diện S Xilanh trượt có ma sát mặt phẳng ngang với hệ số ma sát  (hình vẽ) Bên xilanh, phía bên trái có khối khí nhiệt độ T0 áp suất áp suất khí bên ngồi P0 , pittông cách đáy khoảng Giữa tường thẳng đứng pittơng có xo nhẹ độ cứng K Cần phải tăng nhiệt độ khối khí xilanh lên lượng T để thể tích tăng lên gấp đơi, ma sát xilanh pittơng bỏ qua Khối lượng tổng cộng xilanh pittông m Câu 6: (5 điểm) Hai xilanh giống hệt nối với ống cách nhiệt có kích thước nhỏ, ống nối có lắp van K, lúc đầu K đóng Trong xilanh 1, phía pittơng khối lượng M, có chứa lượng khí lí tưởng đơn ngun tử có khối lượng mol  , nhiệt độ T0 Trong xilanh 2, có pittơng khối M khơng chứa khí Phần pittơng hai xilanh chân khơng Sau van K mở để khí từ xilanh tràn qua xilanh Xác định nhiệt độ khí sau khí cân nhiệt v  0,1 , với v động, biết phần pittơng xilanh khoảng trống Cho M số mol khí; ma sát pittông xilanh nhỏ lượng m  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: Gọi n số lần chất điểm chuyển động với thời gian T2 Ta có:      1       aT1  aT1T2    aT1  aT1T1   2aT1T2    aT1  aT1T1   3aT1T2     aT1   n  1 aT1T1   naT1T2        T  1      2n  1  T1T2 1    n   aT 2 2n.n  n  1 n     3n  n  200   n  2.100 200 2 Vậy thời gian chất điểm chuyển động:  T T  24T t   T1  T2        1, 2T  10 20  20 Câu 2: Gọi a gia tốc nêm so với mặt đất a12 gia tốc vật m1 nêm - Xét m1 : Chọn hệ quy chiếu gắn kiền với nêm hình vẽ Gia tốc m1 m : L  a12 t 2 2L  a12   6m / s t Áp dụng đinh luật II Niuton cho vật m1 : Fqt  P1  Fms1  m1 a12 Theo phương Ox: cos .Fqt  m1g sin   Fms1  m1a12 Theo phương Oy: N1  m1g cos   m1a sin   Fms  N1    m1g cos   m1a sin   Ta được: m1g sin   m1a cos   m1g cos   m1a sin   m1a12 a12  g cos   g sin   2m / s cos    sin  - Xét nêm: Chọn hệ quy chiếu gắn với đất F  N '1 sin   Fms1 cos   m2a a2  N1  m1g cos   m1a sin  Fms    m1g cos   m1a sin   F  m2a  m1  cos    g  a  sin .cos   a sin    4,9N Câu 3: Chọn hệ quy chiếu gắn với O, hai bi A B chuyển động tròn với vận tốc góc  , lực tác dụng lên A B hình vẽ Ta có: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369  FdhA  m A a nA OA m B kl  m A  OA 2   m  OA  m  OB     A B OB mA k  l  m  OB  FdhB  m Ba nB  B Mặt khác: FdhA  FdhB  kl  k  OA  B  l0  (1) (2) Thay (1) vào (2) ta được:   m FdhA  k  OA  OB  l0   k OA 1  A  mB  km Bl0  OA  k  m A  m B   m A m B2 Ta có điều kiện OA  nên suy ra:       l0   m A  OA   (3) k  mA  mB  mA mB (4) Bây ta xét xem hệ cân có bền khơng, xét cân bi A chẳng hạn, ta chọn hệ qui chiếu gắn với bi A, bi A chịu tác dụng lực đàn hồi lực quán tính ly tâm là:    m  FdhA  k OA 1  A   l0  Fqt  m A 2 OA  mB    m  mB Từ (4) ta có m A 2  k A tức hệ số góc Fqt nhỏ hệ số mB góc Fdh nên ta vẽ đồ thị hai lực bên cạnh Điểm A vị trí cân cầu A lý mà OA tăng lên ta thấy Fdh lớn Fqt nên kéo bi A trở lại vị trí cũ Vậy cân hệ bền Câu 4: Gọi v vận tốc sau va chạm cầu M, v’ vận tốc sau va chạm cầu m Sau va chạm cầu m chuyển động ném ngang nên ta được: s v'    2m / s 2h 2.5 g 10 Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ  m, M  trước sau va chạm ta có: mv0  Mv  mv '  v  m  v0  v '   110    6m / s M Khi dây treo chạm vào đinh O’ cầu M chuyển động tròn quanh O’ vị trí cao lực căng dây T  Theo định luật bảo toàn năng: 1 MgR Mv2  Mg l   l  R  cos 600  R   Mu  Mv  Mgl   Mu 2 2 2 Áp dụng định luật II Niuton cho cầu M vị trí cao Ta được: Mu v  3gl T  Mg   R   0,3m  x  l  R  0, 7m R 2g Câu 5: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Trường hợp 1: Fms  kl  mg  kl Khi xilanh đứng yên Gọi T nhiệt độ cuối khối khí thì: kl   P0   2Sl   P0Sl  kl  S   T  2T0 1   T0 T  SP0   kl  Từ đó: T  T  T0  T0 1    SP0  Trường hợp 2: mg  kl - Giai đoạn xilanh đứng yên: mg k Gọi T1 nhiệt độ khối khí thời điểm lò xo nén cực đại P1 áp suất chất khí xilanh Gọi x độ nén cực đại lò xo Pittơng đứng n kx  mg  x  thời điểm thì: mg S - Áp dụng phương trình trạng thái ta có: mg   P0    l  x  S  mg   mg  P0Sl  S    T1  1   1   T0 T0 T1 SP0   kl   PS  P0S  kx  P0S  mg  P1  P0  - Giai đoạn xilanh dịch chuyển: Khi T  T1 pittơng bắt đầu dịch chuyển, thời điểm áp suất chất khí xilanh khơng đổi Ta có:  mg  T12 S  l  x  T 1 x 2T1    1    T   2T0 1   T0 mg T S.2l T 2 l P S   1 kl  2mg  Từ ta tìm được: T  T  T0  T0 1   SP0   Câu 6: Khi K mở, toàn lượng khí chuyển qua xilanh Kí hiệu: H độ cao cột khí bình K chưa mở H T độ cao nhiệt độ cột khí xilanh K mở khí cân nhiệt động Áp dụng nguyên lý I nhiệt động lực học ta có: vg vR  T  T0   MgH  mgH  (1)  H0  H  2 Trước K mở, xilanh 1: Mg v P0  ; V0  H 0S  MgH  vRT0  gH  RT0 (2) S M Sau K mở khí cân nhiệt động, xilanh 2: mg v P ; V  HS  mgH  vRT  gH  RT (3) S m Thế (2) (3) vào (1) ta được: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 v  v v  vT  T  T0   vR  T0  T    RT0  RT  2 M m  v 5M  0,98T  T  T0 2v 1 5M 1 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... xilanh nhỏ lượng m  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: Gọi n số lần chất...  R  0, 7m R 2g Câu 5: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Trường hợp 1: Fms  kl  mg  kl... hệ quy chi u gắn với O, hai bi A B chuyển động tròn với vận tốc góc  , lực tác dụng lên A B hình vẽ Ta có: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website