Đề thi olympic vật lý lớp 10 2016 2017 trường THPT chuyên hùng vương bình dương file word có lời giải chi tiết

t.com – Hotline : 096.79.79.369 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: u Do hai nằm bán kính nên r quay quanh R vsin  r tâm với vận tốc góc  , hay   Do sin   r 2R  b Dễ thấy q trình đuổi bắt, góc  thay đổi từ đến (vì r thay đổi từ đến R) Xét khoảng thời gian dt, góc  tăng d , r tăng dr ta có: r  2r.sin  a Vận tốc góc HS1   Lấy vi phân hai vế ta được: dr  2R cos .d Chia hai vế cho dt: dr d  2R.cos  dt dt Do vận tốc theo phương bán kính v.cos  nên v.cos   2R.cos  dr  v.cos  dt  v.dt  d  d  dt 2R  t 0 Lấy tích phân hai vế:  d   vdt  v.t 2R R   t   5s 2R 2R 6v Vậy thời gian học sinh đuổi kịp học sinh 5s Câu 2: a Xét vật m1 : Áp dụng định luật II Newton có: P1  N1  N  m1 a1 Chiếu lên trục Ox thu được:  N21 cos   N1    N cos   N1  Chiếu lên trục Oy thu được: P1  N 21 sin   m1a1  P1  Nsin   m1a1 (1) - Xét vật m2 : Áp dụng định luật II Newton có: P1  N  N12  m a Chiếu lên trục Ox thu được: N12 cos   m2a  N cos   m2a (2) Mặt khác m2 dời sang phải đoạn x m1 xuống đoạn y, 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 x  y.tan   a  a1.tan  (3) Từ (1) (2) suy m  g  a1   N sin   m1g  m1a1  tan    m2a  N cos   m a (4) m1  a1  m  m tan  g  Từ (3) (4) suy  m1 tan  a  g  m1  m tan  Áp lực m1 m2 là: N12  N 21  N  m2a m1m2 tan   cos   m1  m2 tan   cos  m1 tan  m1 g g m1 m1  m2 tan   m2 tan  tan  m1 Áp dụng bất đẳng thức Cơ-si có:  m2 tan   m1m2 tan  b Gia tốc m2 : a  Dấu “=” xảy khi: m1 m m1  m tan   tan      arc tan tan  m2 m2 Vậy   arc tan m1 g m1 a 2min  m2 m2 Lúc có: a1  m1 m1  m m1 m2 g m1 g g m1  m1 Câu 3: Gọi G trung điểm AB Thanh chịu tác dụng P, N A , N B , T AB momen T cùngc hiều với momen P (đối với trục quay D) nêm cân Khi AI  AB   600 : Khi  OGB đều, I trung điểm GB nên GOI    300 + Nếu AI  Xét momen điểm D ta có: P OB  T.DH OB  AB.cos  P  cos   T sin  với  DH  OD.sin   AB.sin  Thay   600 ,   300 ta được: T  P.cos 600 P  2.sin 300 Câu 4: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Xét vật hệ quy chiếu gắn với bán cầu Theo định luật II Niuton ta có: N  P  Fq  ma Chiếu lực lên phương bán kính: mg cos   N  Fq sin   m u2 R (1) Lúc m bắt đầu rời bán cầu thì: N  0, Fq   u  gR cos  (2) Áp dụng công thức cộng vận tốc: v1  v  u 2  3  v1  v  u  2v u.cos  Suy ra:   4  v1x  u cos   v + Theo phương ngang, động lượng hệ “vật M-m” bảo toàn M (5) mv1x  Mv2   v1x  v2 m m Từ (4) (5)  v  u cos  (6) mM + Áp dụng định luật bảo toàn năng, chọn mốc vị trí vật bắt đầu ròi khỏi bán cầu mv12 Mv22 (7)  2 Thay (2), (3) vào (6) vào (7) ta được: m   2gR    cos   u với u  gR cos  mM   mgR 1  cos     m (8) cos3   3cos    mM Khi m = M từ (8) ta có cos3   3cos     cos3   cos    có nghiệm cos      430 Câu 5: - Đối với pit tông (1): lực tác dụng vào pittông theo phương ngang lực đẩy F1 ngược chiều v1 nên pittông (1) chuyển động chậm dần - Đối với pittông (2): tương tự, lực đẩy F2 chiều với v nên pittông (2) chuyển động nhanh dần - Trong q trình hai pittơng chuyển động, khối khí nhốt xilanh chuyển động theo - Chọn hệ quy chiếu gắn với pittông (2), vận tốc pittông (1) pittông (2) là: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 v12  v1  v  pittông (1) chuyển động phía pit tơng (2) chậm dần dừng lại lúc t , sau t  t pit tơng (1) chuyển động xa dần với pit tơng (2) khí lại giãn nở - Gọi G khối tâm khối khí xilanh lúc t  t : khí bị nén, G chuyển động phía pit tơng (2) - Lúc t  t : khí bị giãn, G chuyển động xa dần pit tông (2) Vậy nhiệt độ t vG   hai pit tơng khối khí chuyển động vận tốc v - Định luật bảo tồn động lượng ta có: 4Mv0 M3v0  Mv0   2M  m  v  v   2M  m  M  v12  v 22   5Mv02 - Động hệ lúc t là: Wđ   2M  m  v 2 - Động cảu hệ lúc đầu: Wđ1  Mv02  2M  5m   độ biến thiên động năng: W  Wđ  Wđ1  2M  m i 3 - Nội khí: U  nRT  nRT  U  nRT  nR Tmax  T0 2 2  - Vì U  W nên Tmax  2 Mv0  2M  5m   T0   n  1 3R 2M  m Câu 6: a Cơng mà khí thực q trình đẳng áp 1-2: A12  p  V2  V1   R  T2  T1  Công q trình đẳng tích 2-3: A23  A12 n  1 Cơng thực tồn chu trình: A  A12  A 23  A 31  1   R  T2  11   n Ta lại có Q31  (q trình đoạn nhiệt) Theo đề bài, cơng q trình đoạn nhiệt 3-1 là: A31  Trong q trình đẳng tích 2-3: Q 23  A 23  U 23  U 23 kR  T3  T2   T3  T2 Như chất khí nhận nhiệt trình 1-2: Q  Q12  A12  U12   k  1 k  T2  T1  A n  n   n   nh  k  1 Hiệu suất chu trình: H   Q k  n  k  1 1 (1) b Thay số: n = c Phương trình đoạn thẳng qua gốc tọa độ có dạng: Phương trình trạng thái: pV  RT Xét trình nguyên tố: dQ  dA  dU  pdV  RdT p  const V (3) (2) (4) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Từ (2), (3) ta có: pdV  Vdp  0; pdV  Vdp  RdT  pdV   dQ  RdT dQ RdT  RdT  3RdT  C   3R 2 dT http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... 2.sin 300 Câu 4: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Xét vật hệ quy chi u gắn với bán cầu Theo... (2), vận tốc pittông (1) pittông (2) là: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 v12  v1  v ... độ có dạng: Phương trình trạng thái: pV  RT Xét trình nguyên tố: dQ  dA  dU  pdV  RdT p  const V (3) (2) (4) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word