Đề thi olympic vật lý lớp 10 2016 2017 trường THPT chuyên long xuyên an giang file word có lời giải chi tiết

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 THPT CHUYÊN LONG XUYÊN – AN GIANG Câu 1: (5 điểm) Hai vật chuyển động đường thẳng ngược chiều đến gặp với vận tốc ban đầu v01  0,315m / s v02  0, 73m / s , gia tốc a1  0,015m / s a  0,06 m / s2 hướng ngược với vận tốc chúng Với khoảng cách ban đầu hai vật lớn hai vật gặp nhau? Câu 2: (5 điểm) Một vệ tinh nhân tạo cần có vận tốc mặt đất để bay theo quĩ đạo tròn nằm mặt phẳng xích đạo độ cao h = 1600km so với mặt đất? Lấy bán kính Trái Đất R = 6400km, gia tốc rơi tự gần mặt đất 9,8 m / s Câu 3: (5 điểm) Một cầu trọng lượng P đặt đáy phẳng, không nhẵn hộp Đáy hộp nghiêng góc  so với phương ngang cầu giữ cân dây song song với đáy, buộc vào đầu A đường kính vng góc với đáy Hỏi góc  lớn để cầu cân bằng? Tính lực căng dây dây nối theo P trường hợp Biết hệ số ma sát 9giữa cầu đáy hộp Câu 4: (5 điểm) Một hạt khối lượng m, chuyển động với vận tốc v va chạm vào m hạt đứng yên có khối lượng bật với góc   300 so với hướng bay Xác định độ lớn vận tốc hai hạt hướng chuyển động hạt thứ hai sau va chạm Câu 5: (5 điểm) Một xilanh hình trụ, chiều dài 2l = 10 cm , bên có pittơng mỏng, khối lượng chung m  500g hình vẽ Xilanh chuyển động theo mặt phẳng ngang với hệ số ma sát   0,1 Pittông đặt xilanh, có diện tích S = 5cm, bên xilanh chứa khí nhiệt độ T0  300K áp suất P0  104 N / m2 Pittông nối với tường cố định lò xo có độ cứng k = 20N/m Cần nâng nhiệt độ khí xilanh lên để thể tích tăng lên gấp đơi pittơng xilanh khơng có ma sát? Áp suất khí bên ngồi P0 Ban đầu xo khơng bị biến dạng Xem q trình nâng nhiệt độ khí chậm Lấy g  10m / s Câu 6: (5 điểm) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Một mol khí Heli giãn nở từ trạng thái đến trạng thái cuối theo hai trình biểu diễn hình vẽ Ban đầu giãn nở xảy theo trình – với nhiệt dung không đổi C  R Sau khí giãn nở theo q trình – 3, áp suất p tỉ lệ thuận với thể tích V Hãy tính cơng khối khí thực q trình – q trình – thực công A Biết nhiệt độ trạng thái đầu cuối 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: Chọn hệ qui chiếu gắn với vật thứ 2, chiều dương trục toạ độ hướng từ vật thứ sang vật thứ hai Gia tốc tương đối vật vật là: a12  a1  a Nên vận tốc tương đối vật vật là: v12  v 01  v 02   a1  a  t Vận tốc chuyển động biến đổi vật với vận tốc ban đầu  v 01  v 02  gia tốc  a1  a  hướng ngược chiều với vận tốc Vì vậy, qng đường mà vật đạt lớn vận tốc khơng, tức khi: v  v 02 t  t1  01 a1  a t2 Quãng đường vật thời điểm t1 là: s   v01  v02  t   a1  a  2 t Để gặp vật s  , tức là:  v01  v02  t   a1  a   Thay giá trị t1 , ta tìm khoảng cách cực đại ban đầu để hai vật gặp là:  v01  v02  max   a1  a    0,315  0, 73  7, 28m   0, 015  0, 06  Câu 2: Nếu bỏ qua tương tác từ thiên thể sức cản môi trường coi gần với độ xác cao vệ tinh chuyển động tác động lực hút Trái Đất FG , lực truyền gia tốc hướng tâm a  v2 Rh v2 Theo định luật Niu-tơn: FG  m.a  m Rh M.m Và theo định luật vạn vật hấp dẫn: FG  G R  h Và gia tốc rơi tự gần mặt đất: g  Từ (1), (2), (3) ta được: G.M  GM  g R 2 R (1) (2) (3) g R g R v2   v  R  h  R  h 2 Rh Mỗi điểm đường xích đạo chuyển động từ Tây sang Đông với vận tốc: v  2R T http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 g R 2R Vì vậy, vận tốc vệ tinh mặt đất: u  v  v0   Rh T Thay giá trị cho T = 24h ta tính được: u1  7, k / s; u  6, km / s Câu 3: - Điều kiện cân cầu: P  N  Fms  T  (1) - Quy tắc momen lực cho cầu có trục quay A: P.r.sin   Fms 2r P sin  - Mặt khác: Fms  k.N Suy Fms  (2) - Chiếu (1) lên hệ trục Oxy: Ox: T  Fms  P.sin   Oy: N  P.cos    T  P.sin   Fms (3) N  P.sin  (4) P sin   k.P.cos   tan   2k  tan   Góc  lớn  max  30 - Từ (2) (4) ta có: - Lực căng dây: từ (3) suy ra: T  P  sin   k.cos    P Câu 4: - Gọi v1 vận tốc hạt m sau va chạm  m sau va chạm   v1 , v2 m - Định luật bào toàn động lượng: mv  mv1  v 2 v vận tốc hạt  2 m  - Mặt khác:  v2    mv    mv1   2m2 v v1 cos 300 2  Hay v22  v2  v12  v v1 (1) v2 mv2 mv12 m v22    v2  v12  2 2 2 - Giải hệ phương trình (1) (2), ta được: v 2v v1  ; v2  2v1  3 - Hướng chuyển động hạt thứ hai sau va chạm: sin  sin  Ta có: suy sin   sin   mv1 m v 2 - Định luật bảo toàn năng: (2) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Vậy     300 Câu 5: Vì mg  kl nên xilanh bị trượt trước thể tích tăng gấp đơi Gọi T’ nhiệt độ ứng với thời điểm xilanh bị trượt, P áp suất khí bên xilanh x độ mg biến dạng lò xo thì: x  (1) k mg Xét cân pittông, ta được: P  P0  (2) S PS  l  x  P0Sl Phương trình trạng thái khí xilanh: (3)  T' T0 Từ (1), (2) (3) ta tính được: T '  mg   mg   1   1   T0  P0S   kl  (4) Sau xilanh bắt đầu trượt q trình tăng thể tích khí diễn điều kiện áp suất khơng đổi Gọi V’ thể tích khí xilanh bắt đầu di chuyển V thể tích cuối thì: V' V T 2lS (5)     T' T T '  l  x  S  mg kl  mg  Nhân vế (4) (5) với nhau, suy ra: T  2T0 1    660K P0S   Câu 6: p  aV2  p V3  p3V2 Xét trình – 3: p  aV   p3  aV3 1 Công khí thực hiện: A '23   p  p3  V3  V2     p3V3  p V2  2 Vì trạng thái (1) (3) có nhiệt độ: p1V1  p3V3  p1V1  p2 V2   A  gt  Xét trình – 2: q trình đẳng dung, cơng khí thực hiện: m m i A '12  Q12  U12  C.T  R.T   3 3  R  T2  T1   R  T2  T1    R  T2  T1     p V2  p1V1  4 Cơng chất khí thực trình – 2: Từ (4) (5):  A '12  A Từ (1), (2), (3):  A '23  (1) (2) (3) (4) (5) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... 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: Chọn hệ qui chi u gắn với vật thứ 2, chi u... xích đạo chuyển động từ Tây sang Đông với vận tốc: v  2R T http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369... (2) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Vậy     300 Câu 5: Vì mg  kl nên xilanh bị trượt