Nếu chọn trục o’X gắn vào giá treo, gốc tại vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên, chiều dương hướng xuống và mốc thời gian lúc giá treo bắt đầu rơi tự do.. 0,5.[r]
(1)ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
Câu Nôi dung Điểm
1
5 (đ) a) Các loại thí nghiệm sử dụng dạy học vật lý phổ thơng: - Thí nghiệm biểu diễn: + Thí nghiệm mở đầu
+ Thí nghiệm nghiên cứu tượng + Thí nghiệm củng cố
1,25
- Thí nghiệm học sinh:
+ Thí nghiệm trực diện
+ Thí nghiệm thực hành vật lý + Thí nghiệm vật lý nhà
1,25 b) Các thí nghiệm tiến hành với thí nghiệm:
1 Nhiễm điện tiếp xúc Nhiễm điện hưởng ứng Tương tác tĩnh điện
4 Đường sức điện trường Điện bề mặt vật dẫn Phân bố điện tích
7 Phân bố điện trường Khơng khí dẫn điện
2,5
2 5(đ)
* Trả lời: 3,5điểm
- Hệ quy chiếu gắn với Yuri hệ quy chiếu qn tính có vận tốc ⃗v2 . + Trong hệ quy chiếu này, máy bay Sally ban đầu có vận tốc
⃗
v12=⃗v1−⃗v2=⃗0
+ Khi Sally thả cánh phụ máy bay, máy bay có vận tốc so với đất ⃗v1' chiều ⃗v1 , v1'<v1
+ Trong hệ quy chiếu Yuri máy bay Sally có vận tốc sau: ⃗
v'12=⃗v1'−⃗v2≠0⃗ , ⃗v12' ngược chiều ⃗v1
+ Như hệ quy chiếu máy bay Sally có tốc độ tăng nên động tăng
+ Nguyên nhân động tăng lực cản khơng khí ⃗Fc , lực này ngược chiều ⃗v1 nên chiều ⃗v12' , sinh cơng dương làm tăng động máy bay Sally
Vậy định lí công – động hệ quy chiếu gắn với Yuri
- Hệ quy chiếu gắn với Chang (quan sát từ mặt đất):
+ Trong hệ quy chiếu Chang, tốc độ máy bay Sally giảm nên động giảm
+ Nguyên nhân giảm động lực cản khơng khí, lực ⃗Fc ngược chiều ⃗v1' nên sinh công âm làm giảm động của
máy bay
Hiện tượng xảy phù hợp với định lí cơng – động
2,5
(2)* Câu hỏi định hướng tư duy:
+ Vận tốc máy bay Sally hệ quy chiếu Yuri thay đổi nào?
+ Lực gây biến thiên động máy bay Sally?
So sánh chiều lực với chiều vận tốc máy bay Sally hệ quy chiếu gắn với Yuri?
+ Kết có thay đổi khơng hệ quy chiếu gắn với Chang?
1,5
3
5(đ) a) Chọn trục Ox với gốc vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, mốc thời gian lúc buông vật Tại vị trí cân lị xo giãn Δ l0 = l1 – l0 = 2,5 cm
Độ cứng lò xo: K = mgΔl
0 = 40N/m Tốc độ góc ω = √K
m = 20 rad /s t = ta có
¿
x=l2− l1=4 cm v=0
¿{
¿
⇔
¿
Acosϕ=4 sinϕ=0
¿{
¿
⇒
¿
A=4 cm ϕ=0
¿{
¿
phương trình dao động vật: x = cos(20t ) cm,s
1,5
b) Chọn trục Ox với gốc vị trí cân hệ, chiều dương hướng xuống, mốc thời gian lúc đặt gia trọng
Tại vị trí cân bằng, lò xo giãn lượng: Δ l0 ’ = (m+Δm)g
K = 3cm Tốc độ góc hệ ω ’= √ K
m+Δm = 10π
√3 rad /s Tại vị trí cao nhất, lị xo nén đoạn: Δ l’ = 1,5 cm
Tại vị trí đặt gia trọng, vật có tịa độ x = - ( Δ l0 ’ + Δ l ’) = - 4,5 cm
t = ta có:
¿
x=Acosϕ=−4,5 cm − Aωsinϕ=0
¿{
¿
⇒
¿
A=4,5 cm ϕ=π(rad)
¿{
¿
Phương trình dao động hệ: x = 4,5 (cos 10π
√3 t + π ) cm,s
1,5
Giới hạn biến thiên lực đàn hồi:
Fmax = K ( Δ l0 ’+A ) = 3N Fmin = ( A > Δ l0 ’)
Vậy F ≤3N
1,0 c) Xét hệ quy chiếu gắn vào giá treo: Vật chịu tác dụng lực
đàn hồi Fdh, trọng lực P = mgvà lực quán tính Fqt = -mg Ta có P + Fqt = cịn Fdh gây gia tốc cho vật
Nếu chọn trục o’X gắn vào giá treo, gốc vị trí lị xo có chiều dài tự nhiên, chiều dương hướng xuống mốc thời gian lúc giá treo bắt đầu rơi tự
(3)Ta có X = ∆lmax = 6,5 cm t=
¿
X=A'cosϕ=6,5 cm A ' ωsinϕ=0
¿{
¿
⇒
¿
A '=6,5 cm ϕ=0
¿{
¿
phương trình dao động vật: X = 6,5 cos(20t ) cm,s
Như trục ox gắn với mặt đất vật chuyển động với phương trình là: x = -2,5 + 500t2 + 6,5 cos(20t ) cm,s
0,5 Lưu ý: chọn chiều dương mốc thời gian khác đáp án
xác định giá trị A,φ, ω cho điểm đáp án
5(đ) a)
* TH1: Nếu hai phía tích điện dấu :
+ Theo định luật bảo tồn điện tích :q1/q2/ C U1 1C U2 2(1) + Pt điện áp :
/ /
1
1
(2)
q q C C
Giải hệ (1) (2) ta :
/ 1 2
1
1
/ 1 2
2
1
.( )
.( )
C C U C U q
C C C C U C U q C C
* TH2 : Nếu hai tích điện trái dấu : tương tự ta :
/ 1 2
1
1
/ 1 2
2
1
.( )
.( )
C C U C U q
C C C C U C U q C C b)
* Trước khố K đóng : + Năng lượng hệ hai tụ :
2
1 2
0 (3)
2
C U C U W
+ Sau điện áp tụ ổn định lượng hệ hai tụ : /2 /2 2 (4) 2 s q q W C C
+ Áp dụng định luật bảo toàn lượng : Q1Q2 W0 W (5)s
+ Trong thời gian tụ phân bố lại điện tích có dịng điện biến đổi chạy qua hai điện trở Xét khoảng thời gian nhỏ ta coi dịng điện không đổi nên :
2
1
2
2 2
(6)
i R t
Q R
Q i R t R
Giải hệ (6) (5) kết hợp với (4) kết hai trường hợp ta nhiệt lượng toả điện trở
1,5
1,5
2,0