1. Trang chủ
  2. » Trung học cơ sở - phổ thông

Tổng hợp đề thi Học sinh giỏi Vật lý lớp 10 tập 1

61 59 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 61
Dung lượng 2,9 MB

Nội dung

Së GD §T Hµ Néi Trêng THPT tïng thiÖn Céng hoµ x· héi chñ nghÜa ViÖt Nam §éc lËp – Tù do – H¹nh phóc §Ò THI HäC SINH GiáI KhèI 10 M«n: VËt lý ( Thêi gian 60 phót) C©u 1: (6 ®iÓm) Mét vËt ®ang chuyÓn ®éng trªn ®êng ngang víi vËn tèc 20ms th× trît lªn mét c¸i dèc dµi 100m, cao 10m. T×m gia tèc cña vËt khi lªn dèc. VËt cã lªn tíi ®îc ®Ønh dèc kh«ng? NÕu cã, h·y t×m vËn tèc cña vËt t¹i ®Ønh dèc vµ thêi gian lªn dèc? Cho biÕt hÖ sè ma s¸t gi÷a vËt vµ mÆt dèc lµ  = 0,1. LÊy g = 10ms2. C©u 2: (6 ®iÓm) Mét qu¶ cÇu nhá cã khèi lîng m = 500g, treo ë mét ®Çu mét sîi d©y dµi l = 1m, ®Çu trªn cña d©y cè ®Þnh. KÐo qu¶ cÇu ®Ó d©y treo lÖch gãc  0  30 0 so víi ph¬ng th¼ng ®øng råi th¶ nhÑ. a. TÝnh vËn tèc cña qu¶ cÇu khi d©y treo hîp víi ph¬ng th¼ng ®øng gãc  . VËn tèc cña qu¶ cÇu cùc ®¹i ë vÞ trÝ nµo? TÝnh gi¸ trÞ vËn tèc ®ã? b. TÝnh lùc c¨ng cña d©y treo theo gãc  ? LÊy g = 10ms2. Bá qua søc c¶n cña kh«ng khÝ. C©u 3: (4 ®iÓm) Mét b¶n máng kim lo¹i ®ång chÊt h×nh ch÷ T nh trªn h×nh. Cho biÕt AB = CD = 60 cm; EF = HG = 20 cm; AD = BC = 20 cm; EH = FG = 100 cm. H·y x¸c ®Þnh träng t©m cña b¶n? C©u 4: (4 ®iÓm) Mét tªn löa cã khèi lîng 16 tÊn ®îc phãng th¼ng ®øng nhê lîng khÝ phôt ra phÝa sau víi vËn tèc 800ms trong mét thêi gian t¬ng ®èi dµi. TÝnh khèi lîng khÝ mµ tªn löa cÇn phôt ra phÝa sau mçi gi©y trong nh÷ng gi©y ®Çu tiªn ®Ó cho tªn löa ®ã bay lªn rÊt chËm. LÊy g = 10ms2. Bá qua søc c¶n cña kh«ng khÝ. DuyÖt cña tæ trëng tæ VËt lý – KTCN A D B C E H F GSë GD §T Hµ Néi Trêng THPT tïng thiÖn Céng hoµ x· héi chñ nghÜa ViÖt Nam §éc lËp – Tù do – H¹nh phóc ®¸p ¸n §Ò THI HäC SINH GiáI KhèI 10 M«n: VËt lý C©u 1: (6 ®iÓm) H×nh vÏ 0,5 ® C¸c lùc t¸c dông lªn vËt khi lªn dèc lµ: Träng lùc P , ph¶n lùc vu«ng gãc N vµ lùc ma s¸t F ms . 0,25 ® ¸p dông ®Þnh luËt II Niut¬n, ta cã: P + N + ms F = m a . (1) 0,5 ® ChiÕu ph¬ng tr×nh (1) lªn trôc Ox (däc theo mÆt dèc híng lªn) vµ trôc Oy (vu«ng gãc víi mÆt dèc híng lªn): P cos + N = 0 (2) 0,5 ® P sin F ms = ma (3) 0,5 ® Trong ®ã: sin  = h l = 100 10 = 0,1 0,25 ® cos  = 1  cos 2   0,995 0,25 ® Tõ (2) vµ (3) suy ra: Fms=  N=  mg cos  0,25 ® vµ   sin    cos    g (sin    cos  ) m P mg a 0,5 ® a = 1,995ms2. 0,5® Gäi s lµ chiÒu dµi tèi ®a vËt cã thÓ ®i lªn trªn mÆt dèc (cho ®Õn lóc vËn tèc b»ng v = 0) ta cã: ( 4 ) 2 2 0 2 a v v s   , víi v = 0 ms, v0= 20 ms 0,5 ® Suy ra s = 100,25m > l = 100m. Nh vËy, vËt lªn tíi ®îc ®Ønh dèc. 0,5 ® Khi lªn ®Õn ®Ønh dèc, vËn tèc v1 cña vËt tÝnh theo c«ng thøc v12  v 02  2 as , víi s = l = 100m v 2 al v 2 1m s  1   0  . 0,5 ® Thêi gian lªn dèc: s a v v t  1  0  9 ,52 0,5 ® N ms F P x l h y C©u 2: (6 ®iÓm) H×nh vÏ: 0,5 ® a. ChuyÓn ®éng cña qu¶ cÇu tu©n theo ®Þnh luËt b¶o toµn c¬ n¨ng. Chän gèc thÕ n¨ng t¹i B. Ta cã: WM = WA 0,5 ® mv 2  mgh M  mgh A 1 2 0,5 ®  v  2 gl (cos   cos  0 ) (1) 1 ® Tõ (1) ta thÊy v cùc ®¹i khi cos  = 1 hay  = 00. v max  2 gl (1  cos  0 )  1,64 m s 1 ® b. T¹i vÞ trÝ bÊt kú, ph¬ng tr×nh ®Þnh luËt II Niut¬n cho vËt: m a  P  T 0,5 ® ChiÕu ph¬ng tr×nh trªn lªn trôc híng t©m, ta cã: l v P T T mg m l v m 2 2   cos     cos   1 ® Thay v2 tõ ph¬ng tr×nh (1) vµ biÕn ®æi ta ®îc: T = mg( 3cos cos  0 ) 1 ® C©u 3: ( 4 ®iÓm ) 1 ® Ta chia b¶n máng thµnh hai phÇn ABCD vµ EFGH, mçi phÇn cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt. V× lý do ®èi xøng, träng t©m cña hai phÇn ®ã n»m t¹i O1 vµ O2 lµ giao ®iÓm cña c¸c ®êng chÐo cña h×nh ch÷ nhËt. Träng lùc P1 vµ P2 cña hai phÇn ®ã cã ®iÓm ®Æt lµ O1 vµ O2. Träng t©m O cña b¶n lµ ®iÓm ®Æt cña hîp c¸c träng lùc P1 vµ P2 cña hai phÇn h×nh ch÷ nhËt. 0,5 ® Theo quy t¾c tæng hîp hai lùc song song cïng chiÒu ta cã: E A C F B D G H O1 O O2 P1 P2 P A M B hM hA2 1 2 1 1 2 m m P P OO OO   (1) 05 ® V× b¶n ®ång chÊt nªn khèi lîng tØ lÖ víi diÖn tÝch: 5 3 60 .20 100 .20 2 1 2 1    S S m m (2) 0,5 ® §ång thêi ta cã: O1O2=O1O + OO2 = 2 AD  EH = 60cm (3) Tõ (1), (2) vµ (3)  : OO1 = 37,5 cm; OO2 = 22,5 cm. 0,5 ® VËy träng t©m O cña b¶n n»m trªn trôc ®èi xøng cña b¶n, c¸ch ®¸y GH mét ®o¹n: OO2 + 2 EH = 22,5 + 50 = 72,5 cm. 1 ® C©u 4: (4 ®iÓm) Bëi v× khÝ phôt r»mt tªn löa trong mét thêi gian t¬ng ®èi dµi nªn ta kh«ng thÓ coi tªn löa nh mét hÖ kÝn vµ kh«ng thÓ ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng lîng mµ ph¶i ¸p dông ®Þnh luËt II Niut¬n viÕt díi d¹ng kh¸c: F.  t =  p (1) 1 ® Tªn löa bay lªn rÊt chËm cã nghÜa lµ gia tèc cña tªn löa rÊt nhá ( a  0 ) vµ cã thÓ coi lùc ®Èy tªn löa xÊp xØ b»ng träng lùc P cña tªn löa, nghÜa lµ: F = P = Mg (2) (M lµ khèi lîng cña tªn löa) 1 ® BiÕn thiªn ®éng lîng cña khÝ lµ:  p = mv – 0 = mv (3) víi v = 800ms, m lµ khèi lîng cña khÝ. 1 ® Thay (2) vµ (3) vµo (1) ta t×m ®îc khèi lîng khÝ m cÇn phôt ra mçi gi©y: Mg.  t = mv kg v Mg  m   200 1 ® DuyÖt cña tæ trëng tæ VËt lý – KTCNquangvlttyahoo.com.vn Page 1 1262020 Së gi¸o dôc ®µo t¹o hµ néi ®Ò thi olympic Trêng thpt Chuy£n hµ néi amsterdam n¨m häc 2008 2009 M«n: VËt lý. Khèi 10 chuyªn Thêi gian lµm bµi 120 phót Bµi 1 (2,0®) Mét häc sinh thø nhÊt ch¹y trªn ®êng trßn t©m O b¸n kÝnh R 30 m víi tèc ®é kh«ng ®æi b»ng u 3,14 m s . Häc sinh thø hai b¾t ®Çu ch¹y tõ t©m O víi tèc ®é kh«ng ®æi v 2 u vµ lu«n n»m trªn b¸n kÝnh nèi t©m O víi häc sinh thø nhÊt. a) Khi häc sinh thø hai ®Õn ®iÓm M (OM = r) th× vÐc t¬ vËn tèc cña cËu ta hîp víi OM mét gãc . Chøng tá r»ng sin r 2 R . b) Sau bao l©u th× häc sinh thø hai ®uæi kÞp häc sinh thø nhÊt. Bµi 2 (2,0®) Díi pitt«ng trong mét xi lanh cã mét mol khÝ hªli. Ngêi ta ®èt nãng chËm khÝ, khi ®ã thÓ tÝch cña khÝ t¨ng nhng tÇn sè va ch¹m cña c¸c nguyªn tö vµo ®¸y b×nh kh«ng ®æi. T×m nhiÖt dung cña khÝ trong qu¸ tr×nh ®ã. Bµi 3 (2,0®) Cho hÖ c¬ häc nh h×nh vÏ. C¸c sîi d©y nhÑ vµ kh«ng gi·n. HÖ ë tr¹ng th¸i c©n b»ng. BiÕt m 1 m 2 1kg , sîi d©y AB lËp víi ph¬ng th¼ng ®øng gãc 60 0 , sîi d©y BC n»m ngang. Cho g 10 m s 2 . a) TÝnh lùc c¨ng cña mçi sîi d©y. b) TÝnh lùc c¨ng cña c¸c sîi d©y AB vµ BD ngay sau khi ®èt d©y BC. Bµi 4 (3,0®) Mét mÆt ph¼ng nghiªng dµi l 1m lËp víi ph¬ng ngang gãc 30 0 . HÖ sè ma s¸t t¨ng theo kho¶ng c¸ch x tõ ®Ønh ®Õn ch©n mÆt nghiªng theo c«ng thøc x l . ë thêi ®iÓm t = 0 ngêi ta th¶ nhÑ mét vµnh trßn ®ång chÊt, b¸n kÝnh R = 4cm tõ ®Ønh A cña mÆt ph¼ng nghiªng. Cho g 10 m s 2 . Bá qua ma s¸t l¨n. a) T×m theo t : to¹ ®é x cña t©m, gia tèc gãc, vËn tèc gãc cña vµnh khi vµnh cßn l¨n cã trît. b) X¸c ®Þnh thêi ®iÓm vµnh b¾t ®Çu l¨n kh«ng trît. Cho biÕt sin u u 2 th× u 1,89 . Bµi 5 (1,0®) ChØ sö dông thíc ®o chiÒu dµi, h·y nªu ph¬ng ¸n x¸c ®Þnh hÖ sè ma s¸t gi÷a mét thanh cøng, nhÑ víi mét tÊm t«n. A B C m1 D m 2 A Oquangvlttyahoo.com.vn Page 2 1262020 §¸P ¸N §Ò THI OLYMPIC VËT Lý 10 chuyªn 2008 2009 Bài 1. a) Vận tốc góc của HS1 là u R . Do c¶ hai lu«n n»m trªn mét b¸n kÝnh nªn r còng quay quanh t©m víi vËn tèc gãc , hay v sin r . Do ®ã sin r 2 R . b) DÔ dµng thÊy r»ng trong qu¸ tr×nh ®uæi b¾t, gãc thay ®æi tõ 0 ®Õn 6 , (sin 1 2 ) . XÐt trong kho¶ng thêi gian t gãc t¨ng , r t¨ng r , ta cã: Do vËn tèc theo ph¬ng b¸n kÝnh lµ v. cos nªn: Nh vËy thêi gian HS 2 ®æi kÞp häc sinh 1 lµ: Bµi 2. TÇn sè va ch¹m cña c¸c nguyªn tö víi ®¸y b×nh phô thuéc vµo vËn tèc trung b×nh v cña c¸c nguyªn tö vµ mËt ®é nguyªn tö khÝ n. Mµ v ~ T , cßn N V n , trong ®ã N lµ sè nguyªn tö khÝ. Do tÇn sè va ch¹m cña nguyªn tö khÝ víi ®¸y b×nh lµ kh«ng ®æi nªn: const T V , hay T aV 2 víi a lµ h»ng sè. ¸p dông nguyªn lý 1 nhiÖt ®éng lùc häc: dQ dA dU pdV C V dT (1) Theo ph¬ng tr×nh tr¹ng th¸i cña khÝ lý tëng: PV RT P aRV , mÆt kh¸c dT 2 aVdV Rót dV råi tahy vµo (1) ta ®îc: C dT aV RdT dQ aV V 2 R R R C R dT dQ C V 2 3 2 2 2quangvlttyahoo.com.vn Page 3 1262020 VËy nhiÖt dung cña khÝ lµ C 2 R . Bµi 3. a) T BD mg 10 N T N AB 40 T N BC 20 3 b) Ngay sau khi ®èt d©y BC, vÞ trÝ c¸c vËt vÉn nh cò. VËt 1 chØ cã gia tèc tiÕp tuyÕn (vu«ng gãc víi AB). T T cos 60 mg cos 60 0 (1) T cos 30 mg cos 30 ma 1 (2) VËt m2 chØ cã gia tèc theo ph¬ng th¼ng ®øng. Do d©y BD kh«ng gi·n nªn gia tèc hai vËt theo ph¬ng BD ph¶i b»ng nhau nªn: cos 30 mg T ma 2 ma 1 (3) Gi¶i hÖ c¸c ph¬ng tr×nh trªn ta ®îc: 10 7 ( ). 40 7 ( ); T N T N Bµi 4. a) Ban ®Çu vµnh l¨n cã trît: mg cos x l F ms Tõ ph¬ng tr×nh tÞnh tiÕn vµ quay: 2 s . in F R mR mg F ma ms ms Suy ra a g sin xg cos m x Gi¶i pt nµy chó ý ®iÒu kiÖn ban ®Çu ta ®îc: x tg (1 cos t ) , trong ®ã g cos v x tg . . sin t (1 cos ) . cos sin t R g R x g sin ) 1 ( sin t t R g b) Khi vµnh b¾t ®Çu l¨n kh«ng trît: v R 2 sin t 0 t 0 Gi¶i b»ng ®å thÞ cho t 0 1,89 t s 5 3 1,89 1,89 0 Bµi 5. A B m1 D m 2 T T’quangvlttyahoo.com.vn Page 4 1262020 §Æt tÊm t«n n»m cè ®Þnh trªn mÆt ph¼ng ngang. Dùng thanh th¼ng ®øng trªn tÊm t«n. T¸c dông lùc F vµo ®Çu kia cña thanh theo ph¬ng th¼ng ®øng xuèng. Thay ®æi ph¬ng cña lùc F mét chót cho thanh tõ tõ ng¶ xuèng. §Õn khi gãc gi÷a thanh vµ ph¬ng ngang b»ng th× thanh b¾t ®Çu trît, ta cã: F F . cos N F sin ms cot Do ®é cao cña ®Çu thanh khi ®ã b»ng h, chiÌu dµi thanh b»ng l ta ®îc: h l 2 h 2E Tai lieu BDVL10 Le quoc thinh. time 23:12:07 Trêng THPT TÜnh Gia II §Ò thi häc sinh giái líp 10 Tæ VËt Lý n¨m häc 20062007 (Thêi gian lµm bµi: 90 phót, kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) C©u 1(3,5 ®iÓm=1,5®+1®+1®) Mét qu¶ cÇu A cã kÝch thíc nhá vµ khèi lîng m=50g, ®îc treo díi mét sîi d©y m¶nh, kh«ng gi·n cã chiÒu dµi l=1m. ë vÞ trÝ c©n b»ng O qu¶ cÇu c¸ch mÆt ®Êt n»m ngang mét kho¶ng 0,8m. §a qu¶ cÇu ra khái vÞ trÝ c©n b»ng O sao cho sîi d©y lËp víi ph¬ng th¼ng ®øng mét gãc  =600, råi bu«ng cho nã chuyÓn ®éng kh«ng vËn tèc ban ®Çu. Bá qua lùc c¶n cña m«i trêng. Cho gia tèc träng trêng g=10ms2. 1) TÝnh lùc c¨ng cña sîi d©y khi qu¶ cÇu A qua vÞ trÝ c©n b»ng O. 2) NÕu khi ®Õn O d©y bÞ ®øt, h·y m« t¶ chuyÓn ®éng cña qu¶ cÇu vµ viÕt ph¬ng tr×nh quü ®¹o chuyÓn ®éng cña qu¶ cÇu sau khi d©y bÞ ®øt. 3)X¸c ®Þnh vËn tèc cña qu¶ cÇu khi ch¹m ®Êt vµ vÞ trÝ ®iÓm ch¹m. C©u 2(2®iÓm=0,75®+1,25®) 1) Mét lß xo khèi lîng kh«ng ®¸ng kÓ, cã ®é cøng k=100Nm. Ngêi ta mãc mét ®Çu lß xo vµo khèi gç cã khèi lîng M=3,99kg, ®Çu kia mãc cè ®Þnh vµo mét bøc têng. HÖ ®îc ®Æt lªn mÆt ph¼ng nh½n n»m ngang (h×nh vÏ). Mét viªn ®¹n cã khèi lîng m=10g bay theo ph¬ng ngang víi vËn tèc v0 song song víi lß xo ®Õn ®Ëp vµo khèi gç vµ dÝnh trong gç. Sau va ch¹m, lß xo bÞ nÐn tèi ®a mét ®o¹n lµ xm=30cm. TÝnh v0. 2) Mét c¸i ®Üa cã khèi lîng M=400g treo díi mét lß xo L cã khèi lîng kh«ng ®¸ng kÓ vµ cã ®é cøng k=50Nm. Mét c¸i vßng nhá khèi lîng m=100g ®îc th¶ r¬i tõ ®é cao h=10cm xuèng ®Üa, ®Üa vµ vßng b¾t ®Çu dao ®éng. Coi va ch¹m gi÷a ®Üa vµ vßng lµ va ch¹m mÒm. TÝnh biªn ®é cña dao ®éng nµy. C©u 3(1,5 ®iÓm=0,75®+0,75®) Mét lîng khÝ lý tëng ë 270C ®îc biÕn ®æi qua 2 giai ®o¹n: NÐn ®¼ng nhiÖt ®Õn ¸p suÊt gÊp ®«i, sau ®ã cho gi·n në ®¼ng ¸p vÒ thÓ tÝch ban ®Çu. 1)BiÓu diÔn qu¸ tr×nh trong hÖ to¹ ®é pV vµ VT. 2)T×m nhiÖt ®é cuèi cïng cña khÝ. C©u 4(2,0 ®iÓm=1,75®+0,75®) Cho c¬ hÖ nh h×nh vÏ: vËt khèi lîng m=250g g¾n víi 2 lß xo cã ®é cøng k1=150Nm vµ k2=250Nm. VËt m cã thÓ chuyÓn ®éng kh«ng ma s¸t däc theo mét thanh cøng AB n»m ngang xuyªn qua vËt. Ban ®Çu vËt m ®îc gi÷ ë vÞ trÝ mµ lß xo k1 bÞ gi·n mét ®o¹n l1=1cm, cßn lß xo k2 bÞ nÐn vµo mét ®o¹n l2=3cm. Ngêi ta bu«ng vËt ®Ó nã dao ®éng. 1)VËt m sÏ chuyÓn ®éng theo chiÒu nµo? T×m qu·ng ®êng vËt ®i ®îc tõ vÞ trÝ ban ®Çu ®Õn vÞ trÝ c©n b»ng. 2)T×m vËn tèc vµ ®éng n¨ng cùc ®¹i cña vËt m. C©u 5(1 ®iÓm) Mét hßn ®¸ cã träng lîng P ®îc nÐm th¼ng ®øng lªn trong kh«ng khÝ víi vËn tèc ban ®Çu v0. NÕu f lµ lùc c¶n kh«ng ®æi t¸c dông lªn hßn ®¸ trªn suèt ®êng bay cña nã, chøng minh r»ng: a) §é cao cùc ®¹i cña hßn ®¸ lµ h= 2 (1 ) 2 0 f p g v  . b) VËn tèc hßn ®¸ khi ch¹m ®Êt lµ v=v0 P f P f   hÕt Hä vµ tªn..............................................................Sè b¸o danh............................... (C¸n bé coi thi kh«ng ®îc gi¶i thÝch g× thªm) M m v 0  k k 1 A B k 2 m L hE Tai lieu BDVL10 Le quoc thinh. time 23:12:07 Trêng THPT TÜnh Gia II ®¸p ¸n §Ò thi tuyÓn sinh vµo líp 11 khèi A Tæ VËt Lý n¨m häc 20062007 C©u 1(3,5 ®iÓm) 1)v0= 2 gl (1  cos  ) =3,16ms..................................................................................(0,75®) T=mg(32cos )=1N..............................................................................................(0,75®) 2)x=v0t=3,16t; y= 1 2 gt2=5t2.......................................................................................(0,5®) Suy ra y= 1 2 x2, ®ã lµ ph¬ng tr×nh ®êng Parobol...................................................(0,5®) 3)Theo bµi ra h=0,8m. Qu¶ cÇu ch¹m ®Êt t¹i M cã to¹ ®é yM=h=0,8m, tõ ®ã x M=1,26m.................................................................................................................(0,5®) v M= v 02  2 gh  5,09ms............................................................................................(0,5®) C©u (2 ®iÓm=0,75®+1.25®) 1)Theo ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng lîng: v= m M m  v0 (1) ........................................................................................(0,25®) Theo ®Þnh luËt b¶o toµn c¬ n¨ng: 1 2 (m+M)v2= 1 2 kx2 m (2)..........................................................................................(0,25®) Tõ (1) vµ (2) ta cã v0= k ( m M ) xm m  =600ms.........................................................(0,25®) 2)Gäi v lµ vËn tèc cña vßng sau khi ch¹m vµo ®Üa. Theo ®Þnh luËt b¶o toµn c¬ n¨ng ta cã v= 2 gh ...............................................................................................................0.125® Sau va ch¹m, vßng vµ ®Üa cã cïng vËn tèc V: mv=(M+m)V M m mv V    ......................................................................................0.125® Ký hiÖu x0 lµ ®é gi·n thªm cña lß xo khi cã thªm vßng m th× x0= k mg ......................0.25® Nh vËy n¨ng lîng ®Ó kÝch thÝch hÖ dao ®éng b»ngW=           1 2 2 2 2 ( ) 2 02 2 2 M m hk g k M m V kx m . (1).................................................0.5® Gäi A lµ biªn ®é dao ®éng ta cã: W= 1 2 kA2 (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã A= m cm M m g hk k mg 0 .02 3 2 3 ( ) 2 1     =3,46cm........................0.25® C©u 3(2 ®iÓm) 1)Theo bµi ra ta vÏ ®îc ®å thÞ nh 2 h×nh díi ®©y........................................(2x0,375®) 2)Tõ (1) ®Õn (2) lµ qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt nªn ta cã: p1V1=p2V2 Víi p1=p2 (a).........................................................(0,25®) Tõ (2) ®Õn (3) lµ qu¸ tr×nh gi·n ®¼ng ¸p nªn ta cã: V1=V3 vµ: 2 1 2 2 3 2 3 2 2 3 3 T V V T V V T V T V T     (b).........................................................(0,25®)E Tai lieu BDVL10 Le quoc thinh. time 23:12:07 KÕt hîp (a) vµ (b) ta cã:T3= 2 1 p p T 2=2.300=6000K...................................................(0,25®) C©u 4(2,0 ®iÓm) 1)Ta cã: F1=k1l1=1,5N; F2=k2l2=7,5N Do F1 < F2 nªn sau khi bu«ng vËt sÏ chuyÓn ®éng vÒ B..........................................(0,5®) Khi vÒ ®Õn vÞ trÝ c©n b»ng, lß xo k1 gi·n thªm mét ®o¹n x, lß xo k2 bít nÐn mét ®o¹n x. Ta cã: F1 F 2    =0 suy ra k1(l1+x)+k2(l2x)=0. ..................................................................(0,5®) Tõ ®ã: x= 1 2 2 2 1 1 k k k l k l   =1,5.102m=1,5 (cm)..............................................................(0,25®) 2)Chän gèc thÕ n¨ng t¹i vÞ trÝ c©n b»ng. Theo ®Þnh luËt b¶o toµn c¬ n¨ng ta cã: 1 2 kx2= 1 2 mv2 m m k k x k m v x m 1  2    =0,6ms =60cms...................................(0,5®) §éng n¨ng cùc ®¹i cña vËt: W®Max= 1 2 mv2 m=0,045 (J).......................................(0,25®) C©u 5(1 ®iÓm=0,5®+0,5®) a)Theo ®Þnh luËt b¶o toµn n¨ng lîng ta cã: 1 2 mv 0 2=mgh+fh. Tõ ®ã suy ra h= 2 (1 ) 2 0 f p g v  (§pcm) b) Theo ®Þnh luËt b¶o toµn n¨ng lîng: 1 2 mv2=mghfh=h(Pf). Thay gi¸ trÞ cña h ë trªn vµo ta cã v=v0 P f P f   (§pcm) k 1 A B k 2 m O x V V1=V3 1 3 2 T 0 T1=T2 p 2 3 p2=2p1 p1 1 0 V1=V3

Sở GD & ĐT Hà Nội Tr-ờng THPT tùng thiện Cộng hoà xà hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập Tự Hạnh phúc ********** Đề THI HọC SINH GiáI KhèI 10 M«n: VËt lý ( Thêi gian 60 phút) Câu 1: (6 điểm) Một vật chuyển động đ-ờng ngang với vận tốc 20m/s tr-ợt lên dốc dài 100m, cao 10m Tìm gia tèc cđa vËt lªn dèc VËt cã lªn tíi đ-ợc đỉnh dốc không? Nếu có, hÃy tìm vận tốc vật đỉnh dốc thời gian lên dốc? Cho biết hệ số ma sát vật mặt dốc = 0,1 Lấy g = 10m/s2 Câu 2: (6 điểm) Một cầu nhỏ có khối l-ợng m = 500g, treo đầu sợi dây dài l = 1m, đầu dây cố định Kéo cầu để dây treo lệch góc 30 so với ph-ơng thẳng đứng thả nhẹ a Tính vận tốc cầu dây treo hợp với ph-ơng thẳng đứng góc Vận tốc cầu cực đại vị trí nào? Tính giá trị vận tốc đó? b Tính lực căng cđa d©y treo theo gãc  ? LÊy g = 10m/s2 Bỏ qua sức cản không khí Câu 3: (4 điểm) Một mỏng kim A D loại đồng chất hình chữ T nh- hình E F H G B C Cho biÕt AB = CD = 60 cm; EF = HG = 20 cm; AD = BC = 20 cm; EH = FG = 100 cm H·y xác định trọng tâm bản? Câu 4: (4 điểm) Một tên lửa có khối l-ợng 16 đ-ợc phóng thẳng đứng nhờ l-ợng khí phía sau với vận tốc 800m/s thời gian t-ơng đối dài Tính khối l-ợng khí mà tên lửa cần phía sau giây giây tên lửa bay lên chậm Lấy g = 10m/s2 Bỏ qua sức cản không khí Duyệt cđa tỉ tr-ëng tỉ VËt lý – KTCN Së GD & ĐT Hà Nội Tr-ờng THPT tùng thiện Cộng hoà x· héi chđ nghÜa ViƯt Nam §éc lËp – Tù Hạnh phúc ********** đáp án Đề THI HọC SINH GiỏI KhốI 10 Môn: Vật lý Câu 1: (6 ®iÓm) y x N F ms  0,5 ® h l P Hình vẽ - Các lực tác dụng lên vật lên dốc là: Trọng lực P , phản lực vuông góc N lực ma sát F 0,25 đ ms - áp dụng định luật II Niu-tơn, ta cã: P + N + F = m a (1) - Chiếu ph-ơng trình (1) lên trục Ox (dọc theo mặt dốc h-ớng lên) trục Oy (vuông góc với mặt dốc h-ớng lên): - P cos + N = (2) - P sin  - Fms = ma (3) 0,5 ® ms Trong ®ã: sin  = = h 10 l 100 = 0,1 cos  =  cos Tõ (2) vµ (3) suy ra: vµ a  0,995 Fms=  N=  mg cos 0,25 ® 0,25 ® 0,5 ®    P sin    mg cos  0,5 ® 0,5 ® 0,25 ®    g (sin    cos  ) m a = -1,995m/s2 Gọi s chiều dài tối đa vật lên mặt dốc (cho đến lúc vận tốc b»ng v = 0) ta cã: s  v 0,5 ®  v0 (4) 2a , víi v = m/s, v0= 20 m/s Suy s = 100,25m > l = 100m Nh- vËy, vËt lªn tíi đ-ợc đỉnh dốc Khi lên đến đỉnh dốc, vận tốc v1 cđa vËt tÝnh theo c«ng thøc v  v víi s = l = 100m  Thêi gian lªn dèc: t  v1  v a v1  2 al  v  m / s  , 52 s 0,5® 0,5 ® 2  as , 0,5 ® 0,5 đ Câu 2: (6 điểm) Hình vẽ: 0,5 đ A hA hM M B a Chuyển động cầu tuân theo định luật bảo toàn Chọn gốc B Ta có: WM = WA mv  mgh  v   0,5 ® A  gl (1  cos  1® (1) = hay  = 00 gl (cos   cos  Tõ (1) ta thÊy v cực đại cos v max mgh M 0,5 ® ) 1® )  , 64 m / s b Tại vị trí bất kỳ, ph-ơng trình định luật II Niu-tơn cho vật: 0,5 đ ma P T Chiếu ph-ơng trình lên trục h-íng t©m, ta cã: m v   P cos   T  T  mg cos   m l 1® v l Thay v từ ph-ơng trình (1) biến đổi ta đ-ợc: T = mg( 3cos  - cos  ) C©u 3: ( ®iĨm ) 1® B C F O1 A O E D G 1® P1 P2 O2 H P - Ta chia mỏng thành hai phần ABCD EFGH, phần có dạng hình chữ nhật Vì lý đối xứng, trọng tâm hai phần nằm O O2 giao điểm đ-ờng chéo hình chữ nhật Trọng lực P1 P2 hai phần có điểm đặt O1 O2 Trọng tâm O điểm đặt hợp trọng lực P1 P2 hai phần hình chữ nhật - Theo quy tắc tổng hỵp hai lùc song song cïng chiỊu ta cã: 0,5 ® OO OO  P2 P1  m (1) 05 đ m1 - Vì đồng chất nên khối l-ợng tỉ lệ với diện tích: m m1  S S1  100 20  60 20 0,5 đ (2) - Đồng thêi ta cã: O1O2=O1O + OO2 = AD  EH = 60cm (3) - Tõ (1), (2) vµ (3)  : OO1 = 37,5 cm; OO2 = 22,5 cm - Vậy trọng tâm O nằm trục đối xứng bản, cách đáy GH đoạn: OO2 + EH 0,5 ® 1® = 22,5 + 50 = 72,5 cm Câu 4: (4 điểm) - Bởi khí rằmt tên lửa thời gian t-ơng đối dài nên ta coi tên lửa nh- hệ kín áp dụng định luật bảo toàn động l-ợng mà phải áp dụng định luật II Niu-tơn viết d-ới dạng khác: F t =  p (1) - Tªn lưa bay lªn rÊt chËm có nghĩa gia tốc tên lửa nhỏ ( a  ) vµ cã thĨ coi lùc ®Èy tªn lưa xÊp xØ b»ng träng lùc P cđa tên lửa, nghĩa là: F = P = Mg (2) (M khối l-ợng tên lửa) - Biến thiên động l-ợng khí là: (3) p = mv – = mv víi v = 800m/s, m lµ khối l-ợng khí - Thay (2) (3) vào (1) ta tìm đ-ợc khối l-ợng khí m cần giây: Mg t = mv m  Mg  200 kg 1® 1® 1® 1® v Dut cđa tỉ tr-ëng tỉ VËt lý – KTCN ®Ị thi olympic Sở giáo dục - đào tạo hà nội Tr-ờng thpt ChuyÊn hà nội - amsterdam năm học 2008- 2009 Môn: Vật lý Khối 10 chuyên Thời gian làm 120 phút Bài (2,0đ) Một học sinh thứ chạy đ-ờng tròn tâm O bán kính R 30 m với tốc độ không đổi u ,14 m / s Häc sinh thø hai b¾t đầu chạy từ tâm O với tốc độ không đổi v u nằm bán kính nối t©m O víi häc sinh thø nhÊt a) Khi häc sinh thứ hai đến điểm M (OM = r) véc tơ vận tốc cậu ta hợp với gãc OM Chøng tá r»ng sin r / 2R b) Sau học sinh thứ hai đuổi kịp học sinh thứ Bài (2,0đ) D-ới pittông mét xi lanh cã mét mol khÝ hªli Ng-êi ta ®èt nãng chËm khÝ, ®ã thĨ tÝch cđa khí tăng nh-ng tần số va chạm nguyên tử vào đáy bình không đổi Tìm nhiệt dung khí trình Bài (2,0đ) A Cho hệ học nh- hình vẽ Các sợi dây nhẹ không giÃn Hệ trạng thái cân Biết m m kg , sợi dây AB lập với ph-ơng thẳng đứng góc 60 , sợi d©y BC n»m ngang Cho g B C m1 10 m / s a) Tính lực căng sợi dây b) Tính lực căng sợi dây AB BD sau đốt dây BC D m2 Bài (3,0đ) O Một mặt phẳng nghiêng dài l m lập với ph-ơng ngang góc 30 Hệ số ma sát A tăng theo khoảng cách x từ đỉnh đến chân mặt nghiêng theo công thøc x / l ë thêi ®iĨm t = ng-ời ta thả nhẹ vành tròn đồng chất, bán kính R = 4cm từ đỉnh A mặt phẳng nghiêng Cho g 10 m / s Bỏ qua ma sát lăn a) Tìm theo t : toạ độ x tâm, gia tốc góc, vận tốc góc vành vành lăn có tr-ợt b) Xác định thời điểm vành bắt đầu lăn không tr-ợt Cho biÕt u sin u u /2 th× , 89 Bài (1,0đ) Chỉ sử dụng th-ớc đo chiều dài, hÃy nêu ph-ơng án xác định hệ số ma sát cứng, nhẹ với tôn quangvltt@yahoo.com.vn Page 12/6/2020 ĐáP áN Đề THI OLYMPIC VËT Lý 10 chuyªn 2008 -2009 Bà i a) Vận tốc góc HS1 u / R Do hai nằm bán kính nên r cịng quay quanh t©m víi vËn tèc gãc , hay v sin / r Do ®ã sin r / 2R b) Dễ dàng thấy trình ®i b¾t, gãc ®Õn / , (sin / 2) Xét khoảng thời gian góc t tăng Do vận tốc theo ph-ơng bán kính thay đổi từ , r tăng r , ta có: nên: v cos Nh- vËy thêi gian HS ®-ỉi kịp học sinh là: Bài Tần số va chạm nguyên tử với đáy bình phụ thuộc vào vận tốc trung bình nguyên tử mật độ nguyên tử khí n Mà v ~ T , n N v , N V số nguyên tử khí Do tần số va chạm nguyên tử khí với đáy bình không đổi nªn: T const , hay T aV víi a số V áp dụng nguyên lý nhiệt ®éng lùc häc: dQ dA dU pdV C V dT (1) Theo ph-ơng trình trạng thái khí lý t-ởng: PV RT P aRV , mặt khác Rút dV tahy vào (1) ta đ-ợc: dT dQ aVdV aV RdT CV aV C quangvltt@yahoo.com.vn dQ R dT CV Page dT R 2 R 2R 12/6/2020 VËy nhiƯt dung cđa khÝ lµ C 2R Bµi a) T mg BD T AB 10 N 40 N T BC 20 A 3N T b) Ngay sau đốt dây BC, vị trí vật nh- cò B m1 VËt chØ cã gia tèc tiÕp tun (vu«ng gãc víi AB) T’ T T ' cos 60 T ' cos 30 mg cos 60 mg cos 30 ma (1) D (2) m2 VËt m2 có gia tốc theo ph-ơng thẳng đứng Do dây BD không giÃn nên gia tốc hai vật theo ph-ơng BD phải nên: mg T ' ma ma cos 30 (3) Giải hệ ph-ơng trình ta đ-ợc: T 40 / ( N ); T ' 10 / ( N ) Bµi a) Ban đầu vành lăn có tr-ợt: x F ms mg cos l Từ ph-ơng trình tịnh tiến quay: mg sin F ms F ms R Suy mR ma g sin a xg cos mx Giải pt ý điều kiện ban đầu ta ®-ỵc: x tg (1 cos t ) , ®ã g cos x' v tg x g cos sin g sin R g sin t (1 cos t) R (t sin t) R b) Khi vµnh bắt đầu lăn không tr-ợt: sin t0 t0 , 89 Giải đồ thị cho v R t0 t0 , 89 , 89 s Bài quangvltt@yahoo.com.vn Page 12/6/2020 Đặt tôn nằm cố định mặt phẳng ngang Dựng thẳng đứng tôn Tác dụng lực F vào đầu theo ph-ơng thẳng đứng xuống Thay đổi ph-ơng cđa lùc F mét chót cho tõ tõ ng¶ xuống Đến góc bắt đầu tr-ợt, ta có: ph-ơng ngang F ms F cos N F sin cot Do ®é cao cđa đầu h, chièu dài l ta đ-ợc: l h h quangvltt@yahoo.com.vn Page 12/6/2020 Tr-êng THPT TÜnh Gia II §Ị thi häc sinh giỏi lớp 10 Tổ Vật Lý năm học 2006-2007 (Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian giao đề) Câu 1(3,5 điểm=1,5đ+1đ+1đ) Một cầu A có kích th-ớc nhỏ khối l-ợng m=50g, đ-ợc treo d-ới sợi dây mảnh, không giÃn có chiều dài l=1m vị trí cân O cầu cách mặt đất nằm ngang khoảng 0,8m Đ-a cầu khỏi vị trí cân O cho sợi dây lập với ph-ơng thẳng đứng góc =600, buông cho chuyển động không vận tốc ban đầu Bỏ qua lực cản môi tr-ờng Cho gia tốc trọng tr-ờng g=10m/s2 1) Tính lực căng sợi dây cầu A qua vị trí cân O 2) Nếu đến O dây bị đứt, hÃy mô tả chuyển động cầu viết ph-ơng trình quỹ đạo chuyển động cầu sau dây bị đứt 3)Xác định vận tốc cầu chạm đất vị trí điểm chạm Câu 2(2điểm=0,75đ+1,25đ) M 1) Một lò xo khối l-ợng không đáng kể, cã ®é cøng k=100N/m m v k Ng-êi ta mãc đầu lò xo vào khối gỗ có khối l-ợng M=3,99kg, đầu móc cố định vào t-ờng Hệ đ-ợc đặt lên mặt phẳng nhẵn nằm ngang (hình vẽ) Một viên đạn có khối l-ợng m=10g bay theo ph-ơng ngang với vận tốc v0 song song với lò xo đến đập vào khối gỗ dính gỗ Sau va chạm, lò xo bị nén tối đa đoạn xm=30cm Tính v0 2) Một đĩa có khối l-ợng M=400g treo d-ới lò xo L có khối l-ợng không đáng kể có độ cứng k=50N/m Một vòng nhỏ khối l-ợng m=100g đ-ợc thả rơi từ độ cao h=10cm xuống đĩa, đĩa vòng bắt đầu dao động Coi L h va chạm đĩa vòng va chạm mềm Tính biên độ dao động Câu 3(1,5 điểm=0,75đ+0,75đ) Một l-ợng khí lý t-ởng 27 C đ-ợc biến đổi qua giai đoạn: Nén đẳng nhiệt đến áp suất gấp đôi, sau cho giÃn nở đẳng áp thể tích ban đầu 1)Biểu diễn trình hệ toạ độ p-V V-T 2)Tìm nhiệt độ cuối khí Câu 4(2,0 điểm=1,75đ+0,75đ) Cho hệ nh- hình vẽ: vật khối l-ợng m=250g gắn với lò xo có độ cứng k1=150N/m k2=250N/m Vật m chuyển động k1 không ma sát dọc theo cứng AB nằm ngang xuyên qua vật A B Ban đầu vật m đ-ợc giữ vị trí mà lò xo k1 bị giÃn đoạn l1=1cm, lò xo k2 bị nén vào đoạn l2=3cm Ng-ời ta buông vật để nã k2 m dao ®éng 1)VËt m sÏ chun ®éng theo chiều nào? Tìm quÃng đ-ờng vật đ-ợc từ vị trí ban đầu đến vị trí cân 2)Tìm vận tốc động cực đại vật m Câu 5(1 điểm) Một đá có trọng l-ợng P đ-ợc ném thẳng đứng lên không khí với vận tốc ban đầu v0 Nếu f lực cản không đổi tác dụng lên đá suốt đ-ờng bay cđa nã, chøng minh r»ng: a) §é cao cực đại đá v0 h= g (1  f ) p b) VËn tèc hßn đá chạm đất v=v0 P f hết P f Họ tên Sè b¸o danh (Cán coi thi không đ-ợc giải thích thêm) E/ Tai lieu/ BDVL10/ Le quoc thinh time 23:12:07 đáp án Đề thi tuyển sinh vào lớp 11 khối A năm học 2006-2007 Tr-ờng THPT Tĩnh Gia II Tổ Vật Lý Câu 1(3,5 điểm) 1)v0= gl (1 cos  ) =3,16m/s (0,75®) T=mg(3-2cos  )=1N (0,75®) 2)x=v0t=3,16t; y= gt2=5t2 .(0,5®) Suy y= x2, ph-ơng trình đ-ờng Parobol (0,5đ) 3)Theo h=0,8m Quả cầu chạm đất M có toạ độ yM=h=0,8m, từ xM=1,26m .(0,5®) vM= v  gh  5,09m/s (0,5đ) Câu (2 điểm=0,75đ+1.25đ) 1)Theo định luật bảo toàn động l-ợng: v= m m M v0 (1) (0,25đ) Theo định luật bảo toàn năng: (m+M)v2= kx2m (2) (0,25®) Tõ (1) vµ (2) ta cã v0= xm k (m  M ) =600m/s .(0,25đ) m 2)Gọi v vận tốc vòng sau chạm vào đĩa Theo định luật bảo toàn ta có v= gh .0.125đ Sau va chạm, vòng đĩa có vận tèc V: mv=(M+m)V  mv V  M  m 0.125đ Ký hiệu x0 độ giÃn thêm lò xo có thêm vòng m x0= Nh- bằngW= ( M m )V kx l-ỵng  m g 2k ®Ĩ  hk  1   M  m  kÝch Gäi A lµ biên độ dao động ta có: W= kA2 thích mg 0.25® k hƯ dao ®éng (1) .0.5đ (2) Từ (1) (2) ta cã A= mg k 1 hk (M  m )g  02 3m  cm =3,46cm 0.25đ Câu 3(2 điểm) 1)Theo ta vẽ đ-ợc đồ thị nh- hình d-ới (2x0,375đ) 2)Từ (1) đến (2) trình đẳng nhiệt nên ta có: p1V1=p2V2 Víi p1=p2 (a) .(0,25®) Từ (2) đến (3) trình giÃn đẳng áp nên ta có: V1=V3 và: V3 T3 V2 T2  T3  V3 V2 T2  V1 V2 (b) .(0,25®) T2 E/ Tai lieu/ BDVL10/ Le quoc thinh time 23:12:07 =3v (vì m1 γ 3v Bài 10: Trên ván đủ dài, khối lượng M = 450g, đặt vật nhỏ khối lượng m = 30g Ban đầu M đứng yên mặt ngang nhẵn, truyền cho vật m tốc độ ban đầu v0 = 3m/s theo phương ngang (hình bên) Xác định tốc độ vật M m dừng lại M? Đơn vị tính: tốc độ(m/s) Cách giải m M + Ngoại lực tác dụng lên hệ vật có phương thẳng đứng => Động lượng hệ bảo toàn theo phương ngang + Khi m dừng lại M vật chuyển động với tốc độ vM + Áp dụng ĐLBTĐL: mv0 = (m + M)vM => vM = mv0 m M = 0,1875m/s  v0 Kết vM = 0,1875m/s m ... mgl (1- cos ) (1) => v1 = ? ?1 10 m/s 0.5đ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng lượng va chạm m1v1’ + m2v2’ = m1v1 (2) m 1v1 ' 2 m v '2 + => v? ?1 = v’2 = = m 1v1 2 Bài 2,5đ 0.25đ 0.5đ m1 m m1 m 2m1... mgl (1- cos ) (1) => v1 = ? ?1 10 m/s 0.5đ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng lượng va chạm m1v1’ + m2v2’ = m1v1 (2) m 1v1 ' 2 m v '2 + => v? ?1 = v’2 = = m 1v1 2 Bài 2,5đ 0.25đ 0.5đ m1 m m1 m 2m1... (3) V1 V1 ' ta chó ý tổng thể tích phần khí không đổi: V1 V1+V2 = V1’+V2’ V1 V1 V1 n ' n V1 V1 ' P2 P1 ' (n 1) T2 T1 n 2n n Thay vµo (1) ta cã kết quả: V1 ' Thay vào (3) ta đ-ợc: ' n ' n P2 P1 '

Ngày đăng: 26/05/2021, 15:04

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w