24

ĐỀ KHẢO SÁT NĂNG LỰC 24 Bài 1: Một lắc gồm vật nặng có khối lượng m=100g treo vào đầu lò xo thẳng đứng đầu cố định Lò xo có độ cứng K=20N/m, vật m đặt giá đỡ nằm ngang(hình vẽ) Ban đầu giữ giá đỡ để lò xo không bị biến dạng, cho giá đỡ chuyển động thẳng xuống nhanh dần với gia tốc a=2m/s2 Lấy g=10m/s2 1- Hỏi sau vật rời khỏi giá đỡ? 2- Cho sau rời giá đỡ vật dao động điều hoà.Viết phương trình dao động vật Chọn gốc thời gian lúc vật vừa rời giá đỡ, gốc tọa độ vị trí cân bằng, trục tọa độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống Câu Cho dụng cụ sau: - Hai hộp đen kín có hai điện cực, bên hoàn toàn giống nhau, bên hộp có đèn sợi đốt cịn hộp điện trở; - Một nguồn điện (pin acquy); - Một ampe kế vôn kế; V - Một biến trở dây nối Hãy trình bày giải thích phương án thực nghiệm để xác định hộp chứa đèn, hộp chứa điện trở Câu 3(2,5 điểm): Cho mạch điện hình Các điện trở có giá trị R1 = R2 = R3 = R4 = R5 =  ; Rx biến trở; nguồn điện có suất điện động E điện trở lớn, dây nối có điện trở khơng đáng kể Ban đầu cho Rx =  vơn kế 3,6V a, Tính điện trở nguồn điện b, Tính điện tích tụ nối với M Tìm Rx để công suất tiêu thụ R x cực đại Tính cơng suất = 5,4V; tụ điện có điện dung C = 0,01 F Vơn kế V có R1 r E, R3 M Rx C R2 N R5 R4 Hình Câu Một lắc đơn gồm cầu nhỏ khối lượng m = 100 g, sợi dây có chiều dài m dao động nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Lập cơng thức tính lực căng sợi dây vị trí sợi dây hợp với phương thẳng đứng góc  Tính tỉ số lực căng cực đại lực căng cực tiểu sợi dây biết biên độ dao động lắc 0,1 rad? Quả cầu tích điện với độ lớn điện tích q đặt điện trường có vec tơ cường độ điện trường nằm ngang Khi cân sợi dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng góc  = 0,1 rad cầu vị trí O Kéo cầu cho sợi dây lệch khỏi vị trí cân góc 0,1 rad thả nhẹ cho dao động điều hịa Khi cầu tới vị trí O điện trường đột ngột bị mất, vật tiếp tục dao động điều hịa Tính biên độ dao động gia tốc cầu vị trí lực căng sợi dây trọng lực cầu có độ lớn? Ba øi 1 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………… * Chọn trục tọa độ Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc O vị trí cân m Ban đầu lò xo không biến dạng vật vị trí B Gốc thời gian lúc cho giá đỡ chuyển động *Khi chưa rời giá đỡ, m chịu tác dụng của:trọng lực, lực ur ur uu r P , F , N đàn hồi, phản lực ur ur uu r r P  F  N  ma Theo định luật II Newton: ur ur r P  F  ma Chiếu lên Ox: P – F = ma hay mg – k.BC = ma B m( g  a ) 0,1(10  2)   0, 04m  4cm k 20 Suy ra: BC = m C *Mặt khác : gọi t thời gian từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc rời giá đỡ, ta có O Ba øi 1 2 BC 2.0, 04 at � t    0, 2s a x ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………  k 20   10 rad s m 0,1 *Tần số góc: *-Độ giãn lò xo vị trí cân bằng: mg 0,1.10   0,05m  5cm a BO  l  k �x  OC  1cm � v  40cm / s đầu: t=0 � �A  3cm � � 20   �200     rad � 180 *Giải � * Phương trình x  A sin(t   )  3sin(10 2t   )cm * 0,50 2,00 * 0,50 * 0,50 * 0,50 * 0,50 20 -Vận tốc vật C :VC = at = 2.0,2 = 0,4 m/s * 0,50 * 0,75 *Giả sử đến C vật rời giá đỡ, N= 0, vật có gia tốc a=2m/s2: BC  4,0đ iểm 2,00 * 0,25 Điều kiện 6đie åm 2,00 *1,00 *1,00 4,00 2,00 * 0,50 * 0,50 Đáp án câu - Mắc mạch điện khảo sát phụ thuộc I vào U cho hộp đen Từ vẽ đường đặc trưng Vơn – Ampe cho trường hợp - Khi có dịng điện chạy qua, nhiệt độ điện trở tăng không nhiều, nên điện trở thay đổi theo nhiệt độ Vì vậy, đường đặc trưng Vôn – Ampe gần đường thẳng - Khi có dịng điện chạy qua, nhiệt độ dây tóc bóng đèn lớn, nên điện trở dây tóc bóng đèn thay đổi theo nhiệt độ nhiều Vì vậy, đường đặc trưng Vơn – Ampe có dạng đường cong - Dựa vào đặc tuyến Vôn – Ampe vẽ ta xác định hộp (2,5) 1, (((R2 nt R4)//R5) nt Rx)//(R1 nt R3) (R24 = 6; R245 = 2; R245x = 3; R13 = 6) Rtd = 2 Do R1 = R3 mắc nối tiếp nên U1 = U3 = U/2= 1,8V Ix  0,25 U  1,2A Rx  R245 Dịng điện Ix qua Rx: Tính điện trở r =  U5 = U- RxIx = 2,4V Do R2 = R4 mắc nối tiếp nên U2 = U4 = U5/2= 1,2V UNM = UNA + UAM =-U2 + U1 = 0,6V >0 Vậy VN > UM N tích điện dương Q = CUNM = 6nC R td  V A R1 E, r M D R2 N R5 0,25 B R4 C Hình Vậy (32,4)2 R x (32,4)2  (7R x  20)2 (7 R  20 )2 x Rx 0,25 20 Rx   =>Px lớn Px(max)  1,875W Câu Yêu cầu Tính tỉ số lực căng sợi dây - Lập cơng thức tính tốc độ dao động vị trí với góc lệch sợi dây  so với vị trí cân v  2gl(cosα-cosα0 ) Điểm (2,5 đ) 0,25 đ  gl(α'20  α2 ) - Lực hướng tâm tác dụng vào vật Fht  T  P.cosα mv � T  P cosα   3P cos α  2Pcos α l  P  P.α02  1,5P.α Tmax  P  P.α 02 Tmin  P  0,5P.α 02 0,25 0,25 0,25 I I I Ix I 5,4(R x  8) 32,4  13  x 13   � Ix  Rx  R x  R x  (7Rx  20)(Rx  8) 7R x  20 Px  R xI 2x  0,5 Rx C 6(R x  2) E 5,4(R x  8) I  R x  : => R td  r 7R x  20 2, I13(R1 + R3) = Ix(Rx + R245)  6I13 = Ix(Rx + 2) R3 0,5 đ 0,25 0,25 Tmax P  P.α02   T P  0,5P.α Thay số tính tỉ số 1,06 ur R Khi có điện trường: uu r Quả cầu dao động tác dụng hợp lực u r hai lực P Fd + Vận tốc cầu vị trí O1 v’ = g '.l.α0 R P g   với g’ = m m.cosβ cosβ =10,04 m/s2 Thay số tính v’ = 0,32 m/s - Sau điện trường bị mất, lắc dao động điều hòa tác dụng trọng lực xung quanh vị trí cân O: ' - Biên độ dao động α α  β  ' v '02 gl 0,25 đ 0,5 đ 0,25 đ  0,1 - Ta có: rad - Gọi vị trí góc lệch sợi dây lực căng sợi dây trọng lực có độ lớn  2 Với T  P  P.α0  1,5P.α  P 0,25 đ Khi P = T  = 0,12 rad 2 a = a t  a ht Với: at = P. v g.l(α02  α2 )   g(α02  α2 ) l Và aht = l Thay số ta được: a = 1,12 m/s2 0,25 đ 0,25 đ ... nt R4)//R5) nt Rx)//(R1 nt R3) (R24 = 6; R245 = 2; R245x = 3; R13 = 6) Rtd = 2 Do R1 = R3 mắc nối tiếp nên U1 = U3 = U/2= 1,8V Ix  0,25 U  1,2A Rx  R245 Dòng điện Ix qua Rx: Tính điện... 0,5 Rx C 6(R x  2) E 5,4(R x  8) I  R x  : => R td  r 7R x  20 2, I13(R1 + R3) = Ix(Rx + R245)  6I13 = Ix(Rx + 2) R3 0,5 đ 0,25 0,25 Tmax P  P.α02   T P  0,5P.α Thay số tính tỉ số 1,06