Đầy đủ các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý lớp 10 gồm lí thuyết và bài tập có đáp án

Đầy đủ các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lý lớp 10 gồm lí thuyết và bài tập có đáp án : Chương 1 Động học chất điểm. Chương 2 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM Chương 3 CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN. Chương 4 TRỌNG TÂM, KHỐI TÂM. CÁC DẠNG CÂN BẰNG Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRƯỜNG XUYÊN TÂM. LỰC QUÁN TÍNH CORIOLIS Chương 6 CÁC ĐỊNH LUẬT THỨC NGHIỆM KHÍ LÝ TƯỞNG Chương 7 CƠ HỌC CHẤT LƯU Chương 8 ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ. PHÂN BỐ MAXWELLBOLTZMANN Chương 9 CÔNG NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG. CHU TRÌNH VÀ ĐỘNG CƠ NHIỆT Chương 10 CHUYỂN PHA. ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ Chương 11 KHÍ THỰC ENTROPY Chương 12 TRUYỀN NHIỆT KHUẾCH TÁN

-CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM MỤC LỤC I.1 ĐỘNG HỌC .2 I.2 CHUYỂN ĐỘNG NÉM 10 I.3 TÍNH TƯƠNG ĐỐI CHUYỂN ĐỘNG 21 I.4 ĐỘNG HỌC TOÁN LÝ .26 I.1 LỜI GIẢI ĐỘNG HỌC 37 I.2 LỜI GIẢI CHUYỂN ĐỘNG NÉM 58 I.3 LỜI GIẢI TÍNH TƯƠNG ĐỐI CHUYỂN ĐỘNG 94 I.4 LỜI GIẢI ĐỘNG HỌC TOÁN LÝ 105 I.1 ĐỘNG HỌC Bài Hai vật chuyển động từ A B hướng điểm O với vận tốc Biết AO = 20km; BO = 30km; Góc   600 Hãy xác định khoảng cách ngắn chúng chuyển động? ĐS: dmin  3(cm) Bài Một ô tô chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 54km/h Một hành khách cách ô tô đoạn a = 400m cách đường đoạn d = 80m, muốn đón tơ Hỏi người phải chạy theo hướng nào, với vận tốc nhỏ để đón tơ? ĐS: Hướng tạo AB góc β = 900; (v2)min = 10,8km Bài Hai xe chuyển động hai đường vng góc với nhau, xe A hướng tây với tốc độ 50km/h, xe B hướng Nam với tốc độ 30km/h Vào thời điểm xe A B cách giao điểm hai đường 4,4km 4km tiến phía giao điểm Tìm khoảng cách ngắn giũa hai xe ĐS: 1,166km Bài Hai chuyển động AO BO hướng O với v2  v1 ;   300 Khi khoảng cách hai vật cực tiểu dmin khoảng cách từ vật đến O d1'  30 3(cm) Hãy tính khoảng cách từ vật hai đến O ĐS: 90(m) Bài Một kiến bám vào đầu B cứng mảnh AB có chiều dài L dựng đứng cạnh tường thẳng đứng Vào thời điểm mà đầu B bắt đầu chuyển động sang phải với vận tốc khơng đổi v theo sàn ngang kiến bắt đầu bò dọc theo với vận tốc khơng đổi u Trong q trình bò , kiến đạt độ cao cực đại sàn? Cho đầu A ln tì lên sàn thẳng đứng ĐS: hmax  u.L 2v Bài Hai tàu biển chuyển động với vận tốc hướng tới điểm O hai đường thẳng hợp với góc α = 600 Hãy xác định khoảng cách cực tiểu hai tàu Cho biết ban đầu chúng cách O khoảng cách d1 = 60km d2 = 40km ĐS: d  17,32km Bài Hai vật nhỏ chuyển động hai trục tọa độ vng góc Ox, Oy qua O lúc Vật thứ chuyển động trục Ox theo chiều dương với gia tốc 1m/s2 vận tốc qua O 6m/s Vật thứ hai chuyển động chậm dần theo chiều âm trục Oy với gia tốc 2m/s2 vận tốc qua O 8m/s Xác định vận tốc nhỏ vật thứ vật thứ hai khoảng thời gian từ lúc qua O vật thứ hai dừng lại ĐS: v12 đạt giá trị nhỏ 8,94m/s thời điểm t = 2s hợp với Ox góc 26,50 Bài Trên đoạn đường thẳng AB dài s = 200m, xe khởi hành từ A chuyển động nhanh dần với gia tốc a1 =1m/s2 sau chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn a2 =2m/s2 dừng lại B Tính thời gian ngắn để xe từ A đến B ĐS: t = 15,63 s Bài Từ khí cầu cách mặt đất khoảng 15m hạ thấp với tốc độ v1=2m/s, từ khí cầu người ta phóng vật nhỏ theo phương thẳng đứng hướng lên với vận tốc đầu vo2= 18m/s mặt đất Tìm khoảng cách lớn khí cầu vật Bỏ qua ảnh hưởng khơng khí lấy g=10m/s2 ĐS: 20m Bài 10 Một vật nhỏ trượt khơng ma sát từ đỉnh nêm văng theo phương ngang rơi xuống mặt bàn Hỏi h vật rơi xuống mặt bàn xa nêm Biết khối lượng nêm lớn so với khối lượng vật ĐS: h = H tầm xa lmax = H Bài 11 Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A B chuyển động ngược chiều Ơ tơ thứ chạy với gia tốc không đổi 1/3 quãng đường AB, 1/3 quãng đường chuyển động 1/3 quãng đường lại chuyển động chậm dần với gia tốc có độ lớn gia tốc 1/3 qng đường Trong tơ thứ hai chuyển động nhanh dần 1/3 thời gian từ B tới A, 1/3 thời gian chuyển động đều, 1/3 thời gian chậm dần dừng lại A Vận tốc chuyển động hai xe 70 km/h Tìm khoảng cách AB, biết thời gian chạy xe thứ dài xe thứ hai phút ĐS: AB  14km Bài 12 Một viên bi nhỏ chuyển động với vận tốc v=10m/s mặt phẳng nằm ngang lại gần hố kim loại Hố có hai thành thẳng đứng song song với nhau, cách khoảng d=5cm Vận tốc v bi vng góc với thành hố Độ sâu hố H = 1m, bi va chạm hoàn toàn đàn hồi xảy tức với thành hố Tính số lần bi va chạm với thành hố Tính tổng chiều dài quỹ đạo viên bi từ thời điểm ban đầu đến lúc chạm đáy hố v ĐS: n   d 2H g  ;  Bài 13 Phía mặt phẳng nghiêng góc α = 300, điểm O cách mặt phẳng nghiêng đoạn OC = h, người ta đặt máng trượt thẳng nhẵn, tựa vào mặt phẳng nghiêng điểm P (hình vẽ) Để chất điểm từ O trượt không vận tốc đầu, theo máng đến điểm P mặt phẳng nghiêng thời gian ngắn góc β phương thẳng đứng máng trượt phải bao nhiêu? Tìm thời gian trượt ngắn theo h gia tốc rơi tự g Biết mặt phẳng nghiêng đặt cố định ĐS: tmin  1,86h g Bài 14 Một nêm có tiết diện tam giác ABC vng A, hai mặt bên AB AC Cho hai vật m1 m2 chuyển động đồng thời không vận tốc đầu từ A hai mặt nêm Bỏ qua ma sát Lấy g = 10m/s2 (Hình vẽ ) a Giữ nêm cố định, thời gian hai vật m1 m2 trượt đến chân mặt nêm AB AC tương ứng t1 t2 với t2=2t1 Tìm  b Để t1 = t2 cần phải cho nêm chuyển động theo phương ngang gia tốc a0 không đổi bao nhiêu? ĐS: a  = 63,40; b a0 = 7,5 m/s2 Bài 15 Một cầu nhỏ chuyển động với vận tốc không đổi v theo phương ngang đến điểm A mép ống hình trụ đặt thẳng đứng, ống có chiều cao H đủ lớn, bán kính tiết diện R Khi đến A cầu tạo với đường kính miệng ống góc  lọt vào ống Hãy xác định hệ thức liên hệ R ; H; v  để sau cầu thực số nguyên lần va chạm hồn tồn đàn hồi với hình trụ vừa vặn thoát từ miệng ống với vận tốc theo phương thẳng đứng lúc 0? Bỏ qua ma sát lực cản ĐS: nRcos  = kv 2H , n số va chạm g Bài 16 Một đoàn tàu khách chạy với vận tốc v1  90km / h người lái tàu nhận thấy phía trước, cách tàu khoảng L  140m có đồn tàu hàng chạy chiều với vận tốc v2  21, 6km / h Anh ta dựng phanh cho tàu chạy chậm dần với gia tốc a  1m / s Liệu có tránh va chạm hai đồn tàu khơng ? ĐS: tránh va chạm Bài 17 Một xe ô tô chuyển động thẳng từ địa điểm A đến địa điểm B cách A khoảng S Cứ sau 15 phút chuyển động đều, ô tô lại dừng nghỉ phút Trong khoảng 15 phút đầu xe chạy với vận tốc v0 = 16 km/h, khoảng thời gian sau xe có vận tốc 2v0, v0, v0, … Tìm vận tốc trung bình xe quãng đường AB hai trường hợp: a) S = 84 km b) S = 91 km ĐS: a vtb  43,8 (km/h) ; b vtb  44,1 (km/h) Bài 18 Một máy bay bay nằm ngang với vận tốc vo bắt đầu ngóc lên vẽ thành đường tròn nằm mặt phẳng thẳng đứng Vận tốc máy bay thay đổi từ độ cao h tính từ mức ban đầu vịng trịn theo qui luật: v  vo2  2ah Ở điểm cao quĩ đạo vận tốc vo/2 Hãy xác định gia tốc máy bay vận tốc hướng thẳng đứng lên phía trên? ĐS: ac  a 109 Bài 19 Hai vật nhỏ giống đặt cách d = 1,6 m mặt phẳng nghiêng, góc nghiêng so với phương ngang  = 300 Vật cách chân mặt phẳng nghiêng L = 90cm (Hình 1) Thả đồng thời cho hai vật trượt xuống không vận tốc đầu Bỏ qua ma sát Lấy g = 10 m/s2 Tìm vận tốc vật chân mặt phẳng nghiêng thời gian trượt vật mặt phẳng nghiêng Sau đến chân mặt phẳng nghiêng hai vật lại trượt sang mặt phẳng ngang theo đường thẳng với tốc độ không đổi tốc độ chúng chân mặt phẳng nghiêng Hỏi khoảng cách vật vật phía đến chân mặt phẳng nghiêng Tính khoảng cách từ vị trí hai vật gặp đến chân mặt phẳng nghiêng ĐS: v1   m / s  ; v2   m / s  ; t1  0,  s  ; t2  1 s  ; 1,2m; 3m Bài 20 Trên trục Ox chất điểm chuyển động biến đổi theo chiều dương có hồnh độ thời điểm t1; t2 ; t3 tương ứng là: x1; x2 ; x3 Biết rằng: t3  t2  t2  t1  t Hãy tính gia tốc theo x1; x2 ; x3 t, cho biết tính chất chuyển động ĐS: a  x3  x2  x1 t2 Bài 21 Hai cầu thủ bóng đá A B chạy đường thẳng đến gặp với tốc độ 5,0m/s Để điều hành tốt trận đấu, trọng tài chạy chổ cho: đứng cách cầu thủ hậu vệ A 18m cách cầu thủ tiền đạo B 24m Khi khoảng cách A, B 30m vận tốc gia tốc trọng tài bao nhiêu? ĐS: VT  5m / s; a  3,86 m / s Bài 22 Một người đứng sân ga nhìn ngang đầu toa thứ đoàn tàu bắt đầu chuyển động nhanh dần Toa thứ vượt qua người sau thời gian t Hỏi toa thứ n qua người thời gian bao lâu? Biết toa có độ dài S, bỏ qua khoảng nối toa ĐS: t  ( n  n  1)t1 Bài 23 Hai vòng trịn bán kính R, vịng đứng n, vịng cịn lại chuyển động tịnh tiến  sát vòng với vận tốc v0 Tính vận tốc điểm cắt C hai vòng tròn khoảng cách hai tâm 010  d ĐS: v  v0 R 4R2  d Bài 24 Hai xe ô tô bắt đầu chuyển động thẳng, nhanh dần hướng đến ngã tư (hình 2) Tại thời điểm ban đầu, xe A với OA  x01 có gia tốc a1; xe B với OB  x02 có gia tốc a2 Cho a1 = 3m/s2, x01 = -15m; a2= 4m/s2, x02 = -30m a) Tìm khoảng cách chúng sau 5s kể từ thời điểm ban đầu b) Sau hai chất điểm lại gần nhất? Tính khoảng cách chúng lúc ĐS: a 6m; b 3,63s Bài 25 Một chất điểm M chuyển động mặt phẳng thẳng đứng Q theo đường cong y   x  x  với vận tốc vt Xác định vận tốc gia tốc tuyệt đối điểm M dạng hàm vt OM mặt phẳng Q quay quanh trục qua O vng góc với Q với vận tốc  không đổi Bài 26 Một máng đơi dạng khung phẳng hình bình hành ABCD, mặt khung đặt mặt phẳng thẳng đứng, có cạnh AB=DC=a AD=BC=b Các cạnh AB DC nghiêng góc  so với phương ngang, cạnh BC AD nghiêng góc  so với phương thẳng đứng Máng đôi ghép từ bốn ống nhỏ đường kính trong, mặt ống nhẵn (Hình 1) Hai hịn bi nhỏ có đường kính nhỏ đường kính ống chút, thả lúc từ đỉnh A, trượt không ma sát đến C hai đường: bi trượt theo máng ABC, bi trượt theo máng ADC Khi qua góc máng (B, D): bi không bị bật ngược lại tốc độ coi khơng bị thay đổi; thời gian vượt qua góc máng không đáng kể Bỏ qua lực cản không khí; gia tốc rơi tự g a Tính thời gian trượt bi từ A đến C b Tính tốc độ bi đến C so sánh hai tốc độ c Gọi t1C , t2 C tổng thời gian chuyển động bi bi từ A đến C đặt t  t2 C  t1C - Hãy tìm t theo  , a, b g - Tìm điều kiện  để bi đến C trước bi ĐS: a t1C  t2 C  g (asin  b cos  )  ga sin  2a  ; g cos  g sin  g (asin  b cos  )  gbco s  2b  g sin  gco s  b v1C = g (asin  b cos  ) ; v2C = g (asin  b cos  )  sin   cos  c t     ga sin   gbco s   g (asin  b cos  )  ;    45  g cos  sin   I.2 CHUYỂN ĐỘNG NÉM  Bài Một vật ném từ mặt đất với vận tốc v0 lập với phương nằm ngang góc  Tìm tầm xa đạt được, với góc ném  tầm xa cực đại ĐS:   450  v0  2  v  Bài Ném vật với vận tốc ban đầu v0 lập với phương nằm ngang góc  Tìm thời gian để vận tốc vật vng góc với phương ban đầu ĐS: t  v0 với   450 g sin  Bài Vật A ném thẳng đứng lên từ độ cao 300m so với mặt đất với vận tốc ban đầu 20m / s Sau 1s vật B ném thẳng đứng lên từ độ cao 250m so với măt đất với vận tốc ban đầu 25m / s Bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g  10m / s Chọn gốc toạ độ mặt đất, chiều dương hướng thẳng đứng lên trên, gốc thời gian lúc ném vật A 1.Viết phương trình chuyển động vật A, B? Tính thời gian chuyển động vật? 3.Thời điểm hai vật có độ cao? Xác định vận tốc vật thời điểm đó? ĐS: x  300  20t  5t ; x2  250  25(t  1)  5(t  1) ;  t  ; 10s; t  5,3s v A  33m / s , vB  18m / s Bài Cùng lúc, từ điểm O độ cao h so với mặt đất, hai vật ném ngang theo hai hướng ngược với vận tốc đầu v01 = 30m/s v02 = 40m/s Bỏ qua sức cản khơng khí Lấy gia tốc rơi tự g = 10m/s2 Cho biết trước va chạm, vectơ vận tốc hai vật có phương vng góc với Xác định độ cao so với mặt đất điểm O 10 ...  300 Khi khoảng cách hai vật cực tiểu dmin khoảng cách từ vật đến O d1''  30 3(cm) Hãy tính khoảng cách từ vật hai đến O ĐS: 90(m) Bài Một kiến bám vào đầu B cứng mảnh AB có chiều dài L dựng... đất, cách 10 (m) Từ A bắn vật với góc bắn 300 Từ B bắn vật với góc bắn 600 (như hình vẽ) Vận tốc ban đầu hai vật có độ lớn 40 (m/s) đồng phẳng Cho biết vật bắn sau bắn vật  (s) đường bay hai vật. .. dụng: Lille (nước Pháp) có  = 50038’ 35 LỜI GIẢI -CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM I.1 LỜI GIẢI ĐỘNG HỌC Bài Xét thời điểm t: Vật A A’ Vật B B’ Khoảng cách d = A’B’ Ta có:   d AO  vt BO 