THPT CHUN LÊ Q ĐƠN – KHÁNH HỊA Câu 1: (5 đi m)ể

Một phần của tài liệu 25 đề thi Olympic Quốc gia môn Vật lí lớp 10 trường chuyên có đáp án (Trang 40 - 49)

Câu 1: (5 đi m)

Trong hu n luy n quân s , ngấ ệ ự ười chi n sĩ   cách tế ở ường m t kho ng s b t đ u nh y v i v n t cộ ả ắ ầ ả ớ ậ ố   hướng v  phía tề ường. Khi t i sát tớ ường, anh ta đ p vào m t tạ ặ ường m t l n làm cho toàn thân b tộ ầ ậ   lên th ng đ ng. H  s  ma sát gi a tẳ ứ ệ ố ữ ường và đ  giày là . H i đ  tr ng tâm c a ngế ỏ ể ọ ủ ười đó có th  lênể   đ n đ  cao l n nh t thì góc nh y  ph i b ng bao nhiêu?ế ộ ớ ấ ả ả ằ

Câu 2: (5 đi m)

M t chi c g y có chi u dai 2L trộ ế ậ ề ượt trên hai c nh c a m t góc vng. Chính gi a g y có g nạ ủ ộ ữ ậ ắ   m t h t trịn kh i lộ ạ ố ượng m c  đ nh. Đi m A chuy n đ ng v i v n t c v không đ i. T i th i đi mố ị ể ể ộ ớ ậ ố ổ ạ ờ ể   thì m tác d ng lên g y m t l c bao nhiêu?ụ ậ ộ ự

Có 6 thanh m ng, nh , gi ng nhau  gác t a vào nhau n m ngang trên mi ng bát nh  hình v .ỏ ẹ ố ự ằ ệ ư ẽ  M t đ u gác trên mi ng bát, đ u kia đ t chính gi a thanh khác. Đ t m t ch t đi m kh i lộ ầ ệ ầ ặ ữ ặ ộ ấ ể ố ượng m  trên trung đi m đo n . Tính áp l c c a thanh  lên thanh .ể ạ ự ủ

Câu 4: (5 đi m)

M t h t kh i lộ ạ ố ượng  đ n va ch m hoàn toàn đàn h i v i m t h t khác kh i lế ạ ồ ớ ộ ạ ố ượng   ban đ uầ   đ ng yên. Xác đ nh góc l ch hứ ị ệ ướng chuy n đ ng l n nh t c a h t đ u tiên sau va ch m.ể ộ ớ ấ ủ ạ ầ ạ

Câu 5: (5 đi m)

M t bình hình tr  thành m ng, ti t di n ngang S, đ t th ng đ ng. Trong bình có m t piston, kh iộ ụ ỏ ế ệ ặ ẳ ứ ộ ố   lượng M, b  dày không đáng k , Piston đề ể ược n i v i m t trên c a bình b ng m t lị xo có đ  c ngố ớ ặ ủ ằ ộ ộ ứ   k (hình v ). Trong bình và   phía dẽ ở ưới piston có m t lộ ượng khí lý tưởng đ n nguyên t , kh i lơ ử ố ượng  m và kh i lố ượng mol là . Lúc đ u nhi t đ  c a khí trong bình là . Bi t r ng chi u dài lị xo khiầ ệ ộ ủ ế ằ ề   khơng bi n d ng v a b ng chi u cao c a bình, phía trên piston là chân khơng. B  qua kh i lế ạ ừ ằ ề ủ ỏ ố ượng  c a lị xo và ma sát gi a piston v i thành bình. Bình và piston làm b ng v t li u cách nhi t lý tủ ữ ớ ằ ậ ệ ệ ưởng.  Lúc đ u h  đang   tr ng thái cân b ng c  h c.ầ ệ ở ạ ằ ơ ọ

Sau đó người ta nung nóng khí trong bình đ n nhi t đ   sao cho piston d ch chuy n r t ch m đ nế ệ ộ ị ể ấ ậ ế   tr ng thái cân b ng m i.ạ ằ ớ

a. Tìm đ  d ch chuy n c a piston.ộ ị ể ủ

b. Tính nhi t lệ ượng đã truy n cho khí.ề

Câu 6: (5 đi m)

M t mol khí lý tộ ưởng th c hi n m t chu trình g m 3 quá trình đ ng nhi t   các nhi t đ   xen kự ệ ộ ồ ẳ ệ ở ệ ộ ẽ 

v i 3 quá trình đo n nhi t. Trong các q trình giãn đ ng nhi t   nhi t đ   và  th  tích khí tăng lên kớ ạ ệ ẳ ệ ở ệ ộ ể   l n (hình v ). Tínhầ ẽ

a. Cơng A’ mà khí sinh ra. b. Tính hi u su t c a chu trình.ệ ấ ủ

HƯỚNG D N GI I

Câu 1:

Người th c hi n chuy n đ ng ném xiên:  ự ệ ể ộ

Tr ng tâm nâng lên cao m t đo n là:  ọ ộ ạ

Khi chân đ p vào tạ ường, nh  xung lờ ượng c a l c ma sát ngh  c c đ i đ  đ a ngủ ự ỉ ự ạ ể ư ười nâng lên:  

 

Suy ra:  

Quá trình b t th ng lên, tr ng tâm đậ ẳ ọ ược nâng lên cao m t đo n:  ộ ạ

V y t ng đ  cao tr ng tâm c a ngậ ổ ộ ọ ủ ười là:   Đ  h max thì  đ t max  v i ể ạ ớ

D u b ng x y ra khi:  ấ ằ ả

Câu 2:

Vì  vng t i O, h t m   trung đi m C nên:  khi g y chuy n đ ng thì CO v n khơng đ i, v y mạ ạ ở ể ậ ể ộ ẫ ổ ậ   chuy n đ ng trên cung trịn tâm O, bán kính R = L.ể ộ

V n t c  c a h t có hậ ố ủ ạ ướng ti p tuy n v i vịng trịn này v i gia t c hế ế ớ ớ ố ướng tâm:    th i đi m b t kì, v n t c  c a h t là:  v i  (khơng đ i)

Ở ờ ể ấ ậ ố ủ ạ ớ ổ

 khơng có l c theo phự ương ngang  th ng đ ngẳ ứ

Khi  thì  hướng d c theo ABọ

 

Gia t c: ;  ố

Câu 3:

Các thanh  ch u tác d ng l c hoàn toàn tị ụ ự ương t  nhau, và khác v i thanh  ự ớ

Xét thanh AB th  i: ch u tác d ng v i ph n l c c a thanh trứ ị ụ ớ ả ự ủ ước , ph n l c   mi ng bát và áp l cả ự ở ệ ự   c a thanh k  ti p  (hình v )ủ ế ế ẽ

Ch n đi m B   mi ng bát làm tr c quay, t  đi u ki n cân b ng momen ta có:ọ ể ở ệ ụ ừ ề ệ ằ

 

Do đó:   (1)

Xét thanh : ch u tác d ng c a ph n l c  c a thanh  ph n l c t i mi ng bát , áp l c  c a thanh  vàị ụ ủ ả ự ủ ả ự ạ ệ ự ủ   tr ng l c c a mọ ự ủ

Ch n  làm tr c quay, t  đi u ki n cân b ng momen ta có:ọ ụ ừ ề ệ ằ

  (2)

T  (1) và (2) ta tìm đừ ược:   Câu 4:

Đ nh lu t b o tồn đ ng lị ậ ả ộ ượng:

  (1)

Đ nh lu t b o tồn c  năng: ị ậ ả ơ

  (2)

Thay (1) vào (2), ta có:  

 phương trình b c 2 theo  ậ

Đi u ki n có nghi m:  ề ệ ệ

  Câu 5:

a. G i  là chi u cao c a c t khí trong xilanh đ ng th i cũng là đ  bi n d ng c a piston khi khí ọ ề ủ ộ ồ ờ ộ ế ạ ủ ở 

tr ng thái (1) và (2).ạ Tr ng thái 1:  ạ (1) Tr ng thái 2:  ạ (2) M t khác  ặ (3)     Hoàn toàn tương t   ự

Đ  d ch chuy n c a piston:  ộ ị ể ủ

b. Áp su t khí lúc này thay đ i liên t c, và nó cũng khơng thu c m t q trình bi n đ i quenấ ổ ụ ộ ộ ế ổ   thu c nàoộ Áp d ng nguyên lí I:  ụ     Bi n đ i rút g n ta chú ý: ế ổ ọ     Đáp s  ố Câu 6: a. Cơng A’ khí sinh ra trong chu trình: Chia thành 2 chu trình Cac­no nh  hình v :  ư ẽ M t khác  ặ Tương t  ự

b. Nhi t khí nh n đệ ậ ược trong chu trình:   

Hi u su t chu trình:  ệ ấ

THPT CHUN LÊ Q ĐƠN – NINH THU N

Câu 1: (5 đi m)

M t con thuy n b i qua sơng theo phộ ề ơ ương vng góc v i dịng ch y, v i v n t c khơng đ i là .ớ ả ớ ậ ố ổ   T i m i n i dịng ch y ln song song v i hai b , nh ng giá tr  v n t c c a nó ph  thu c vàoạ ọ ơ ả ớ ờ ư ị ậ ố ủ ụ ộ   kho ng cách đ n b , đả ế ờ ược bi u di n theo công th c:  (L: chi u r ng c a con sông),  và L là h ngể ễ ứ ề ộ ủ ằ   s  (hình 1). Hãy tìm:ố

a. Giá tr  v n t c con thuy n tính trong h  quy chi u g n v i b  sơng.ị ậ ố ề ệ ế ắ ớ ờ

Câu 2: (5 đi m)

M t t m ván n m ngang có m t b c thanh đ  cao H. Trên t m có m t kh i tr  bán kính R > Hộ ấ ằ ộ ậ ộ ấ ộ ố ụ   có th  chuy n đ ng t u do trên t m ván và t a vào b c thang (Hình 2). T m ván chuy n đ ng theoể ể ộ ự ấ ự ậ ấ ể ộ   phương ngang v i gia t c a. Xác đ nh gia t c l n nh t có th  đớ ố ị ố ớ ấ ể ược đ  hình tr  khơng n y lên trênể ụ ả   b c thang. B  qua ma sát.ậ ỏ

Câu 3: (5 đi m)

Thanh OA dài l = 1m, có kh i lố ượng  phân b  đ u, m t đ u g n v i b n l  O, đ u kia bu c vàoố ề ộ ầ ắ ớ ả ề ầ ộ   s.

Câu 4: (5 đi m)

Dùng s i dây m nh dài L, kh i lợ ả ố ượng khơng đáng k , đ  treo qu  c u nh  vào đ u tr  g  có để ể ả ầ ỏ ầ ụ ỗ ế 

đ t trên m t bàn ngang nh  hình v . Kh i lặ ặ ư ẽ ố ượng qu  c u là m, kh i lả ầ ố ượng c a tr  và đ  là M =ủ ụ ế   4m. C m qu  c u kéo căng s i dây theo phầ ả ầ ợ ương ngang và th  nó r i khơng v n t c ban đ u. Coi vaả ơ ậ ố ầ   ch m gi a qu  c u và tr  hồn tồn khơng đàn h i.ạ ữ ả ầ ụ ồ

1. Trong q trình qu  c u r i, đ  g  khơng d ch chuy n. H  s  ma sát gi a bàn và đ  là .ả ầ ơ ế ỗ ị ể ệ ố ữ ế

a. Tính v n t c c a h  sau va ch m.ậ ố ủ ệ ạ

b. Sau va ch m đ  g  d ch chuy n đạ ế ỗ ị ể ược đ  dài bao xa thì d ng l i?ộ ừ ạ

2. Trong quá trình qu  c u r i xu ng đ  đ  g  khơng d ch chuy n thì h  s  ma sát nh  nh t làả ầ ơ ố ể ế ỗ ị ể ệ ố ỏ ấ   bao nhiêu? H  s  ma sát ngh  c c đ i gi a đ  và m t bàn xu t hi n l n nh t  ng v i góc treo s iệ ố ỉ ự ạ ữ ế ặ ấ ệ ớ ấ ứ ớ ợ   dây so v i phớ ương n m ngang là bao nhiêu?ằ

Câu 5: (5 đi m)

Xilanh có ti t di n trong cùng v i pittơng p và vách ngăn V làm b ng ch t cách nhi t (hình 3).ế ệ ớ ằ ấ ệ   N p K c a vách m  khi áp su t bên ph i l n h n áp su t bên trái.ắ ủ ở ấ ả ớ ơ ấ

Ban đ u ph n bên trái c a xilanh có chi u dài ầ ầ ủ ề l = 1,12m ch a khí Hêli, ph n bên ph i cũng cóứ ầ ả   chi u dài ề l = 1,12m ch a  khí Hêli và nhi t đ  c  hai bên đ u b ng .  n t  t  pittông sang trái,ứ ệ ộ ả ề ằ Ấ ừ ừ   ng ng m t chút khi n p m  và đ y pittông t i sát vách V.ừ ộ ắ ở ẩ ớ

Tìm cơng đã th c hi n bi t áp su t khơng khí bên ngồi  nhi t dung riêng đ ng tích và đ ng ápự ệ ế ấ ệ ẳ ẳ   c a Hêli b ng đ ; .đ . B  qua m i ma sát.ủ ằ ộ ộ ỏ ọ

Câu 6: (5 đi m)

Cho m t mol khí lý tộ ưởng đ n ngun t  bi n đ i theo m t chu trình thu n ngh ch đơ ử ế ổ ộ ậ ị ược bi uể   di n trên đ  th  nh  hình v  trong đó đo n th ng 1­2 có đễ ồ ị ư ẽ ạ ẳ ường kéo dài đi qua g c t a đ  O và quáố ọ ộ   trình 2­3 là đo n nhi t. Bi t  ạ ệ ế

a. Tính các nhi t đ   ệ ộ

b. Tính hi u su t c a chu trình.ệ ấ ủ

HƯỚNG D N GI I

Câu 1: a. Ta có:   V i  ớ

b. Xác đ nh kho ng cách t  đi m O đ n đi m thuy n c p b n   b  bên kia theo phị ả ừ ể ế ể ề ậ ế ở ờ ương Ox

+ Theo Oy:   (1) + Theo Ox:    

Đi u ki n ban đ u:  ề ệ ầ

V y:  ậ

Phương trình qu  đ o:  ỹ ạ

Khi sang đ n b  bên kia (t i M), ta có:  là kho ng cách t  đi m xu t phát đ n đi m c p b n theoế ờ ạ ả ừ ể ấ ế ể ậ ế   Ox.

Câu 2:

­ Ch n h  quy chi u g n v i ván đang chuy n đ ng v i gia t c a.ọ ệ ế ắ ớ ể ộ ớ ố

+ Tr ng l c P , ph n l c  t i m t ván ngang.ọ ự ả ự ạ ặ

+ Ph n l c  t i ch  ti p xúc v i b c, có phả ự ạ ỗ ế ớ ậ ương xuyên tâm tr , l c quán tính  ụ ự

­ Gi  s  kh i tr  v n n m yên trên t m ván. Ta có:  ả ử ố ụ ẫ ằ ấ

 v i  là góc nh n gi a phớ ọ ữ ương  và phương ngang.  

Đ  kh i tr  n m yên ta có:  hay  ể ố ụ ằ

D  th y  ễ ấ

  (1)

­ Xét tr c quay qua A ch  ti p xúc v i b c. Đi u ki n đ  kh i tr  có th  quay quanh A:ụ ỗ ế ớ ậ ề ệ ể ố ụ ể

 và   Hay   (2) ­ K t h p (1) và (2) ta suy ra:  ế ợ Câu 3:     Mu n h  khơng cân b ng thì  ố ệ ằ Câu 4:

a. G i v n t c qu  c u trọ ậ ố ả ầ ước và sau va ch m là v và v’:ạ

   

Sau va ch m dạ ưới tác d ng c a l c ma sát đ  g  chuy n đ ng ch m d n đ n khi d ng l i. Quãngụ ủ ự ế ỗ ể ộ ậ ầ ế ừ ạ   đường đ  g  d ch chuy n đế ỗ ị ể ược là x:

  (1) V i  ớ (2)

T  (1) và (2) cho:  ừ

b. G i góc gi a phọ ữ ương ngang và dây treo là :   (3) T  s  đ  ch u l c:  ừ ơ ồ ị ự (4)

  (5)   (6)

Khi đ  g  không d ch chuy n  ế ỗ ị ể (7) T  (3) t i (7):  và  ừ ớ   Tìm c c đ i hàm s :  ự ạ ố Thay  ta có:      v i  ớ     Câu 5:

Lúc đ u áp su t khí bên trái  l n h n áp su t bên ph i vách:  ầ ấ ớ ơ ấ ả

Kh i khí bên ph i b  nén đo n nhi t t  th  tích  xu ng , áp su t c a nó tăng lên đ n :ố ả ị ạ ệ ừ ể ố ấ ủ ế

  (1)

Khi đó nhi t đ    bên ph i:  ệ ộ ở ả (2)

Sau khi n p K m  hai khí hịa tr n vào nhau và có cùng nhi t đ  : ắ ở ộ ệ ộ

  (3)

Sau đó lượng khí  b  nén đo n nhi t t  th  tích  đ n , nhi t đ  tăng t   đ n T, ta có:  ị ạ ệ ừ ể ế ệ ộ ừ ế (4) Thay (1) và (3) vào (4) ta được:

  (5)

Cơng do l c tác d ng lên pit tơng và áp su t khí quy n  th c hi n làm tăng n i năng c a ch t khí bự ụ ấ ể ự ệ ộ ủ ấ ị 

nén đo n nhi t:  ạ ệ (6). V i  ớ

Thay (5) vào (6), r i thay s  vào ta đồ ố ược:   Câu 6: a.     Q trình 2­3:     Q trình 4­1:    b. Q trình 1­2:       Q trình 2­3:   Q trình 3­4:      Q trình 4­1 có:   

     

Nhi t lệ ượng khí nh n là:  ậ

Một phần của tài liệu 25 đề thi Olympic Quốc gia môn Vật lí lớp 10 trường chuyên có đáp án (Trang 40 - 49)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(49 trang)