SỞ GDĐT TỈNH QUẢNG NAM

TRƯỜNG THPT NGUYỄN DUY HIỆU

ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI OLYMPIC 24/3

Năm học 2016- 2017

Môn: VẬt lý – lớp 10

Thời gian làm bài: 150 phút

(Đề thi có 02 trang, gồm 06 câu)

(4 điểm)

a. Chọn gốc tọa độ tại nơi thả vật, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian lúc thả vật.

Tại A (tại mặt đất ):

Tại B (cách mặt đất 10m) :

Từ (1) và (2) ta có :

Thay (3) vào (4) ta có :

b.

và ném xuống.

0,5

0,5

0,5

0,25

0,25

0,5

0,5

0,5

0,5

(4 điểm)

a) Lực F có giá trị lớn nhất khi vật có xu hướng đi lên. Khi đó các lực tác dụng lên vật như hình vẽ. Do vật cân bằng nên

Chiếu lên phương mặt phẳng nghiêng và phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng ta được:

α

Thay số ta được: .

b) Lực F có giá trị nhỏ nhất khi vật có xu hướng đi xuống. Khi đó lực ma sát đổi chiều so với hình vẽ. Do vật cân bằng nên .

Chiếu lên phương mặt phẳng nghiêng và phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng ta được:

.

Thay số ta được: .

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

(3 điểm)

Các lực tác dụng lên thanh AB là trọng lực, lực ma sát, phản lực của mặt sàn lực căng của dây. Các lực được biểu diễn như hình vẽ.

)

B

A

C

T

P

N

F_ms

Áp dụng điều kiện cân bằng tổng quát của vật rắn cho thanh AB ta có.

(1)

Thanh cân bằng khi momen tác dụng lên thanh đối với trục quay tạm thời tại A bằng 0 :

M_P = M_T (Momen của N và F_ms bằng 0 vì lưc có giá đi qua trục quay).

Hay T.AB.sin = P.cos (2)

T = Pcotg (3)

Chiếu (1) lên phương nằm ngang và phương thẳng đứng ta có:

F_ms – T = 0 (4)

-P + T = 0 (5)

Hay F_ms = T = mgcotg (6) và N = P = mg (7)

Lực ma sát F_ms phải là lực ma sát nghỉ, do đó ta có F_ms Kn

Từ (6) và (7) mg.cotg kmg cotg 2k =

30⁰

Khi = 45⁰ thay vào (6) và (7) ta được :

F_ms = T = 10N

N = P = 20N

Từ hình vẽ ta có : AD = BC – AB cos = 0,59m.

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

(4 điểm)

a) Khi dây treo nghiêng góc α=30⁰ so với phương thẳng đứng, vật M chịu tác dụng của các lựcnhư hình vẽ. Do gia tốc có phương ngang nên: (1)

Mặt khác, xét theo phương hướng tâm MO ta có:

(Với v là vận tốc của vật tại M).

α

O

M

ma

T

P

Từ (1) và (2) suy ra: (3)

Áp dụng ĐLBT cơ năng cho hệ khi vật ở vị trí M và khi vật ở vị trí cân bằng ta được: v₀²=v²+2gl(1 – cos30⁰) = → v₀ ≈ 2,36m/s

b) Áp dụng ĐLBT cơ năng cho hệ khi vật ở vị trí α=40^o và khi vật ở vị trí cân bằng ta được:

Xét theo phương sợi dây ta có:

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

(3 điểm)

1. Quá trình 1 – 4 có P tỷ lệ thuận với T nên là quá trình đẳng tích, vậy thể tích ở trạng thái 1 và 4 là bằng nhau: V₁ = V₄. Sử dụng phương trình C-M ở trạng thái 1 ta có:

, suy ra:

Thay số: m = 1g; μ = 4g/mol; R = 8,31 J/(mol.K);

T₁ = 300K và P₁ = 2.10⁵ Pa ta được:

1. Từ hình vẽ ta xác định được chu trình này gồm các đẳng quá trình sau:

1 – 2 là đẳng áp; 2 – 3 là đẳng nhiệt;

3 – 4 là đẳng áp; 4 – 1 là đẳng tích.

Vì thế có thể vẽ lại chu trình này trên giản đồ P-V (hình a) và trên giản đồ V-T (hình b) như sau:

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

lắp đặt dụng cụ

0,25

Điều kiện cân bằng của thanh gỗ có dạng :

M.OG=m.OA⇒ M= =m

trong đó :

gọi M,m lần lượt là khối lượng của thanh gỗ và quả cân; G là trọng tâm của thanh gỗ; A là điểm treo quả cân

l là khoảng cách từ tâm vị trí đặt quả cân đến O.

0,25

2. Tiến trình thí nghiệm (0,75 điểm)

Bước 1 : buộc dây vào thanh gỗ , treo vào giá thí nghiệm. Di chuyển điểm treo dây sao cho thanh nằm thăng bằng. Đánh dấu vị trí trọng tâm G

Bước 2 : di chuyển điểm treo dây đến vị trí O khác G, cố định dây treo tại O, đo OG bằng d

Bước 3 : buộc dây vào quả cân có khối lựơng m và treo vào thanh gỗ (phía đối diện với G qua O). Di chuyển điểm treo quả cân đến vị trí A sao cho thanh gỗ nằm ngang thăng bằng đo OA bằng l

0,5

lặp lại nhiều lần (ví dụ 5 lần) để lập bảng số liệu.

0,25

3. Xử lí số liệu

- Tính giá trị trung bình:

== ; == ;==

-Sai số của phép đo : ; ;

- Viết kết quả:M= ±

0,25

0,25

0,25

Câu

(điểm)

Nội dung

Điểm

Chi tiết

Câu 1

(4,0đ)

Thời gian bi đuổi kịp thước là t₁, vận tốc của bi và thước lúc bi đuổi kịp thước là u₁ và v₁

( t₂ là thời gian từ lúc thước bắt đầu rơi cho đến lúc hòn bi đuổi kịp thước)

Khi bi đuổi kịp thước

Suy ra t= 0,5s

0,25

0,25

0,5

0,5

Đoạn đường mà hòn bi và thước đã rơi cho tới lúc đuổi kịp thước:

Quãng đường hòn bi đi được đến lúc đuổi kịp thước :

=5m

Khi bi đuổi kịp thước vận tốc của mỗi vật là

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Đoạn đường bi cần để vượt qua thước là

Đoạn đường thước đi được từ lúc bi đuổi kịp nó đến lúc vượt qua nó:

Chiều dài của thước là H₂-h₂ =1m

0,25

0,25

0,5

Câu 2

(4 đ)

M

m

(+)

fms

(+)

fms

Vẽ đúng 2 lực T

Vẽ đúng 2 lực ma sát

Chọn chiều dương của mỗi vật

0,25

0,25

0,25

Vật M:

Vật m:

0,75

0.75

0,5

Gia tốc của m so với M là a’= 2a= 2m/s²

S= ½. a’ t² = 0,25m

0,75

0,5

0,5

Câu 3

(4,0đ)

1 (2,5đ)

y’

B

A

G

x’

Chọn hệ trục tọa độ x’Oy’ như hình vẽ.

- Vẽ đúng các lực

- Điều kiện cân bằng lực cho thang:

Chiếu lên trục Oy’, ta có: N_A = P (1)

Chiếu lên trục Ox’, ta có: (2)

0,5

0,25

0,25

0,25

Chọn trục quay tại A, theo quy tắc mô men lực, ta có :

;

Từ (2) và (3), ta có:

0,5

0,25

Để thang không bị trượt thì :

Vậy, giá trị nhỏ nhất của hệ số ma sát là:

0,25

0,25

2 (1,5đ)

Chọn hệ trục tọa độ xOy như hình vẽ. Gọi khoảng cách từ vị trí người đến A là x.

Do thanh nằm cân bằng, ta có:

B

A

G

x’

y’

Chiếu lên trục Oy’, ta có: N_A = P + P₁ (1)

Chiếu lên trục Ox’, ta có: ; (2’)

Chọn trục quay tại A, theo quy tắc mô men lực, ta có :

Từ (2’) và (3’), ta có:

0,25

0,25

0,25

Để thang không bị trượt thì :

;

Vậy người đó trèo được tối đa một đoạn .

0,25

0,25

0,25

 Câu 4

(4,0đ)

1 (1,5đ)

a. Cơ năng của vật m₁ là

0,5

b. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật, tìm tốc độ của vật ở vị trí góc lệch , ta được:

- Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật m₂ tại vị trí , chiếu lên phương bán kính, chiều hướng vào tâm, ta được :

0,5

0,5

2 (2,5đ)

- Vận tốc của vật m₁ ngay trước va chạm là

- Gọi tương ứng là vận tốc của mỗi vật ngay sau va chạm.

O

A

B

C

D

K

- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, cơ năng cho hệ hai vật m₁ , m₂ ngay trước và ngay sau va chạm (chiều dương có phương nằm ngang, hướng từ trái sang phải)

0,5

0,5

- Xét vật m₁:

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại vị trí A và vị trí K, ta được :

0,5

- Xét vật m₂:

Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật theo phương ngang, chiều dương hướng sang phải.

Khi vật dừng lại tại C. Suy ra:

0,5

Theo đề

(1)

Đặt

Vậy

0,5

Câu 5

(4,0đ)

1(1,5đ)

Quá trình 1- 4: đẳng tích nên V₁ = V₄.

Sử dụng pt C-M ở TT1 ta có:

, suy ra:

Thay số: m = 1g; μ = 4g/mol; R = 8,31 J/(mol.K); T₁ = 300K vµ P₁ = 2.10⁵ Pa ta được:

0,5

0,5

0,5

2(2,5đ)

Từ hình vẽ, xác định được:

1-2: đẳng áp; 2-3: đẳng nhiệt; 3-4: đẳng áp; 4-1: đẳng tích

Vẽ lại chu trình này trên giản đồ p-V và V-T như hình vẽ:

Ghi chú: nếu HS thay 1atm = 10⁵Pa, R=0,082 thì V₄=3,075 l; V₂=6,15 l;V₃=12,3 l.

1,0

0,5x2

Đúng kích thước, đầy đủ số liệu (0,5 đ)

SỞ GD & ĐT QUẢNG NAM

TRƯỜNG THPT NÔNG SƠN

ĐỀ ĐỀ NGHỊ

KỲ THI OLYMPIC KHỐI 10 - THPT

MÔN THI: VẬT LÍ

Thời gian: 150 phút

Câu 3 ( 3 điểm ): Cho hệ cân bằng như hình vẽ 3. Thanh AB tiết diện đều đồng chất, khối lượng m = 2 kg, chiều dài l = 40 cm có thể quay quanh bản lề A. Sợi dây CB vuông góc với thanh và tạo với tường thẳng đứng góc α = 30⁰. Đĩa tròn hình trụ bán kính R = 10 cm, khối lượng M = 8 kg. Tìm độ lớn các lực tác dụng vào đĩa và thanh AB. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10m/s².

Câu 1: ( 4 điểm )

Điểm

Câu 1.1 ( 2 điểm )

a. Khi người đứng yên nhìn đoàn tàu qua:

0,25

Gọi vận tốc của tàu là v₁, của người là v₂, chiều dài đoàn tàu là l. Khi

đi cùng chiều vận tốc của tàu so với người là v_c= v₁- v₂.

0,25

Thời gian (1)

0,25

Khi đi ngược chiều v_n= v₁ + v₂ , thời gian (2)

0,25

Từ (1) và (2) => (v₁ - v₂).t₁ = (v₁ + v₂).t₂ => v₂ = v₁ hoặc v₁ = 2,75v₂

0,25

thay v₂ vào (1) => giây

0,25

b. Khi tàu đứng yên:

0,25

thay v₁ vào (2) => giây

0,25

Câu 1.2 ( 2 điểm )

a. Phương trình chuyển động của xe đi từ A:

0,25

Phương trình chuyển động của xe đi từ B:

0,25

Khoảng cách giữa hai xe tại thời điểm t

(1)

0,25

Sau 5s, khoảng cách giữa chúng: d= 30,1 m

0,25

b.

.

0,25

0,25

c. Để hai xe gặp nhau:

0,25

0,25

Câu 2 ( 4 điểm )

a. Các lực tác dụng lên bao cát:

- Trọng lực

- Phản lực

- Lực tác dụng:

- Lực ma sát trượt của mặt sàn:

0,25

Theo định luật II Niu Tơn Ta có:

( 1)

0,25

0,5

0,5

0,5

Chiếu (1) lên

- Trục Ox theo phương chuyển động: Fcos α – F_mst = ma

- Trục Oy theo hướng : N – P + Fsinα= 0

N = P - Fsinα = mg - Fsinα và F_mst = N = ( mg – Fsinα )

Gia tốc của hộp: (2)

b. Từ (2) =>

0,25

Để dây không đứt: F T_max =>

0,5

m lớn nhất khi

0,5

c. Trọng lượng hộp cát lúc này: P_max = m_max.g =

0,5

Thay số: P_max 2061,6 N

0,25

Câu 3 ( 3 điểm )

0,5

Đối với đĩa:

P_đ = Mg = 80 N, P_t = mg = 20 N

0,25

N₂cos30⁰ = Mg

0,25

→ N₂ = N ≈ 92,4 N

0,25

N₁ = N₂sin30⁰

0,25

→ N₁ = N ≈ 46,19 N

0,25

Đối với thanh AB: AH = Rtan60⁰ = R cm.

0,25

Áp dụng quy tắc mô men đối với trục quay ở A

mgcos30⁰ + N_3.R=T.l.

0,25

→ T = ≈ 48,7 N

0,25

Phản lực ở trục quay A:

N_x + N₃sin30⁰ = Tsin30⁰ → N_x ≈ - 21,9 N

0,25

N_y + Tcos30⁰ = mg + N₃cos30⁰ → N_y ≈ 57,9 N

0,25

0,25

Phản lực ở trục quay: N = = 61,9 N

Câu 4 ( 4 điểm )

a. + Xét va chạm của quả cầu 1 với quả cầu 2: Gọi v là vận tốc của quả cầu m₁ trước va chạm. Do sau va chạm giữa quả cầu thứ nhất với quả cầu thứ hai và giữa quả cầu thứ hai với quả cầu thứ ba thì cả ba quả cầu có cùng động lượng nên vận tốc quả cầu m₁ sau va chạm là . Gọi v₂ là vận tốc quả cầu 2 trước va chạm với quả cầu 3.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: (1)

Va chạm hoàn toàn đàn hồi xuyên tâm nên áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: (2)

Giải hệ (1), (2) ta được:

+ Xét va chạm của quả cầu 2 với quả cầu 3: sau va chạm với quả cầu 3, quả cầu 2 có vận tốc ; quả cầu 3 có vận tốc

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: (3)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: (4)

Giải hệ (3), (4) ta được:

0,25

0,5

0,5

0,25

0,25

0,5

0,5

0,25

b. Độ cao cực đại m₁ sau va chạm được tìm từ định luật bảo toàn cơ năng:

Độ cao cực đại m₂ sau va chạm được tìm từ định luật bảo toàn cơ năng:

0,25

0,25

0,25

0,25

Câu 5 ( 3 điểm )

F₁

F₂

P₂, V₂

P₁, V₁

a. Phần xi lanh bi nung nóng:

0,5

0,5

0,25

0,25

0,5

0,25

0,25

0,5

Phần xi lanh bị làm lạnh:

Vì P₁ = P₂ → (1)

Gọi đoạn di chuyển của pit-tông là x, ta có:

V₁ = (l + x)S và V₂ = (l - x)S (2)

Từ (1) và (2) ta có → x =

b. P₂V₂ = P₀V → P₂ = P₀V₀ /(l - x)S (1)

P₁V₁ = P₀V → P₂ = P₀V₀/(l + x)S (2)

Từ (1), (2), và (3) (-)S = ma → a = 2P₀V₀x/(l² – x²)m

Câu 6(2 điểm): Phương án thí nghiệm

- Dụng cụ:

khối gỗ, giá thí nghiệm, máng nhựa thước dẹp, máy đo thời gian hiện số và 2 cổng quang điện.

- Tiến hành thí nghiệm:

+ Đặt hai cổng quang điện cách nhau 50 cm.

+ Đặt máy đo thời gian ở chế độ MODE AB với ĐCNN 0,001 s

+ Đặt khối gỗ lên phần đỉnh mp nghiêng, đáy tiếp xúc với mp nghiêng, mặt đứng gần sát với cổng quang nhưng chưa che khuất tia hồng ngoại.

+ Ấn nút RESET, thả cho vật trượt.

Ta đo được thời gian t.

Vì vật chuyển động thẳng nhanh dần đều với vận tốc đầu bằng 0.

Dựa vào công thức ta suy ra

Sau đó áp dụng công thức tính v = at tính được vận tốc tại chân mặt phẳng nghiêng.

0,5

0.5

0,5

0,5

Cột AB là một thanh cứng đồng chất tiết diện đều dài m, khối lượng M = 10kg được đặt nghiêng một góc α = 60⁰ so với phương ngang trên mặt đất nhám, hệ số ma sát k = 0,4. Đầu A được neo chặt vào đất băng một dây thép khối lượng không đáng kể nghiêng góc β = 30⁰ so với phương ngang. Cột và dây thép cùng nằm

A

m

β α

B

NỘI DUNG

ĐIỂM

-Chọn hệ trục xOy như hình vẽ y

a. Vận tốc tương đối giữa hai vật

Ta có v_x = v_1x - v_2x= - v₀cosα

v_y = v_1y - v_2y= (v₀ - gt) - (v₀sinα -gt) α

= v₀ (1 - sinα) O x

Suy ra v = =

thay số được v = 3,27 (m/s)

b. Khoảng cách giữa hai vật sau 1s

s = vt = 3,27(m)

0,5

0,5

0,5

1,0

0,5

1,0

Hình vẽ

x

h

l

y

0,25

- Các lực tác dụng lên vật khi lên dốc là: Trọng lực , phản lực vuông góc và lực ma sát .

0,25

- Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta có:

+ + = m. (1)

0,25

- Chiếu phương trình (1) lên trục Ox (dọc theo mặt dốc hướng lên) và trục Oy (vuông góc với mặt dốc hướng lên):

- P cos + N = 0 (2)

0,25

- P sin - F_ms = ma (3)

0,25

Trong đó: sin === 0,1

0,25

cos =0,995

0,25

Từ (2) và (3) suy ra: F_ms=N=mg cos

0,25

và

0,5

a = -1,995m/s².

0,5

Gọi s là chiều dài tối đa vật có thể đi lên trên mặt dốc (cho đến lúc vận tốc bằng v = 0) ta có:

, với v = 0 m/s, v₀= 20 m/s

0,25

Suy ra s = 100,25m > l = 100m. Như vậy, vật lên tới được đỉnh dốc.

0,25

Khi lên đến đỉnh dốc, vận tốc v₁ của vật tính theo công thức , với s = l = 100m.

0,25

Thời gian lên dốc:

0,25

a. (1điểm)

- biểu diễn lực x

0 y

- Áp dụng quy tắc momen lực với trục quay qua B:

T.l/2 = mg.l/2 + Mg.l/4

⇒ T = g(m + M/2)

Thay số T = 51N

b. (1 điểm)Tìm m cực đại để cột không bị trượt

- Áp dụng điều kiện cân bằng lực ;

theo phương Ox: N = Tsinβ + mg + Mg=T/2 + 10m + 100 (1)

theo phương Oy: F_ms = Tcosβ ⇔ kN = Tcosβ

Để không bị trượt thì k_nghỉ = k_trượt= k = 0,4

⇒ 0,2T + 4m +40 = (2)

- Áp dụng quy tắc momen lực như ở câu a)

T = g(m + M/2) = 10m + 50 (3)

⇒ m = 2,52 kg

c. (1 điểm) Tìm vị trí điểm C để với mọi m treo tại đó hệ luôn cân bằng

- Đặt BC₀ = l₀

Áp dụng điều kiện cân bằng lực ta có phương trình (2)

- Điều kiện cân bằng momen :

T.l/2 = mg.l₀ /2 + Mg.l/4

Thay số ⇒ T = 10ml₀ + 50 (4)

Thay (4) vào (2) ta có: l₀ =

Khi m →∞ thì l₀ = = 0,6(m) = 60cm

KL: Vậy khi C thấp hơn hoặc bằng C₀ thì thì hệ cân bằng với mọi m tùy ý

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

1) Theo định luật bảo toàn động lượng:

v=v₀ (1)

Theo định luật bảo toàn cơ năng:

(m+M)v²=kx²_m (2)

Từ (1) và (2) ta có v₀==600m/s

2) Gọi v là vận tốc của vòng sau khi chạm vào đĩa. Theo định luật bảo toàn cơ năng ta có v=

Sau va chạm, vòng và đĩa có cùng vận tốc V:

mv=(M+m)V

Ký hiệu x₀ là độ giãn thêm của lò xo khi có thêm vòng m thì x₀=

Như vậy năng lượng để kích thích hệ dao động bằng W=. (1)

Gọi A là biên độ dao động ta có: W=kA² (2)

Từ (1) và (2) ta có A==3,46cm

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,25

0,5

0,25

0,5

1. Quá trình 1 – 4 có P tỷ lệ thuận với T nên là quá trình đẳng tích, vậy thể tích ở trạng thái 1 và 4 là bằng nhau: V₁ = V₄. Sử dụng phương trình C-M ở trạng thái 1 ta có:

, suy ra:

Thay số: m = 1g; μ = 4g/mol; R = 8,31 J/(mol.K); T₁ = 300K và P₁ = 2.10⁵ Pa ta được:

0,5

0,5

0,5

Từ hình vẽ ta xác định được chu trình này gồm các đẳng quá trình sau:

1 – 2 là đẳng áp; 2 – 3 là đẳng nhiệt;

3 – 4 là đẳng áp; 4 – 1 là đẳng tích. …………………

Vì thế có thể vẽ lại chu trình này trên giản đồ P-V (hình a) và trên giản đồ V-T (hình b) như sau:

(Mỗi hình vẽ đúng cho 0,5đ)

Ghi chú: nếu HS thay 1atm = 10⁵Pa, R=0,082 thì V₄=3,075 l; V₂=6,15 l;V₃=12,3 l.

0,5

0,5

0,5

Đặt tấm tôn nằm cố định trên mặt phẳng ngang. Dựng thanh thẳng đứng trên tấm tôn. Tác dụng lực F vào đầu kia của thanh theo phương thẳng đứng xuống. Thay đổi phương của lực F một chút cho thanh từ từ ngả xuống. Đến khi góc giữa thanh và phương ngang bằng thì thanh bắt đầu trượt, ta có:

Do độ cao của đầu thanh khi đó bằng h, chièu dài thanh bằng l ta được:

0,5

0,5

0,5

0,5

Bài 2(4 điểm): Một vật dạng bán cầu, bán kính R được đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Trên đỉnh bán cầu có đặt một vật nhỏ khối lượng m (xem hình 1).Vật m bắt đầu trượt xuống với vận tốc ban đầu không đáng kể. Bỏ qua ma sát giữa vật m và bán cầu. Tìm vị trí vật m bắt đầu rời khỏi bán cầu trong hai trường hợp:

1) Bán cầu được giữ cố định.

2) Bán cầu có khối lượng M = m và có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang.

Bài 3 (4 điểm): Một ván trượt dài L = 4m, khối lượng phân bố đều theo chiều dài, đang chuyển động với vận tốc v₀ = 5m/s trên mặt băng nằm ngang thì gặp một dải đường nhám có chiều rộng l = 2m vuông góc với phương chuyển động (xem hình 2). Sau khi vượt qua dải nhám ván có vận tốc v = 3m/s. Lấy g = 10m/s². Tính hệ số ma sát trượt giữa ván trượt với dải đường nhám.

Hình 1

m

R

Hình 2

Bài 1

4 điểm

Đặt:

Gọi quãng đường mà chất điểm đi được sau giây là s:

Trong đó s₁ là quãng đường đi được của chất điểm trong 3 giây đầu tiên. s₂,s₃,…,s_n là các quãng đường mà chất điểm đi được trong các khoảng 3 giây kế tiếp (1điểm)

Suy ra:

(m) (1 điểm )

Với 7,5n(n+1) = 315 (loại giá trị n=-7) (1 điểm)

Thời gian chuyển động:

Vận tốc trung bình:

. (1 điểm)

Bài 2

4 điểm

1) 2.0 điểm

- áp dụng định lý động năng:

Vận tốc tại M: (1)

- Định luật II Niu tơn :

mgcos (2)

- Từ (1) và (2) suy ra : N =mg(3cos-2)

- vật bắt đầu trượt khi N = 0

2) 2.0 điểm M m

- Gọi là vận tốc bán cầu, là vận tốc của

M so với bán cầu. Vận tốc của m so với đất là :

- Theo phương ngang động lượng bảo oàn nên : (1)

- Khi m bắt đầu rời khỏi M thì :

- Mặt khác ; (3)

- Ap dụng định luật bảo toàn cơ năng : (4)

- Từ (1),(2),(3),(4) suy ra:

- Với M=m ,ta có :

- Giải phương trình này ta được cos=

Bài 3

4

điểm

Bài 4

3 điểm

0

- Chọ hệ tọa độ 0x như hình

- Khi đầu tấm ván có tọa độ : ,lực ma sát

x

tác dụng lên xe có độ lớn: F_ms1 =

- Khi : lực ma sát không đổi và có độ lớn

- Khi đuôi của ván có tọa độ : :

- áp dụng định lý đông năng,ta có :

-

a) Thang cân bằng: (1 điểm)

Chiếu lên Ox, Oy (hình vẽ):

A

B

A

Mặt khác:

( 0.5 điểm)

b) Tính để thang không trượt trên sàn:

Ta có:

Vì

Mặt khác: (0.5 điểm)

(1 điểm)

A

B

A

c) Đặt AM = x

Ta có:

Chiếu lên Ox, Oy (hình vẽ):

Mặt khác:

Thang bắt đầu trượt khi: (2)

Từ (1) và (2): x = 1,3m (1 điểm)

TRƯỜNG THPT LÊ HỒNG PHONG

ĐỀ THI THỬ

KỲ THI OLYMPIC 24/3 QUẢNG NAM NĂM 2017

Môn Vật lí - Lớp 10

Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề.

Đề thi gồm có 01 trang.

Bài giải

Điểm

Bài1

4điểm

1. v_{TB 1} = =36 km/h

----------------------------------------------------------------------------------------

v_TB2 = (v₁+v₂) /2 =37,5 km/h

----------------------------------------------------------------------------------------

1. s =90 km/h

t_{xe 1}=2,5h

t_{xe 2} =2,4h

1

1

1,0

1

Bài 2

4điểm

1. a= - M g = - 1m /s²

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------}

s = 0,5 m

t = 1s

b)+Viết phương trình định luật 2 N :

--------------------------------------------------------------------------------------

+Chiếu phương trình lên 2 trục 0x và 0y

---------------------------------------------------------------------------------------

+Giải hệ phương trình ta được:

F= =2,18 N

--------------------------------------------------------------------------------------

c)Từ công thức : F=

Dựa vào tính chất của bất đẳng thức ta có :

1/cos = µ/sin =>µ = tan =0.1 =>=5,7⁰

1,0

1.0

0.25

0.25

0,5

1.0

Bài 3

4điểm

a)N_B =Fms =57,7N

---------------------------------------------------------------------------------

N _A =P =200N

------------------------------------------------------------------------------------

b)Tan 1=>45⁰

^{==============================================================================}

c)Viết phương trình cân bằng cho vật

-----------------------------------------------------------------------------------

Chiếu phương trình cân bằng lên 2 trục 0x và 0y

-------------------------------------------------------------------------------------

Viết phương trình cân bằng mô men cho vật

-------------------------------------------------------------------------------------

Điều kiện để thang không trượt là :N_B F_{ms max}

----------------------------------------------------------------------------------

=> X=

1.0

1.0

1.0

o,25

0.25

0.25

0.25

Bài 4a

(2đ)

Vật nặng m, ở vị trí cân bằng lò xo dãn ∆ℓ₀ = 2,5 cm => hệ 2 vật (giỏ và vật nặng) có khối lượng 2m thì khi cân bằng lò xo dãn 2∆ℓ₀ = 5 cm

0,5

Khi đặt vật vào giỏ, hệ mất cân bằng. Trọng lực mạnh hơn lực đàn hồi, vật chạy nhanh dần về vị trí cân bằng mới

0,5

Áp dụng bảo toàn cơ năng: k(∆ℓ₀)²/2 = k(2∆ℓ₀)²/2 − (2m)g(∆ℓ₀) + (2m)v²/2

0,5

Chú ý : k∆ℓ₀ = mg => v² = g∆ℓ₀/2 => v_max = 35 cm/s

0,5

4b

(2đ)

Qua vị trí cân bằng, vật tiếp tục chuyển động theo quán tính, đến khi tạm dừng lò xo dãn cực đại ∆ℓ_max

0,5

gốc thế năng hấp dẫn chọn ở vị trí mà vật và giỏ bắt đầu chuyển động

Bảo toàn cơ năng ta có: k(∆ℓ₀)²/2 = k(∆ℓ_max)²/2 − (2m)g(∆ℓ_max − ∆ℓ₀)

0,5

Thay mg = k∆ℓ₀ => (∆ℓ₀)² = (∆ℓ_max)² − 4(∆ℓ₀) (∆ℓ_max) + 4(∆ℓ₀)²

0,5

x² − 4x + 3 = 0, với x = ∆ℓ_max/∆ℓ₀ > 1

Lấy nghiệm x = 3 => ∆ℓ_max = 3∆ℓ₀ = 7,5 cm

0,5

Câu a

Nội dung

1,0 đ

Khi truyền nhiệt lượng cho khối khí bên phải, nhiệt độ của khí trong phần này tăng lên và dãn nở

0,25 đ

Phần bên trái bị nén nghĩa là phần này đã nhận công

0,25 đ

Do đó nội năng của khí trong phần này tăng

0,25 đ

nên nhiệt độ của khí trong phần này cũng tăng

0,25 đ

Câu b

Nội dung

3,0 đ

Gọi S là tiết diện của xylanh. Khi pittông cân bằng ta có :

0,25 đ

0,5 đ

Sử dụng phương trình Clapayrông – Menđêlêep ta có

0,25 đ

0,25 đ

Công mà khối khí bên phải thực hiện được:

Với là độ lớn của công mà khối khí bên trái đã nhận được

0,5 đ

Nhiệt lượng mà phần bên trái đã truyền ra bên ngoài:

0,5 đ

Nhiệt lượng mà khối khí bên phải đã hấp thụ từ bên ngoài

0,5 đ

Hay

0,25 đ

SỞ GD & ĐT QUẢNG NAM

TRƯỜNG THPT NGUYỄN HIỀN

-----------------

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

KỲ THI OLYMPIC 24_3 . NĂM HỌC 2016-2017

ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 10

Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề.

------------------------

SỞ GD – ĐT QUẢNG NAM

TRƯỜNG THPT NGUYỄN THÁI BÌNH

TỔ VẬT LÍ

(Đề thi có 02 trang)

KÌ THI OLYMPIC 24 THÁNG 03

MÔN: VẬT LÍ 10

Năm học: 2016 - 2017

Thời gian làm bài: 150 phút.

Câu 1

Nội dung

Điểm

1.1 (2,0đ)

Chọn đúng hệ qui chiếu

+ Gốc tọa độ là địa điểm 2 xe gặp nhau

+ Mốc thời gian lúc 6 h

+ Chiều dương là chiều chuyển động của người đi bộ

0,5đ

+ Phương trình chuyển động của người đi bộ

0,25đ

+ Phương trình chuyển động của người đi xe đạp

0,5đ

+ Hai xe gặp nhau và tìm được t = 2,25 h

0,5đ

+ Kết luận đúng vị trí hai xe gặp có tọa độ 9 km

0,25đ

1.2 (2,0đ)

Chọn đúng hệ qui chiếu (chọn hướng Bắc trùng với chiều dương trục oy, hướng Đông trùng với chiều dương trục ox)

+ Gốc tọa độ là giao điểm của hai con đường

+ Mốc thời gian lúc 8 h

+ Chiều dương là chiều của trục tọa độ

0,25đ

+ Phương trình chuyển động của xe A

0,25đ

+ Phương trình chuyển động của xe B

0,25đ

+ Khoảng cách giữa hai xe là

0,5đ

+ Khoảng cách nhỏ nhất khi min và khi đó t = 0,1 h

0,5đ

+ Khoảng cách nhỏ nhất tại thời điểm 8 h 6 phút

0,25đ

Câu 2

Nội dung

Điểm

2.1 (2,5đ)

+ Vẽ hình đúng hoặc kể tên đúng các lực tác dụng lên vật A và vật B

1,0đ

+ Hai vật chuyển động cùng độ lớn gia tốc a. Lực căng dây có độ lớn T

0,25đ

+ Xét theo phương sợi dây

0,5đ

+

0,25đ

+ Rút ra đúng công thức

0,5đ

2.2 (1,5đ)

+ Vật A chịu tác dụng thêm lực ma sát từ mặt bàn là

0,25đ

+ Xét theo phương sợi dây

0,5đ

+ Lực ma sát do mặt bàn tác dụng lên vật A là

0,25đ

+ + Rút ra đúng công thức

0,5đ

Câu 3

Nội dung

Điểm

3.1 (2,0đ)

+ Vẽ đúng các lực tác dụng lên thang

I

A

B

0,75đ

+ Xét mô men lực đối với điểm A

+

0,5đ

+ Áp dụng điều kiện cân bằng của thang

+

+ Xét theo hướng ta có

+ Xét theo hướng ta có

0,75đ

3.2 (1,0đ)

+ Để thanh không trượt thì lực ma sát phải là lực ma sát nghỉ

0,5đ

+

0,25đ

+ Tính đúng

0,25đ

Câu 4

Nội dung

Điểm

4.1 (2,0đ)

+ Chọn mốc thế năng tại vị trí vị trí cân bằng A.

+ Theo định luật bảo toàn cơ năng:

­mv² + mgl( 1 - cos) = mgl( 1 - cos)

0,5đ

v = (1)

0,5đ

+ Theo định luật II Newton

T - mgcos = m (2)

0,5đ

+ Thay (1) vào (2) T = mg(3cos - 2cos)

0,5đ

4.2 (2,0đ)

+ Từ (1) cos= cos - (3)

0,5đ

+ Tại vị trí ứng với góc = 30⁰ gia tốc có phương nằm ngang nên hợp lực có phương nằm ngang

T =

0,5đ

v² = gl() (4)

0,5đ

+ Thay (4) vào (3) cos=

0,25đ

+ Thay số cos= = 43,81⁰

0,25đ

Câu 5

Nội dung

Điểm

5.1 (2,0đ)

+ Thể tích mỗi bên: V₀ = S.l₁ và áp suất p₀. Khi ống đặt thẳng đứng. Gọi x là độ dịch chuyển của cột thủy ngân khi đi xuống.

- Áp dụng định luật Bôi lơ – Mariot cho khí ở hai phần

+ Khí phần trên p₀ .V₀ = p₁ .V₁ p₀.S.l₁ = p₁.S.(l₁ + x) (1)

0,5đ

+ Khí phần dưới p₀ .V₀ = p₂ .V₂ p₀.S.l₁ = (p₁ + h).S.(l₁ – x) (2)

0,5đ

+ Từ (1) và (2) p₁ = =

0,5đ

+ Thay số: p₀ = 72cm, h = 21cm, l₁ = 42cm

x² + 288x – 1764 = 0

0,25đ

x = -294cm < 0 (loại) hoặc x = 6cm

Vậy độ dịch chuyển của cột thủy ngân trong ống là x = 6cm.

0,25đ

5.2 (1,0đ)

+ Áp suất không khí ở phần dưới của ống p₂ = p₁ + h = + h

0,5đ

+ Thay số: p₂ = 84cmHg

0,5đ

Câu 6

Nội dung

Điểm

(2,0đ)

+ Móc lực kế vào mẫu gỗ và kéo nó trượt đều đi lên mặt phẳng nghiêng, khi đó

F₁ = Pcosα + Psinα (1), (F₁ là số chỉ của lực kế khi đó).

0,5đ

+ Tương tự, kéo vật chuyển động đều đi xuống ta có:

F₂ = Pcosα - Psinα (2).

0,5đ

(3).

0,25đ

(4).

0,25đ

+ Từ (3) và (4)

- Các lực đều được đo bằng lực kế, từ đó tính được giá trị.

0,5đ

Câu 1 ( 4^đ )

Đặt:

Gọi quảng đường mà chất điểm đi được sau giây là s:

Trong đó s₁ là quảng đường đi được của chất điểm trong 3 giây đầu tiên. s₂,s₃,…,s_n là các quảng đường mà chất điểm đi được trong các khoảng 3 giây kế tiếp.

Suy ra:

(m)

a.Khi 7,5n(n+1) = 315 (loại giá trị n=-7)

Thời gian chuyển động:

Tốc độ trung bình: = 13,7 m/s

b. Khi :

Thời gian đi 315 mét đầu là 23 giây

Thời gian đi 10 mét cuối là:

Tốc độ trung bình: = 13,38 m/s

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

1

0,5

Câu 2(4đ)

a)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động, mốc thời gian lúc bắt đầu chuyển động.

+Biểu diễn đúng các lực tác dụng lên vật

+Gia tốc của vật trên mặt phẳng nghiêng: a=g(sinα-μcosα)=2m/s2

+Thời gian đi hết mặt phẳng nghiêng:= (s)

+Vận tốc ở chân mặt phẳng nghiêng: v= at = 2 (m/s)

0,5

0,5

0,5

0,5

b)

+Để vật đi hết cung tròn thì phải qua đỉnh của cung tròn ta xét tại đỉnh cung:

P+N=m

Để vật không rời khỏi cung tròn thì N≥0

m≥P với v’2=v2-4Rg

v2-4Rg≥Rg ⇔v2≥5Rg ⇔ R≤=0,8(m)

0,5

0,5

1,0

Câu 3( 3đ ):

Chọn trục Oxy như hình vẽ. Vẽ hình phân tích lực :

Ox

Oy

Quy tắc mô men lực đối với trục quay B:

MP1 + MP2 = MT P1..sin+ P2.AB.sin= T.AB cos T = N

ĐKCB:

Chiếu lên ox: - T + Nx = 0 Nx = T = N

Chiếu lên oy: Ny – P1 – P2 = 0 Ny = P1 + P2 = 50 N

N= = 55 N và (hợp với tường góc 24,80)

0,5

1

0,5

0,5

0,5

Câu 4: ( 4 đ ):

Gọi v1,v1’lần lượt là vận tốc của vật 1 trước và sau khi va chạm.

Gọi v2 vàv2’ là vận tốc của vật 2 trước và sau khi va chạm (các vận tốc v1,v2,v1’,v2’ mang giá trị đại số). v2 = 0

ĐLBT Động lượng: m1v1 = m1v1’ + m2v2’

ĐLBT Động Năng:

Suy ra =

(do v2 = 0)

Nhận thấy v1’,v2’ đều dương, chứng tỏ sau va cham chúng chuyển động cùng chiều ox.

Gọi điểm va chạm lần 2 cách tường một đoạn x, thời gian giữa 2 lần va cham là :

Thế v1’ và v2’ từ trên vào ta suy ra :

-

Để va chạm lần 2 cách lần 1 một đoạn thì:

hay

0,25

0,25

0,5

0,5

0,5

1

1

Câu 5: ( 3 đ ):

- Vì đồ thị trên P-V là đoạn thẳng nên ta có: (*); trong đó và là các hệ số phải tìm.

- Khi V = V0 thì P = P0 nên: (1)

- Khi V = 2V0 thì P = P0/2 nên: (2)

- Từ (1) và (2) ta có: ;

- Thay vào (*) ta có phương trình đoạn thẳng đó : (**)

- Mặt khác, phương trình trạng thái của 1 mol khí : (***)-

- Từ (**) và (***) ta có :

- Khi P = P0 và P = P0/2 thì T = T1 =T2 = ;

- Ta có : ;

cho nên khi thì nhiệt độ chất khí là T = Tmax =

0,25

0,25

0,5

0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

0,5

Câu 6: ( 2 đ ):

- Treo vật có khối lượng m vào dây cao su rồi đo độ giãn ∆l1 của dây. Độ giãn tương ứng với lực đàn hồi có độ lớn F1 = mg.

- Sau đó chập đôi sợi dây lại và treo vật m vào sợi dây đã chập đôi. Độ giãn tương ứng với trường hợp này là ∆l2, còn lực đàn hồi của mỗi sợi dây là F2=mg/2.

- Tương tự chập 3,4,5,… ta có độ giãn tương ứng là ∆l3, ∆l4, ∆l5….và lực đàn hồi là: F3=mg/3, F4=mg/4, F5=mg/5….

- Lập bảng số liệu. Căn cứ số liệu vẽ đồ thị suej phụ thuộc của lực đàn hồi vào độ giãn của dây cao su.

0,5

0,5

0,5

0,5

SỞ GD & ĐT QUẢNG NAM

TRƯỜNG THPT SÀO NAM

ĐỀ THAM KHẢO OLYMPIC 24 - 3

Năm học 2016 – 2017

Môn thi: VẬT LÝ – KHỐI 10

Thời gian làm bài: 180 phút

( Đề thi gồm: 06 câu ; 02 trang)

SỞ GD & ĐT QUẢNG NAM

TRƯỜNG THPT SÀO NAM

HƯỚNG DẪN CHẤM OLYMPIC

MÔN VẬT LÝ- 10

Năm học 2016 – 2017

1

(4đ)

Chọn trục tọa độ x^/x gắn với xe tải, chiều dương cùng chiều chuyển động của xe, gốc tọa độ O trùng với điểm B, gốc thời gian lúc xe con bắt đầu hãm phanh.

- Phương trình chuyển động của: x₂ = v₁.t

- Phương trình chuyển động của xe con: x₁ = -AB + v₀.t - a.t²

- Khi xe con gặp xe tải thì: x₁ = x₂

⇒ AB + (v₁-v₀).t + a.t² = 0 (1).

- Để xe con chỉ gặp xe tải một lần và dừng lại, hoặc không gặp xe tải tức là không xảy ra tai nạn thì (1) có Δ ≤ 0.

⇒ (v₁ –v­₀)² – 2aAB ≤ 0

⇒ AB ≥ (v₁ –v­₀)²/2a

- Vậy: AB_min = (v₁ –v­₀)²/2a

0,5

0,5

1,0

1,0

0,5

0,5

1.a

(1 đ)

a. Tính gia tốc mỗi vật:

+ lực tác dụng lên mỗi vật như hình vẽ

+ Phương trình định luật II:

+ Chiếu lên các trục tọa độ ta có:

0,25

0,25

0,25

0,25

1.b

(1,5 đ)

b.- Thời gian từ lúc m₂ bắt đầu chuyển động đến khi bắt đầu chạm đất : h=0,5at² ⇒ t=

- Vận tốc của m₁ lúc m₂ chạm đất:

- Gia tốc của m₁ sau khi dây trùng :

Chiếu lên các trục toạ độ được

- Thời gian từ lúc m₂ chạm đất đến khi dây căng trở lại bằng 2 lần thời gian từ lúc m₂ bắt đầu chạm đất đến khi m­₁ bắt đầu dừng lại trên mặt phẳng nghiêng rồi đi xuống:

0,25

0,5

0,25

0,5

2

(1,5 đ)

* Trường hợp vật m₁ có xu hướng trượt lên:

+ lực tác dụng như hình vẽ 

+ Hệ cân bằng nên ta có:

+ Chiếu lên các trục tọa độ và biến đổi ta thu được:

+ Hệ đứng yên nên lực ma sát là ma sát nghỉ:

* Trường hợp vật m₁ có xu hướng trượt xuống:

Tương tự trên ta có:

Kết hợp cả hai trường hợp ta được:

0,25

0,25

0, 5

0, 25

0, 25

3

(3 đ)

Điều kiện cân bằng: + + =

Trên Ox : F_ms = T cos α => T = (1)

Trên Oy : N + T sin α = P => T = (2)

Kết hợp (1) và (2) ta có : =

Chọn B làm trục quay thì: M_N + M_Fms = M_p

=>(F_ms + N)a = P.

=> N + F_ms =

=> N = - F_ms

Thanh AB bắt đầu trượt nếu lực ma sát bằng lực ma sát trượt F_ms = μ.N

Khi đó N = - μ.N

=> N =

=> =

=> =

=> tan α =

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

4.a

(1 đ)

a. Phương trình M – C cho khí trong bình ở mỗi ngăn ta có

Ta có

Giải 3 phương trình trên ta được:

p₂ = 2000 (N/m²) và p₁ = 1500 (N/m²)

0,25

0,25

0,25

0,25

4.b

(2 đ)

Phương trình M – C cho khí trong hai ngăn sau khi đã tăng nhiệt độ ngăn 2.

Ta có

→ p’₁ = 1200 (N/m²)

Thay p’₁ và p’₂ vào phương trình M – C tính được Δm =

0,5

0,25

0, 5

0,25

0,25

0,25

1

(1,5đ)

a. Cơ năng của vật m₁ là

0,5

b. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật, tìm tốc độ của vật ở vị trí góc lệch , ta được:

- Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật m₂ tại vị trí , chiếu lên phương bán kính, chiều hướng vào tâm, ta được :

0,5

0,5

2

(2,5 đ)

- Vận tốc của vật m₁ ngay trước va chạm là

- Gọi tương ứng là vận tốc của mỗi vật ngay sau va chạm.

- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, cơ năng cho hệ hai vật m₁ , m₂ ngay trước và ngay sau va chạm (chiều dương có phương nằm ngang, hướng từ trái sang phải)

O

A

B

C

D

K

0,25

0,5

- Xét vật m₁:

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại vị trí A và vị trí K, ta được :

0,5

- Xét vật m₂:

Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật theo phương ngang, chiều dương hướng sang phải.

Khi vật dừng lại tại C. Suy ra:

0,25

0, 5

Theo đề

(1)

Đặt

Vậy

0,5

6

(2 đ)

Thả không vận tốc đầu khối lập phương từ đỉnh M của mặt phẳng nghiêng. Vật trượt đến P thì dừng lại.

N

P

H

M

Ta có : W_tA = A_FmsMN + A_FmsNP

mg.MH = μmgcosα.NM+ μmg.NP

MH = μ(MNcosα + NP)

MH = μ(MN. + NP)

μ =

Dùng thước đo độ dài các đoạn MH và PH, ta tính được μ.

1

0,5

0,5

SỞ GD&ĐT QUẢNG NAM

Trường THPT Nguyễn Khuyến

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

KÌ THI OLYMPIC 24 - 3

LẦN THỨ 2

Môn: VẬT LÝ 10

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

NỘI DUNG

THANG ĐIỂM

Bài 1: (4 đ)

Điểm

a. TH1: Khi người đứng yên nhìn đoàn tàu qua:

0,25đ

Gọi vận tốc của tàu là v₁, của người là v₂, chiều dài đoàn tàu là l. Khi

đi cùng chiều vận tốc của tàu so với người là v_c= v₁- v₂.

0,25đ

Thời gian (1)

0,25đ

Khi đi ngược chiều v_n= v₁ + v₂ , thời gian (2)

0,25đ

Từ (1) và (2) => (v₁ - v₂).t₁ = (v₁ + v₂).t₂ => v₂ = v₁ hoặc v₁ = 2,75v₂

0,25đ

thay v₂ vào (1) => giây

0,25đ

TH2: Khi tàu đứng yên:

0,25đ

thay v₁ vào (2) => giây

0,25đ

b.

Ta có:

……………………………………………………………………..

Suy ra

…………………………………………………………………

…………………………………………………………………

………………………………………………………..

……………………………………

…………………

Thời gian đi hết ba đoạn đường:

t = …………………………...

0,50đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

Bài 2: (4 điểm)

a) Định luật II Newton cho các vật;

Vật 1:

0.25đ

Vật 2:

0.25đ

Vật 3:

0.25đ

Từ 1,2,3

Do

0.5đ

Lực căng dây:

0,5đ

0.25đ

b) Thấy T₁ >T₂ nên nếu đứt thì dây nối giữa vật 1 và 2 sẽ đứt trước. Dây sẽ bị đứt khi ta có:

1.0đ

Vậy lực kéo F nhỏ nhất để dây đứt là 37,5N

1.0đ

Bài 3: (4 điểm)

A

h

M

C

r

T¹i vÞ trÝ C cao nhÊt vËt m chÞu t¸c dông : ,

¸p dông ®Þnh luËt II Niu T¬n cho vËt t¹i vÞ trÝ cao nhÊt :

+ = m (1)

ChiÕu (1) lªn ph­¬ng h­íng t©m N + P = ma_ht = m(2)

§Ó vËt ®i qua ®iÓ cao nhÊt C kh«ng t¸ch ra khái m¸ng víi ®iÒu kiÖn : N0

NghÜa lµ vËt ®¹t vËn tèc tèi thiÓu t¹i C khi N = 0 tøc lµ :

(2) P = m v_min² = gr (3)

Chän mèc thÕ n¨ng t¹i ch©n m¸ng nghiªng :

Lóc ®ã : ¸p ®Þnh luËt b¶o toµn c¬ n¨ng :

C¬ n¨ng cña vËt t¹i A b»ng c¬ n¨ng tèi thiÓu t¹i C :

W_A = W_minC mgh_min = mg2r + m(4)

Tõ (3) thay vµo (4) ta ®­îc: gh_min = g2r + h_min= r .

VËy vËt cÇn ®Æt t¹i vÞ trÝ trªn mÆt ph¼ng nghiªng cã ®é cao tèi thiÓu h_min = 2,5r

0,5®

0,5®

0,25®

0,5®

0,25®

1®

1®

Bài 4: (3 điểm)

h

A

d₁

d₂

Bánh xe vượt qua được bậc thềm

1®

0,5®

1®

0,5®

Bài 5: (3 điểm)

Gäi V_1A,V_2A thÓ tÝch xi lanh phÇn A tr­íc vµ sau khi ®èt nãng.

Gäi V_1B, V_2B thÓ tÝch xi lanh phÇn B tr­íc vµ sau khi phitt«ng dÞch chuyÓn

PhÇn A: Tr¹ng th¸i 1: p_1A, T_1A, V_1A

30 Cm

A

B

l_A

l_B

Tr¹ng th¸i 2: p_2A , T_2A, V_2A

¸p dông ph­¬ng tr×nh tr¹ng th¸i :

(1)

PhÇn B : Tr¹ng th¸i 1: p_1B, T_1B, V_1B

Tr¹ng th¸i 2: p_2B , T_2B, V_2B

V× phÝt t«ng c¸ch nhiÖt nªn phÇn B nhiÖt ®é kh«ng ®æi khi phÝt t«ng dÞch chuyÓn.

Do ®ã qu¸ tr×nh thay ®æi tr¹ng th¸i phÇn B lµ qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt.

(T_1B = T_2B= T_1A)¸p dông hÖ thøc ®Þnh luËt B«i L¬ - Mariot :

p_1BV_1B = p_2BV_2B (2)

Theo bµi ra : V_1A = V_1B , p_1B = p_1A (3) vµ khi phÝt t«ng dÞch chuyÓn 2cm th× c©n b»ng nªn : p_2B = p_2A (4)

Tõ (2), (3), (4): p_1AV_1A = p_2AV_2B (5)

Tõ (1) vµ (5): lu«n cã = =

Nªn = T_2A = .(17 + 273) = 331,43 (K)

NhiÖt ®é cÇn t¨ng thªm : t = 331,43 – 290 = 41,43(⁰C)

Tõ (5) = = p_2A = p_1A. = 2. = 2.14atm

0,25®

0,5®

0,25®

0,25®

0,5®

0,25®

0,5®

0,5®

Bài 6: (2 điểm)

Gọi: h là chiều cao của mặt phẳng nghiêng;

l là chiều dài mặt nghiêng.

Nhiệt lượng tỏa ra khi khối gỗ trượt trên mặt phẳng nghiêng không có vận tốc đầu là:

với

Suy ra:

Thả cho vật trượt từ đỉnh mặt nghiêng đến chân mặt nghiêng. Đo h và l bằng thước đo t bằng đồng hồ sẽ tính được Q.

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

Câu

Nội dung

Điểm

Câu 1

- Chọn gốc thời gian bắt đầu thả vật

- Kí hiệu: thời gian bi đuổi kịp thước t₁, vận tốc của bi và của thước lúc bi đuổi kịp u₁ và v₁; t₂: thời gian thước bắt đầu rơi cho đến lúc bi đuổi kịp thước

Có: u₁ = gt₁; v₁ = gt₂ ( t₂ = t₁ –t)

u₁ – v₁ = 5 , suy ra: t = 0,5s

0,5

1

Ta có: H₁ = 5 và h₁ = 5(t₁ – 0,5)²

H₁ – h₁ = 3,75, suy ra: t₁ = 1s và t₂ = 0,5s và u₁ = 10m/s và v₁ = 5m/s

* Đoạn đường hòn bi càn phải đi vượt qua thướt:

H₂ = u₁t₃ + = 2,2m( t₃ = 0,2s)

* Đoạn đường thước rơi được từ lúc hòn bi đuổi kịp cho đến luc vượt qua:

h₂ = v₁t₃ + = 1,2m

* Chiều dài của thước; l = H₂ – h₂ = 1m

* Quãng đường hòn bi đi được cho đến lúc đuuỏi kịp: s = H₁ = 5m

Độ cao tối thiểu: H = H₁ + H₂ = 7,2m

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Câu 2

1. Chọn trục xoy gắn que, oy vuông góc với que.

Bi chịu tác dụng:

Ta có: m

Chiếu lên trục ox, oy: a = a₀cos - gsin

Q = m(gcos + a₀sin)

* Về phía A: a< 0 , suy ra: tg>

* Về phía B: a > 0, suy ra: tg<

* Đứng yên: a = 0, suy ra: tg=

0,25

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

2. Bi chịu tác dụng:

- Viết biểu thức: ĐL II Niutơn

- Chiếu lên : Ox, Oy: Q = mg( cos+ 2sin) và mg = -mgsin+ 2mgcos

* Đi xuống: a = (7cos-sin) < 0 , suy ra: > 82⁰

* Đi lên: a = (cos-sin) > 0, suy ra: <45⁰

* Đứng yên: a = 0; 45⁰ 82⁰

0,25

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

Câu 3

1. Nếu không có ma sát thì 3 lực: không đồng qui, nên thang không cân bằng

0,5

2. Điều kiện cân bằng lên thanh và xét momen trục A

- Có:

Thay : k₁ = k₂ = k và =60⁰

- Suy ra: k = 0,18

1

3 a. k không phụ thuộc vào trọng lượng, thang vẫn cân bằng

b. Khi ở D, trọng lượng người bằng thang, nên trọng tâm ở trung điểm thang và trọng lượng 2P

- Dựa vào phần 2/câu 3: suy ra : k² +2k- 1 = 0

- suy ra: k = 0,267 > 0,18. Vậy thang trượt

0,5

1

Câu 4

1. Định luật II Niutơn: Q = (1)

Định luật báo toàn cơ năng: (2)

Từ 1 và 2: Q =

Theo ĐL III Niutơn: N = Q =

1

1

2.Điều kiện :

1

3.Điều kiện:

1

Câu 5

Ban đầu: ( 1)

Lúc sau: ( 2)

Từ 1 và 2:

Suy ra:

Suy ra: nguyên tử

0,5

2

0,5

Câu 6:

1. Tiến trình thí nghiệm: Đo chiều dài ban đầu lò xo chưa bị biến dạng. Sau đó lấn lượt treo một số quả cân 50g, 25g..vào lò xo, rồi đo độ dài tương ứng l₁, l₂…của lò xo

0,5

2. Tính sai số:

1,5

Có hai vật m₁ và m₂ chuyển động thẳng đều với vận tốc v₁ và v₂. Vật m₁ xuất phát từ A, vật m₂ xuất phát từ B. (H vẽ).

Tìm biểu thức tính khoảng cách ngắn nhất giữa chúng trong quá trình chuyển động, và thời gian đạt được khoảng cách đó? Biết khoảng cách ban đầu của chúng và góc giữa hai đường thẳng là .

Áp dụng bắng số: =350m; v₁=5m/s; v₂=10m/s;

Gi¶ sö sau thêi gian kho¶ng c¸ch gi÷a hai vËt lµ ng¾n nhÊt. Kho¶ng c¸ch ®ã sÏ lµ:

=

Ta xem biÓu thøc trong c¨n lµ mét tam thøc bËc hai, Èn sè , víi , d sÏ ®¹t gi¸ trÞ nhá nhÊt khi tam thøc ®ã nhËn gi¸ trÞ nhá nhÊt,

hay

Thay số ta được

Vµ kho¶ng c¸ch bÐ nhÊt gi÷a chóng lóc ®ã sÏ lµ:

Thaysố ta được:

y’

B

A

G

x’

Chọn hệ trục tọa độ x’Oy’ như hình vẽ.

- Điều kiện cân bằng lực cho thang:

Chiếu lên trục Oy’, ta có: N_A = P (1)

Chiếu lên trục Ox’, ta có: (2)

Chọn trục quay tại A, theo quy tắc mô men lực, ta có :

;

Từ (2) và (3), ta có:

Để thang không bị trượt thì :

Vậy, giá trị nhỏ nhất của hệ số ma sát là:

Chọn hệ trục tọa độ xOy như hình vẽ. Gọi khoảng cách từ vị trí người đến A là x.

Do thanh nằm cân bằng, ta có:

B

A

G

x’

y’

Chiếu lên trục Oy’, ta có: N_A = P + P₁ (1)

Chiếu lên trục Ox’, ta có: ; (2’)

Chọn trục quay tại A, theo quy tắc mô men lực, ta có :

Từ (2’) và (3’), ta có:

Để thang không bị trượt thì :

;

Vậy người đó trèo được tối đa một đoạn .

Do pittông ở trạng thái cân bằng, ta có:

Ta có:

Xét ngăn dưới, ta có:

Do pittông ở trạng thái cân bằng, ta có:

Xét ngăn dưới, ta có:

UBND TỈNH QUẢNG NAM

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ THAM KHẢO

KỲ THI OLYMPIC 24/3

LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2016 -2017

Môn thi: Vật lý

Thời gian làm bài: 150 phút

Câu 2(4 đ): Thanh CD vuông góc với trục thẳng đứng OZ và quay quanh trục này với vận tốc góc . Hai hòn bi A và B có khối lượng M và m nối với nhau bằng một lò xo khối lượng không đáng kể, có độ cứng k và có chiều dài tự nhiên (Hình vẽ 1). Hai hòn bi có thể trượt không ma sát trên thanh.

o

B

Z

D

C

A

Hình 1

1. M đứng yên.

a. Tìm gia tốc của các vật m₁ và m₂.

b. Tìm áp lực của dây lên ròng rọc.

2. Tìm điều kiện của hệ số ma sát giữa M và mặt bàn nằm ngang để M không bị trượt trên bàn

M

α

Hình 2

Câu

Hướng dẫn giải

Điểm

Câu 1

1. Viết phương trình chuyển động của các vật:

Chọn trục Ox hướng lên , gốc tại mặt đất, t = 0 khi ném vật A ta có;

Vật A chạm đất khi

Giải pt ta có: (loại)

……………………………………………………………………..

Vật B chạm đất khi

……………………………………………………………………..

Thời gian chuyển động của B là: .

…………………………………………………………………..

1. Hai vật cùng độ cao khi:

……………………………………………………………………….

Vận tốc của A khi đó:

……………………………………………………………………

Vận tốc của B khi đó:

………………………………………………………………………

1. Khoảng cách lớn nhất giữa hai vật.

Khoảng cách giữa hai vật trong thời gian chuyển động:

; với điều kiện: 1s≤ t ≤ 10s.

………………………………………………………………………

(4đ)

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

Câu 2

Khi cân bằng lò xo bị giãn một đoạn .

…………………………………………………………………………

Lực đàn hồi của lò xo chính là lực hướng tâm của hai hòn bi..

……………………………………………………………………….

Đẳng thức cho ta: (1)

………………………………………………………………………

Đẳng thức: ; (2)

Từ (1) và (2)) Ta có: (3)

……………………………………………………………………..

Biện luận: Với điều kiện ; ( nghĩa là độ cứng lò xo đủ lớn để giữ hai hòn bi).

…………………………………………………………………………

Áp dụng bằng số:

…………………………………………………………………..

Thay các giá trị vào (3) ta có:

………………………………………………………………….

Lực đàn hồi:

(4đ)

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,25

0,25

Câu 3

Khi quả cầu đứng cân bằng các lực tác dụng vào nó:

Sức căng T; lực ma sát F_ms; phản lực N;trọng lực P.

…………………………………………………………………………

A

P

T

F_ms

N

Đối với trục quay lqua điểm A,

vuông góc mặt phẳng hình vẽ :

F_ms.R – N.R = 0.

………………………………………………………………………..

hay F_ms = N.

…………………………………………………………………………

Mặt khác F_ms ≤ k.N k

(4đ)

1

1,5

1

0,5

Câu 4

Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

Đối với m₁ có các lực tác dụng: P₁; T₁.

..............................................................................................................

Đối với m₁ có các lực tác dụng: P₂; T₂

_{.........................................................................................................................................................................}

P₁ – T₁ = m₁a₁

_{......................................................................................................................................................................}

T₂ – P₂sinα = m₂a₂

_{......................................................................................................................................................................}

Do dây không dãn nên: a₁ = a₂ = a; T₁ = T₂ = T

...............................................................................................................

a₁ = a₂ = (P₁ – P₂sinα)/(m₁ + m₂) = 4 m/s²

^{.......................................................................................................................................................................}

Hình vẽ 1

(4đ)

0,25

0,25

0,25

0,25

T = P₁ – m₁a = 18 N

.........................................................................

Áp lực tác dụng lên trục của ròng rọc:

..........................................................................

Độ lớn: Q = 2T.cos30⁰ = 18N

Hvẽ:0,25

0,25

Các lực tác dụng vào vật M:

, ,,,,

.............................................................................................................

N₂’ = P₂cosα = 10N

..........................................................................................................

F_msn = T_2x – N_2x = 4N.

...............................................................................................................

N = P + T₁ + T_2y + N_2y’

................................................................................................................

= P + T₁ + T₂sinα + N_2x’cosα

...............................................................................................................

= 62 N

.............................................................................................................

Để M không bị trượt trên bàn thì ma sát giữa M và bàn là ma sát nghỉ: F_msn ≤ μN

P

N

F_msn

N₂’

T₁

T₂

...................................................................................

→ μ ≥ F_msn/N = 0,11

..................................................................................

M

α

P₂

_T1

_N2

_T2

_T2

_T1

_P1

Hình 1 Hình 2

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

H vẽ2: 1

Câu 5

Do pittông ở trạng thái cân bằng, ta có:

Ta có:

(4 đ)

0,5

0,5

0,5

0,5

Xét ngăn dưới, ta có:

Do pittông ở trạng thái cân bằng, ta có:

Xét ngăn dưới, ta có:

0,5

0,5

1

Câu

Nội dung

Điểm

Câu 1

(4^đ)

Câu 2

(4đ)

Giả thiết 2 xe gặp nhau trước khi giảm gia tốc:

ta có phương trình:

x₁ = x₂

.1,5.t² = 10.t + .0,5.t² ……………………………………………………………

t = 20s……………………………………………………………………………...

Ta thấy t > 10 s ( không thỏa mãn)

Vậy 2 xe gặp nhau sau khi giảm tốc………………………………………………..

Phương trình xe 1 sau 10 s: x₁ = 75 + 15(t-10) + .0,2.(t-10)² ………………….

Phương trình xe 2 sau 10 s: x₂ = 125 + 15( t-10) +.0,1.(t-10)² ………………..

Lúc gặp nhau: x₁ = x₂

75 + 15(t-10) + .0,2.(t-10)² = 125 + 15( t-10) +.0,1.(t-10)²

t = 10+ 10 = 41,62 s ………………………………………………………..

Khi đó vận tốc ôtô con: v₁ = 76,79(Km/h) …………………………………………

vận tốc ôtô tải: v₂ = 65,4 (Km/h) …………………………………………..

0,5

0,25

0,25

0,75

0,75

0,5

0,5

0,5

0,25

0,5

0,5

0,25

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Câu 3a

(1,5^đ)

Câu 3b

(1,5^đ)

Khi chưa đặt m_1, áp lực đè lên các chân bàn:

N_A=N_B=N_C = P₀/3 = 20N........................................................................................

Đặt m₁ : N_1A = 20N N’_A =0 .

N_1B = 30N N’_B =10N .

N_1C = 40N N’_C = 20N.

m₁ = 3kg .............................................................................................

Và M_1...............................................................................................

..................................................................

CM₁ = 0,3(m).........................................................................................

0,25

0,5

0,25

0,25

0,25

Gọi M₂ là vị trí đặt vật m₂

Trục quay BC. Bàn lật khi:

M_P2 M_P0

m₂gd₂m₀gd₀.........................................................................................................

d₀=R/2

m₂ .....................................................................................................

m_2min d_2max=R/2.................................................................................................

m_2min = m₀ = 6kg....................................................................................................

M₂ là trung điểm cung BC......................................................................................

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Câu 4a

(2^đ)

Chọn hệ trục Oxy( Ox cùng hướng chuyển động của vòng A, Oy hướng lên)

Vì va chạm là đàn hồi nên lực tương tác giữa chúng vuông góc với các mặt tiếp xúc( hướng vào tâm các vòng tròn),là góc hợp bởi Ox với vectơ vận tốc vòng B sau va chạm.

sin.....................................................................................

Do tính chất đối xứng của va chạm nên:

+ cùng hướng Ox................................................................................................

+ hợp với Ox góc 30⁰; v₂ = v₃=v..................................................................

ĐLBT động lượng theo phương Ox:

mv₀ = 2mvcos+ mv₁ (1)............................................................

ĐLBT động năng:

(2).........................................................

(1) & (2): v₁ = - 0,2m/s...........................................................................................

v₂ = v₃ = 0,693m/s.............................................................................

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

0,25

Câu 4b

(2^đ)

Từ (1) v = ......................................................................................

(1)&(2): v = 2vcos²α + 2v₁cosα(4)..........................................................................

(3)&(4): v₀-v₁=2(v₀-v₁)cos²α + 4v₁cos²α (5)..........................................................

Thay: cos²α = 1- sin²α và sinα = n/2 vào (5):

v₁= ......................................................................................................

...................................................................................................................................

+ Vòng A bật ngược lại : n< .............................................................................

+ Vòng A dừng lại n= ......................................................................................

+ Vòng A đi tiếp: n> ..........................................................................................

0,25

0,25

0,25

0,5

0,25

0,25

0,25

Câu 5

(3^đ)

Gọi m_H, m là khối lượng hiđrô và không khí ở cùng điều kiện p, V, T

Khi đến độ cao cực đại: F_A = P_vỏ + P_{H ……………………………………………………………………..}

Vdg = Mg + m_Hg…………………………………………….

Có m = M + m_H………………………………………………….

Áp dụng pt trạng thái: pV = (1)……………………………….

……………….

(1) : Tính được p = 6256Pa………………………………………………………..

lần.........................................................................

............................................................................

Vậy h= 4x5= 20km.........................................................................

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

0,25

0,25

0,5

Câu 6

(2^đ)

0,25

0,25

0,5

0,5

0,5

SỞ GD & ĐT QUẢNG NAM

ĐỀ CHÍNH THỨC

KÌ THI OLYMPIC LỚP 10 THPT

Năm học 2016 – 2017

Môn thi: VẬT LÝ

Thời gian làm bài: 150 phút

( Đề thi gồm: 06 câu ; 02 trang)

SỞ GD & ĐTQUẢNG NAM

HƯỚNG DẪN MÔN VẬT LÝ 10

Năm học 2016 – 2017

1(2đ)

Quãng đường giọt nước rơi được trong 3 (s) đầu là :

1

Quãng đường giọt nước rơi được trong giây thứ 5 là :

1

2(2đ)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của giọt nước mưa.

- Áp dụng Định luật II Niu-tơn cho giọt nước

Chiếu lên chiều dương, ta có: ma = P - F_C

Tại thời điểm a = 6 (m/s²), v = 12 (m/s), ta có:

;

Khi rơi gần mặt đất, do giọt nước chuyển động thẳng đều, ta có:

Thay (1) vào, ta có: v’ = 30(m/s).

0,5

0,5

Gọi giọt nước là vật 1; ô tô là vật 2; mặt đất là vật 3.

Biết v₁₃ = v’ = 30(m/s) và hợp với góc 30⁰.

Từ hình vẽ:

α

Vậy người lái xe không vi phạm giao thông về tốc độ.

0,5

0,5

1 (2đ)

y’

B

A

G

x’

Chọn hệ trục tọa độ x’Oy’ như hình vẽ.

- Điều kiện cân bằng lực cho thang:

Chiếu lên trục Oy’, ta có: N_A = P (1)

Chiếu lên trục Ox’, ta có: (2)

0,5

Chọn trục quay tại A, theo quy tắc mô men lực, ta có :

;

Từ (2) và (3), ta có:

0,5

Để thang không bị trượt thì :

Vậy, giá trị nhỏ nhất của hệ số ma sát là:

0,5

0,5

2 (2đ)

Chọn hệ trục tọa độ xOy như hình vẽ. Gọi khoảng cách từ vị trí người đến A là x.

Do thanh nằm cân bằng, ta có:

B

A

G

x’

y’

Chiếu lên trục Oy’, ta có: N_A = P + P₁ (1)

Chiếu lên trục Ox’, ta có: ; (2’)

Chọn trục quay tại A, theo quy tắc mô men lực, ta có :

Từ (2’) và (3’), ta có:

1

Để thang không bị trượt thì :

;

• x_max =

Vậy người đó trèo được tối đa một đoạn .

1

1 (2đ)

a. Cơ năng của vật m₁ là

0,5

b. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật, tìm tốc độ của vật ở vị trí góc lệch , ta được:

v² = 2glcosβ = 2.10.1.cos30⁰ = 10 🡪 v = 4,1618m/s

- Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật m₂ tại vị trí , chiếu lên phương bán kính, chiều hướng vào tâm, ta được 

T = 3m₁gcosβ = 3.0,3.10.cos30⁰ = 4,5N = 7,79N

0,5

0,5

0,5

2 (2đ)

- Vận tốc của vật m₁ ngay trước va chạm là

- Gọi tương ứng là vận tốc của mỗi vật ngay sau va chạm.

O

A

B

C

D

K

- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, cơ năng cho hệ hai vật m₁ , m₂ ngay trước và ngay sau va chạm (chiều dương có phương nằm ngang, hướng từ trái sang phải)

0,5

- Xét vật m₁:

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại vị trí A và vị trí K, ta được :

0,5

- Xét vật m₂:

Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật theo phương ngang, chiều dương hướng sang phải.

Khi vật dừng lại tại C. Suy ra:

0,5

Theo đề

(1)

Đặt

Vậy

0,5

1 (2,0 đ)

Do pittông ở trạng thái cân bằng, ta có:

Ta có:

0,5

0,5

0,5

0,5

2 (2,0 đ)

Xét ngăn dưới, ta có:

Do pittông ở trạng thái cân bằng, ta có:

Xét ngăn dưới, ta có:

0,5

0,5

1,0

1 (1,5 đ)

- Ở trạng thái 1:

- Quá trình từ là quá trình đẳng áp, ta có:

Ta có :

- Quá trình từ là quá trình đẳng tích, ta có:

0,5

0,5

0,5

2 (1,5 đ)

+) Quá trình là quá trình đẳng áp, chất khí thực hiện công:

p

O

V

p₁

p₃

2

3

1

+) Quá trình là quá trình đẳng tích, ta có: A₂₃ = 0(J).

+) Xét quá trình , chất khí nhận công

Ta có : và

Suy ra :

Ta thấy P là hàm bậc nhất của V với hệ số

a < 0.

Đồ thị của nó được biểu diễn trên trục (P,V) như hình vẽ.

0,25

0,25

0,5

0,5

Câu 6(2đ)

m : khối lượng của vật

Bước 1 : Đặt vật ở đĩa cân bên trái, quả cân m₁ bên phải sao cân thăng bằng.

Bước 2 : Đặt vật ở đĩa cân bên phải, quả cân m₁ bên trái sao cân thăng bằng.

Phương trình cân bằng :

Pl₁ = P₁l₂ hay ml₁ = m₁l₂ (1)

P₂l₁ = Pl₂ hay m₂l₁ = ml₂ (2)

Từ (1) và (2) suy ra m =

1

0,5

0,5

Câu

Nội dung

Điểm

1

Động học chất điểm.

3,00

2

Động lực học chất điểm.

4,00

3

Tĩnh học vật rắn.

3,00

4

Các định luật bảo toàn.

4,00

5

Chất khí – Sự chuyển thể của các chất.

3,00

6

Nhiệt động lực học.

3,00

Bài 6 (3 điểm)

Tính công sinh ra khi 0,5 (mol) khí lý tưởng thực hiện một chu trình biến đổi 1-2-3-1. Biết T₁=T₃=350K; T₂= 600K.

Bài

Đáp án

Điểm

Bài 1

3 điểm

1. v_{TB 1} = =36 km/h

----------------------------------------------------------------------------------------

v_TB2 = (v₁+v₂) /2 =37,5 km/h

----------------------------------------------------------------------------------------

1. s =90 km/h

t_{xe 1}=2,5h

t_{xe 2} =2,4h

1,0

1,0

1,0

Bài 2

4 điểm

1. a= - M g = - 1m /s

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------}

s = 0,5 m

t = 1s

b)+Viết phương trình định luật 2 N :

--------------------------------------------------------------------------------------

+Chiếu phương trình lên 2 trục 0x và 0y

---------------------------------------------------------------------------------------

+Giải hệ phương trình ta được:

F= =2,18 N

--------------------------------------------------------------------------------------

c)Từ công thức : F=

Dựa vào tính chất của bất đẳng thức ta có :

1/cos = K/sin =>K = tan =0.1 =>=5,7⁰

1,0

1.0

0.25

0.25

0,5

1.0

Bài 3

3 điểm

h

A

d₁

d₂

Bánh xe vượt qua được bậc thềm

_

1,0

0,5

1,0

0,5

Bài 4

4 điểm

1)

- áp dụng định lý động năng:

Vận tốc tại M: (1)

- Định luật II Niu tơn :

mgcos (2)

- Từ (1) và (2) suy ra : N =mg(3cos-2)

- vật bắt đầu trượt khi N = 0

2) M m

- Gọi là vận tốc bán cầu, là vận tốc của

M so với bán cầu. Vận tốc của m so với đất là :

- Theo phương ngang động lượng bảo oàn nên : (1)

- Khi m bắt đầu rời khỏi M thì :

- Mặt khác ; (3)

- Ap dụng định luật bảo toàn cơ năng : (4)

- Từ (1),(2),(3),(4) suy ra:

- Với M=m ,ta có :

- Giải phương trình này ta được cos=

1.0

1.0

1.0

1.0

Bài 5

3 điểm

Trong giai đoạn đầu,pít tông chưa chạm vấu khí biến đổi đẳng áp, khi bắt đầu chạm vấu khí có nhiệt độ T₂

Áp dung:

- Nhiệt lượng truyền cho khí trong quá trình này :

=

- Sau khi pít tông chạm vấu, thể tích không đổi,dây là quá trình đẳng tích

Khí nhận nhiệt lượng chỉ làm tăng nội năng:

Tổng nhiệt lượng mà khí đã nhận :

1.0

1.0

1.0

Bài 6

3 điểm

Theo giả thiết ta có: (1)

Theo Công sinh ra là:

(2)

Từ (1) và (2) suy ra:

1,0

1,0

1,0

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

QUẢNG NAM

ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI OLYMPIC 24/3 LỚP 10 THPT

NĂM HỌC 2016 – 2017

Môn thi : VẬT LÝ

Thời gian : 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Ngày thi : 25/03/2017

BÀI

NỘI DUNG

ĐIỂM

Bài 1

4,0

Câu 1

(2đ)

Câu 2

(2đ)

- Biểu diễn quãng đường của vật trên hình vẽ.

- Xét đoạn đường AB trong giây đầu tiên:

(1)

- Xét đoạn đường CD trong giây cuối cùng:

(2)

(3)

- Từ (1) và (3) ta được: (4)

- Xét cả quãng đường AD: (5)

=> .

Từ (4) =>

A₁

A₂

O₁

O₂

ω₁

ω₂

- Xét tại thời điểm A1 và A2 có vị trí như hình vẽ

- Xem A1 và A2 cùng chuyển động tròn đều quanh tâm O₂ với các bán kính lần lượt R₁ = 3m, R₂ = 2m.

- Vận tốc của A₁ đối với O₂:

- Vận tốc của A₂ đối với O₂:

- Áp dụng công thức cộng vận tốc, ta có:

- Độ lớn:

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

Bài 2

4,0

Câu 1

(2,5đ)

Câu 2

(1,5đ)

* Trước khi nung phần dưới Pittong:

- Ngăn trên:

- Ngăn dưới: (hai ngăn cùng nhiệt độ)

- P₂ = 2P₁ => V₁ = 2V₂ (1)

* Sau khi nung phần dưới Pittong:

- (thể tích hai ngăn sau khi nung bằng nhau) (2)

- Ngăn trên đẳng nhiệt: (3)

- Áp suất gây ra bởi Pittong P₀:

+ Trước khi nung: P₂ = P₁ + P_0­

+ Sau khi nung: P₂^’ = P₁^’ + P_0­

=> (4)

- Phương trình trạng thái cho ngăn dưới:

- Nung thêm 300K.

- Dạng của đường thẳng: p = aV+b

- Thế V=0, p=5.10⁵Pa; p=0, V=25.10^-3m³ ta được : a=-2.10⁷; b=5.10⁵

→ p= -.

- Tại (1) ta có V₁=20 .10^-3m³, p₁=1.10⁵ Pa. T₁=300K.

- Kết hợp P₁V₁ = nRT₁và PV = nRT →

- T cực đại khi V =1 2,5.10^-3m³468,75K

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Bài 3

A

B

G

α

C

O

X

Y

3,0

1. – Áp dụng điều kiện cân bằng quay đối với trục đi qua điểm A:

- Áp dụng điều kiện cân bằng tịnh tiến:

+ Chiếu (2) lên trục OX được: F_ms – T = 0 (3)

+ Chiếu (2) lên trục OY được: N – P = 0 (4)

- Muốn thanh cân bằng thì lực ma sát phải là lực ma sát nghỉ nên: F_ms < μN (5)

- Từ (1), (3), (4) và (5) suy ra:

2. Khi α = 45⁰ ta có:

F_ms = T = 15N;

N = P = 30N;

OA = BC – ABcosα ≈ 0,44m.

0,5

0,25

0,25

0,25

0,5

0,5

0,25

0,25

0,25

Bài 4

4,0

Câu 1

(2đ)

- Bỏ qua mọi ma sát, theo phương ngang động lượng của hệ ếch và ván được bảo toàn.

m₁v₀cos + m₂v₂ = 0. ( với v₂ là vận tốc của tấm ván.), suy ra độ lớn vận tốc của ván:

v₂ = v₀cos.

- Gọi quãng đường ếch nhảy tới là s₁ ; quãng đường tấm ván chuyển động lui là s₂.

- Thời gian ếch nhảy quãng đường s₁, cũng là thời gian tấm ván di chuyển quãng đường s₂ . Thời gian đó là: t =

Để ếch nhảy trúng ván thì ta có: s₁ + s₂ =

Với s₁ = v₀cos.t và s₂ = v₂.t

v₀cos. + v₀cos. =

Thay số= > v₀ =5m/s

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Bài 5

3,0

Câu 1

(1,5đ)

Câu 2

(1,5đ)

- Gọi B là điểm cao nhất. Muốn hòn bi quay tròn trong mp thẳng đứng thì lực căng dây T_B ≥ 0

- Tại B : T_B + mg = mv²/ ⇒ T_B = m(v²/ - g) ≥ 0 ⇒ v²_Bmin = g - ĐLBTcơ năng (gốc thế năng tại A) : 1/2mv²_A = mg.2 + 1/2mv²_B

⇒ v_Amin= = (m/s)

m₁

m₂

- Theo phương ngang, ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không nên động lượng bảo toàn. Ta có:

(1)

- Va chạm đàn hồi nên động năng bảo toàn: (2)

- Chọn gốc thế năng hấp dẫn tại vị trí m₁ va chạm với m₂ và gọi h là độ cao lớn nhất của m₁ lên được sau va chạm (tính từ điểm va chạm). Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật m₁: = 3,75m

0,25

0,5

0,5

0,25

0,5

0,5

0,5

Bài 6

2,0

* Gọi khối lượng của quả cân là m, khối lượng của vật là M

- Treo quả cân vào lò xo treo thẳng đứng trên giá. Dùng thước đo độ biến dạng của lò xo Δl₁

- Treo vật vào lò xo treo thẳng đứng trên giá. Dùng thước đo độ biến dạng của lò xo Δl₂

- Theo định luật Húc ta có: F₁ = kΔl₁, F₂ = kΔl₂

_- Khi quả cân cân bằng ta có:

- Khi vật cân bằng ta có:

- Dùng thước đo Δl₁ và Δl₂ suy ra M

0,25

0,25

0,25

0, 25

0, 25

0,5

0,25