HSG THAM KHẢO

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC

ĐỀ CHÍNH THỨC


KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2013-2014
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ 10
(Dành cho học sinh THPT Chuyên)
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề


Trên một xe lăn khối lượng m đặt trên sàn nằm ngang có gắn một thanh nhẹ thẳng đứng đủ dài. Một vật nhỏ cũng có khối lượng m buộc vào đầu thanh bằng một dây treo nhẹ, không dãn, chiều dài l (hình 1). Ban đầu xe lăn và vật cùng ở vị trí cân bằng. Truyền tức thời cho vật một vận tốc ban đầu v0 có phương nằm ngang trong mặt phẳng hình vẽ. Bỏ qua mọi ma sát.
a) Tìm v0 nhỏ nhất để vật quay tròn quanh điểm treo.
b) Với v0 = 2
. Tìm lực căng dây khi dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc α = 300 và vật vẫn ở dưới điểm treo.

Cho cơ hệ như hình 2. Các vật có khối lượng m1 và m2, các dây treo nhẹ, không dãn. Đốt dây AB. Tìm lực căng của dây OA theo m1, m2, g và α ngay sau khi dây AB vừa đứt.
Một khẩu pháo có khối lượng M (không kể khối lượng đạn) có thể chuyển động trên đường nằm ngang với hệ số ma sát μ. Nòng pháo hướng lên trên hợp với phương ngang một góc α. Ban đầu khẩu pháo đang đứng yên thì bắn ra tức thời một viên đạn có khối lượng m với vận tốc u so với nòng. Giả thiết khẩu pháo không bị nảy lên khỏi đường và bỏ qua tác dụng của trọng lực trong thời gian thuốc nổ cháy, thời gian đạn chuyển động trong nòng coi là rất ngắn.
a) Dùng định lý biến thiên xung lượng, tìm vận tốc của khẩu pháo ngay sau khi đạn ra khỏi nòng.
b) Xác định quãng đường mà khẩu pháo dịch chuyển trên đường sau khi bắn.
Bên trong một xilanh kín hình trụ đặt nằm ngang, cách nhiệt có chứa một khối không khí (coi là khí lí tưởng lưỡng nguyên tử). Khối không khí này bị chia thành hai phần bởi một pittông mỏng, cách nhiệt. Ban đầu áp suất, thể tích và nhiệt độ của khí trong hai ngăn của xilanh bằng nhau bằng P0, V0 và T0. Pittông có thể chuyển động có ma sát dọc theo thành của xilanh, lực ma sát là Fms =
, với S là tiết diện của xilanh. Truyền nhiệt chỉ cho ngăn bên phải để tăng nhiệt độ của ngăn bên phải lên đến giá trị T.
a) Tìm giá trị của T để thể tích khí ở ngăn bên trái giảm đi còn một nửa.
b) Tìm nhiệt lượng đã truyền cho khí ở ngăn bên phải để thực hiện quá trình trên.
Một thanh đồng chất AB có chiều dài l, đầu A tựa vào tường thẳng đứng, đầu B đặt trên sàn nằm ngang. Kéo cho đầu B trượt trên sàn với vận tốc v không đổi. Gọi G là trung điểm của AB. Tại thời điểm thanh hợp với phương thẳng đứng một góc α. Hãy xác định độ lớn:
a) Vận tốc của điểm A và điểm G.
b) Gia tốc của điểm A và điểm G.
-------------Hết-----------
Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh:……….………..…….…….….….; Số báo danh……………….
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC


KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2013-2014
ĐÁP ÁN MÔN: VẬT LÝ 10
(Dành cho học sinh THPT chuyên)

Ghi chú:
1. Nếu thí sinh sai hoặc thiếu đơn vị của đáp số trung gian hoặc đáp số cuối cùng thì mỗi lần sai hoặc thiếu trừ 0,25đ, tổng số điểm trừ của mỗi phần không quá một nửa số điểm của phần kiến thức đó.
2. Nếu thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho đủ điểm.

Bài
Nội dung
Điểm

1.
(2 đ)
a. Để vật quay hết một vòng quanh điểm treo thì lực căng dây ở điểm cao nhất
T
0.................................................
Gọi v1, v21 là vận tốc của xe lăn và vận tốc của vật với xe lăn ở điểm cao nhất.
- Động lượng của hệ được bảo toàn theo phương ngang:
m.v0 = m.v1 + m.(v1 + v21) ( v0 = 2.v1 + v21 (1)............................
- Bảo toàn cơ năng:

(2).......................................
- Chọn hệ quy chiếu gắn với xe tại thời điểm vật ở điểm cao nhất. Hệ quy chiếu này là một hệ quy chiếu quán tính vì tại điểm cao nhất lực căng dây có phương thẳng đứng nên thành phần lực tác dụng lên xe theo phương ngang sẽ bằng 0 ( xe không có gia tốc.
Định luật II Newton cho vật ở điểm cao nhất:
mg