Vật_lý,_lớp_11,_Olympic_30-4,_2007

KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4
LẦN THỨ XIII TẠI THÀNH PHỐ HUẾ

ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ 11
Thời gian làm bài 180’

Chú ý: Mỗi câu hỏi thí sinh làm trên 01 tờ giấy riêng biệt
( Đề thi có 02 trang)
Câu 1: (4 điểm)
Một tấm ván dài khối lượng M nằm trên một mặt phẳng nhẵn nằm ngang không ma sát và được giữ bằng một sợi dây không giãn. Một vật nhỏ khối lượng m trượt đều với vận tốc v0 từ mép tấm ván dưới tác dụng của một lực không đổi F (hình vẽ). Khi vật đi được đoạn đường dài l trên tấm ván thì dây bị đứt.
a. Tính gia tốc của vật và tấm ván ngay sau khi dây đứt.
b. Mô tả chuyển động của vật và tấm ván sau khi dây đứt trong một thời gian đủ dài.Tính vận tốc, gia tốc của vật và tấm ván trong từng giai đoạn.
c. Hãy xác định chiều dài ngắn nhất của tấm ván để vật không trượt khỏi tấm ván.

Câu 2 : (4 điểm)
Cho cơ hệ như hình vẽ. Quả cầu đặc có khối lượng m, bán kính r lăn không trượt trong máng có bán kính R. Máng đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang. Tìm chu kỳ dao động nhỏ của quả cầu. Cho biết mô men quán tính của quả cầu đặc là




Câu 3 : (4 điểm)
Một giọt thủy ngân lớn nằm giữa hai bản thủy tinh nằm ngang. Dưới tác dụng của trọng lực, giọt có dạng hình tròn bẹt có bán kính R= 3cm và bề dày d = 0,5cm.
Tính khối lượng của một vật nặng cần đặt lên bản trên để khoảng cách giữa các bản giảm đi n = 9 lần. Biết góc ở bờ
= 1350.
Suất căng mặt ngoài của thủy ngân là
= 0,490 N/m,
= 1,41, g = 9,81
.



Câu 4: (4 điểm)
Một khối lập phương cạnh a có dòng điện cường độ I chạy qua các cạnh của nó theo một đường như hình vẽ. Tìm cảm ứng từ tại tâm của khối lập phương.











Câu 5: ( 4điểm)
Cho đoạn mạch như hình vẽ:
(V)
R1 = 100
((), R2 = 100(().Tụ có điện dung C =
;
cuộn thuần cảm L =
.Ampe kế có điện trở không đáng kể.
Xác định số chỉ của ampe kế.


____________________Hết_____________________















ĐÁP ÁN

Đáp án câu 1:
- Trước khi dây bị đứt: F – Fms = 0 ( F = Fms (0,5đ)

- Ngay sau khi dây đứt: vật vẫn trượt đều với vận tốc v0; am = 0 (0,5đ)
Tấm ván chuyển động nhanh dần đều:
(0,5đ)
- Trường hợp vật không rời tấm ván:
+ Tấm ván đạt vận tốc v0 khi
(0,5đ)
+ Sau đó vật cùng tấm ván chuyển động với gia tốc
(0,5đ)
- Trường hợp vật rời khỏi tấm ván:
+ Vật chuyển động với gia tốc:
, vận tốc ban đầu là v0
+ Tấm ván chuyển động thẳng đều, với vận tốc v’ < v0 khi vật rời khỏi tấm ván.
- Quãng đường vật đi được trên tấm ván (kể từ khi dây đứt)

(1d)
- Chiều dài tối thiểu của tấm ván:
(0,5đ )

Đáp án câu 2 :







Xét thời điểm quả cầu lệch so với phương thẳng đứng một góc nhỏ, và nó đang lăn về vị trí cân bằng (VTCB) (hình vẽ).
Gọi là vận tốc góc của quả cầu quay quanh tâm của nó :

là vận tốc góc của quả cầu quay quanh tâm O :

Ta có :
r = R – r)
và (1)
Xét chuyển động quay của quả cầu với tâm quay tức thời K, ta có phương trình:
M(P)+M(N)+M(FMS)=Ik.(’’
Chọn chiều hướng vào trong là chiều (+), ta có:
- mgr sin
Vì nhỏ nên sin