11 quang trung vật lí

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (165.14 KB, 7 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

OLIMPIC 30 THÁNG 4MÔN: VẬT LÝ 11

TRƯỜNG: THPT CHUYÊN QUANG TRUNG BÌNH PHƯỚCBài 1:

Một quả cầu có khối lượng m treo vào một giá đỡ nhẹ như hình vẽ. Giá đỡ đặttrên một xe lăn có khối lượng M có thể dịch chuyển khơng ma sát trên một mặt phẳngngang. Giữ chặt xe lăn và kéo m cho dây lệch góc nhỏ rồi bng ra, khi đó con lắcdao động với chu kỳ T. Thả xe tự do và kéo m cho dây lệch một góc  nhỏ rồi buông

nhẹ. Cho biết khối tâm xe nằm ở chân giá đỡ. Tính chu kỳ và biên độ dao động của xe lăn và của quả cầu.

 2

T gl

Khi thả xe tự do, lúc đầu m cách giá đỡ s0l. A1, A2 là biên độ dao động của m và M. Vì chúng dao độngquanh khối tâm đứng yên nên:

M mgT mA

M m

0Mvmv

1



2



1



v

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Bài 2:

Một chất điểm chuyển động với vận tốc v tới va chạm vào đầu A của thanh kim loại M,chiều dài l được treo vào O ở một đầu của thanh. Coi va chạm đàn hồi. Vận tốc của chấtđiểm sau va chạm v’ của chuyển động cùng phương Một chất điểm chuyển động với vậntốc v tới va chạm vào đầu A của thanh kim loại M, chiều dài l được treo vào O ở một đầucủa thanh. Coi va chạm đàn hồi. Vận tốc của chất điểm sau va chạm v’ của chuyển độngcùng phương chiều với và liên kết là hồn hảo.

a) Tìm vận tốc v’ và tốc độ góc ω của thanh ngay sau va chạm.b) Tính góc lệch cực đại của thanh khỏi phương thẳng đứng ?

c) Sự mất mát động năng tương đối Q của chuyển động theo tỉ số n = , với giá trị nàocủa n thì Q có giá trị cực đại?

ĐÁP ÁN

a) Trong suốt quá trình va chạm, momen của ngoại lực tác dụng lên hệ “chất điểm + thanh” bằng 0 ( đối vớitrục quay qua O). Nên .

Ta có: Bảo tồn momen động lượng: mvl = mv’l + I (1)

Bảo toàn động năng: m = m + (2) Mơmen qn tính của thanh: I = (3)ml(v - v’) = I ; m(v2 - v’2) =

= ml(v - v’) = Suy ra v’ = (4) ta tìm được: = (5)Sau va chạm cùng phương chiều với nên ta có v’ 0

b) Theo định luật bảo toàn cơ năng:

= Mg

sin = c) Sự mất mát năng lượng tương đối:

/ 0

m Mvm M



</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

Bài 3:

Một khung dây dẫn có khối lượng m, chiều rộng X chiều dài Dđược giữ đứng yên trong mặt phẳng thẳng đứng (xem hình vẽ). Khung dâyđược đặt trong từ trường đều B vng góc với mặt phẳng của nó, nhưng ởphía dưới cạnh đáy khơng có từ trường. Ở thời điểm t =0 người ta thảkhung. Vị trí cạnh đáy của khung được xác định bởi toạ độ y(t).

a) Giả sử khung có điện trở R và độ tự cảm khơng đáng kể, chiều dài D đủlớn sao cho khung đạt vận tốc giới hạn trước khi ra khỏi từ trường. Tìm

vận tốc giới hạn của khung và nhiệt lượng toả ra từ lúc t = 0 đến khi cạnh trên của khung bắt đầu rakhỏi từ trường.

b) Giả sử khung được làm từ vật liệu siêu dẫn và có độ tự cảm L. Cũng giả thiết chiều dài D khálớn để khung không ra khỏi vùng từ trường.

Chứng tỏ rằng khung sẽ dao động điều hồ. Tìm chu kỳ dao động.

Dòng điện cảm ứng trong khung: cu

Ban đầu khung rơi nhanh dần, dịng điện cảm ứng có cường độ cũng tăng dần, lực từ tác dụng lên cạnh trên cản trở chuyển động của khung cũng tăng dần, đến khi lực này cân bằng với trọng lực thì khung đạt vận tốc giới hạn vgh, ta có:

Phương trình chuyển động của khung: mg – iBX = my”

22"

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

B X 

uAB=200

√

2 sin 100πt (V ) thì cường độ dịng điện chạy qua tụ

điện cùng pha với điện áp uAB.

1) Tìm giá trị điện dung của tụ C.2) Tìm số chỉ của ampe kế.

ĐÁP ÁN

1) + Vẽ giản đồ véctơ cho đoạn mạch AMB+

U

AB

=U

L

+U

r

+U

R1

+ Nhận xét: để iC cùng pha với uAB thì: UABx = 0

 ULsin ϕ=UR 1+Urcosϕ

 zL.IL.sin ϕ=R1.IR 1+r. IL.cosϕ

 zL.IC=(R1+r )IR 1

IR 1IC =

R1 => zC=R1. zL

R1+r=75 Ω => C=4.10−43πF

=1 A

I

C

=2 A

=> IL=

√

5 A

+ Đoạn mạch AR2B.

Trong ½ chu kì dịng điện trong đoạn mạch IR 2=1 A

Trong ½ chu kì khơng có dịng điện chạy qua R2.+ Đoạn mạch chính:

Trong ½ chu kì: I1=

√

IL2+I

R 22+2 ILIR 2sin ϕ=

√

10 A

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

1) Xác định chiều cao của cột nước dâng lên trong ống. Cho biết bán kính trong lịng ống là R và coi nước làm ướt ống hoàn toàn .

2) Đưa ống lên sát mặt nước. Tìm điều kiện về R để có thể coi phần nước trong ống lúc đó như một thấu

kính mỏng. ( Suất căng mặt ngoài của nước là  7.102N/m. Chiết suất của nước là n =

d ' nên d’ = 3

** Tiêu cự của thấu kính nước: 1



n 1



1 f 3R

2) Khi đưa ống lên sát mặt nước. Cột nước dâng lên trong ống rất nhỏ có thể coi như 1 TKPK mỏng

. Áp suất trong ổng bằng p0. Lực căng mặt ngoài tác dụng lên đường rìa ống là: F = 2 R  . Nếu bỏ qua lớp nước ở đỉnh TKPK so với R thì thể tích nước trong ống.

 . Thay số có R = 6,5mm

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

V1 V V0 V123

Bài 6 :

Một máy nén hai tầng nén đoạn nhiệt cân bằng một lượng khí lítưởng có nhiệt dung mol xác định. Ban đầu khí được nén từ áp suất

p0 đến áp suất p1, sau đó khí được làm lạnh đẳng áp đến nhiệt độ ban

đầu T0, rồi lại được nén đến áp suất p2.

1. Tìm áp suất p1 để tổng các cơng nén đoạn nhiệt là cực tiểu.

Tính giá trị cực tiểu Amin này theo p0, p2 và V0.

2. Tính tỉ số giữa công Amin với công A1 cần thực hiện chỉ để

nén khí một lần từ p0 đến p2. Áp dụng với p0 = 1atm, p2 = 200atm, γ

= Cp/Cv = 1,4.