Đề thi Olympic Lý lớp 10 năm 2010-2011

TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC ĐỀ THI OLYMPIC V ÂT LÝ 10
NĂM HỌC 2010-2011 Môn : Vật lý - Thời gian : 90 phút
Ngày thi :
Bài 1 (5 điểm) : Một con lắc đo đạn (hình 1) được coi như con
lắc đơn. Một viên đạn khối lượng m và tốc độ v cắm vào một
thùng đựng cát có khối lượng M treo bằng dây vào điểm O.
Thùng (và đạn) quay quanh O và lên đến độ cao cực đại là h.
Va chạm là mềm, bỏ qua sức cản của không khí và ma sát ở
điểm treo dây. Gia tốc trọng trường là g.
a/ Tính v theo m, M, h và g.
b/ Tính tỉ lệ động năng biến thành nhiệt khi va chạm
giữa đạn và thùng cát.
Bài 2 (5 điểm) : Tấm ván nằm ngang có một bậc có
độ cao h. Một quả cầu đồng chất có bán kính R đặt
trên ván sát vào mép A của bậc (hình 2). Ván được kéo
chuyển động sang phải với gia tốc a. Tính giá trị cực
đại của gia tốc a để quả cầu không nhảy lên trên bậc
trong hai trường hợp sau :
a/ Không có ma sát ở mép A.
b/ Ở A có ma sát ngăn không cho quả cầu trượt mà chỉ có thể quay quanh A.
Bài 4 (4 điểm) : Một lượng khí lý tưởng có thể tích 10 lít, nhiệt độ 27
0
C, áp suất 1 atm biến đổi qua
hai quá trình :
* Quá trình (1) : đẳng tích, áp suất tăng gấp 2.
* Quá trình (2) : đẳng áp, thể tích sau cùng là 15 lít.
a/ Tìm nhiệt độ sau cùng của lượng khí trên.
b/ Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí trên trong các hệ tọa độ (p,V);
(V,T) và (p,T).
Bài 5 (6 điểm) : Một dây vắt qua ròng rọc có một đầu mang một vật
khối lượng M = 82 kg. đầu kia có một người khối lượng m = 80 kg (hình 3).

Bỏ qua mọi ma sát, sức cản không khí. Khối lượng dây và ròng rọc không
đáng kể, gia tốc trọng trường g = 10 m/s
2
.
a/ Người ấy có thể đứng trên mặt đất mà kéo dây để nâng vật lên được
hay không ? tại sao ?.
b/ Người ấy phải leo lên dây với gia tốc nhỏ nhất đối với dây bằng
bao nhiêu thì vật được nâng lên.
c/ Ban đầu cả người và vật đều đứng yên thì người ấy leo lên dây
nhanh dần đều và trong thời gian 3 giây leo được một đoạn
dây dài 1,35 m. Sau 3 đó thì người và vật lên cao được bao
nhiêu so với vị trí ban đầu ?

h
R
A
a
Hình 2
M
m
Hình 3
h
m
M
O
Hình 1
v
Đáp án + biểu điểm ĐỀ THI OLYMPIC V ÂT LÝ 10
Bài 1 (5 điểm) :
a/

gh2.
m
Mm
v
+
=
(3 điểm)
b/
mM
M
Wd_truoc
sau_Wd
+
=
(2 điểm)
Bài 2 (5 điểm) :
a/
hR
)hR2(hg
a
−
−
=
(3 điểm)
b/
hR
)hR2(hg
a
−
−

=
(2 điểm)
Bài 3 (4 điểm) :
a/ 2,5 điểm





=
=
==
 →





=
==
 →





=
=
=
==

?
15V
atm2pp
TV
VV
atm2p2p
K300T
10V
atm1p
3
23
constp
22
12
12
constV
1
1
1
3
T
ll
(0,5 điểm)
• Định luật Saclơ : T
2
= 600K (1 điểm)
• Định luật Gay Luytxăc : T
3
= 900 (K) (t
3

= 627
0
C). (1 điểm)
b/ 3 đồ thị (1,5 điểm)
Bài 4 (6 điểm) :
a/ Người ấy kéo dây với một lực F thì chịu phản lực –F của dây. Khi F bằng trọng lượng mg của người
thì người bị lơ lửng mà vẫn chưa kéo được vật lên. (1 điểm)
b/ Chọn chiều dương lên trên, người leo dây với gia tốc a đối với dây, gia tốc a
0
đối với đất, nếu a’ là
gia tốc của vật đối với đất thì a
0
= a – a’.
Với hệ quy chiếu gắn với mặt đất có
T – mg = m(a-a’) và T – Mg = Ma’ (1 điểm)
→ a’ =
mM
g)mM(ma
+
−−
(1 điểm)
Vật được nâng lên nếu a’ > 0→ nếu a >
g)1
m
M
( −
= a
min
= 0,25 m/s
2

. (1 điểm)
c/ a =
2
t
s2
= 0,3 m/s
2
> a
min
, a’ = 0,025 m/s
2
, a
0
= 0,275 m/s
2
, (1 điểm)
Vật lên được 0,1125 m, người lên được 1,2375 m. (1 điểm)
A
a