Đề thi, đáp án chính thức kì thi học sinh giỏi các trường chuyên khu vực duyên hải và đồng bằng bắc bộ năm 2015 môn Vật Lý khối 10 của trường chuyên.DOC

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LẦN THỨ VIII
MÔN VẬT LÝ - KHỐI 10
Ngày thi: 18/04/2015
Thời gian làm bài: 180 phút
(Đề này có 05 câu; gồm 02 trang)
Câu 1: (4 điểm)
Trên mặt phẳng ngang nhẵn có một chiếc
nêm khối lượng m, góc nêm là α. Biết
AB l=
.
a. Một vật nhỏ khối lượng m
1
=
2
m
bắt đầu
trượt không ma sát từ đỉnh A của nêm (Hình 1). Hãy
xác định gia tốc của nêm và quãng đường mà nêm
đã trượt theo phương ngang kể từ khi vật bắt đầu
trượt từ đỉnh A cho đến khi nó rời khỏi nêm tại B.
b. Giả sử nêm đang có vận tốc
0
V
r
đến va
chạm hoàn toàn đàn hồi vào một quả cầu nhỏ có
khối lượng m
2

= 2m đang đứng yên (Hình 2). Sau va
chạm nêm không nẩy lên. Để nêm tiếp tục chuyển
động theo hướng ban đầu thì góc nêm α phải nhỏ
hơn một góc giới hạn α
0
. Tìm α
0
? Coi rằng khi va
chạm trọng lực là nhỏ so với lực tương tác.
Câu 2: (4 điểm)
Một thanh cứng, mảnh và nhẹ có chiều dài l, hai đầu
gắn hai quả cầu nhỏ có khối lượng M và m. Thanh được giữ
để đầu M nằm trên mặt phẳng nằm ngang và thanh hợp với
phương thẳng đứng một góc
α
(Hình 3). Thả nhẹ thanh.
a. Hỏi hệ số ma sát giữa M và mặt phẳng ngang bằng
bao nhiêu để nó trượt trên mặt phẳng ngang ngay sau khi thả?
b. Xác định gia tốc của các quả cầu nhỏ ngay sau khi thả, trong trường hợp : M = m; hệ số
ma sát μ = 0,3;
0
30α =
; g = 10 m/s
2
.
Câu 3: (4 điểm)
Một xi lanh tiết diện S đặt dựng đứng chứa một chất
khí đơn nguyên tử. Trong xi lanh có hai pittong mỗi pittong
có cùng khối lượng m như hình 4 . Khoảng cách giữa đáy
xilanh và pitong phía dưới là H, còn khoảng cách giữa hai

pitong là 3H. Thành xilanh và pitong phía trên không dẫn
nhiệt. Pitong phía dưới dẫn nhiệt và có thể bỏ qua nhiệt
dung của nó.
Mỗi pitong sẽ di chuyển được một khoảng là bao nhiêu sau khi cấp từ từ cho khí một nhiệt
lượng bằng Q? Áp suất bên ngoài là không đổi và bằng
0
p
, gia tốc rơi tự do là g. Bỏ qua ma sát.
A
m
1
B
α
Hình 1
0
V
r
A
2m
B
α
Hình 2
m
m
M

Hình 3
0
p
3H

H
Hình 4
Câu 4: (5 điểm)
Một thanh thẳng OA đồng chất, tiết diện đều có chiều dài
l
và khối lượng M có thể quay
không ma sát xung quanh trục cố định nằm ngang đi qua đầu O của nó. Mômen quán tính của
thanh OA đối với trục quay O là
2
1
I M .
3
= l
Lúc đầu, thanh được giữ nằm ngang, sau được thả rơi
không vận tốc đầu. Khi thanh tới vị trí cân bằng, đầu A của
nó đập vào một vật B có kích thước nhỏ và có khối lượng
m, đặt trên một giá đỡ phẳng nằm ngang (Hình 5). Va chạm
là hoàn toàn đàn hồi.
a. Xác định vận tốc góc của thanh OA và vận tốc của
vật B ngay sau va chạm. Biện luận các trường hợp có thể xảy
ra đối với chuyển động của thanh OA ngay sau va chạm.
b. Xác định góc lớn nhất mà thanh OA quay được so
với vị trí thẳng đứng sau va chạm.
c. Xác định quãng đường mà vật B đi được từ thời
điểm ngay sau va chạm cho tới lúc nó dừng lại. Biết hệ số
ma sát giữa mặt giá đỡ và vật B tỉ lệ bậc nhất với độ dời, hệ số tỉ lệ là k, giá đỡ đủ dài.
Câu 5: (3 điểm) Xác định hệ số ma sát
Cho dụng cụ thí nghiệm gồm:
- Một vật nhỏ hình hộp cần khảo sát.
- Một lò xo.

- Một chiếc thước đo có độ chia thích hợp.
- Mặt bàn có giá đỡ để có thể treo hoặc gắn cố định đầu lò xo vào.
Hãy xác định hệ số ma sát trượt giữa vật nhỏ và mặt bàn.
Yêu cầu:
- Nêu phương án đo hệ số ma sát trượt.
- Lập công thức cần thiết.
- Lập bảng số liệu và những lưu ý để hạn chế sai số.
Hết
(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
Họ và tên thí sinh: ……………………………………… Số báo danh: ……………
O
A
A
B
Hình 5