Bộ đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý 10

Đề ôn tập bồi dỡng hsg (lần 1)
vật lý 10
Bài số 01 : Một vật nhỏ khối lợng m bay theo phơng nằm ngang
đến va chạm hoàn toàn đàn hồi vào một chiếc nêm có khối lợng M
đang đứng yên. Sau va chạm vật bị bật thẳng đứng lên
độ cao cực đại H. Lấy g = 10m/s
2
.
Tìm vận tốc của nêm sau va chạm?
Bài số 02:
Một lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên l
0
= 20cm, có độ cứng là 10N/m có thể quay quanh một
trục nằm ngang tại O. ở đầu A có gắn một quả cầu nhỏ có khối lợng m = 100g. Lúc đầu giữ
cho lò xo nằm ngang và không biến dạng rồi thả ra không vận tốc ban đầu. Tính vận tốc
của quả cầu khi lò xo đi qua vị trí thẳng đứng. Lấy g = 10m/s
2
và bỏ qua mọi sức cản.
Bài số 03: Quả cầu treo ở đầu sợi dây có chiều dài 1,2 m.
Ngời ta kéo quả cầu sao cho dây nằm ngang rồi thả nhẹ.
Quả cầu rơi và va chạm đàn hồi với mặt phẳng nằm ngang
nh hình vẽ. Hỏi sau va chạm quả cầu sẽ nảy lên
đến độ cao cực đại bằng bao nhiêu?
Bài số 04: Hai vật A và B có khối lợng m
A
= 9kg; m
B
= 40kg đặt trên mặt phẳng nằm ngang
biết hệ số ma sát giữa hai vật và mặt phẳng ngang là
0,1
à

=
. Hai vật đợc nối với nhau
bằng một lò xo nhẹ có độ cứng k = 150N/m. Vật B đợc dựa vào tờng thẳng đứng. Ban đầu
hai vật nằm yên và lò xo không bị biến dạng. Một viên đạn có khối lợng 1kg bay theo ph-
ơng nằm ngang với vận tốc v đến cắm vào vật A. Cho g = 10 m/s
2
.
a) Cho v = 10 m/s. Tìm độ co cực đại của lò xo?
b) Để vật B có thể dịch chuyển sang trái thì vận tốc v của viên đạn là bao nhiêu?
l/2
l
v
r
m
A
B
Đề ôn tập bồi dỡng hsg (lần 2)
vật lý 10
Bài số 1: Một con lắc gồm trọng vật khối lợng m = 100g,
đợc treo vào một lò xo có độ cứng k = 20N/m.
Vật m đợc đặt trên giá đỡ nằm ngang ( hình vẽ).
Tại vị trí ban đầu lò xo không bị biến dạng lấy g = 10m/s
2
và cho giá đỡ
chuyển động nhanh dần đều đi xuống với gia tốc a = 2m/s
2
.
Hỏi sau bao lâu thì vật m rời khỏi giá đỡ?
Bài số 2: Một hòn bi có khối lợng m = 200g đợc treo vào
một điểm O bằng một sợi dây không giãn có

khối lợng không đáng kể và có chiều dài bằng 1,8m.
Kéo hòn bi để dây treo lệch khỏi phơng thẳng đứng
một góc 60
0
rồi thả nhẹ, bỏ qua mọi sức cản lấy g = 10m/s
2
.
a) Tìm vận tốc và lực căng sợi dây khi sợi dây qua vị trí thẳng đứng?
b) Sau đó dây treo vớng vào một cái đinh
tại điểm O
1
cách O một đoạn là 60cm và tiếp tục
đi lên đến điểm cao nhất. Tính góc lệch của dây treo khi đó?
c) Khi dây treo đi về VTCB lúc đi qua VTCB thì dây treo đứt.
Tìm vận tốc của vật khi rơi chạm đất, biết điểm O cách mặt đất 2,3m.
Bài số 3: Có thể ném một hòn đá m qua một bức tờng
có độ cao H và có bề dày l với vận tốc nhỏ nhất là bao nhiêu?
Nếu ta ném hòn đá m từ điểm O có độ cao h.
Bài số 4: Một hòn bi A có khối lợng m đợc gắn vào đầu một thanh cứng có khối lợng không
đáng kể. Lúc đầu thanh cứng đợc dung thẳng đứng rồi thả cho thanh đổ không vận tốc ban
đầu.
a) Giả sử đầu B không trợt trên mặt phẳng nằm ngang,
gọi

là góc hợp bởi thanh và đờng thẳng đứng qua B.
Tính góc
0

lúc đầu B của thanh không đè lên mặt phẳng nữa?
b) Muốn cho tới lúc đầu B không đè lên mặt phẳng nữa

và đầu B không trợt thì hệ số ma sát k giữa đầu B
và mặt phẳng phải có giá trị tối thiểu bằng bao nhiêu?
Bài số 5: Một ngời có khối lợng m = 50 kg đang ở đuôi thuyền có khối lợng tổng cộng cả
thuyền và ngời là 200kg, thuyền có chiều dài là 15,36m. Ban đầu thuyền và ngời đứng yên
dọc theo bờ sông. Bỏ qua mọi sức cản coi nớc đứng yên lấy g = 10m/s
2
. Nếu ngời đó nhảy
về phía trớc với vận tốc
0
v
uur
xiên một góc

so với mặt nớc với
sin 0,6

=
và rơi vào
chính giữa thuyền. Tính v
0
?
m
M
O
1
O
l


H

h


O

A
B
Đề ôn tập bồi dỡng hsg (lần 3)
vật lý 10
Bài 1: Hai vật A và B nối với nhau bằng một sợi dây không giãn có khối lợng không đáng
kể vắt qua một ròng rọc nh hình vẽ 1. Vật A đợc đặt trên một xe lăn C trên mặt bàn nằm
ngang. Biết m
A
= 0,5kg; m
B
= 0,25kg; m
C
= 0,5kg; hệ số ma sát giữa A và C là k
1
= 0,2; hệ
số ma sát giữa xe lăn và mặt bàn là k
2
= 0,02. Bỏ qua ma sát ở ròng rọc và khối lợng của
ròng rọc. Ban đầu vật B đợc giữ đứng yên sau đó thả cho hệ chuyển động, lấy g = 10m/s
2
.
Tìm gia tốc của các vật và lực căng của sợi dây?
Bài 2: Một nêm A có khối lợng M đặt trên mặt bàn nằm ngang, hệ số ma sát giữa bàn và

nêm là k, góc
0
30

=
(hình vẽ 2). Một viên bi có khối lợng m đang bay với vận tốc v
0
ở độ
cao h so với mặt bàn đến va chạm với nêm. Va chạm của viên bi tuân theo định luật phản
xạ của gơng và vận tốc viên bi sau va chạm có độ lớn
0
7.
9
v
. Hỏi sau va chạm viên bi lên đến
độ cao tối đa là bao nhiêu so với bàn và nêm dịch chuyển đợc một đoạn là bao nhiêu?
Bài 3: Một xe lăn nhỏ có khối lợng m = 0,8kg đang nằm yên trên mặt phẳng ngang không
ma sát. Hai sợi dây mảnh có cùng chiều dài 0,45m. Một dây treo vào giá đỡ C cố định, một
dây treo vào xe lăn, đầu dới của các sợi dây mang các quả cầu nhỏ khối lợng m
A
= 0,4kg và
m
B
= 0,2kg. Ban đầu hai quả cầu tiếp xúc với nhau ở cùng độ cao.
Kéo quả cầu A lệch khỏi phơng thẳng đứng một góc 90
0
rồi thả nhẹ.
Sau va chạm quả cầu A bật lên độ cao 0,2m
so với vị trí ban đầu.
Bỏ qua mọi sức cản lấy g = 10 m/s

2
.
Sau va chạm của cầu B sẽ lên đến độ cao nào?
A
C
B
Hình 1

M
m
h
M
C
A B
Hình 3
Bài 4: Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn và đủ dài ngời ta đạt hai vật A và B tiếp xúc với
nhau. Trên mặt vật A ngời ta khoét một bán cầu có bán kính R. Một quả cầu nhỏ C ban đàu
nằm yên tại vị trí cao nhất trên quỹ đạo cong, biết khối lợng của các vật
3
3
2
A B C
m m m= =
. Từ
vị trí ban đầu thả cho C trợt xuống hãy xác định:
a) Vận tốc của B khi A và B mới rời khỏi nhau?
b) Tính chất chuyển động của mõi vật và độ cao tối đa của C sau đó?
Bài 5: Một hòn bi có khối lợng m rơi thẳng đứng từ điểm M có độ cao h tới đập vào điểm A
của một mặt nêm AB có góc nghiêng 30
0

đặt trên mặt đất. Tìm khoảng thời gian từ lúc hòn
bi bắt đầu rơi cho đến khi nó bắt đầu chạm đất tại B. Cho biết h = 5cm, AB = 2m. Bỏ qua
mọi sức cản lấy g = 10m/s
2
.
A
B
R
O
C
M m
h
A
B
0
30
Đề ôn tập bồi dỡng hsg (lần 4)
vật lý 10
Bài số 1: Cho hai miếng gỗ có khối lợng m
1
và m
2
đặt chồng lên nhau trợt trên mặt phẳng
nghiêng. Cho hệ số ma sát giữa m
1
và m
2
là k, hệ số ma sát giữa m
1
và mặt phẳng nghiêng

là k
1
. Trong quá trình trợt miếng gỗ này có thể trợt nhanh hơn miếng gỗ kia không? Tìm
điều kiện để hai miếng gỗ trợt nh một vật?
Bài số 2: Một chiếc nêm có khối lợng M = 5kg có góc nghiêng

= 30
0
có thể trợt không
ma sát trên mặt phẳng ngang. Một vật m = 1kgđặt trên mặt nêm và đợc kéo bằng một lực F
(hình vẽ), bỏ qua mọi ma sát, bỏ qua khối lợng của dây và ròng rọc dây không giãn.
Phải kéo theo phơng ngang một lực F có độ lớn bằng bao nhiêu để vật m chuyển động lên
trên theo mặt nêm? Khi F = 10N thì vật m và nêm M trợt với gia tốc bằng bao nhiêu?
Bài số 3: Cho cơ hệ nh hình vẽ ròng rọc, dây có khối lợng không đáng kể và ròng rọc quay
không ma sát. Hệ số ma sát giữa m
1
với m
2
và m
2
với mặt phẳng nghiêng đều là k. Thả cho
hệ rơi tự do, giả sử
tan .k

<

a) Tính giá trị nhỏ nhất của m để m đi xuống. Tính gia tốc của vật m khi nó đi xuống có gia
tốc?
b) Tính giá trị lớn nhất của m để khi m đi xuống thì m
2

không tuột khỏi m
1
?






M

m
F
ur


m
1
m
2

m
m
1
m
2

Bài số 4: Trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, cách mặt đất một đoạn h = 1,25 m,
có một vật m đang chuyển động đều với vận tốc v
0

= 6 m/s.
Vật rời khỏi mép bàn, chạm sàn cứng bên dới
và không bị nảy lên, sau đó tiếp tục chuyển động thẳng
theo phơng ngang. Hệ số ma sát giữa vật và sàn là k = 0,4;
bỏ qua sức cản của không khí lấy g = 10m/s
2
.
Tính độ dời theo phơng ngang mà vật có thể đi đợc
theo phơng ngang kể từ mép bàn?
Bài số 5: Một hòn bi sắt treo vào sợi dây có chiều dài l.
Ban đầu kéo hòn bi để dây treo nằm ngang rồi thả nhẹ,
khi góc hợp bởi dây treo và phơng thẳng đứng là

thì hòn bi
bị va chạm với một tấm sắt cố định. Biết va chạm là đàn hồi.
Xác định độ cao tối đa mà hòn bi lên đợc so với vị trí va chạm?
a) Tấm sắt đặt thẳng đứng?
b) Tấm sắt đặt nằm ngang?
Bài số 6: Một pittông nặng có thể dịch chuyển không ma sát trong một xylanh đặt thẳng
đứng. Pittông chia xylanh làm hai ngăn (1) và (2), mỗi ngăn chứa một mol của một chất
khí. ở nhiệt độ T thì tỷ số thể tích của hai ngăn là V
1
= 2V
2
. Hãy xác định nhiệt độ của hai
ngăn để tỷ số V
1
= 1,5V
2
?

Bài số 7: Một lợng khí đơn nguyên tử chuyển trạng thái từ
1 2

theo hai cách:
Cách 1 đi theo đờng cong ( 1 - a - 2 ) là một phần của đờng cong parabol với phơng trình
2
.T V

=
; cách 2 đi theo hai giai đoạn (1 - 3) và ( 3 - 2) nh hình vẽ.
Hỏi chất khí nhận nhiệt lợng là bao nhiêu trong quá trình ( 1 - 3 - 2)
nếu trong quá trình (1 - a - 2 ) ngời ta cung cấp
cho lợng khí trên một nhiệt lợng là 1200J;
biết T
1
= 300
0
K và T
2
= 420
0
K.
h
1
a 2
3
V
T
Đề ôn tập bồi dỡng hsg (lần 5)
vật lý 10

Bài số 1: Trong mặt phẳng thẳng đứng có một máng nghiêng ghép với một máng tròn có
bán kính R. Một vật nhỏ m đợc thả không vận tốc ban đầu từ đỉnh máng nghiêng có độ cao
h.
a) Xác định độ cao nhỏ nhất để vật không tách rời khỏi máng trong quá trình chuyển động?
b) Với độ cao h nhỏ nhất phải cắt bỏ cung
ẳ
AOB
ứng với góc
2


0
(0 90 )

< <
bằng bao
nhiêu để vật đến điểm B sau khi vợt qua không khí từ điểm A bỏ qua mọi ma sát.
Bài số 2: Hai vật m
2
và m
3
đợc đặt chồng trên mặt bàn nằm ngang.
Buông tay khỏi m
1
thì hệ ba vật m
1
, m
2
và m
3

chuyển động
làm cho phơng của dây treo bị lệch một góc 30
0

so với phơng thẳng đứng.
Cho biết m
3
= 0,4kg; m
2
= 0,2kg và
bỏ qua mọi ma sát lấy g = 10 m/s
2
.
Hãy xác định m
1
và gia tốc của các vật?
Bài số 3: Trên mặt phẳng nằm ngang có một cái nêm khối lợng M và một vật m đang
chuyển động với vận tốc v
0
thì trợt lên mặt nêm. Bỏ qua mọi ma sát và coi vật và nêm
không bị nảy lên trong quá trình tơng tác.
a) Xác định giới hạn v
0max
của vật để nó không vợt qua nêm?
b) Với điều kiện nh câu (a) đợc thoả mãn hãy xác định áp lực của vật lên nêm trong quá
trình chuyển động?

m
3
m

2
m
1
O

BA
h
0
v
uur
H

Bài số 4: Một ngời đứng ở đỉnh dốc bên bờ biển ném một hòn đá ra biển. Hỏi ngời đó phải
ném hòn đá dới góc ném bằng bao nhiêu so với phơng nằm ngang để hòn đá rơi ra xa chân
bờ biển nhất. Khoảng cách xa nhất ấy bằng bao nhiêu? Cho biết bờ dốc thẳng đứng và hòn
đá đợc ném từ độ cao H = 20m so với mặt nớc, biết vận tốc ban đầu của hòn đá khi ném là
v
0
= 14m/s, lấy g = 10m/s
2
.
Bài số 5: Một bình hình trụ có chiều dài l
0
= 60 cm, có tiết diện ngang là 0,5 cm
2
đặt nằm
ngang chia làm 2 phần bằng một pít tông nhẹ cách nhiệt. Phần (1) chứa khí He, phần (2)
chứa khí H
2
có cùng khối lợng m

0
= 2 gam. Phần (1) có chiều dài 20 cm và đợc giữ ở nhiệt
độ 27
0
C.
a) Khi áp suất hai phần bằng nhau tính nhiệt độ phần (2)?
b) Giữ nhiệt độ phần (2) không đổi nung nóng nhiệt độ phần (1) đến
'
1 2
2T T
=
và
' '
1 2
1,5p p
=
. Tìm khoảng dịch chuyểnđợc của pít tông?
Bài số 6: Một khối khí lý tởng đơn nguyên tử thực hiện
quá trình biến đổi trang thái từ (1) đến (2) nh trên hình vẽ.
Biết p
1
= 3 p
2
= p
0
;
V
1
= 0,4V
2

= V
0

Tính theo p
0
và V
0
nhiệt lợng cung cấp cho khí
và nhiệt lợng do khí toả ở quá trình trên?

O V
1
V
2
V
P
1
P
2
p
1
2