Đề thi học sinh giỏi vật lý 10

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2009
Đ THI CHỀ ÍNH TH CỨ
Môn: Vật lý
L p 10ớ
Th i gian 180 phútờ
(Đ thi g m 02 trang)ề ồ
1
2
B à i 1 : (4 đi m) (ể Tr n Phú-H i Phòng)ầ ả .
Cho hai v t kh i lậ ố ư ng gi ng nhau n i b i lò xo có ợ ố ố ở đ c ng k ộ ứ đ t trên m tặ ặ
ph ng ngang, mẳ
2
ti p xúc v i tế ớ ư ng th ng ờ ẳ đ ng. H s ma sát gi a hai v t vứ ệ ố ữ ậ à
m t ph ng ngang lặ ẳ à μ. Tìm v n t c vậ ố
0
nh nh t c n truy n cho mỏ ấ ầ ề
1
đ khiể
chuy n ể đ ng ngộ ư c l i nó kéo c mợ ạ ả
2
chuy n ể đ ng.ộ
A
B
C
M
m
α
B à i 2 : (4 đi m) ể (Lê H ng Phong-Nam ồ Đ nhị ).
Hai thanh bê tông m ng t o thỏ ạ ành h nhệ ư hình v . Các thanh có th quayẽ ể
không ma sát quanh các tr c ụ đi qua các đ u A, B. ầ Đ u trên c a hai thanh t a vầ ủ ự ào

nhau v t o th nh gúc 90
0
. Gúc gi a thanh kh i l ng M v phng ngang b ng
, thanh cũn l i kh i l ng m.
1- Xỏc nh h s ma sỏt nh nh t gi a hai thanh khụng x y ra s tr t.
2- Trong tr ng h p M = 3m,
0
45 =
. Hóy xỏc nh cỏc ph n l c t i A v B.
R
A
Bài 3: (4 điểm) (Chuyên Thái Bình-Thái Bình).
Mặt cong nhẵn hình bán cầu bán kính R đợc gắn chặt trên một xe lăn nhỏ (hình
vẽ). Khối lợng của xe và mặt cong là M. Xe đặt trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang.
Lúc đầu, đầu A của mặt cong tiếp xúc với vách tờng thẳng đứng. Từ A ngời ta thả
một vật nhỏ m trợt xuống với vận tốc ban đầu bằng 0. Hãy tính
a) Vận tốc của vật khi nó trợt xuống đến vị trí thấp nhất lần đầu tiên.
b) Độ cao lớn nhất mà vật lên đợc ở phía mặt cong bên kia (mặt cong không
chứa m tại thời điểm ban đầu).
c) Vận tốc tối đa mà xe lăn đạt đợc.
Bài 4: (4 điểm) (Nguyễn Trãi- Hải Dơng).
Một bóng bi-a đồng chất bán kính r, khối lợng m, mô men quán tính đối với trục
đi qua khối tâm G là
2
G
2
I mr
5
=
. Ngời ta đánh bóng trên mặt bàn nằm ngang. Ban

đầu bóng đứng yên. Lúc t = 0 nó chịu tác dụng của một xung lợng X có phơng
ngang và nằm trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua G, cách bàn một khoảng bằng h.
Hệ số ma sát trợt giữa bóng và mặt bàn là
à
.
1) Tính giá trị h
0
của h để sau va chạm bóng lăn không trợt.
2) Nghiên cứu chuyển động của bóng trong trờng hợp h > h
0
. Mô tả hai giai đoạn
của chuyển động và tính thời điểm chuyển đổi giai đoạn.
B à i 5 : (4 đi m) ể (H Long-Qu ng Ninhạ ả ).
M t xylanh cách nhi t kín hai ộ ệ đ u ầ đ t n m ngang, bên trong có pittông. Bênặ ằ
trái pittông ch a m t mol khí hyứ ộ đrô, bên ph i lả à chân không, lò xo m t ộ đ u g nầ ắ
v i pittông, ớ đ u kia g n vầ ắ ào thành c a xylanh nhủ ư hình v . Lúc ẽ đ u gi pitôngầ ữ
đ lò xo không bi n d ng, khí hyể ế ạ đrô có th tích Vể
1
, áp su t pấ
1,
nhi tệ

đ Tộ
1
. Thả
pittông nó chuy n ể đ ng t do vộ ự à sau đó d ng l i, lúc nừ ạ ày th tích c a hyể ủ đrô là
V
2
=2V
1

. Xác đ nh Tị
2
và p
2
lúc này. B qua nhi t dung riêng c a xylanh vỏ ệ ủ à
pittông.
*** H t ***ế
1-Ba vật khối lượng m1, m2, m3 có thể trượt không ma sát theo một trục nằm ngang m1 và
m3 >> m2.Ban đầu m1 và m3 đứng yên còn m2 chuyển động với vận tốc v.Va chạm hoàn
toàn đàn hồi.Tính vận tốc cực đại củ a m1 và m3 sau va chạm
2-Ba quả cầu khối lượng m1, m2, m3 đặt thẳng đứng trên sàn trơn.Quả cầu 1 chuyển động
đến quả cầu 2 với vận tốc nào đó còn quả cầu 2 và quả cầu 3 đứng yên.Tìm m2 theo m1 và
m3 để sau va chạm<tuyệt đối đàn hồi> quả cầu 3 có vận tốc lớn nhất.