Đề thi olympic vật lý lớp 10 2016 2017 trường THPT chuyên nguyễn văn ninh phú yên file word có lời giải chi tiết

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

THPT CHUYÊN NGUYỄN VĂN NINH – PHÚ YÊN

Câu 1: (5 điểm)
Một vật được thả rơi tự do từ điểm A (với AB = 20cm) lên một mặt phẳng
nghiêng được đặt nghiêng góc 30 0 so với mặt phẳng nằm ngang. Sau va
chạm đàn hồi với mặt phẳng nghiêng, vật nẩy lên và rơi xuống chạm mặt
phẳng nghiêng tại điểm C. Tính chiều dài đoạn thẳng BC? Lấy
g  10m / s 2 .

Câu 2: (5 điểm)
Hai xe (1) và (2) cùng xuất phát từ hai đỉnh A và B của tam giác đều
ABC cạnh a = 50m. Hai xe xuất phát cùng lúc và hướng về phía C với
vận tốc không đổi lần lượt là v1  2m / s và v 2  4m / s . Tính từ thời
điểm khoảng cách giữa hai xe ngắn nhất, sau bao lâu thì xe thứ nhất đến
điểm C?

Câu 3: (5 điểm)
Một vòng tròn bán kính R lăn không trượt với vận tốc v trên mặt phẳng ngang đến va chạm hoàn
toàn không đàn hồi với một cái bậc có độ cao h < R. Hỏi ngay sau khi nhảy lên bậc vòng tròn có vận
tốc bao nhiêu? Định giá trị nhỏ nhất của v để vòng tròn có thể nhảy lên bậc?
Câu 4: (5 điểm)
Một thanh đồng chất AB, đầu A được giữ bằng một bản lề. Đầu B được thả vào trong dầu hoả. Ở
trạng thái cân bằng, đầu B không chạm đáy mà lơ lửng trong dầu, một nửa thanh chìm trong dầu. Làm
lại thí nghiệm như trên trong một chất lỏng khác thì ¾ chiều dài thanh ngập trong chất lỏng khi thanh
cân bằng. Tìm tỉ số khối lượng riêng của dầu  D1  và khối lượng riêng của chất lỏng  D 2  ?
Câu 5: (5 điểm)
Hai vật m1  100gam và m2  200gam được nối với nhau
bằng một thanh cứng và rất nhẹ. Đặt hệ lên mặt phẳng nằm
ngang sao cho m2 ở phía dưới và tiếp xúc phẳng với mặt đất.

Thanh nối hai vật có chiều dài  50 cm . Lấy g  10m / s 2 .
Khi hệ đang cân bằng thì một vật m = 300 gam bay theo phương
ngang với vận tốc v 0 đến va chạm trực diện đàn hồi với vật m1 .
Định điều kiện về v 0 để vật nặng m2 không nhấc lên khỏi mặt đất ngay sau va chạm giữa vật m1 và
vật m?
Câu 6: (5 điểm)

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

1


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

Có 10 gam khí Heli chứa trong xilanh đậy kín bởi một pittông biến đổi trạng thái rất chậm từ (1)
sang (2) như đồ thị. Biết V1  30 lít và p1  5atm ; V2  10 lít và p2  15atm . Tìm nhiệt độ cao nhất mà
khối khí đạt được trong quá trình biến đổi?

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

2


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1: Phân tích chuyển động rơi tự do từ A đến B thành 2 thành phần:
+ Chuyển động nhanh dần đều theo phương Oy với gia tốc
a y  g cos 300  5 3  m / s 2 

+ Chuyển động nhanh dần đều theo phương Ox với gia tốc
a x  g sin 300  5  m / s 2 

+ Gọi v là vận tốc khi chạm vào điểm B, khi đó:
v  2gh  2m / s

+ Phân tích v thành 2 thành phần:

Vx  vsin 300  1m / s
Vy  v cos 300  3 m / s

+ Sau va chạm trực diện đàn hồi với mặt phẳng nằm ngang, thành phần Vy đổi hướng còn Vx vẫn giữ
nguyên không đổi.
+ Thời gian chuyển động từ B đến C gấp đôi thời gian chuyển động từ B đến M
vy
3
3
t  2.  2.

s 
g
10
5
1
3 1
3
 .5.  0, 6464  m 
+ Thời gian chuyển động từ B đến C là: BC  v x .t  a x .t 2  1.
2
5 2 25

Câu 2:
+ Sau thời gian chuyển động t, xe (1) đến M và xe (2) đến N.
+ CM  AC  s1  50  2t  m 

+ CN  BC  s 2  50  4t  m 
+ Khoảng cách giữa hai xe lúc đó:
MN 2  CM 2  CN 2  2.CM.CN.cos 600 
  50  2t    50  4t   2.  50  2t  50  4t  .0,5
2

2

625 
625 
2


 2500  300t  12t 2  12  t 2  25t 
  12  t  12,5  
3 
12 


+ Khoảng cách hai xe nhỏ nhất khi t = 12,5s
+ Đến khi xe thứ nhất đến giao điểm C thì xe đã chuyển động hết 25(s). Do đó, thời gian xe chuyển
động từ lúc khoảng cách hai xe ngắn nhất đến khi xe thứ nhất đến C là 12,5(s)

Câu 3:
+ Sau va chạm mềm với bậc thềm, thành phần vận tốc v1 bị
triệt tiêu, chỉ còn lại thành phần v 2 với v2  v.sin  , với  là

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

3


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

góc tạo bởi phương ngang với đoạn thẳng nối tâm vành và bậc thềm.
R h
Do đó v2  v.
(1)
R
+ Xét chuyển động của vành từ ngay sau va chạm với bậc thềm đến khi vành lên thềm. Theo định luật
1
1
bảo toàn cơ năng: mg.R  mv22  mg  R  h   mV 2
(2)
2
2
với V là vận tốc của vành lên thềm.
+ Thế (1) và (2) và để ý rằng V  0 ta được kết quả: v 
Câu 4: Gọi

2gh
h
1
R

là chiều dài của thanh

+ Xét trường hợp thanh cân bằng trong dầu. Chọn trục quay đi qua đầu A của thanh.
Vì thanh cân bằng nên theo quy tắc momen lực:
MP  MFA  P.AG  FA .AM (M là tâm nổi của thanh)
3
 P.  D1.V1. ( V1 là thể tích của nửa thanh AB ngập trong chất lỏng)
2
4
(1)
 P  D1.V1.1,5

+ Xét trường hợp thanh cân bằng trong chất lỏng có khối lượng riêng D2 .
5
5
Tương tự: M P  M FA  P.  FA '.AM '  P.  D 2 .V2 .  P.D 2 .V2 .
2
2
8
4
( V2 là thể tích phần ngập trong chất lỏng của AB, với V2  1,5V1 )

(2)

5
5
+ Từ (1) và (2) ta có: D1.V1.1,5  D 2 .V1.  D1.V1.1,5  D 2 .1,5V1.
4
4
3
 D2  0,8D1  0,8.800  640kg / m

Câu 5:
Gọi V là vận tốc của m1 ngay sau va chạm đàn hồi với vật m.
+ Ta có: V 

2mv 0
 1,5.v 0
m  m1

(1)

+ Xét khối m1 ngay sau tương tác:
P1  T1.m1.

V2

+ Xét khối m2 : P2  N  T2  0

(2)
(3)

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

4


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

+ Từ (1) và (2): P1  P2  N  m1.

V2

 N  P1  P2  m1.

V2

Câu 6:
Phương trình miêu tả sự thay đổi của áp suất p theo thể tích V là: p  a.V  b

d 

Vì đường thẳng (d) đi qua điểm (30 lít, 5 atm) và (10 lít, 10 atm) nên:
(1)
5  30.a  b
(2)
15  10.a  b
+ Từ (1) và (2): 20.a  10  a  0,5 (lít/atm)
+ Từ (1): b  20  atm 
Do đó, phương trình của đường thẳng (d) là:
p  0,5V  20  atm  với V(lít)
(3)
+ Theo phương trình Mendeleep – Clapeyron:
p
(4)
p.V  RT  T 
V
R
+ Thế (3) vào (4) ta được:
1
39

T
0,5V 2  20V    0,5V 2  20V   K 

R
8
39  39
Tmax  .
 .200  975K
8 4a
8

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

5