Dap an chinh thuc mon Vat Ly-Ky thi HSG DBSCL 2008

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
ĐỒNG THÁP LẦN THỨ XV

-------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ
(Hướng dẫn chấm câu 1 gồm có 01 trang)
Câu 1: Thanh MN đồng chất, tiết diện đều chiều dài L được thả trượt không vận tốc đầu từ đỉnh
mặt phẳng nghiêng có chiều dài AC = 3,5 L, góc nghiêng α
(hình vẽ).
Trên đoạn đầu AB = 1,5 L của mặt phẳng nghiêng, ma sát không
đáng kể, trên đoạn BC có ma sát với hệ số ma sát k =
3
1
.
Cho tgα = k; L = 1 m; g = 10 m/s
2
.
Mô tả các giai đoạn của chuyển động và tìm vận tốc của thanh khi nó trượt hết mặt phẳng
nghiêng.
Giải: (3 điểm)
1. Mô tả chuyển động :
Chuyển động của thanh được chia làm 3 đoạn :
• Đoạn 1 : Từ khi N
≡
A đến khi M tới điểm B
Chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a
1
= gsinα (0,25 điểm)
• Đoạn 2 : Từ khi M
≡
B đến khi MN trượt qua B

Xét tại vò trí bất kỳ, thanh có phần chiều dài x trong đoạn BC
Lực ma sát tác dụng lên thanh:
xms
kNF
=
(0,25 điểm)
L
x
mgF
ms
.sin
α
=⇒
(0,25 điểm)
Độ lớn công của lực ma sát :
ms
A
dxFdA
msms
.
=
L
L
ms
x
L
mgdx
L
x
mgA

0
2
0
2
sin
sin
∫
==⇒
α
α
(0,5 điểm)
2
sin
α
mgL
A
ms
=⇒
(0,25 điểm)
* Đoạn 3 : Từ khi thanh rời B đến khi M
≡
C
Với
α
tgk
=
và
α
cosgmN
xx

=
(0,25 điểm)
αα
α
α
α
sincos
cos
sin
cos
'
mgmgkmgF
ms
===
(0,25 điểm)
⇒
Thanh chuyển động thẳng đều với vận tốc là vận tốc cuối của đoạn 2(0,25 điểm)
2. Vận tốc của thanh khi trượt hết mặt phẳng nghiêng:
p dụng đònh luật BTNL cho thanh khi đầu N ở A và B:
ms
ALmgmvLmg
++=
αα
sin2.
2
1
sin5,3.
2
(0,25 điểm)
α

sin2gLv
=⇒
(0,25 điểm)
Thay số , ta tính đïc
smv /16,3
≈
(0,25 điểm)
Hết
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
ĐỒNG THÁP LẦN THỨ XV
α
α

-------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ
(Hướng dẫn chấm câu 2 gồm có 01 trang)
Câu 2: Đồ thò trên hình biểu diễn một chu trình
thuận nghòch được thực
hiện bởi một lượng khí
lí tưởng trong một động
cơ nhiệt. Quá trình 3-1
là quá trình nén đoạn
nhiệt. Tính hiệu suất
động cơ nhiệt theo các
nhiệt độ T
1
, T
2
, T
3

và hệ
số
v
p
c
c
=
γ
Giải: (3 điểm)
Quá trình 1-2: đẳng áp
)(
1212
TTc
m
Q
p
−=
µ
……………………………………………………………..(0,5 điểm)
Do T
2
>T
1
(các đường đẳng nhiệt đi qua các điểm 1, 2 ) nên Q
12
>0: nhiệt lượng mà hệ nhận được.
Công trong quá trình 1-2:
0)()(
121212
>−=−=

TTR
m
VVpA
µ
: hệ sinh công .....................................................(0,5 điểm)
Quá trình 2-3: đẳng tích
0
=∆
V
nên A
23
=0
)(
2323
TTc
m
UQ
v
−=∆=
µ
…………………………………………………………………………………………………….………….(0,5 điểm)
Do T
3
<T
2
nên Q
23
<0: hệ truyền nhiệt
Quá trình 3-1:
0

=∆
Q
)(
3131
TTc
m
UA
v
−−=∆−=
µ
……………………………………………………………………………………………………..……… (0,5
điểm)
Do T
1
>T
3
(đường đoạn nhiệt bao giờ cũng dốc hơn đường đẳng nhiệt) nên A
31
< 0:
hệ nhận công
Ta có:
Q
A
H
=
(1)
Mà A = A
12
+ A
23

+ A
31
=






−−++−
)(0)(
3112
TTc
m
TTR
m
v
µµ
(2)..................................(0,5điểm)
Và Q = Q
12
(nhiệt lượng hệ nhận)
Chú ý :
v
p
c
c
=
γ
(3)

Thế (2), (3) vào (1) suy ra:
)(
1
12
32
TT
TT
H
−
−
−=
γ
…………………………………………………………………………..….(0,5 điểm)
Hết
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
ĐỒNG THÁP LẦN THỨ XV

-------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ
(Hướng dẫn chấm câu 3 gồm có 01 trang)
Câu 3: Khi mở cả hai khóa K
1
,K
2
của mạch điện như hình vẽ, công
suất tỏa nhiệt của mạch là P
0
. Khi chỉ đóng khóa K
1
, công suất tỏa

nhiệt là P
1
, còn khi chỉ đóng K
2
công suất tỏa nhiệt là P
2
. Hỏi công
suất tỏa nhiệt của cả đoạn mạch là bao nhiêu nếu đóng cả hai khóa?
Giải: (3 điểm)
Khi mở cả hai khóa: P
0
=
321
2
RRR
U
++
(1) (0,25 điểm)
Khi chỉ đóng K
1
: P
1
=
3
2
R
U
(2) (0,25 điểm)
Khi chỉ đóng K
2

: P
2
=
1
2
R
U
(3) (0,25 điểm)
Khi đóng cả hai khóa:
P=
1
2
R
U
+
2
2
R
U
+
3
2
R
U
(4) (0,25 điểm)
Từ (1) ta có
0
1
P
=

2
1
U
R
+
2
2
U
R
+
2
3
U
R
=
2
1
P
+
1
1
P
+
2
2
U
R
(0,5 điểm)
2
2

U
R
=
0
1
P
-
1
1
P
-
2
1
P

⇒
2
2
U
R
=
102021
210
PPPPPP
PPP
−−
(5) (0,5 điểm)
Thay (2), (3), (5) vào (4) ta được: P = P
1
+ P

2
+
102021
210
PPPPPP
PPP
−−
(1,0 điểm)
Hết
U
K
2
K
1
R
1
R
2
R
3
o o