Đáp án HSG Vật lí lớp 10 trại hè Hùng Vương 2015 - Học Toàn Tập

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (316.3 KB, 6 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

HƯỚNG DẪN CHẤM - ĐỀ VẬT LÝ 10 - HỘI TRẠI HÙNG VƯƠNG 2015 
Học sinh có cách làm khác đúng vẫn cho điểm tối đa

CÂU NỘI DUNG ĐIỂM

Câu 1 
(4 điểm)

a. (2 điểm) Dây chưa đứt, hệ số ma sát giữa ván và sàn, vật và ván bằng 
nhau 0,1

Lực tác dụng lên tấm gỗ: / / /
, , , , ms, ms

F P N Q Fr r r r r Fr

Phương trình ĐLH: / / /

ms ms

Fr Pr Nr  Q Fr r Fr Mar 0,5

chiếu lên 2 trục tọa độ:

Ox: /

cos

F   mgN Ma (1)
Oy: N/ = (M + m)g - Fsin (2)

0,5
từ (1) và (2): a = Fcos [(M 2 )m g Fsin ] 1

M

    

 m/s2 0,5

thời gian m trượt trên M: t = 2l 10 3,16s

a   0,5

b. (2 điểm)

Bỏ qua ma sát, tại thời điểm m ở chính giữa khối gỗ thì cắt dây

* Trước khi cắt dây: thời gian từ lúc tấm gỗ bắt đầu chuyển động đến khi
m ở chính giữa tấm gỗ:

- Gia tốc của tấm gỗ khi khơng có ma sát với mặt ngang:
a = Fcos mg 2

M

  

m/s2

Thời gian từ lúc tấm gỗ bắt đầu chuyển động đến khi m ở chính giữa tấm

gỗ:

t1 = 2, 5
l

a  = 1,58 (s)

vận tốc của M khi đó: v = at1 = 2.1,58 = 3,16 (m/s)

0,5

* Sau khi cắt dây: xét chuyển động của m trong HQC gắn với tấm gỗ, m
có tốc độ v0 = 3,16 m/s.

Lực tác dụng lên m: P N Fr r r, , ms,Frq 0,5
Phương trình động lực học cho m, chiếu lên trục tọa độ:

ma - mg = ma0  a0 = a - g = 1 (m/s2) 0,5
thời gian m trượt trên m sau khi cắt dây:

2
l 

v0t2 +
2
0 2
2

a t 

0,5 2
2

t + 3,16t2 - 2,5 = 0
tính được t2 = 0,71 (s)

Vậy tổng thời gian m trượt trên M là t = t1 + t2 = 2,29 (s)

0,5

Fr
Qr

ms
Fr

ms

Fr /

Pr

Nr
y

x

O

qt
Fr

ms
Fr
Pr
Nr

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 
Câu 2

(4 điểm)

a. (1,5 điểm) Khi 2 vật cùng trượt xuống, vành trịn đứng n
Vành có: Pr/ Q Nr r1Nr20

Theo phương thẳng đứng:

Q - Mg - 2N1sin = 0  Q = Mg + 2N1sin (1)
Hạt cườm có:

.sin N mv

mg

R



  (2)

0,5

ĐLBT CN, mốc thế năng tại tâm vành tròn:
1 2 (1 sin )

2mV mgR 



(3)

0,5
Từ (2) và (3) ta được: N (3sin



2)mg (4)

Mặt khác

N

1



N

2



N

Thay (4) vào (1): Q = Mg + 2mgsin (3sin



2)

0,5

b. (2,5 điểm) Khơng có ma sát nên khi hạt cườm trượt xuống thì vành cũng
chuyển động trên mặt ngang.

Gọi V là vận tốc của vành đối với đất, v0 là vận tốc của hạt cườm đối với vành
tại vị trí .

ĐLBT ĐL : MVr+m(Vrvr0) = 0

theo phương ngang: MV + m(V - v0sin) 0sin
m

V v

M m 

 

 (5)

ĐLBTCN mốc thế năng tại tâm vành
2

0
2

2 2

0
0

0
2 2

0 0

( )

(1 sin )

2 2

os(90 ) (1 sin )

2 2 2

( ) 2 sin 2 (1 sin ) (6)

m V v
MV

mgR
mv

MV mV

mVv c mgR

M m V mv mVv mgR



 



  

      

     

r r

Thay (5) vào (6), rút gọn: v0 = 2gR(1 - sin) 2
cos

M m

M m 



 (7)

0,5

Khi áp lực của hạt cườm lên vành bằng 0 thì gia tốc của khối tâm vành bằng
không, hệ qui chiếu gắn với khối tâm của vành là hệ qui chiếu qn tính. Do đó
ta viết được

vật m: mgsin=
2
0

mv

R (8), thay (7) vào (8) suy ra

2
sin 2(1 sin )

cos

M m

 





 



0,5

quy đồng mẫu số và rút gọn: msin3-3(M + m)sin + 2(M +m) = 0 
thay m = M ta có: sin3-6sin + 4 = 0 tính đươc  = 49,810

0,5



Pr
Qr

Nr N2

r N

Pr

Pr
Nr

vr

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

CÂU NỘI DUNG ĐIỂM

Câu 3 
(4 điểm)

a. (1,75 điểm) 
Quá trình 1-2:

2
2
V
p

=
1
1
V
p

 V2 =
1
2
1

p
p

V = 2V1

2
T =

1
1

2
2

V
.
p

V
.
p
.

T = 4T1 = 1200 K

0,75

Xét quá trình 2-3: PV2 2
 

3 3
PV
suy ra V3 = V2

1
2

2
3

(P ) 1,52V
P

 

Xét quá trình 3-1: 1 3 3

3 1 1

1 3 1

3, 04

V V

V

T T T

T T  V  = 912K

b. (2,25 điểm) 
Quá trình 1 - 2:

U12 = CV .(T2 - T1) = 4,5RT1
A12 = .

2
1

(p2 + p1).(V2 - V1) = 1,5.p1.V1 = 1,5.R.T1
Q12 = U12 + A12 = 6.R.T1

0,75

Quá trình 2 - 3:

A23 = -U23 = - CV.(T3 - T2) = 1,44.R.T1
Q23 = 0

0,25
Quá trình 3-1 có:

U31 = CV.(T1 - T3) = -3,06.R.T1
A31 = p1.(V1 - V3) = - 2,04RT1
Q31 = U31 + A31 = -5,1RT1
A = A12 + A23 + A31 = 0,9RT1

0,75

Nhiệt lượng khí nhận là:

Q = Q12 = 6.R.T1 0,25

Hiệu suất của chu trình:
H =

12
Q

= 1
1
0, 9

RT

RT tính được H  15%

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 
 Câu 4

(4điểm)

ý 1 (1,5 điểm)

- Gọi vận tốc khối tâm của vành ( vận tốc chuyển động tịnh tiến) trước va
chạm là v0.

+ Vì vành lăn khơng trượt nên vận tốc góc của chuyển động quay quanh
tâm lúc này là:

R
v0

0 

 (1)

+ Do R<<H. Theo định luật bảo toàn cơ năng:

2
2

2
0
2
2

0
2

0 I mv mR 
mv

mgH    

Hay mgH mv02v0  gH (2)

0,5

1,0

ý 2(2,5 điểm)

a. (1,5 điểm) - Ngay sau va chạm đàn hồi, vận tốc khối tâm đổi ngược 
hướng, độ lớn vận tốc không đổi và do bỏ qua tác dụng của trọng lực trong
quá trình va chạm, thành nhẵn nên chuyển động quay không thay đổi.
+ Kể từ thời điểm này có sự trượt giữa vành và mặt nghiêng. Xét chuyển
động lúc này.

+ Phương trình chuyển động tịnh tiến:

)

cos

sin

(

cos

sin











g

a

mg

N

F

ma

F

mg

ms













0,5
+ Vành chuyển động chậm dần đều với gia tốc a. 0,25
+ Vận tốc khối tâm:

vv0 (gsingcos)t (3) 0,25
+ Phương trình chuyển động quay:

cos

ms
ms

F R g

F R I mR

mR R

 

  

       

0,5

b. (1 điểm)

+ Vành quay chậm dần đều với gia tốc góc  .
Vận tốc góc của vành: t

R

g 




  0  cos (4)

0,25

+ Vận tốc của chuyển động tịnh tiến bằng 0 khi:
)

cos

sin

(

1   

g
g

v
t

t




 0,25



ms
F

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

+ Vận tốc của chuyển động quay bằng 0 khi:








cos
cos

0
0

g
v
g

R
t

t   

0,25
+ Ta có t2 t1, nghĩa là đến thời gian vật lên đến cao nhất lần đầu kể từ

sau VC là t1

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 
Câu 5

(4điểm)

- Điện dung tụ: hệ tương đương với bộ tụ gồm
(C1 nt C2) // C3:

1 0

.( x)
C

d


  l l , C2 0 2 .x
d

  l , C3 02 .x
d
  l
C23 = 2 0

( 1)

lx
d

 



1 23

C C C ( )x

d 1

    

     

 

 

l
l

0,5đ

a) Tụ vẫn nối với nguồn: U không đổi

Khi tấm điện môi dịch chuyển chậm: FLucdien  FLucngoai

Lucngoai nguon C

A A  W => ALucdien Anguon WC

=> dALucdien dAnguondWC (1)

Lucdien dien

dA F .dx

0,5đ

2 0 2

nguon

1
dA U.dq U dC ( )U dx

d 1

  

  

 

2 0 2

1 1

dW U dC ( )U dx

2 2d 1

  

 

 

Thay vào (1) => 0 2
dien

F ( )U

2d 1

  



 

0,5đ

0,5đ
b) Tụ tách khỏi nguồn: Điện tích tụ khơng đổi => 20

Q
1
W

2 C



Anguon= 0

2 2

0 0

C 2 2 0

Q Q

1 1 1

dW dC ( )dx

2 C 2C d 1

 

    

 

0,5đ
0,5đ
Thay vào (1) ta được: 20

dien 2 0

1 1

F dx ( )dx

2C d 1
 

 

 

2 2

0 0

dien 2 0 0

Q C

1 1 1 1

F ( ) ( )U ( )

2C d 1 2 d 1 C

   

   

   

l l

2 0

dien 0

( 1) ( 1)x

1 1

F ( )U

2 d 1 ( 1) ( 1)x

      

 

   

        

l
l

0,5đ

C1

C2

C3

</div>

Đáp án HSG Vật lí lớp 10 trại hè Hùng Vương 2015 - Học Toàn Tập







<i>N</i>



<i>N</i>



<i>N</i>



)

cos

sin

(

cos

sin















<i>g</i>

<i>g</i>

<i>a</i>

<i>mg</i>

<i>N</i>

<i>F</i>

<i>ma</i>

<i>F</i>

<i>mg</i>



















C1

C2

C3

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về