Đề thi HSG Vật lí lớp 10 trại hè Hùng Vương 2013 - Học Toàn Tập

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

<b>SỞ GD&ĐT HỊA BÌNH </b>
<b>TRƯỜNG THPT CHUN </b>

<b>HOÀNG VĂN THỤ </b>

<b>ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ IX </b>
<b>MƠN: Vật lí LỚP: 10 </b>

<b>Ngày thi: 02 tháng 08 năm 2013 </b>

<i><b>Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) </b></i>
<i><b>Đề thi gồm: 02 trang. </b></i>

Họ và tên thí sinh………..…..SBD……….
<b>Bài 1: (5 Điểm) </b>

Trên mặt bàn nằm ngang có một khối trụ bán kính R giữ cố định, đáy
của trụ đặt trên mặt bàn. Một viên bi khối lượng m coi là chất điểm được
buộc vào đầu một sợi dây mảnh nhẹ khơng giãn, đầu cịn lại của sợi dây
gắn cố định vào một điểm trên thành trụ sao cho sợi dây quấn sát vào
thành trụ, viên bi tiếp xúc với khối trụ. Truyền cho viên bi vận tốc ban
đầu <i>V</i>uur₀ hợp với phương bán kính một góc  như hình vẽ 1. Bỏ qua ma
sát giữa bi và bàn, lực cản của khơng khí, cho biết bi và dây quấn quanh
trụ cùng thuộc mặt bàn.

1. Thành phần nào của vận tốc làm cho dây căng, thành phần nào của
vận tốc tách bi ra khỏi khối trụ? Cho biết độ lớn của các thành phần vận
tốc này thay đổi như thế nào ngay sau khi bi tách khỏi trụ?

2. Xác định phương chiều, độ lớn xung lượng của lực căng dây tác dụng lên bi ngay sau khi bi tách khỏi trụ.
3. Gọi l là chiều dài dây tách ra khỏi trụ ở thời điểm t. Ta chia đoạn dây l này thành n phần nhỏ bằng nhau

(n rất lớn), mỗi phần có chiều dài

<i>n</i>

 l l . Gọi <i>tn</i> là thời gian cần thiết để tách đoạn dây thứ n ra khỏi trụ.
Hãy tìm mối liên hệ giữa <i>tn</i> và l .

4. Hãy xác định chiều dài l của đoạn dây đã tách ra khỏi khối trụ ở thời điểm t cho rằng ở thời điểm đó dây
chưa bị tách ra hết và nếu n rất lớn thì <i>n</i> 1 <i>n</i>.

<b>Bài 2: (5 Điểm) </b>

Trên mặt sàn nhẵn nằm ngang có hai vật nhỏ A và B giống hệt nhau
khối lượng m nối với nhau bởi một lị xo nhẹ có độ cứng k, chiều
dài tự nhiên l0. Khi lò xo đang ở trạng thái tự nhiên các vật A và B

được truyền đồng thời vận tốc ban đầu <i>V</i>0 hướng dọc theo mặt sàn

ngược chiều dương đã chọn như hình vẽ 2. Cho biết va chạm của vật
B với tường là hồn tồn đàn hồi, q trình va chạm coi là tức thời.

1. Xác định chiều dài nhỏ nhất của lò xo sau va chạm theo l0; ; ;<i>m k V</i>0.

2. Xác định phương chiều, độ lớn xung lượng của lực do B tác dụng lên tường trong thời gian va chạm.
3. Viết phương trình chuyển động của mỗi vật sau khi kết thúc tất cả các quá trình va chạm. Chọn hệ trục tọa
độ như hình vẽ, gốc thời gian là thời điểm va chạm cuối xảy ra.

<b>ĐỀ CHÍNH THỨC</b>

B

HV2

0

<i>V</i>uur
A <i>V</i>uur₀

(+) O

O
R

0

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

<i><b>Bài 3: (4 Điểm) </b></i>

Thanh nặng đồng chất chiều dài <i>AB</i>2<i>a</i> tựa trên máng cong có
dạng bán trụ bán kính R tại điểm D của máng. Bỏ qua mọi ma sát,
khi thanh cân bằng, phương AB của thanh hợp với phương ngang
góc  như hình vẽ 3.

1. Tính .

2. Tìm điều kiện của a để thanh AB cân bằng được với góc  ở trên.
<b>Bài 4: (4 Điểm)</b>

Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử thực hiện q trình biến đổi
khí từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) được biểu diễn trong hệ tọa
độ POV bằng một đoạn thẳng như hình vẽ 4. Tính theo <i>p V</i>1; 1:

1. Cơng mà chất khí thực hiện trong q trình nhiệt độ khí giảm.
2. Cơng mà chất khí thực hiện trong q trình khí nhả nhiệt lượng
ra bên ngồi.

<b>Bài 5: (2 Điểm): </b>
Cho các dụng cụ sau:

- Một mẩu gỗ.

- Lực kế với độ chia nhỏ nhất là 0,01 N

- Mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng khơng đổi nhưng chưa biết giá trị của góc nghiêng.
- Dây chỉ.

1. Trình bày phương án thí nghiệm xác định hệ số ma sát trượt  giữa mẩu gỗ với mặt phẳng nghiêng nói
trên biết rằng độ dốc của mặt phẳng nghiêng không đủ lớn để cho mẩu gỗ tự trượt xuống.

2. Có một phương án thí nghiệm nào đó cho biểu thức tính  như sau: 1 2

2 2

1 2

4 ( )

<i>F</i> <i>F</i>

<i>P</i> <i>F</i> <i>F</i>

 

 
Với bảng số liệu dưới đây, hãy tính giá trị của  và sai số.

STT <i>F</i>₁ (N) <i>F</i>₂ (N) P (N)

Lần đo 1 3,41 1,03 4,60

Lần đo 2 3,50 1,07 4,61

Lần đo 3 3,30 1,01 4,59

Lần đo 4 3,20 0,94 4,58

Giám thị 01:...
Giám thị 02:...

<b>...Hết... </b>
<i><b>(Giám thị coi thi khơng giải thích gì thêm) </b></i>

A
B

O

R

HV3


D

HV4

1

<i>p</i>

O
P

1

0, 5<i>p</i>

1

<i>V</i> 3<i>V</i>₁

(1)

</div>

<!--links-->