Trang 1

Sở gd&đt vĩnh phúc

Đề CHíNH THứC
Kì THI CHọN HSG LớP 12 THPT NĂM HọC 2009-2010
Đề THI MÔN VậT Lý
(Dành cho học sinh THPT)
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề

Câu 1 (2,5 điểm): Trên mặt phẳng ngang có một bán cầu khối l-ợng m. Từ điểm cao
nhất của bán cầu có một vật nhỏ khối l-ợng m tr-ợt không vận tốc đầu xuống. Ma sát
giữa vật nhỏ và bán cầu có thể bỏ qua. Gọi là góc giữa ph-ơng
thẳng đứng và bán kính véc tơ nối tâm bán cầu với vật (hình 1).
1) Bán cầu đ-ợc giữ đứng yên.
a) Xác định vận tốc của vật, áp lực của vật lên mặt bán cầu khi vật
ch-a rời bán cầu, từ đó tìm góc =
m
khi vật bắt đầu rời khỏi bán
cầu.
b) Khi <
m
, hãy tìm áp lực của bán cầu lên mặt phẳng ngang khi đó.
2) Bán cầu có thể tr-ợt trên mặt phẳng ngang với hệ số ma sát tr-ợt bằng hệ số ma sát
nghỉ cực đại là . Tìm biết rằng khi =30
0
thì bán cầu bắt đầu tr-ợt trên mặt phẳng
ngang.
3) Giả sử bỏ qua ma sát giữa bán cầu và mặt phẳng ngang.
Tìm khi vật bắt đầu rời khỏi bán cầu.

3
và R
4
.
c) Ban đầu các tụ ch-a đ-ợc tích điện. Tính điện tích trên mỗi bản tụ nối với điểm N.
Câu 3 (2 điểm): Một lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên
125
o
l cm
đ-ợc treo thẳng đứng,
đầu trên đ-ợc giữ cố định, đầu d-ới đ-ợc gắn một quả cầu nhỏ khối l-ợng m. Chọn trục
Ox thẳng đứng, chiều d-ơng h-ớng xuống, gốc O ở VTCB của quả cầu. Quả cầu dao
động điều hòa theo ph-ơng trình
2
10cos( )
3
x t cm
. Trong quá trình dao động của vật,
A
B
M
N
C
1

C
2

C
3

động và chiều dài của lò xo tại thời điểm ban đầu. Cho g
2
(m/s
2
).
Câu 4 (2 điểm): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa, chiều dài tự
nhiên của lò xo là
60
o
l cm
. Khối l-ợng vật nặng là m=200g. Cho g=10m/s
2
. Chọn chiều
d-ơng h-ớng xuống, gốc O trùng VTCB. Tại thời điểm t=0 lò xo có chiều dài
59l cm
,
vận tốc của vật bằng 0 và độ lớn lực đàn hồi bằng 1N.
a) Viết ph-ơng trình dao động của vật.
b) Giả sử có thể đặt thêm một vật nhỏ m lên trên vật m khi vật m đến vị trí thấp nhất
trong dao động nói trên. Hãy xác định m để hai vật không dời nhau trong quá trình dao
động sau đó.
Câu 5 (1,5 điểm): Trong thí nghiệm giao thoa sóng n-ớc, hai viên bi nhỏ S
1
, S
2
gắn ở
cần rung cách nhau 2cm và chạm nhẹ vào mặt n-ớc. Khi cần rung dao động theo
ph-ơng thẳng đứng với tần số f=100Hz thì tạo ra sóng truyền trên mặt n-ớc với vận tốc
v=60cm/s. Một điểm M nằm trong miền giao thoa và cách S
1