SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỒNG THÁP
Trường THPT Phú Điền
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA VÒNG TRƯỜNG
MÔN VẬT LÝ
(Năm học 2013-2014)
Câu 1 (3đ). Trên một mặt phẳng nghiêng rất dài với
góc nghiêng
0
30=
α
có một tấm ván dài 4m khối
lượng M = 4kg trượt xuống dưới. Hệ số ma sát giữa
tấm ván và mặt phẳng nghiêng là
4,0
2
=
µ
. Trên tấm
ván có một vật khối lượng m = 1kg được đặt ở đầu A
của ván và hệ số ma sát giữa m và ván là
25,0
1
=
µ
.
Khi ván bắt đều trượt thì cung cấp cho vật m một vận
tốc
34
0
=v
m/s hướng theo phương từ trái sang phải như hình vẽ. Hãy tìm:

trượt được một góc
α
=45
0
. Biết khi m rời khỏi bám
cầu thì M chưa chạm đất.
b. Giả sử khi m bắt đầu rời khỏi bán cầu thì dây bị
đứt. Hãy xác định khoảng cách giữa 2 vị trí chạm đất
lần nhất của 2 vật? Lấy g =10m/s
2
.
Câu 4 (3đ): Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện
có suất điện động e = 6V và điện trở trong r = 1
Ω
.
Đèn Đ có ghi 3V - 3W. Tụ điện có điện dung C = 0,5
µ
F. Điện trở của AB là R = 7
Ω
. D là một con chạy trên
biến trở R, điện trở AD là R
x
với 0
≤
R
x

≤
7
Ω

h
R
M
m
z
A
Câu 5 (3đ): Một hộp hình khối lập phương cạnh a = 40cm đồng chất khối lượng 5kg, một
cạnh của hộp tựa vào tường nhẵn, một cạnh tựa trên sàn nhà, hệ số ma sát giữa sàn và khối
hộp là k = 0,54.
a. Xác định góc α để khối hộp cân bằng.
b. Xác định các lực tác dụng lên hình trụ khi góc α nhỏ nhất mà khối trụ còn cân bằng.
Lấy g = 10m/s
2
Câu 6 (3đ). Một vật sáng AB hình mũi tên đặt song song với một
màn E như hình 4. Khoảng cách giữa AB và E là L. Giữa AB và E có
một thấu kính hội tụ tiêu cự f. Tịnh tiến thấu kính dọc theo trục
chính AE người ta thấy có hai vị trí của thấu kính đều cho ảnh rõ nét
của AB trên màn.
a. Tìm điều kiện của L để bài toán thỏa mãn.
b. Biết khoảng cách giữa hai vị trí của thấu kính là a. Tìm tiêu cự f của thấu kính theo L và a.
(Áp dụng bằng số L = 90cm, a = 30cm)
c. Vẫn thấu kính và màn E như trên, thay AB bằng điểm sáng S đặt trên trục chính của thấu
kính và cách E một khoảng
Câu 7: (2đ) Cho các dụng cụ sau:
- Một điện trở mẫu R
0
đã biết giá trị.
- Một điện trở R
x
cần tìm giá trị.

= ma
1

N
1
= Pcosα
2
11
/16,7)cossin( smgga =+=⇒
αµα
với vật M:
21ms
'
1
aM'fNNP =++++
ms
f

(1)
Chiếu (1) lên ox, oy:
Ox: Psin
α
- f
ms
– f’
ms1
= Ma
2
với f’
ms1

= -7,03m/s
2
Thời gian vật ròi khỏi ván:
lattv =+
2
0
5,0.cos.
α

02652,3
2
=−−⇒ tt
=> t
≈
2(s)
b. Quãng đường ván đi được trên mặt phẳng nghiêng:

mtatatvs 252,0
2
1
2
1
2
2
2
2
'
0
≈=+=


3
2
1
6,0
4,0
2
1
2
1
=⇒=⇒
P
P
xSP
xSP
0,25 x 2
Pitông cân bằng:
21
P
S
mg
P =+
0,25
2
2
2
1
/2000;/1500 mNPmNP ==⇒
0,25
2b Gọi h là khoảng cách từ Pitông đến đáy bình
h

=⇒=
9504,0
1
0
''
1
0
11
'
1
'
1
0,25
xh
hx
x
h
x
s
mg
PP 5,0500
9501200
'
1
'
2
=⇒+
−
=⇔+=
0,25 x2

RT
m
lSP
2
).(
0
''
1
=
;
RT
m
lxSP
4
)].([
0
''
2
=−
0,25
Khi pittông cân bằng:
''
1
''
2
PP =

)]([42
00
lxS

ht
amTNP



=++
, khi m rời khỏi bán cầu
thì N= 0, chiếu lên phương hướng tâm ta có:
R
mv
P
2
cos =
α

α
cos
2
gRv =⇒
(2)
Từ (1) và (2) ta có:
=
−
−
=
423
)2(
π
M
m

Khoảng cách giữa 2 vị trí chạm đất lần nhất là : l = x – Rsinα = 0,124m
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
4a
3Ω
P
U
R
2
D
==
R
DB
= 7 – 2 = 5
Ω
R
AD
=
1,2Ω
RR
.RR
Dx
Dx
=
+
; R

25
⇒
q = CU
DB
=
(C).10
12
25
6-
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
4b b, Đèn sáng bình thường U
D
= 3V
⇒
U
AD
= 3V
Gọi x điện trở AD: R
AD
=
x3
3x
+
0,25
0,25

n
++
Với U
D
= 3V

⇒
x
2
– 2x – 24 = 0
⇒
R
x

= 6V
0,25x2
0,25
0,25
5a
Vẽ hình phân tích lực :
Theo định luật II:
0
21



=+++
ms
fNNP
Chiếu lên ox, oy ta có :

ms
≤

0
33
12
1
tan ≤⇒
+
≤⇒
αα
k

Vậy khối trụ cân bằng khi :
00
4533 ≤≤
α
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25x2
0,25
5b
Các lực tác dụng lên khối trụ :
Trọng lực P = mg =50N
Áp lực tại mặt sàn : N
2
= P = 50N

d d d a
2
± ∆
= ⇒ − =
(3)
- Xác định được
a∆ =
và rút ra được
1
L a
d
2
+
=
(4)
0,25 đ
- Áp dụng công thức thấu kính
1
N

ms
f

2
N

P

O
A

L
f
d
'd
L'dd
IO
MN
−+=
−+
=
0,25 đ
- Vì
L
f
không đổi, IO không đổi nên :
- MN
min
khi
d L
d Lf 30cm
f d
= ⇒ = =
0,25x2
- Như vậy để vùng sáng hiện trên màn E có kích thước nhỏ nhất thì điểm
sáng S phải cách thấu kính 30 cm.
- Lắp mạch điện như hình vẽ:
- Điều chỉnh con chạy C của biến trở đến khi điện kế chỉ ngay số không.
- Dùng thước đo chiều dài của hai đoạn biến trở l
AC
và l

CB
AC
x
==
0,25x2
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
E
S
S'
O
I
M
N
0
R
x
R
r,
ξ
C
B
A
G