HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ KHỐI 10
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI NĂM 2015
ĐỀ THI ĐÈ XUẤT Thời gian làm bài 180 phút
(Đề này có .02 trang, gồm.05 câu)
Câu 1: Động học chất điểm
Hai thanh kim loại có chiều dài OA = l
1
; OB = l
2
, liên kết với nhau bằng một khớp
nối O, được đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang. Người ta kéo hai đầu A, B của thanh
theo cùng phương AB về hai phía ngược chiều nhau với vận tốc không đổi là
21
, vv
.
Tìm gia tốc của khớp nối O lúc hai thanh vuông góc?
Câu 2 : Động lực học- các định luật bảo toàn
Buộc vào hai đầu một sợi dây dài 2l hai quả cầu nhỏ A và B giống nhau có cùng khối
lượng m, ở chính giữa sợi dây gắn một quả cầu nhỏ khác khối lượng M. Đặt ba quả
cầu đứng yên trên mặt bàn nằm ngang nhẵn, dây được kéo căng.(Hình vẽ 1)
Truyền tức thời cho vật M một vận tốc
0
V
theo phương vuông góc với dây. Tính
lực căng của dây khi hai quả cầu A và B ngay trước khi đập vào nhau.

Câu 3. Nhiệt
Trong một xilanh cách nhiệt khá dài nằm ngang có nhốt 1 mol khí lí tưởng đơn
nguyên tử có khối lượng m nhờ hai pittông cách nhiệt có khối lượng bằng nhau và
bằng M có thể chuyển động không ma sát trong xilanh (Hình 4). Lúc đầu hai pittông

2
.
1. Khi hệ thống đã cân bằng, tính góc α.
2. Cân bằng là bền hay không bền. Xét hai trường hợp:
a) P
1
= P
2
. b) P
2
= 3P
1
.
Câu 5: Thực nghiệm
Xác định hệ số ma sát nhớt
Cho các dụng cụ: Một ống hình trụ (kích thước và chiều cao đủ lớn), can lớn đựng
đầy dầu nhớt, các viên bi xe đạp nhỏ, thước kẹp (Panme), thước dài, đồng hồ bấm giây, các vòng
dây đàn hồi. Biết khối lượng riêng thép là
ρ
và dầu nhớt là
0
ρ
, gia tốc rơi tự do g. Lực cản lên bi
được tính bởi biểu thức
f
C
= 6π
µ
Rv trong đó:
µ

Ta có + với a
1
và a
2
là các thành phần gia tốc dọc theo các
thanh OA và OB.
: Không đổi trong mọi HQC quán tính nên ta xét chuyển động của cơ
hệ trong HQC chuyển động với vận tốc v
2
sang trái. Trong hệ này đầu B
của thanh OB đứng yên còn đầu A của thành OA chuyển động sang phải
với vận tốc + (độ lớn v
A
= v
1
+v
2
), đồng thời điểm O vạch theo
quỹ đạo tròn tâm B, bán kính l
2
và ta vẫn có: +
TẠi thời điểm mà hai thanh vuông góc với nhau thì véc tơ vận tốc của
khớp nối O nằm dọc theo OA, Vì OA là thanh cứng nên nên hình chiếu
vận tốc của đầu A phải bằng độ lớn v, nghĩa là :
v = v
A
cosα = (v
1
+ v
2

điểm
Câu 2:
Hệ kín động lượng bảo toàn
0 1 2
MV mv mv M v= + +
uur ur ur r
→
0 1 2
1 2
0
y y M
x x
MV mv mv Mv
mv mv
= + +
= +
Ta luôn có:
1 2 1 2
;
y y x x
v v v v
= = −
Khi hai quả cầu sắp đập vào nhau:

1 2y y M y
v v v v
= = =
→
0
2

+
Gia tốc của quả cầu M:
2T
a
M
=
Trong hệ quy chiếu gắn với M hai quả cầu m chuyển động tròn áp dụng
định luật 2 Niutơn, chiếu xuống phương Oy:
2
x
q
v
T F m
l
+ =

2
0
2
(2 )
mMV
T
T m
M l m M
→ + =
+

Lực căng của dây khi đó:
2 2
0

v
T
ur
T
ur
T
ur
1y
v
1x
v
T
ur
2 y
v
2x
v
O
x
y
đẩy F
1
ngược chiều v
1
nên pittông (1) chuyển động chậm dần đều.
- Đối với pittông (2): tương tự, lực đẩy F
2
cùng chiều v
2
nên pittông (2)

M3v
o
+Mv
o
=(2M+m)v→ v=4Mv
o
/(2M+m).
- Động năng của hệ lúc đầu: W
đ1
=
22
2
2
1
5)(
2
1
o
MvvvM
=+
.
- Động năng của hệ lúc ở t
o
là: W
đ2
=
2
)2(
2
1

.
- Vì ∆U=∆W nên
mM
mMMv
R
TT
o
o
+
+
+=
2
)52(
3
2
2
max
(do n=1)
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
M
M
m

U
α α
↔ =− −
- Đạo hàm U theo α ta có:
1 2
sin 3 os
2
dU l
P P c
d
α α
α
 
= −
 
2
1 2
2
os 3 sin
2
d U l
Pc P
d
α α
α
 
= +
 
- Khi thanh cân bằng thì
2

nên cân
bằng bền.
- Khi P
2
=3P
1
, thay vào (*) ta được:
tan 3 3 79
o
α α
= → =
2
2
79
0
o
d U
d
α
α
=
→ >
nên cân
bằng bền.
0,5
0,5
0,5
1,0
1,0


π
− −
=
(*)
+Nếu dùng phép tính chi tiết ta có kết quả rõ ràng hơn:
m
dt
dv
= Vg(ρ - ρ
o
) - 6π
1y
v
Rv.
⇔
0
0 0
( ( ) 6 Rv)
1
.
( ) 6 Rv 6 R ( ) 6 Rv
d Vg
dv dt dt
Vg m Vg m
ρ ρ πµ
ρ ρ πµ πµ ρ ρ πµ
− −
= ⇒ =
− − − −
⇔ v =

I
J
α
+Khi t đủ lớn thì e
-
α
t
→ 0 ⇒ v =
2
0 0
( ) ( )
2
6 9
Vg R g
R
ρ ρ ρ ρ
πµ µ
− −
=
⇔
µ
=
2
0 0
( ) ( )
2
6 9
Vg R g
Rv v
ρ ρ ρ ρ

4. Đánh giá sai số và nhận xét.
+Sau mỗi lần thay đổi l, t ta lại tìm được một giá trị
1y
v
.
+Tính
µ
và sai số ∆
1y
v
.
+Kết luận hệ số ma sát nhớt là :
1y
v
=
µ
+ ∆
1y
v
.
+Sai số do : Đo kích thước bi và xác định vị trí vạch số 1 chưa chính xác, bấm đồng
hồ đo thời gian không kịp thời
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5