Đề thi (đề xuất) trại hè hùng vương lần thứ XII năm 2016 môn vật lý 10 trường chuyên THÁI NGUYÊN - Pdf 38

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG
LẦN THỨ XII

ĐỀ THI MÔN VẬT LÍ
LỚP 10

TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI NGUYÊN
TỈNH THÁI NGUYÊN

Đề thi gồm 2 trang; 5 câu

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

Câu 1 (4 điểm)
Con khỉ có khối lượng m bám vào một sợi dây vắt qua một
ròng rọc cố định, đầu kia của sợi dây buộc vào một vật có
khối lượng M, vật M được đặt trên mặt bàn nằm ngang nhám,
hệ số ma sát trượt giữa vật M và mặt bàn là µ . Xác định gia
tốc của vật M và của con khỉ trong các trường hợp sau đây và
biện luận kết quả thu được. Biết dây không trượt trên ròng rọc
a) Con khỉ bám chặt vào sợi dây.
b) Con khỉ leo lên với vận tốc không đổi so với dây.
c) Con khỉ leo lên với gia tốc a0 không đổi so với dây.
Câu 2 (5 điểm)
Một quả cầu đặc có bán kính R, khối lượng m, tựa
lên hai khối hộp có độ cao bằng nhau, một khối cố
định, còn một khối di động. Bỏ qua ma sát giữa quả cầu
và khối hộp, và giữa khối hộp với mặt sàn. Biết rằng
ban đầu 2 khối hộp ở rất gần nhau.
1) Kéo cho khối hộp chuyển động thẳng đều sang phải với vận tốc không đổi v. Hãy xác
định áp lực của quả cầu lên khối hộp cố định khi khoảng cách giữa hai điểm tiếp xúc A và

có thể bỏ qua. Tại thời điểm ban đầu một vật nặng bằng thanh, có
kích thước nhỏ không đáng kể so với thanh, trượt trên bề mặt với
vận tốc v0 = 6 m/s tới đập vào chính giữa thanh với góc α = 300 .
Va chạm là tuyệt đối đàn hồi.
a) Tính tốc độ góc của thanh ngay sau va chạm.
b) Thanh quay được bao nhiêu vòng thì dừng lại.
Câu 5 (2 điểm)
Có một cốc thí nghiệm hình trụ, bằng thủy tinh. Bề dày của thành
cốc và đáy cốc là không đáng kể so với kích thước của nó. Trên
thành cốc có các vạch chia độ để đo thể tích chất lỏng trong cốc.
Có một chậu đựng nước sạch, biết khối lượng riêng của nước là
Dn. Có một chậu đựng chất lỏng là một loại dầu thực vật chưa
biết khối lượng riêng
Hãy trình bày phương án thí nghiệm xác định khối lượng m của cốc, khối lượng riêng
Dd của loại dầu thực vật này
.....................HẾT....................

Người ra đề
CAO VĂN TRUNG – ĐT: 0985 076 960

2

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG
LẦN THỨ XII

HƯỚNG DẪN CHẤM THI
MÔN VẬT LÍ
LỚP 10

Giải hệ ta được: a =

( m − µM ) g

0,5

m+M

Biện luận:
+ Nếu m > µM thì chiều chuyển động ban đầu là đúng
+ Nếu m ≤ µM thì hệ không chuyển động được ( đứng yên )
1b
1,5đ

0,5

Xét trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất thì hệ lực tác dụng vào vật và
con khỉ không bị thay đổi.
Giả sử chiều chuyển động của khỉ và vật vẫn như ý a. Ta có phương
trình động lực học cho các vật như sau:
mg − T = m ( a2 − a12 )
trong đó: a2 là gia tốc của dây so với đất, cũng 0,5

T
−
F
=
Ma

ms

chính là gia tốc của M so với đất, a0 là gia tốc của khỉ so với dây.
Giải hệ trên ta tìm được: a2 =

m ( g + a0 ) − µMg
M +m

+ m ( g + a0 ) > µMg : Khối gỗ trượt sang phải

+ m ( g + a0 ) ≤ µMg : Khối gỗ đứng yên
mg − M ( a0 + µg )
Gia tốc của con khỉ là: a1 = a2 − a0 =
M +m
+ mg > M ( a0 + µg ) : Con khỉ bị tụt xuống so với đất
+ mg ≤ M ( a0 + µg ) : Con khỉ leo được lên so với đất

0,25
0,25
0,25

0,25

Câu 2
(5 điểm)
1
2đ

Tâm O của quả cầu chuyển động quay tròn quanh điểm A cố định, nên
r
vO ⊥ AO
r

− NA =
(2)
R
2
m
v2 
Giải hệ (1) (2) ta thu được: N A =  g 2 − ÷
2
R

0,5

2.a)
1đ

Xét hệ thống khi OA hợp với phương ngang góc α bất kì như hình vẽ.
Tâm quả cầu đang có vận tốc là vO ( vO được phân tích thành hai
thành phần vOx và vOy ). Khối hộp di động đang có vận tốc là v.
Viết pt động lực học cho chuyển động của khối hộp di động
QB .cos α = ma ⇔ N B .cos α = ma (a)
( a là gia tốc của khối hộp di động)
Phương trình động lực học của quả cầu sau khi chiếu lên trục Ox:

( N A − N B ) .cos α = m.ax/

(b)

0,25

( ax/ là gia tốc của quả cầu theo phương Ox)

v2
v =v +v =
(1)
4sin 2 α
Áp dụng ĐL bảo toàn cơ năng cho hệ ta được:
1
1
mgR ( 1 − sin α ) = mv 2 + mvO2 (2)
2
2
2 gR ( 1 − sin α )
vO2 =
(*)
cos 2 α.( 5tan 2 α + 1)
2
O

2
Ox

2
Oy

0,25
0,25

0,25

0,25

p2
p1V1n = p2V2n ⇔ 1 =  2 ÷ ⇔ n =
= −1
V2
p2  V1 
ln
V1
ln

n

Vậy phương trình của quá trình Politropic 1-2 là: p = ( const ) .V
6

0,25

0,25
Dạng của đồ thị là đường thẳng đi qua gốc tọa độ
Tương tự ta tìm được chỉ số biến đổi đẳng dung của quá trình 4-1 là
n' =

−1
2

2
Phương trình cho quá trình biến đổi 4-1 là: p = ( const ) .V

3.b)
2đ

∆U 23 = 0 ; Q23 = − A23 = 277,26 J

3.c)
1đ

Khí nhận nhiệt 277,26J
A34 = 0
3
3
Q34 = ν CV ( T4 − T3 ) = ν R ( T4 − T3 ) = ( p4V4 − p3V3 ) = 600 J
2
2
p V − p4V4 7
1400
A41 = 1 1
= p2V2 =
≈ 466,67 J
n '− 1
6
3
Khí nhận công 466,67J
3
∆U 41 = ( p1V1 − p4V4 ) = −1050 J  Q41 = ∆U 41 − A41 = −1516,67 J
2
* Công đại số trong cả chu trình
Act = A12 + A23 + A34 + A41 = 39,4 J

0,25
0,25

0,5
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng
v y2
vo2
L2 ω 2
v2
L2 ω 2
vx2
m =m
+m =m
+ m + m (2)
2
3 2
2
3 2
2
2
Vì va chạm là đàn hồi nên thành phần vận tốc dọc theo thanh của vật
không đổi.
v y = vo cosα
vo2 sin 2 α
L2 ω 2
v2
=m
+m x
2
3 2
2
⇔ 3vo2 sin 2 α = L2ω 2 + 3vx2 (3)

24vo2 sin 2 α
N=
49π kgL

Ams = M ms .ϕ = − kmg

Thay số: N ≈ 4,8 vòng
Câu 5
(2điểm)

1

0,5
0,5

Nước

Dầu

- Cho một ít nước vào trong cốc, sao cho khi thả cốc vào chậu đựng
dầu thì cốc nổi theo phương thẳng đứng.
- Kí hiệu:
+ m là khối lượng cốc thủy tinh.
+ Dd là khối lượng riêng của dầu
+ Dn là khối lượng riêng của nước (đã biết)
8

+ Vn là thể tích nước trong cốc (xác định nhờ vạch đo thể tích trên cốc)
+ V là thể tích của lượng dầu thực vật bị cốc nước chiếm chổ: xác định

Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Đề thi (đề xuất) trại hè hùng vương lần thứ XII năm 2016 môn vật lý 10 trường chuyên THÁI NGUYÊN - Pdf 38

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Học thêm