Đề thi olympic vật lý lớp 10 2016 2017 trường THPT chuyên hùng mẫn đạt kiên giang file word có lời giải chi tiết

8 911 14
Đề thi olympic vật lý lớp 10   2016 2017   trường THPT chuyên hùng mẫn đạt   kiên giang   file word có lời giải chi tiết

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 THPT CHUYÊN HÙNG MẪN ĐẠTKIÊN GIANG Câu 1: (5 điểm) Hai cầu thủ bóng đá A B chạy đường thẳng đến gặp với tốc độ 5m/s Để điều hành tốt trận đầu, trọng tài chạy chỗ cho đứng cách cầu thủ hậu vệ A 18m cách cách cầu thủ tiền đạo B 24m Khi khoảng cách A B 30m vận tốc gia tốc trọng tài bao nhiêu? Câu 2: (5 điểm) Một vật khối lượng trượt khơng ma sát nêm ABC; AB  , C  900 , B   Nêm ban đầu đứng yên, khối lượng nêm M trượt khơng ma sát mặt sàn nằm ngang hình vẽ Cho vật m trượt từ đỉnh A nêm khơng vận tốc đầu a Thiết lập biểu thức tính gia tốc a vật nêm gia tốc a nêm sàn b Lấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu trùng với BCA Tính hồnh độ vật m đỉnh C vật trượt tới đỉnh B Quỹ đạo vật thường gì? Cho m  0,1kg, M  2m,   300 ,  1m, g  10m / s Câu 3: ( điểm) Một đồng chất BC tựa vào tường thẳng đứng B nhờ dây AC dài L hợp với tường góc  hình Biết BC độ dài d Hỏi hệ số ma sát tường phải thỏa điều kiện để cân bằng? Câu 4: ( điểm) Một cầu nhẵn khối lượng M bán kính R mặt nhẵn nằm ngang Từ đỉnh cầu trượt m tự vật nhỏ khối lượng m hình vẽ Tỉ số vật nhỏ rời mặt cầu M 7R độ cao so với mặt bàn ? Câu 5: ( điểm) Một xilanh tiết diện S đặt thẳng đứng gồm ngăn chứa chất khí tưởng đơn nguyên tử Trong xilanh hai pít-tơng, píttơng khối lượng m Khoảng cách đáy xilanh pít-tơng phía H, khoảng cách hai pit-tông 2H Thành xilanh pít-tơng phía khơng dẫn nhiệt Pít-tơng phía dưới dẫn nhiệt bỏ qua nhiệt dung Mỗi pít-tơng di chuyển khoản sau cấp cho khí nhiệt lượng Q ( từ dây đốt nóng hình vẽ)? http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Áp suất bên ngồi khơng đổi p Bỏ qua ma sát Câu 6: ( điểm) Một mol khí lí tưởng thực chu trình    hình vẽ Quá trình  trình đoạn nhiệt Quá trình  đối xứng với trình  qua đường thẳng đứng Các thơng số , ,  biết Tính hiệu suất chu trình http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: Vận tốc chuyển động trọng tài: - Khi khoảng cách hai cầu thủ 30m, tam giác ATB vng T - Vì khoảng cách trọng tài cầu thủ không đổi nên: + Vận tốc trọng tài T cầu thủ A phương Tx + Vận tốc trọng tài cầu thủ B phương Ty 18 24 Với Vx   v  3m / s; Vy   v  4m / s 30 30 Vậy tốc độ trọng tài VT  Vx2  Vy2  5m / s  Gia tốc trọng tài: - Xét chuyển động trọng tài hệ quy chiếu quán tính gắn với cầu thủ A: + Cầu thủ B chuyển động với tốc độ : + = 10m/s + Trọng tài chuyển động đường kính tròn bán kính AT- theo phương By: 24 VT/A  V 'y  10  8m / s 30 V2 32 - Gia tốc hướng tâm trọng tài - gia tốc trọng tài phương Tx: a x  T/A  m / s AT - Tương tự: xét hệ quy chiếu gắn với cầu thủ B: a y  VT/B x BT  m / s2 Vậy gia tốc trọng tài là: a  a 2x  2y  3,86m / s2 Câu 2: a Tính gia tốc a vật nêm gia tốc a nêm sàn - Chọn hệ trục tọa độ xOy hình vẽ Động lượng hệ  Vật xuống sang phải thi nêm phải sang trái  giá trị đại số gia tốc nêm a  - Vật m chịu tác dụng lực: Trọng lực mg , phản lực N nêm vng góc với AB + Gia tốc vật sàn: a1  a  a + Phương trình chuyển động vật: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Theo phương AB: mg sin   m  a  a cos   (1) Theo thương vng góc với AB: N  mg cos   ma sin  (2) - Phương trình chuyển động nêm chịu thành phần nằm ngang  N Chọn trục Ox trùng với hướng chuyển động nêm - Nsin   Ma (3) - Từ (2) (3) ta có: N sin   N sin   N  mg cos   m    mg cos   sin   N  m.sin  M  M  M.mg cos   N  M  m sin    M mg cos   N  M  m sin  - Thế vào phương trình (3) ta được:  M.mg cos   sin     M  m sin     mg.sin 2 a0  M  M  m sin   (4) (5) -Thế vào phương trình (1) ta được:    mg sin 2    mg sin   a  a    cos     M  msin         m g sin 2 cos  m 2g sin 2 cos   mg sin   ma  a  g sin    M  m sin    M  m sin     2Mg sin   2mg sin   mg sin 2.cos   M  m sin   2Mg sin   2mg sin  1  cos    2mg sin .cos   M  m sin     M  m  g.sin  M  m sin  (6) b Lấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, O trùng với đỉnh C Tính hồnh độ vật m đỉnh C vật trượt tới đỉnh B Quỹ đạo đường gì? - Thay giá trị m  0,1kg, M  2m,   300 ,  1m, g  10m / s vào biểu thức (5) (6): a0   mg.sin 2 0,1.10.sin 600    1,92m / s 2 2  M  m sin    0,  0,1.sin 30  M  m  g.sin   0,  0,1 10.sin 300  a  M  m sin  0,  0,1.sin 30  20 m / s2 - Nhận thấy: a hướng cố định, a hướng cố định song song với AB nên a1  a  a hướng cố định hợp với phương ngang góc  http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 2  20   20  + Ta có: a  a  a  2aa cos      1,92     1,92  cos 300     2  a1  5,1m / s2 20 sin 300 sin  sin  a sin    sin     0, 6536    40,80 + Mặt khác: a a1 a1 5,1 Vậy quỹ đạo vật m đường thẳng AD nghiêng góc 40,80 so với phương ngang - Xét tam giác ACD với AC = 0,5m ta có: tan   AC AC 0,5  x1  OD    0,58  m  OD tan  tan 40,80 Vậy hoành độ vật m 0,58 (m) - Trong thời gian vật xuống nêm trượt sang trái B trùng với D C vị trí C’ với hồnh độ: x    CB  OD     ABcos   OD    1.cos 300  0,58   0, 29  m  Câu 3: - Các lực tác dụng vào BC + Trọng lực P : P = mg + Lực căng dây T + Phản lực tường Q phân tích: Q  N  Fms (1) - Chọn hệ quy chiếu Bxy hình vẽ - Khi hệ cân ta có: P  T  N  Fms  (2) Bx: N  T.sin  By: f ms  mg  T.cos  (3) (4) - Cân momen hệ trục quay qua B Đặt AB = h ABC   d d sin  P .sin   T.h.sin   T  mg 2h.sin  - Áp dụng định lí hàm sin tam giác ABC: d.sin      d L h   h sin  sin  sin      sin  Từ (3), (5), (6): T  mg.d.sin  mg.sin .sin  N 2sin      2sin      (5) (6) (7) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369  cos .sin   Từ (4): f ms  mg 1  (8)  2sin         - Để cân phải ma sát nghỉ f ms  kN , với k hệ số ma sát  cos .sin   mg.sin .cos  Từ (4): mg 1   k   2sin       2sin        Hay: k  (9) 2sin .cos   sin .cos       sin .sin   tan  tan   (10) L.sin  d  L2 sin  cos   d d (11) Từ (6): sin   Từ (10): k  d  L2 sin   L.sin  tan  Câu 4: Khi m bắt đầu rời khỏi M m vận tốc v1 M M vận tốc v đất Bảo toàn động lượng theo phương ngang: mv1 sin  Mv  m  v  v1 sin     v  mM (1)   Mv 22 m v1  v Bảo toàn ta có: mgR 1  sin     2    2mgR 1  sin     m  M  v 22  mv12  2mv1v cos     2  Từ (1) (2) ta có: (2) m2 sin  2m2 sin  2  2mgR 1  sin    v1  mv1  v1 mM mM mM (3)  v12  2gR 1  sin   M  m cos  Khi vật m bắt đầu rời khỏi M, gia tốc vật M phản lực M lên m Định luật II Niuton cho vật m hệ quy chiếu gắn với M là: v12 mg sin   m  v12  gR sin  R (4) mM M  m cos  m 3sin   3sin      M  2sin   sin  cos  sin   3sin   7R R m 16  Vì sin    nên ta có: M 11 R Câu 5: Áp suất hai ngăn không đổi tương ứng với ngăn ngăn là: Từ (3) (4) suy ra: sin   1  sin   http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 mg 2mg (1) ; p2  p0  S S Vì pit tơng dẫn nhiệt nên nhiệt độ khí hai ngăn Từ phươg trình trạng thái rút quan hệ biến thiên thể tích biến thiên nhiệt độ khí ngăn: (2) p1V1  n1RT1; p2 V2  n RT2 p1  p0  Trong số mol khí n1 , n xác định từ điều kiện ban đầu: n1  p1.2HS p HS ; n2  RT1 RT1 (3) Từ (2) (3) ta nhận được: V1  2V2 Từ ta tính độ dịch chuyển pit tông pit tông là: V2 V1  V2 x2  ; x1   2x S S Gọi U , A biến thiên nội công thực hệ 3R 3 U   n1T1  n T2    p1V1  p2 V2   V2  2p1  p2   3p0S  4mg  x 2 2  2mg   mg   2mg   mg  A  p  V2    p  V1    p  V2    p  2V2  S   S   S   S   4mg    3p  V2   4mg  3p 0S  x  S  Lại có: Q  U  A  3p0S  4mg  x   4mg  3p0S x   7,5p0S  10mg  x 2 6Q 2Q ; x2  ĐS: x1   3p0S  4mg   3p 0S  4mg  Q Câu 6: Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng ta có: 1    p0 V0 ; T  p0 V0 ; T  1    p0V0 T1  R R R Cp R   Cp  CV  R nên CV  Do CV  1 Do trình  trình đoạn nhiệt ta có: Q23  p0 V0        1 Cơng chất khí sinh trình  là: pV A 23  U23  CV  T3  T2   0       1 Do trình   đối xứng qua đường thẳng đứng nên công chất khí sinh hai q pV trình nhau: A12  A 23  0       1 U23  CV  T3  T2   http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 p0 V0       1 Nhiệt lượng khí nhận q trình  là: 2p V Q12  A12  U 23  0   1  1 Quá trình  đẳng áp: pV U31  CV  T1  T3   0  2   1 U12  CV  T2  T1   A 31  p  V1  V3   p V0  2  2p0 V0   1  1 2p V Tổng cơng mà khí thực hiện: A '  A '12  A '23  A '31  0       1 A'   1 Hiệu suất chu trình H  Q12  1 Nhiệt lượng khí truyền mơi trường: Q31  A31  U31  http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: Vận tốc chuyển động trọng tài: - Khi... góc với AB + Gia tốc vật sàn: a1  a  a + Phương trình chuyển động vật: http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline :... ngang góc  http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 2  20   20  + Ta có: a  a  a  2aa cos

Ngày đăng: 11/06/2018, 15:09

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan