TRƯỜNG THPT LÊ QUÝ ĐÔN ĐỀ THAM KHẢO OLYMPIC TỈNH QUẢNG NAM NĂM HỌC 2016-2017 MÔN: VẬT LÝ 10 Thời gian: 150 phút( không kể thời gian giao đề) Câu 1( điểm) Từ cao người ta thả rơi hịn bi, sau t giây người ta thả thước dài cho rơi thẳng đứng, rơi thước thẳng đứng Ban đầu điểm cao thước thấp độ cao ban đầu bi 3,75m Khi hịn bi đuổi kịp thước chênh lệch vận tốc hai vật 5m/s Sau đuổi kịp thước 0,2s bi vượt qua thước Tìm khoảng thời gian t, quãng đường mà lúc đuổi kịp thước chiều dài thước ( lấy g = 10m/s2) Câu 2( điểm) Một ván khối lượng M = 2kg trượt khơng ma sát mặt sàn nằm ngang khối gỗ khối lượng m = 1kg đặt tiếp xúc nối với sợi dây mắc qua ròng rọc( bỏ qua khối lượng rịng rọc sợi dây khơng dãn) Hệ số ma sát trượt gỗ ván 0,3 Tác dụng vào ván lực F = 9N theo phương song song với mặt sàn Hỏi sau thời gian t = 0,5s kể từ lúc tác dụng lực F gỗ trượt quãng đường so với ván ( lấy g = 10m/s2) m M Câu 3( 4,0 điểm): Một thang đồng chất có chiều dài AB = l = 2,7m, trọng lượng P Đầu A thang tựa vào sàn nhà nằm ngang, đầu B thang tựa vào tường thẳng đứng Khối tâm G thang cách đầu A đoạn 0,9m Thang cân vị trí hợp với sàn nhà góc  = 600 hình vẽ Gọi µ hệ số ma sát thang với sàn, bỏ qua ma sát thang tường Tìm giá trị nhỏ µ để thang chưa bị trượt Cho  = 0,32 Một người có trọng lượng P1 = 3P trèo lên thang Hỏi người trèo đoạn tối đa (so với đầu A) để thang chưa bị trượt Câu 4(4,0 điểm): Một sợi dây nhẹ không giãn, chiều dài l = 1m, đầu cố định, đầu gắn với vật nặng khối lượng m1 = 300g nơi có gia tốc trọng B G A O trường g = 10(m / s ) Ban đầu vật m1 vị trí B, dây treo hợp với B phương thẳng đứng góc  (với 00    900 ), thả vật m1 với vận tốc ban K đầu không Mốc tính trùng với mặt sàn nằm ngang qua điểm A vng góc với OA hình vẽ, OA = OB = l Bỏ qua ma C A D sát lực cản tác dụng lên vật m1, dây ln căng q trình vật m1 chuyển động Cho  = 900 Xác định: a Cơ vật m1 lúc thả b Xác định độ lớn lực căng dây vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 300 (ở phía bên trái OA) Khi vật m1 chuyển động tới vị trí A, va chạm hồn toàn đàn hồi xuyên tâm với vật m2 = 100g (đang đứng yên vị trí A) Sau va chạm vật m1 tiếp tục chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính l = 1m đến vị trí có độ cao lớn (vị trí K), D chân đường vng góc từ K xuống mặt sàn Vật m chuyển động dọc theo mặt sàn nằm ngang đến vị trí C dừng lại Hệ số ma sát m2 mặt sàn 0,1 Biết AD 15 = AC 90 Xác định góc  Câu 5( điểm) Có gam khí Heli (coi khí lý tưởng, khối lượng mol M=4g/mol) thực chu trình - - - - biểu diễn giản đồ P-T hình vẽ Cho P0 = 105Pa; T0 = 300K Tìm thể tích khí trạng thái Hãy nói rõ chu trình gồm đẳng trình Vẽ lại chu trình giản đồ P-V giản đồ V-T (yêu cầu ghi rõ giá trị số chiều biến đổi chu trình giản đồ này) P 2P0 P0 T T0 2T0 -Hết -TRƯỜNG THPT LÊ QUÝ ĐÔN ĐÁP ÁN ĐỀ THAM KHẢO OLYMPIC TỈNH QUẢNG NAM NĂM HỌC 2016-2017 MƠN: VẬT LÝ 10 Thời gian: 150 phút( khơng kể thời gian giao đề) Nội dung Câu (điểm) Điểm Chi tiết Câu (4,0đ) Thời gian bi đuổi kịp thước t1, vận tốc bi thước lúc bi đuổi kịp thước u1 v1 u1 = gt1 0,25 v1 = gt ( t2 thời gian từ lúc thước bắt đầu rơi lúc bi đuổi kịp thước) 0,25 t = t −t Khi bi đuổi kịp thước u1 − v1 = Suy t= 0,5s 0,5 0,5 Đoạn đường mà bi thước rơi lúc đuổi kịp thước: 0,25 0,25 0,25 gt1 = 5t12 h1 = 5(t − 0,5) H1 = 0,25 màH − h1 = 3,75m → t1 = 1s Quãng đường bi đến lúc đuổi kịp thước : H1 = 0,25 0,25 gt1 = 5t12 =5m Khi bi đuổi kịp thước vận tốc vật u1 = 10m / s v1 = 5m / s Đoạn đường bi cần để vượt qua thước H = u1 t + gt = 2,2m(t = 0,2s) Đoạn đường thước từ lúc bi đuổi kịp đến lúc vượt qua nó: h2 = v1 t + gt = 1,2m(t = 0,2s) 0,25 0,25 Chiều dài thước H2-h2 =1m 0,5 Câu (4 đ) m M  T  T fms (+) fms (+) Vẽ lực T Vẽ lực ma sát Chọn chiều dương vật 0,25 0,25 0,25 Vật M: F − T − f ms = M a Vật m: T − f ms = m.a 0,75 0.75 0,5 F − f ms = (m + M )a a= F − 2mg = 1m / s m+M Gia tốc m so với M a’= 2a= 2m/s2 S= ½ a’ t2 = 0,25m 0,75 0,5 0,5 Câu (4,0đ) (2,5đ) Chọn hệ trục tọa độ x’Oy’ hình vẽ - Vẽ lực - Điều kiện cân lực cho thang: P + N B + N A + FmsA = Chiếu lên trục Oy’, ta có: NA = P (1) Chiếu lên trục Ox’, ta có: N B = FmsA (2) y’ 0,5 B 0,25 0,25 0,25 G x’ A Chọn trục quay A, theo quy tắc mơ men lực, ta có : M(P) = M(N B ) AB  P .cos = N B AB.sin ;  N B = P.cot  (3) ; 3 Từ (2) (3), ta có: FmsA = N B = P.cot  (1,5đ) 0,5 0,25 0,25 Để thang không bị trượt : FmsA  .N A 1  P.cot   .P    cot    = cot  3 0,25 Vậy, giá trị nhỏ hệ số ma sát là:  = 0,192 Chọn hệ trục tọa độ xOy hình vẽ Gọi khoảng cách từ vị trí người đến A x Do nằm cân bằng, ta có: y’ P + P1 + N B + N A + FmsA = B Chiếu lên trục Oy’, ta có: NA = P + P1 (1) Chiếu lên trục Ox’, ta có: N B − FmsA = ;  N B = FmsA (2’) G Chọn trục quay A, theo quy tắc mô men lực, ta có : 0,25 M(P) + M(P1 ) = M(N B ) AB x’  P .cos + P1.x.cos = N B AB.sin  A x  N B = P.cot  + P1 .cot  (3') x 0,25 Từ (2’) (3’), ta có: FmsA = N B = P.cot  + P1 .cot  0,25 Để thang khơng bị trượt : FmsA  .N A  x P.cot  + P1 .cot   (P + P1 ) 0,25 3(P + P1 ).tan  − P (12 tan  − 1) ; )  x 3.P1 (12 tan  − 1)  x max = 1,695m Vậy người trèo tối đa đoạn 1,695m x ( 0,25 0,25 Câu (4,0đ) (1,5đ) 0,5 a Cơ vật m1 W = m1gl = 0,3.10.1 = 3(J) b Áp dụng định luật bảo toàn cho vật, tìm tốc độ vật vị trí góc lệch  = 300 , ta được: v2 = 2glcos  = 2.10.1.cos300 = 10  v 4,1618m / s - Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật m2 vị trí  = 300 , chiếu lên phương bán 0,5 kính, chiều hướng vào tâm, ta : T = 3m1g cos  = 3.0,3.10.cos300 = N 7, 79N 0,5 - Vận tốc vật m1 trước va chạm v = 2gl(1 − cos) 0,5 (2,5đ) - Gọi v1 , v tương ứng vận tốc sau va chạm O vật B K A D C - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, cho hệ hai vật m1 , m2 trước sau va chạm (chiều dương có phương nằm ngang, hướng từ trái sang phải) v  v1 =  m v = m v + m v   1 2  12  2 m1v = m1v1 + m v  v = 3v  2 0,5 - Xét vật m1: Áp dụng định luật bảo tồn cho vật vị trí A vị trí K, ta : m1v12 = m1gl(1 − cos )  v = 8gl(1 − cos )  cos = 0, 75 + 0, 25cos   AD = lsin  0,5 - Xét vật m2: Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật theo phương ngang, chiều dương hướng sang phải  a = −g Khi vật dừng lại C Suy ra: AC = Theo đề v 22 9v = 2a 8g 0,5 AD 15 15 4 sin  =  = AC 90 90 9(1 − cos)  4sin  = 15(1 − cos)  16(1 − cos ) = 15(1 − cos) (1) Đặt x = cos  x = 0,5  cos = 0,5   = 600 (T / m) (1)  4x − 6x +    x =  cos =   = (L) Vậy  = 600 0,5 Câu (4,0đ) 1(1,5đ) Q trình 1- 4: đẳng tích nên V1 = V4 Sử dụng pt C-M TT1 ta có: P1V1 = m m RT1 RT1 , suy ra: V1 =   P1 0,5 0,5 Thay số: m = 1g;  = 4g/mol; R = 8,31 J/(mol.K); T1 = 300K vµ P1 = 2.105 Pa ta được: V1 = 2(2,5đ) 8,31.300 = 3,12.10 −3 m 2.10 Từ hình vẽ, xác định được: 1-2: đẳng áp; 2-3: đẳng nhiệt; 3-4: đẳng áp; 4-1: đẳng tích 0,5 1,0 Vẽ lại chu trình giản đồ p-V V-T hình vẽ: 0,5x2 Đúng kích Ghi chú: HS thay 1atm = 105Pa, R=0,082 V4=3,075 l; V2=6,15 l;V3=12,3 l thước, đầy đủ số liệu (0,5 đ) -Hết ... được: V1 = 2( 2,5đ) 8,31.300 = 3, 12. 10 −3 m 2. 10 Từ hình vẽ, xác định được: 1 -2 : đẳng áp; 2- 3: đẳng nhiệt; 3-4 : đẳng áp; 4-1 : đẳng tích 0,5 1,0 Vẽ lại chu trình giản đồ p-V V-T hình vẽ: 0,5x2 Đúng... vượt qua thước H = u1 t + gt = 2, 2m(t = 0,2s) Đoạn đường thước từ lúc bi đuổi kịp đến lúc vượt qua nó: h2 = v1 t + gt = 1,2m(t = 0,2s) 0 ,25 0 ,25 Chiều dài thước H2-h2 =1m 0,5 Câu (4 đ) m M  T ... chu trình giản đồ P-V giản đồ V-T (yêu cầu ghi rõ giá trị số chiều biến đổi chu trình giản đồ này) P 2P0 P0 T T0 2T0 -Hết -TRƯỜNG THPT LÊ QUÝ ĐÔN ĐÁP ÁN ĐỀ THAM KHẢO OLYMPIC