1
(Đề thi gồm 02 trang)KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
LẦN THỨ IX, NĂM HỌC 2015 – 2016
ĐỀ THI MÔN: VẬT LÍ 10
Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 23/4/2016
Câu 1: (4 điểm)
Một quả cầu bán kính R, khối lượng M được đặt trên mặt bàn nằm ngang. Từ đỉnh A của quả cầu, một vật nhỏ khối lượng m trượt không ma sát với vận tốc ban đầu bằng 0.
(Xem hình vẽ 1)
a) Quả cầu được gắn cố định trên bàn.Vật sẽ rời mặt cầu ở độ cao nào so với mặt bàn. Tính góc tạo bởi phương ngang và véctơ vận tốc của vật ngay trước khi vật chạm mặt bàn.
b) Quả cầu nằm tự do trên mặt bàn nhẵn. Xác định tỉ số m
M để vật nhỏ rời mặt cầu tại tại độ cao 7 4
Rso với mặt bàn.
O A
R
Hình vẽ 1 Câu 2: (4 điểm)
Người ta ném một vật từ mặt đất lên với tốc độ ban đầu v0 theo phương hợp với phương ngang một góc
. Gia tốc trọng trường là g, bỏ qua sức cản của không khí. Chọn hệ qui chiếu có gốc tọa độ O tại vị trí ném, trục Oy hướng thẳng đứng lên trên, trục Ox hướng theo phương ngang sao cho vật chuyển động trong mặt phẳng Oxy.1) Với giá trị v0 xác định, vật chỉ có thể đi tới các vị trí nằm bên trong một đường giới hạn.
Xác định phương trình đường giới hạn này.
2) Khi rơi chạm mặt đất, cho rằng vật không bị nảy lên. Hệ số ma sát giữa vật và mặt đất là .
a) Tìm tốc độ của vật ngay sau khi chạm đất. Bỏ qua tác dụng của trọng lực trong thời gian xảy ra va chạm.
Biện luận kết quả thu được theo mối quan hệ giữa góc ném và hệ số ma sát . b) Với góc
bằng bao nhiêu thì vị trí vật dừng lại nằm xa O nhất.Câu 3: (4 điểm)
Một động cơ đốt trong thực hiện chu trình 1-2-3-4-1 theo đồ thị như hình vẽ 2. Chu trình gồm hai quá trình đẳng tích và hai quá trình đoạn nhiệt xen kẽ nhau. Tác nhân sử dụng là n mol khí (coi là khí lý tưởng). Biết T1 = 524K, T2 = 786K và T4 = 300K. Tính nhiệt độ T3 và hiệu suất của chu trình.
Hình vẽ 2
ĐỀ CHÍNH THỨC
2
Câu 4: (5 điểm)Một đĩa phẳng đồng chất, khối lượng M và bán kính R đang quay với vận tốc góc ω0 quanh trục thẳng đứng đi qua tâm đĩa thì rơi nhẹ lên mặt sàn nằm ngang. Lực cản của sàn tác dụng lên phần đĩa diện tích S có vận tốc vr được xác định bằng biểu thức: FuurC k Sv. r
, với k là hệ số cản. Mặt sàn gồm hai phần được ngăn cách nhau bởi đường thẳng Δ, có hệ số cản tương ứng là k1 và k2
(k2 > k1). Tại thời điểm ban đầu, tâm đĩa nằm trên đường phân cách Δ (Hình vẽ 3)
a) Xác định độ lớn gia tốc góc và gia tốc khối tâm của đĩa tại thời điểm ban đầu.
b) Tìm quãng đường mà tâm đĩa đi được từ thời điểm ban đầu cho đến khi dừng lại hẳn.
Câu 5: (3 điểm)
Xác định hệ số ma sát trượt giữa gỗ và gỗ.
Dụng cụ:
- Một lò xo được xem là lý tưởng.
- Một quả cân đã biết khối lượng.
- Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có móc treo.
- Một mặt phẳng bằng gỗ.
- Một thước chia đến milimet.
Hãy thiết lập một phương án đo hệ số ma sát trượt giữa gỗ và gỗ. Gia tốc trọng trường xem như đã biết.
--- HẾT ---
(Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh: ... Số báo danh: ...
R O
Hình vẽ 3
