Đề thi (đề xuất) trại hè hùng vương lần thứ XII năm 2016 môn vật lý 10 trường chuyên hạ LONG QUẢNG NINH

Nâng qu c u lên t i v trí ngayả cầu lên tới vị trí ở ngay ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ới nêm và gia tốc ịnh O, đầu kia mang một hình ở ngay phía dưới n

C

B

m

α

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII ĐỀ THI MÔN VẬT LÝ TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG LỚP 10

TỈNH QUẢNG NINH

ĐỀ THI ĐỀ XU T ẤT (Đ này có 0 ề này có 0 2 trang, g m 0 ồm 0 5 câu)

Bài 1:(5 đi m – Đ ng h c và đ ng l c h c ch t đi m) ểm – Động học và động lực học chất điểm) ộng học và động lực học chất điểm) ọc và động lực học chất điểm) ộng học và động lực học chất điểm) ực học chất điểm) ọc và động lực học chất điểm) ất điểm) ểm – Động học và động lực học chất điểm)

M t v t có kh i lượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng m có th trể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: t không ma sát trên m t cái nêm ABC Cho: AB=ℓ

; ^C=900 ; ^B=α Nêm ban đ u đ ng yên, có kh i lầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng M và có th trể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: t không ma sát trên

m t sàn n m ngang (hình vẽ) Cho v t m trặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ừt t

đ nh A c a nêm không v n t c đ u.ỉnh A của nêm không vận tốc đầu ủa nêm không vận tốc đầu ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên

a.Thi t l p bi u th c tính gia t c c a v t đ iết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ủa nêm không vận tốc đầu

v i nêm và gia t c ới nêm và gia tốc a0 c a nêm đ i v i sàn?ủa nêm không vận tốc đầu. ới nêm và gia tốc

b.L y h t a đ xOy g n v i sàn, ban đ uấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ắn với sàn, ban đầu ới nêm và gia tốc ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên

trùng v i BCA Tính hoành đ c a v t m và c aới nêm và gia tốc ủa nêm không vận tốc đầu ủa nêm không vận tốc đầu

đ nh C khi v t trỉnh A của nêm không vận tốc đầu ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ới nêm và gia tốc ỉnh A của nêm không vận tốc đầu.t t i đ nh B Quỹ đ o c a v t làạo của vật là ủa nêm không vận tốc đầu

đường gì? Cho ng gì? Cho m=0,1(kg) ; M=2 m ; α=300

; ℓ=1(m) ; g=10m/s2

Bài 2: (5 đi m – Các đ nh lu t b o toàn) ểm – Động học và động lực học chất điểm) ịnh luật bảo toàn) ật bảo toàn) ảo toàn)

M t s i dây nh chi u dài ợng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ẹ chiều dài ều dài ℓ có m t đ u bu c vào đi m c đ nh O, đ u kia mang m t hìnhầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ịnh O, đầu kia mang một hình ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên

c u nh kh i lầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng m Nâng qu c u lên t i v trí ngayả cầu lên tới vị trí ở ngay ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ới nêm và gia tốc ịnh O, đầu kia mang một hình ở ngay

phía dưới nêm và gia tốc i đi m O kho ng ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ả cầu lên tới vị trí ở ngay

ℓ

4 r i t đ y phóng ngang quồi từ đấy phóng ngang quả ừ ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ả cầu lên tới vị trí ở ngay

c u ra phía bên ph i v i v n t c nào đó ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ả cầu lên tới vị trí ở ngay ới nêm và gia tốc Sau m t lúc, dây

l i b căng th ng, k t đó qu c u dao đ ng nh m t conạo của vật là ịnh O, đầu kia mang một hình ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ừ ả cầu lên tới vị trí ở ngay ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ư

l c quanh tr c O Cho bi t lúc dây v a b căng th ng nóắn với sàn, ban đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ừ ịnh O, đầu kia mang một hình ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con

h p v i phợng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ới nêm và gia tốc ương thẳng đứng góc ng th ng đ ng góc ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên 600 B qua m i s cỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên

c n Hãy tính:ả cầu lên tới vị trí ở ngay

a V n t c ban đ u c a qu c u lúc v a đầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ủa nêm không vận tốc đầu ả cầu lên tới vị trí ở ngay ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ừ ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c phóng ra?

b Xung lượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng đ t vào tr c O khi dây v a b căng th ng?ặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ừ ịnh O, đầu kia mang một hình ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con

c L c căng dây khi qu c u xu ng t i v trí th p nh t?ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ả cầu lên tới vị trí ở ngay ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ới nêm và gia tốc ịnh O, đầu kia mang một hình ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu

Bài 3: (4 đi m – Nhi t h c) ểm – Động học và động lực học chất điểm) ệt học) ọc và động lực học chất điểm)

M t xilanh cách nhi t c đ nh n m ngang (hình vẽ), đệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ịnh O, đầu kia mang một hình ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c chia làm 2 ph n b ng m t ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ pittong cách nhi t có b dày không đáng k , kh i lệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ều dài ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng m, n i v i thành bên ph i b ng m t lò ới nêm và gia tốc ả cầu lên tới vị trí ở ngay ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ

xo nh n m ngang và có th d ch chuy n không ma sát trong xilanh Ph n bên trái ch a 1 mol ẹ chiều dài ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ịnh O, đầu kia mang một hình ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên khí lý tưở ngayng đ n nguyên t , ph n bên ph i là chân không Lò xo có chi u dài t nhiên b ng ơng thẳng đứng góc ! ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ả cầu lên tới vị trí ở ngay ều dài ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ chi u dài c a xilanh.ều dài ủa nêm không vận tốc đầu

1.Xác đ nh nhi t dung c a h B qua nhi t dung c a xilanh, c a pittong và c a lò xo.ịnh O, đầu kia mang một hình ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ủa nêm không vận tốc đầu ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ủa nêm không vận tốc đầu ủa nêm không vận tốc đầu ủa nêm không vận tốc đầu.

2.D ng đ ng xilanh lên sao cho ph n ch a khí bên dực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ở ngay ưới nêm và gia tốc i Khi pittong v trí cân b ng nó ở ngay ịnh O, đầu kia mang một hình ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ cách đáy xilanh m t kho ng b ng h, khí trong xilanh có nhi t đ ả cầu lên tới vị trí ở ngay ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu T1 Xác đ nh đ d ch chuy n ịnh O, đầu kia mang một hình ịnh O, đầu kia mang một hình ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho:

c a pittong khi nhi t đ khí trong xilanh tăng tủa nêm không vận tốc đầu ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ừ

T1 đ n ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối T2 .

Bài 4: (4 đi m – C h c v t r n) ểm – Động học và động lực học chất điểm) ơ học vật rắn) ọc và động lực học chất điểm) ật bảo toàn) ắn)

Cho m t kh i tr đ ng ch t kh i lục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ồi từ đấy phóng ngang quả ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng m

ph n b đ u, có ti t di n là hình vành khăn, bánầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ều dài ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu

kính ngoài là r, bán kính trong là

r

2 Kh i tr nàyục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó lăn không trượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: t, không v n t c đ u t đ nh c a m t bán tr c đ nh bán kính R ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ừ ỉnh A của nêm không vận tốc đầu ủa nêm không vận tốc đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ịnh O, đầu kia mang một hình

a.G i I là momen quán tính c a kh i tr đ i v i tr c c a nó ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ủa nêm không vận tốc đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ới nêm và gia tốc ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ủa nêm không vận tốc đầu Hãy tính I theo m và r

b.Xác đ nh v n t c kh i tâm c a kh i tr theo ịnh O, đầu kia mang một hình ủa nêm không vận tốc đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ϕ , v i ới nêm và gia tốc ϕ là góc h p b i đợng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ở ngay ường gì? Cho ng th ng n i ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con tâm c a kh i tr và bán tr ủa nêm không vận tốc đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó

c.V i giá tr nào c a ới nêm và gia tốc ịnh O, đầu kia mang một hình ủa nêm không vận tốc đầu ϕ thì kh i tr b t đ u r i kh i m t bán tr B qua ma sát lăn.ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ắn với sàn, ban đầu ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ờng gì? Cho ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay

Bài 5: (2 đi m – Ph ểm – Động học và động lực học chất điểm) ươ học vật rắn) ng án th c hành) ực học chất điểm)

Cho các d ng c sau:ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó

- M t ng th y tinh th ng, dài có đủa nêm không vận tốc đầu ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con ường gì? Cho ng kính trong 2-3mm

- C c đ ng ch t l ng X.ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay

- M t thưới nêm và gia tốc c có đ chia nh nh t đ n mmỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối

Hãy trình bày và gi i thích m t phả cầu lên tới vị trí ở ngay ương thẳng đứng góc ng án thí nghi m đ xác đ nh kh i lệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ịnh O, đầu kia mang một hình ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng riêng c a ủa nêm không vận tốc đầu

ch t l ng Xấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay (Trình bày c s lý thuy t, trình t thí nghi m, cách tính sai s và nh ng chú ý ơng thẳng đứng góc ở ngay ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ững chú ý trong quá trình làm thí nghi m đ gi m sai s ).ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ả cầu lên tới vị trí ở ngay

C

B

Fqt

α

g

m 

N y

x O

ĐÁP ÁN Đ Đ XU T MÔN V T LÍ L P 10 Ề ĐỀ XUẤT MÔN VẬT LÍ LỚP 10 Ề ĐỀ XUẤT MÔN VẬT LÍ LỚP 10 ẤT ẬT LÍ LỚP 10 ỚP 10

Bài Hưới nêm và gia tốc ng d n gi iẫn giải ả cầu lên tới vị trí ở ngay Đi mể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho:

Bài 1

(5

a Ch n h tr c t a đ xOy nh hình vẽ: Ox song song v i AB họa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ư ới nêm và gia tốc ưới nêm và gia tốc ng xu ng, Oy

vuông góc v i AB ới nêm và gia tốc

- Đ ng lượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng c a h b ng 0 => Khi v t m đi xu ng dủa nêm không vận tốc đầu ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ưới nêm và gia tốc i thì nêm chuy n đ ng ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho:

sang trái => Gia t c c a nêm là ủa nêm không vận tốc đầu  a0 hưới nêm và gia tốc ng sang ph i.ả cầu lên tới vị trí ở ngay

0,25

+ Xét trong h quy chi u g n v i nêm: V t m có gia t c ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ắn với sàn, ban đầu ới nêm và gia tốc a

- V t m ch u tác d ng c a 3 l c: Tr ng l c ịnh O, đầu kia mang một hình ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ủa nêm không vận tốc đầu ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất?  P=mg ; ph n l c ả cầu lên tới vị trí ở ngay ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? N  c a nêm ủa nêm không vận tốc đầu.

vuông góc v i AB, l c quán tính phới nêm và gia tốc ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ương thẳng đứng góc ng ngang hưới nêm và gia tốc ng t trái sang ph iừ ả cầu lên tới vị trí ở ngay



Fqt= m.a0 .

- Phương thẳng đứng góc ng trình đ nh lu t II Newton cho v t: ịnh O, đầu kia mang một hình mg+ N +m.a0= m.a (1)

Chi u (1) lên Ox và Oy ta đết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c: { mg.sinα+m.a 0 .cosα=m.a ¿¿¿¿

(2)

T (2) bi n đ i ta đừ ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ổi ta được: ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c: a=g.sin α +a0 cos α (3)

0,75

C

B

m

α

g

M 

N1

a0

Q1

M

Và : N=mgcos α−ma0.sin α (4)

+ Xét chuy n đ ng c a nêm đ i v i sànể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ủa nêm không vận tốc đầu ới nêm và gia tốc :

- Phương thẳng đứng góc ng trình chuy n đ ng c a nêm trong h quy chi u g n v i sàn: ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ủa nêm không vận tốc đầu ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ắn với sàn, ban đầu ới nêm và gia tốc

M g+ N1+ Q1= M a0

Chi u lên chi u dết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ều dài ương thẳng đứng góc ng chuy n đ ng ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho:  a0 c a nêm ta đủa nêm không vận tốc đầu. ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c: Q1.sin α=M a0

(5)

0,75

Mà : Q1= N =mg cos α−ma0.sin α => Th vào (5) ta đết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: : c

a0=mg sin α cos α

M +m sin2α (6)

- Thay (6) vào (3), ta đượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c gia t c c a v t đ i v i nêmủa nêm không vận tốc đầu ới nêm và gia tốc : a=

(M+m) g sin α

M +m sin2α

0,75

b Ch n h t a đ xOy sao cho g c O trùng v i v trí C ban đ u ọc và động lực học chất điểm) ệt học) ọc và động lực học chất điểm) ộng học và động lực học chất điểm) ốc O trùng với vị trí C ban đầu ới vị trí C ban đầu ịnh luật bảo toàn) ầu.

Áp d ng s ta cóục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó :

+ a0=mg sin α cos α

M +m.sin2α =

0,1.10 sin300.cos300 0,1.2+0,1 sin2300 ≈1,92m/s2 + a=

(M+m) g sin α

M +m sin2α =

(0,2+0,1) 10 sin 300 0,2+0,1 sin2300 =

20

3 (m/s

2

)

0,5

Ta nh n th yấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu :  a0 có hưới nêm và gia tốc ng c đ nh t ph i sang tráiịnh O, đầu kia mang một hình ừ ả cầu lên tới vị trí ở ngay ; a c a v t đ i v i ủa nêm không vận tốc đầu. ới nêm và gia tốc

nêm cũng c đ nh (Luôn có hịnh O, đầu kia mang một hình ưới nêm và gia tốc ng AB) => Theo đó gia t c a1 c a v t m đ i ủa nêm không vận tốc đầu.

v i sàn làới nêm và gia tốc :  a1= a+a0 cũng có hưới nêm và gia tốc ng c đ nh.ịnh O, đầu kia mang một hình

- Ta có: a12=a2+a02+2 a a0 cos(a ;a0)

=> thay s , ta đượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: : c a1= √ ( 20 3 )2+1,922+2 20

2

0,5

- Gi s ả cầu lên tới vị trí ở ngay ! a1 h p v i phợng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ới nêm và gia tốc ương thẳng đứng góc ng ngang m t góc β 0,25

A

α

D

a0

a a1

β

=> Đ nh lý sin trong tam giác, ta cóịnh O, đầu kia mang một hình :

sin β

a =

sin α

a1

<=> sin β= a sin α

a1 =

20 sin300

3 5,1 0, 6536

<=> β=40 ,80 => V y Quỹ đ o c a v t m đ i v i đ t là đạo của vật là ủa nêm không vận tốc đầu. ới nêm và gia tốc ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ường gì? Cho ng th ng (AD) ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con

h p v i phợng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ới nêm và gia tốc ương thẳng đứng góc ng ngang m t góc là β=40 ,80

=> Khi đó, hoành đ c a v t m là:ủa nêm không vận tốc đầu

x=CD= AC

tan β=

ℓ sin α

tan β =

1 sin 300

tan 40 , 80=0, 58(m)

0,75

- Trong th i gian v t đi xu ng đ n đi m B c a nêm, thì nêm d ch chuy n sang ờng gì? Cho ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ủa nêm không vận tốc đầu ịnh O, đầu kia mang một hình ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho:

trái m t đo n đúng b ng CC’ => Hoành đ c a nêm là: ạo của vật là ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ủa nêm không vận tốc đầu

x1=−CC '=(CB−CD)=−(ℓ cosα−CD)

<=> x1=−(1 cos300−0,58 )=−0, 29(m )

0,5

Bài 2

(4 điểm)

a Khi mới được phóng ra, dây nối chưa căng, quả cầu chỉ chịu tác dụng của trọng lực =>

Chuyển động của nó là chuyển động ném ngang.

- Chọn hệ trục tọa độ xOy sao cho gốc O trùng với điểm trục O, Ox cùng chiều với vận tốc

ban đầu, Oy hướng thẳng đứng xuống, gốc thời gian là lúc quả cầu bắt đầu được phóng ra.

=> Gọi t là thời điểm để dây nối bị căng ra.

+ Tại vị trí dây nối căng ra, ta có các phương trình liên hệ với chuyển động ném ngang của

vật là:

{ x=v 0 .t=ℓ.sin60 0 ¿¿¿¿

<=> { t= √ 2g ℓ ¿¿¿¿

1,0

b Gọi v là vận tốc quả cầu khi dây vừa bị căng ra Gọi β là góc hợp bởi vecto v và phương

thẳng đứng.

Ta có:  v=vx+ vy , Với : { v x = v 0 = 1

2 √ 6.g.ℓ ¿¿¿¿ => v= √ v2x+ v2y= √ 2.g.ℓ

1,0

Ta có:

tan β= v x

v y=√3 => β=600

=> Khi dây treo bắt đầu bị căng ra, góc hợp bởi vận tốc v tại đó với phương thẳng đứng

là 600 => vận tốc v có phương trùng với phương của sợi dây Sau đó, quả cầu nhận

được một xung của lực căng dây, nên vận tốc sẽ bằng 0 Cũng trong thời gian đó, điểm treo

O cũng nhận được một xung lực cùng độ lớn với xung lực mà quả cầu nhận được

=> Xung lực điểm treo O nhận được là: F Δtt=m.v−0=m. √ 2 g.ℓ

1,0

c Gọi v’ là vận tốc tại vị trí thấp nhất của quả cầu Gốc thế năng trọng trường trùng với O

- Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại vị trí thấp nhất và vị trí dây căng ra, ta có:

1

2.m v'

2

−mg.ℓ=0−mg ℓ cos 600

=> v'= √ g.ℓ

+ Phương trình động lực học viết tại điểm thấp nhất của quả cầu (Chiếu lên phương hướng

tâm tại đó)

T −m g= m v'

2

ℓ => Thay v’ vào ta được: T=2.m.g

1,0

Bài 3

(5

1 Pittong đ t n m ngang: ặt nằm ngang: ằm ngang: Gi s truy n cho h m t nhi t lả cầu lên tới vị trí ở ngay ! ều dài ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng là Q

- G i ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu T1 là nhi t đ ban đ u c a khí, ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ủa nêm không vận tốc đầu. T2 là nhi t đ c a khí sau khi đã đệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ủa nêm không vận tốc đầu. ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c

truy n nhi t lều dài ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng

- G i lò xo có đ c ng là k, nhi t đ ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ở ngay ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu T1 , T2 thì lò xo bi n d ng m t đo n ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ạo của vật là ạo của vật là

tương thẳng đứng góc ng ng là ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên x1 , x2 .

- Theo nguyên lý I, ta có: ΔtU=Q+ A

=> Q= ΔtU− A=νCC V (T2−T1)+1

2k( x22−x12)

(1)

0,5

- Khi pittong cân b ng, ta có: ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ p S=Fdh= k x => x= p.S k (2)

- Theo phương thẳng đứng góc ng trình Claperon – Mendeleep, ta có:

p.V=RT => p= RT V =

RT

S x (3)

(Cho lò xo có chi u dài t nhiên b ng chi u dài xilanh; S là ti t di n ngang c a ều dài ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ều dài ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ủa nêm không vận tốc đầu

pittong)

0,25

0,25

x mg

Theo đó, t (2), (3) ta đừ ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c: x2=RT

k (4)

0,25

- Khi pittong cân b ng, ta có: ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ p S=Fdh= k x => x= p.S k (2)

- Theo phương thẳng đứng góc ng trình Claperon – Mendeleep, ta có:

p.V=RT => p= RT V =

RT

S x (3)

(Cho lò xo có chi u dài t nhiên b ng chi u dài xilanh; S là ti t di n ngang c a ều dài ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ều dài ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ủa nêm không vận tốc đầu

pittong)

- Theo đó, t (2), (3) ta đừ ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c: x2=RT

k (4)

0,25

0,25

0,25 Thay (4) vào (1) ta đượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c:

Q=C V (T2−T1)+1

2k (

RT 2

k −

RT 1

k )=(

3 R

2 +

R

2).(T2−T1)

<=> Q=2 R ΔtT (5)

=> Nhi t dung c a h là: ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ủa nêm không vận tốc đầu ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu C= Q

ΔtT=2 R

0,5

0,25

2.

Pittong đ ược đặt thẳng đứng: c đ t th ng đ ng: ặt nằm ngang: ẳng đứng: ứng:

- Ch n g c th năng h p d n v trí cân b ng (Pittong cách đáy m t kho ng ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ẫn giải ở ngay ịnh O, đầu kia mang một hình ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ả cầu lên tới vị trí ở ngay

b ng h) ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ

Ta có, công mà khí sinh ra:

A '=−A=1

2k [(h+x)

2

−h2] (6)

0,5

- Theo nguyên lý I, ta có : ΔtU=Q+ A

Th (5), (6) vào ta đết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c

Q= ΔtU− A=C V (T2−T1)+1

2k [( h+ x)

2

−h2]

<=> 2 R (T2−T1)=3 R

2 (T2−T1)+1

2k ( x

2+2 hx)+mgx

<=>

1

2k x

2

+(k h+mg).x−1

2R (T2−T1)=0

(7)

0,5

- Gi i phả cầu lên tới vị trí ở ngay ương thẳng đứng góc ng trình (7) đ tìm xể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: theo m, h, T1, T2 :

Xét tr ng thái cân b ng ban đ u c a pittongở ngay ạo của vật là ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ủa nêm không vận tốc đầu : mg+k h= p1.S (8)

M t khácặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ : p1.V1=RT 1 => p1 S h=RT 1 => p1 S= RT 1

h (9)

T (8), (9), ta đừ ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: : c k =

RT 1

h2 −

mg

h (10)

0,5

Th (8), (9), (10) vào (7) ta đết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c phương thẳng đứng góc ng trình :

(RT 1

h ) x2+2 RT 1

h x−R (T2 −T1)=0

0,25

Δt'=(RT 1

h )2+(RT 1

h2 −

mg

h ) R (T2−T1)

=> Phương thẳng đứng góc ng trình có 2 nghi mệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu :

x=

−RT 1

mg h

0,25

Vì nhi t đ tăng, nên lò xo b nén nhi u h n, do đó, ta ch n nghi mệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ịnh O, đầu kia mang một hình ều dài ơng thẳng đứng góc ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu :

x=

−RT 1

h

0,25

Bài 4

(4

a Xác đ nh momen quán tínhịnh O, đầu kia mang một hình

- Kh i lượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng riêng c a kh i tr r ng: ủa nêm không vận tốc đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ỗng:

l π.( r2−r2

4 )

= 4 m 3l π r2

- Kh i lượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng c a kh i tr đ c bán kính r là: ủa nêm không vận tốc đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ

m1= r2

(r2−r2

4 )

m=4

3m

- Kh i lượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng c a kh i tr đ c bán kính r/2 là: ủa nêm không vận tốc đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ m2=4

3m−m=

1

3m

- Mômen quán tính c a kh i tr r ng: ủa nêm không vận tốc đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ỗng:

I=I1−I2=1

2m1 r2−1

2m2.r

2

4=

5

8m r

2

(1)

1,5

b Đ ng năng c a kh i tr r ng:ủa nêm không vận tốc đầu ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ỗng: W d=1

2m.v C2+1

2I ω

2

(2)

Vì kh i tr lăn không trục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: t trên bán tr =>ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó vC= r.ω (3)

Thay (1), (3) vào (2): W d=13

16m.v C2

Áp d ng đ nh lu t b o toàn c năng, ta có: ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ịnh O, đầu kia mang một hình ả cầu lên tới vị trí ở ngay ơng thẳng đứng góc mg( R+r ).(1−cosϕ)=13

16 m.v C2

=> vC= √ 16 g 13 .( R+r ).(1−cosϕ) (4)

1,5

c Đ nh lu t II Newton cho kh i tr trên phịnh O, đầu kia mang một hình ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ương thẳng đứng góc ng hưới nêm và gia tốc ng tâm:

mg cos ϕ−N= m v C

2

R+r

Khi hình tr r i kh i bán tr : N=0 =>ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó ờng gì? Cho ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng nó cos ϕ=

v C2 g( R+r) (5)

Thay (4) vào (5), suy ra: cos ϕ=16

29 Suy ra: ϕ=56 ,50

1,0

Bài 5

(2

1 C s lý thuy t ơ sở lý thuyết ở lý thuyết ết

- Nhúng th ng đ ng ng th y tinh vẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ủa nêm không vận tốc đầu ào ch t l ng, đo chi u cao ban đ u hấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ều dài ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên 1 c a ủa nêm không vận tốc đầu

c t khí trong ng

- B t đ u trịnh O, đầu kia mang một hình ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ên ng, t t nâng th ng đ ng ng lừ ừ ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ên g n đ n ngang m t thoángầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ

ch t l ng, đo l i chi u cao c t khí hấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ạo của vật là ều dài 2

Trong đó: + pa: áp su t khí quy nấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho:

+ h: chi u cao c t ch t l ng trong ng th y tinh so v i m t thoáng ều dài ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ủa nêm không vận tốc đầu ới nêm và gia tốc ặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ

c a nủa nêm không vận tốc đầu ưới nêm và gia tốc c trong c c

+ h1 , h2 : chi u cao c t khí trong ng trều dài ưới nêm và gia tốc c và sau khi di chuy n ng ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho:

th y tinh.ủa nêm không vận tốc đầu

0,25

Ban đ u: Ph n c t khí trong ng có: ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên { V 1 = h 1 .S ¿¿¿¿

+ Sau khi d ch chuy n ng, ịnh O, đầu kia mang một hình ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: coi lượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng khí không đ iổi ta được: , có: { V 2 = h 2 .S ¿¿¿¿

+ Coi quá trình d ch chuy n ng, nhi t đ khí không đ i, theo đ nh lu t Bôi l -ịnh O, đầu kia mang một hình ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ổi ta được: ịnh O, đầu kia mang một hình ơng thẳng đứng góc

Ma ri t, có: p1.V1=p2.V2 <=> pa.h1= h2.( pa− ρ gh)

=>

2

a

p h h

gh h

0,25

0,25

0,25

- Đ t c c đ ng ch t l ng tr ng thái cân b ngặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất? ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ở ngay ạo của vật là ằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ

- Nhúng th ng ng th y tinh vẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con ủa nêm không vận tốc đầu ào ch t l ng và đo chi u cao ban đ u c a c t khíấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ều dài ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ủa nêm không vận tốc đầu

trong ng

- Sau đó b t đ u trịnh O, đầu kia mang một hình ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ên ng r i t t nâng th ng đ ng ng lồi từ đấy phóng ngang quả ừ ừ ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con ứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ên g n đ n ngang ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối

m t thoáng ặt sàn nằm ngang (hình vẽ) Cho vật m trượt từ ch t l ng, đo l i chi u cao c t khí ấy hệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ỏ khối lượng m Nâng quả cầu lên tới vị trí ở ngay ạo của vật là ều dài

- Ti n hành thí nghi m kho ng 3 – 5 l n, xác đ nh giá tr trung bình c a các đ iết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ả cầu lên tới vị trí ở ngay ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ịnh O, đầu kia mang một hình ịnh O, đầu kia mang một hình ủa nêm không vận tốc đầu ạo của vật là

lượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ng

0,25

- Tính giá tr trung bình:ịnh O, đầu kia mang một hình

0,5

2 1 2

a

p h h

gh h

=……….(kg/m3 )

- Tính sai s tương thẳng đứng góc ng đ i c a phép đo:ủa nêm không vận tốc đầu







- Tính sai s tuy t đ i trung bình:ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu

  =…… (kg/m3 )

- Vi t k t qu cu i cùng:ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ả cầu lên tới vị trí ở ngay

   = ………… ……….(kg/m  3 )

- Trong quá trình nâng ng th y tinh lên thì ta ph i nâng t t sao cho co th ủa nêm không vận tốc đầu ả cầu lên tới vị trí ở ngay ừ ừ ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho:

coi là nhi t đ không đ i và ph i b t kín đ u trên c a ng đ không có s trao ệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ổi ta được: ả cầu lên tới vị trí ở ngay ịnh O, đầu kia mang một hình ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ủa nêm không vận tốc đầu ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ực căng dây khi quả cầu xuống tới vị trí thấp nhất?

đ i khí, khi đó đ nh lu t ổi ta được: ịnh O, đầu kia mang một hình

Bôi L – Mari t đơng thẳng đứng góc ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c nghi m đúng và gi m đệ tọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ả cầu lên tới vị trí ở ngay ượng m có thể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: c sai s

- Quá trình gi ng c đ nh đ đ c k t qu thì ph i gi th ng ng, ngững chú ý ịnh O, đầu kia mang một hình ể trượt không ma sát trên một cái nêm ABC Cho: ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ả cầu lên tới vị trí ở ngay ả cầu lên tới vị trí ở ngay ững chú ý ẳng, kể từ đó quả cầu dao động như một con ường gì? Cho ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầui đ c

k t qu ph i đ c chính xác k t qu đo Tránh đ c nh m k t qu ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ả cầu lên tới vị trí ở ngay ả cầu lên tới vị trí ở ngay ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ả cầu lên tới vị trí ở ngay ọa độ xOy gắn với sàn, ban đầu ầu đứng yên, có khối lượng M và có thể trượt không ma sát trên ết lập biểu thức tính gia tốc của vật đối ả cầu lên tới vị trí ở ngay

0,25

Ng ười ra đề: Nguyễn Thu Hằng: 01238981266 i ra đ : Nguy n Thu H ng: 01238981266 ề: Nguyễn Thu Hằng: 01238981266 ễn Thu Hằng: 01238981266 ằng: 01238981266

Nguy n Th Thi: 01685582485 ễn Thu Hằng: 01238981266 ị Thi: 01685582485