TRƯỜNG THPT CHUYÊNCAO BẰNG ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X NĂM 2014 MÔN: Vật Lý - lớp 10 Thời gian: 180 phút không kể thời gian giao đề Đề gồm 01 trang Câu 1 5 điểm: Hai ô t
Trang 1TRƯỜNG THPT CHUYÊN
CAO BẰNG
ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X NĂM 2014
MÔN: Vật Lý - lớp 10 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
(Đề gồm 01 trang)
Câu 1 (5 điểm):
Hai ô tô đồng thời xuất phát từ A và B chuyển động ngược chiều nhau Ô tô thứ nhất chạy với gia tốc không đổi trên 1/3 quãng đường AB, 1/3 quãng đường tiếp theo chuyển động đều và 1/3 quãng đường còn lại chuyển động chậm dần đều với gia tốc có
độ lớn bằng gia tốc trên 1/3 quãng đường đầu tiên Trong khi đó ô tô thứ hai chuyển động nhanh dần đều trong 1/3 thời gian đi từ B tới A, 1/3 thời gian chuyển động đều, và 1/3 thời gian chậm dần đều và dừng lại ở A Vận tốc chuyển động đều của hai xe là như nhau và bằng 70 km/h Tìm khoảng cách AB, biết rằng thời gian chạy xe thứ nhất dài hơn xe thứ hai 2 phút
Câu 2 (4 điểm):
Hai quả cầu nhẵn A, B giống nhau, khối lượng mỗi quả cầu m = 200g, lúc đầu quả
động năng của quả cầu A chuyển thành thế năng biến dạng đàn hồi của hai quả cầu và khi chúng nẩy ra thì thế năng này chuyển thành động năng Tính phần trăm năng lượng cực đại của hai quả cầu được chuyển thành thế năng đàn hồi trong quá trình va chạm Bỏ
qua ma sát
Câu 3 ( 5điểm): Một xi lanh thẳng đứng kín hai đầu, trong xi lanh có một
pittông khối lượng m (có thể trượt không ma sát) Ở trên và dưới pittông có
2
4
V n
2
' '
V
Câu 4 (3 điểm): Tính vận tốc vũ trụ cấp I và cấp II của Hoả tinh và của Mặt Trăng Biết
khối lượng và bán kính của Hỏa tinh và của Mặt Trăng lần lượt là:
MH = 6,4.1023 kg; RH = 3386km; MT = 7,3.1022kg; RT = 1738km
Câu 5 (3 điểm):
Làm thế nào xác định hệ số ma sát trượt của
một thanh trên một mặt phẳng nghiêng mà chỉ
dùng một lực kế (hình vẽ)? Biết độ nghiêng của
mặt phẳng là không đổi và không đủ lớn để cho
thanh bị trượt
Hết _
Người ra đề: Trần Thu Huệ
ĐT: 0916916581
ĐỀ ĐỀ NGHỊ
Trang 2TRƯỜNG THPT CHUYÊN
CAO BẰNG
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X NĂM 2014
MƠN: Vật lí - lớp 10 Thời gian: 180 (khơng kể thời gian giao đề)
(Hướng dẫn chấm gồm 03 trang)
1(5
điểm
)
* Vận tốc trung bình của ô tô 1 trong 1/3 quãng đường đầu và cuối:
0 '
2
v
v = +
thời gian chạy của ô tô 1: 1
/ 3 / 3 / 3 5
t
* Tương tự vận tốc trung bình của ô tô 2 trong 1/3 thời gian đầu và cuối
cũng là v/ 2
2
t v t t
v
2
30 3.70 2.70 30
Suyra AB km
=
1
1 1 1 1
2(4
điểm
)
0
2
1,V
1
Áp dụng định luật bảo tồn năng lượng:
+ +
2
2 1
2 0
2
1 2
1 2
1
mV mV
m1
Khi quả cầu biến dạng cực đại, động lượng của hệ;
o
V = m '
1 '
V +m '
2
V ⇒ '
o
V = '
1 '
V + ' 2
V (2) Chiếu 1 và 2 lên trục 0x và 0y
0x: V0cosα = V1x+V2x ⇒V1x =V2x= cos α
2
1 0
V
0y:V0sinα= V1y ; V2y =0
Thay vào (1)
1đ
1đ
1đ
ĐỀ ĐỀ NGHỊ
α
y
x
Trang 3) (
2
1 ) (
2
1 2
2
2 2
2 1
2 1
2
0 m V x V y m V x V y
+ +
0 2
2 0
2
2
1 cos
4
1 2
1
mV mV
1
W
1
0,5đ
0,5đ
3(5
điểm
)
Vì pitông nằm cân bằng nên :
p S mg p S
p S mg p S
+ = ⇒ p 1 -p’ 1 =p 2 -p’ 2 ⇒ p 2 -p 1 =p’ 2 -p’ 1 ⇒ (n-1)p 1 =(m-1)p’ 1
1
1
1
−
=
− (1)
mặt khác V 1 +V 2 =V’ 1 +V’ 2 ⇒ 1 1
'
1
1
+
=
Áp dụng phương trình trạng thái cho lượng khí ở trên ta có:
1 1 1 1
' '
PV P V
1 1 1
' '
T = P V (3)
thay (1),(2) vào (3)và thay số ta có
1 4( 1)
m
=
− + ⇒ 8m 2 -15m-8=0 m=2,3(nhận)
m<0 (loại)
Vậy 1
2
' '
V
V =2,3
0,5 0,5 0,5 1 0,5 1 0,5
0,5
4(3
điểm
)
Vận tốc vũ trụ cấp I : V =
R
GM
Vận tốc vũ trụ cấp II: VII =
R
GM
VII = 5km/s
VII = 2,375km/s Mặt trăng không có khí quyển có vận tốc vũ trụ cấp II nhỏ nên là một sân ga vũ trụ lí tưởng
1
0,5 0,5
0,5 0,5
5(3
điểm
Để thanh chuyển động lên đều: FL = µPcosα + Psinα (1)
Trang 4) (0,25đ)
P
F
F L X
2
P
F
F L X
2
(
P
F
F L X
2
− )2 + (
P
F
F L X
2
(0,5đ)
( )2 2
X L
F F P
F F
−
− +
(0,5đ)
0,5 0,5
0,5 0,5
Hết
Lưu ý chung toàn bài:
+ Điểm của một câu trong bài thi là tổng của các điểm thành phần của câu ấy Điểm của bài thi là tổng điểm các câu trong bài thi, phần lẻ được tính đến 0,25 điểm theo thang điểm 20.
+ Nếu thí sinh giải theo cách khác mà lập luận chặt chẽ, tính toán chính xác thì vẫn cho điểm tối đa bài đó.