Đặt bán cầu trên mặt phẳng nằm ngang.. Đẩy bán cầu sao cho trục đối xứng của nó nghiêng một góc nhỏ so với ph-ơng thẳng đứng rồi buông nhẹ cho dao động Hình 1.. Cho rằng bán cầu không tr
Trang 1http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất
ĐỀ LUYỆN THI, HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2010 - 2011
MÔN: VẬT LÝ
Câu 1: Ti iệ h g h i g h , g h h
h h O, h H h 1 , h i g h hi
= 2, g h g h Ti g SI g h g g
g i h h , i h g h i i g i 450
1 V g i i g hi i i I g i O, i h
T h g g ệ h D gi i i i
2 h i i I g ệ h D g h g, h h
3 Đi i I g h g h h g i h i
Câu 2: M h h AB g h i iệ ề , h i ợ g hiề i l
1 Đ h h ê h g g g, ầ h h ê ễ g
h h i g G g g i
h g g g M h i h i ợ g h g ậ v0
he h ơ g g g h g g g i h h AB ậ
ầ A h h V hạ h h i Bi hệ gi
h h h g g g T g ự ại h h
hạ H h 2
2 B gi , gi h h ợ h ầ A h g g
h g h g g Gi h h ạ i h ơ g h g g g
0
(0<<1 , h i ợ g 3 ầ A Khi
ầ he h h h h h h Bi g hậ i
ậ h g i he h h h g i i B T ầ g hi ợ h g
he h h H nh 2b)
Câu 3: M g g g K 40(N m/ ), ậ h h i ợ g m100( )g B ầ gi ậ
h é 10 cm i h hẹ
1 B i , ậ g iề h
a) Vi h ơ g h g ậ , h g O g ậ , hiề ơ g hiề h g
ậ ú h , g h i gi ú h ậ
b) h h i i é 5cm ầ h 2010 ừ ú h
2 Thự gi ậ i hệ ợ gi ậ 0,1 L 2
10( / )
g m s
T h ậ ú gi i hiề ầ h 4
Câu 4: H i g h g hợ A, B ê h g h g g he h ơ g h
6 os(20 )( ); 6 os(20 / 2)( )
u c t mm u c t mm C i iê g h g gi he h g h, g
30( / )
v cm s Kh g h gi h i g AB20(cm)
1 T h i g ê i g i iê ự ại ê ạ AB
2 H g i AB, i g ê ê ạ AB gầ H h H h h H ạ g
nhiêu ?
3 H i i M M g ê e i hậ A,B iê i 1; 2 AM1BM1 3(cm) và
2 2 4,5( )
AM BM cm Tại h i i 1 , i M1 là 2(mm), h i M2 ại h i i
Câu 5: Ch ạ ạ h i i h h h (hình 3)
T g ỗi h , Y h i h iệ h ại iệ ,
h iệ Đ h i ầ ạ ạ h iệ
hiề u AB 100 2 os(2c f t V )( ) Lú ầ f 50(Hz),
H nh 1
H nh 2 H h 2
H.3
M
Trang 2A
B
C 1
C 2
M
D 1
D 2
H.2
thỡ U AM 200( );V U MB 100 3( )V ; I 2( )A Gi iệ hiệ g h i ầ ạ ạ h gi i h iệ
khụng i, ă g f ờ 50 Hz h g g iệ hiệ g g ạ h gi H i , Y h i h iệ g ?
h gi i h iệ
Cõu 6 : Ch ạ h iệ h h h H i iệ iệ g C1 và C2 i C2 > C1), hai
i g Đ h i ầ ạ ạ h iệ hiề u AB U c0 ost Vi
i h iệ h i ầ ỗi hi hệ ạ g h i h
Cõu 7: Cho một bán cầu đặc đồng chất, khối l-ợng
m, bán kính R, tâm O
1 Chứng minh rằng khối tâm G của bán cầu cách tâm
O của nó một đoạn là d = 3R/8
2 Đặt bán cầu trên mặt phẳng nằm ngang Đẩy bán
cầu sao cho trục đối xứng của nó nghiêng một góc nhỏ so với ph-ơng thẳng
đứng rồi buông nhẹ cho dao động (Hình 1) Cho rằng bán cầu không tr-ợt trên
mặt phẳng này và ma sát lăn không đáng kể Hãy tìm chu kì dao động của bán cầu
Cõu 8 : Ch ơ hệ g ậ g h i ợ g ợ ợi
h g ó g C, ầ h i A
g C ợ e g B h i ợ g
, g i Từ h i i ậ g
ầ h g ự F h g i h h h
T ó g g ậ i ợ h g h i gi ừ ỳ
ậ ầ h g ự F ỳ ậ ừ g ại ầ h h
N h g h A i i ậ h i ợ g M M>
Hó h ự F ậ g iề h
Cõu 9 : C ạ h iệ h hỡnh 1
T iệ C1 ợ h iệ hiệ iệ
h U1, iệ C2 ợ h iờn hiệ iệ h U2 (U1>U2 C
h ầ hệ ự L T i h g g iệ
g ạ h hi úng khoỏ K
Cõu 10 : Chi h g ơ g 1 = 0,4m vào catụt
g iệ Khi uang
iệ hiệ iệ h UAK = -2V h g g iệ ầ iệ
iờ Ch h g P ăng h = 6,625.10-34J , h g g h h g = 3 108
, h i ợ g e e e = 9,1.10-31 g, iệ h e e e = 1,6 10-19
C
1 Tớnh g h i ại g
2 N h ạ 1 g ạ 2 = 0,2m, g h i gi g ờ hiệ iệ h gi ờ h
h e e g iệ hi i gi g hiờ ?
Cõu 11:
T g h ghiệ Y- g ề gi h h g: h g h gi h i he hẹ S1, S2 = 0,2 , h g
h ừ h g h i he D = 1
1 Ng S h h g ơ , i h g h gi 10 g iờ i 2,7 T h g h
g ơ g S h
2 Ng S h h g g g g h g ừ 0,38m0,76m
O
m
k
m
k
M
A
L
K Hỡnh1
Trang 3http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất
a Xác h gầ g h ại h g ạ ơ h g g h g g nhau
b Tại ê h g 2,7 h g ạ ơ h g g h
2 G i i 450 ê g hú ạ = 300
Khi I i I1, i hú ạ i J1 i g i g igh Khi i i ú i Vậ hi I
g i h g OI1 h h g i h i
g h h i h gi OI1J1,
1 1
sini gh sinOI J
T g OJ1 = R; igh = 450; OI J = 901 1 0 – r = 600
ĐÁP ÁN
1 V i i i SI = SO, i hú ạ OJ h h h g ê h g g i ầ ại J D , i
OJ ề h g
Từ h ậ hú ạ h g: 1sini = n2sinr
Suy ra: sinr = 0,5
r = 300
G ại J h i ầ g 0 ê g ệ h i i i i SO
D = i – r = 450 – 300 = 150
N i J K, g i g AB, i hú ạ i i g = 300
n2sinr = n1 i i’
i i’ = 2
2
i’ = i = 450
Khi i g g i i i ê g ệ h iệ iê Đi I I0 T :
OI0 = OKtanr = Rtan300 = R 3
3
3 N g i hơ g i gi i hạ h h g h ạ hầ , h g i g h i
T : sinigh = 2
2 suy ra igh = 45
0
Trang 4Vậ : OI1 = R 2
3
T ơ g ự: OI2 = R 2
3
K ậ : Khi i g i h g h i i g i 450, hỉ i g h i i i I ê
ạ I1I2
1 S hi ừ hạ ậ ậ , h h ậ g
B e g ợ g:
mv0
2
l
= m
2
l
v + 2 12
1
l m
v0 = v + l
6
1
(1)
B ă g ợ g:
2
1
mv02 = 2 2
12
1 2
1 m l +
2
1
mv2
v02 = 2 2
12
1 l + v2 (2)
Từ 1 2
l
v0
3
(3)
g h ý g ă g: -
2
1
IG2 = Ams
2
max
3
( )
Trang 5http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất
Ph ơ g h g : x A c os( t )
g : K 20(rad s/ )
m
0 : 10( ) os 10( )
t
Vậ : x10 os(20c t)(cm)
T h y lò xo nén 5cm ầ hẵ iê i h h h , é
ầ h 2010 ại h i i : 2010 2 2010 2
2
i t 2 h i i é 5cm
ầ h 2
T h h i i é 5cm ầ
h h i, g e ơ ta có : ừ
h i i ầ ú é 5cm ầ
h 2 h e ơ g :
1ˆ 2 .2 2 / 3 5 / 3
M OM t
2
5
( )
60
D h i i é 5cm ầ h 2010 : 2010 5 1004.2 6029 ( )
+ Lú , ại VTCB ậ
i ạ g ạ :
2 Khi ợ h g , e h h h h h A :
1 2 1 2 1 2 2
I ml mx m l x
Ph ơ g h h g :
( ') - sin -1 sin
dt
Hay 1 2 2 2
( ) '' ' ' sin
l x
V i g h h h:
2 2 2 2
3
g x l xx
N hậ h ự h i g h g h g g , hạ g h 2
h ơ g h i ại:
'' (22 3 )2 0
l x
D ầ g g :
(22 3 )2
l x
M 1
-5
•
O
x
Trang 60, 0025( )
mg
K
T h h i VTCB ậ h h hiề h g ậ , ậ i
g h i ú é 2,5 h VTCB ê i O C1 , ú ậ i g i
lò xo giãn 2,5mm th VTCB ê h i O C2)
g i h ậ ă g ợ g, h ợ gi ạ ự ại
ỗi ầ O h g g : x max 2 mg 0, 005( )m
K
Gi ậ i hiề ầ h 4 g i ậ i VTCB C2 he hiề sang
i ầ h 2, g h ậ ă g ợ g ợ :
2
4
( )
2( m ) 2( 2 m ) ( 3 m ) ( 3 m )
mv
4 1, 65( / )
Đ ệ h h h i g ại i M h A, B h g ạ 1 và d2 là :
1 2
2
2
10
v
cm f
Tại M ự ại gi h : 2 ( 1 2) 2 1 2 ( 1)
4
T ê ạ AB 13 i ự ại
Tại M ự i gi h : 2 ( 1 2) (2 1) 1 2 ( 1)
M h ạ AB : 1 2 ( 1) 6; ; 6
4
T ê ạ AB 13 i ự i
Tại i M h AB h g i H ạ x, hiệ g i
hai sóng là : d1d2 2x
Đi M h ạ AB g ê h ã :
1 2 2 ( 1) ( 1)
d d x k x k
( 1 i k 6; ; 6
D ax
min
1 3 (6 ) 9, 375( )
4 2
1 3 (0 ) 0, 375( )
4 2
m
Ph ơ g h g g hợ ại M h A,B h g ạ 1 và d2 là:
12 os ( 1 2) os ( 1 2) ( )
M
H i i M1 và M2 ề h e i hậ A,B iê i ê :
AM1BM1AM2BM2 b
S g M1 và M2 là:
Trang 7http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất
1
1
2 2
12 os 3 os
1
12 os 4, 5 os
M
M
M M
b
u u b
Tại h i i 1 :
u mm u mm
* Khi ầ f 50Hz: h 2 2 2
AM AB MB
U U U h g U AB g h i U MB
ê ạ AB h g h h :
C, hi U AM vuông pha U MB
h ầ L, hi U AM vuông pha U MB
h ầ L iệ C, hi U AM g ợ h U MB
iệ h ầ iệ h ầ , hi g ệ h h gi U AB và
U MB g h
D , ạ AB h h iệ h ầ , ự L iệ C
* Kh ă g 1: h h iệ , Y h ,L
ễ h hi ă g ầ ê 50Hz thì Z L ă g Z C gi , ú Z L = Z C h g iệ
hiệ g i ạ ự ại, ghĩ ă g ầ ê 50Hz thì I ă g, i g
D , h ă g ại
* Kh ă g 2 : h h ,L h Y h C
+ Khi f 50Hz, hệ: 2 2 2 2
100 3
100 3
100
C C
r
AB r L C
3
50 3 10 / 5 3 ( )
50 3 0, 5 3 / ( )
50( ) 50
C
L
r r
Dễ h ú f 50Hz h g h g, Imax= U ê ă g f ê 50Hz
h I gi h ã g
Vậ : h h r 50( ); L0,5 3 / ( ) H h Y h
3
10 / 5 3( )
Tại = 0: u AB U0 D1 , D 2 g:
u1 u AM 0;u2 u MB U0 q2M C2U0
V i 0tT/4:u MB gi ừ U0 0 nên D 1 : C2 h g iệ C1 g h g h g h g iệ
qua D 1 ợ , :
q1 q2 C2U0 (7)
Tại = T 4: u AB 0u AM u MB 0 8 ; hợ 1 2 h ại = T 4 ợ :
Trang 8
0 0
2 1
0 2
2 1
0 2
C C
U C u
C C
U C u
Mb
AM
9 ờ h i i ề
S = T 4: h h, h i i ề , : g h i g h , ờ :
) sin(
) sin(
) (
) sin(
) cos(
) cos(
0 2 1 0
2 1 0
2 1 /
2 1
/
1
2
0 2 1 2
1 2
1 0
t U
C C t
I C C t
U C C q
C
q
C
t U
C C u C C u C C t U
u
1 2 0
1 2
1 2
os sin
os 0
C C U
2 0
1 0
.cos
(*) cos
AM
MB
C U
C U
Tại = T 4: * h ó 9 ờ ợ :
2 2 2 1
0 2
1 1 2 1
0 2
C
a C C
U C
C
a C C
U C
h * h :
2 1
0 2 2
1
0 1
2 1
0 2
cos
1 cos
C C
U C t C
C
U C u
t C
C
U C u
Mb
AM
h u AM 0;u MB 0 t ờ hi h h i
i ề
1 Do đối xứng, G nằm trên trục đối xứng Ox Chia bán cầu thành nhiều lớp mỏng
dày dx nhỏ
Một lớp ở điểm có toạ độ x= R sin , dày dx= Rcos.d
có khối l-ợng dm = (Rcos )2dx với R3
3
2
m nên:
m
d sin cos R
m
xdm
x
2 /
0
3 4 m
0
G
d =
8
R 3 m 4
R cos
m 4
R x
4 2
/ 0 4 4
G (đpcm)
2 Xét chuyển động quay quanh tiếp điểm M: gọi là góc hợp bởi OG và đ-ờng thẳng
đứng
- mgd = IM.” (1) biến thiên điều hoà với =
M
I mgd
A
B
C 1
C 2
M
D 1
D 2
H.2
M P
O
G
O O
x
x Hình 1
dx
Trang 9http://dethithpt.com – Website chuyờn đề thi – tài liệu file word mới nhất
IO, IG, IM là các mômen quán tính đối với các trục quay song song qua O,G,M Mô men quán tính đối với bán cầu là:
IO = 2
mR
5
2
; IO = IG + md2
IM = IG + m( MG)2 Vì nhỏ nên ta coi MG = R-d
IM = mR2
5
2
+m(R2 –2Rd) = mR2
20
13
=
R 26
g 15 I
mgd
M
g 15
R 26
2
Vậ g hi h g ự F: g =
2
o
l
Ch O h g g ừ ờ g O g i VTCB i hi ự F g
Tại VTCB i: F P -
o o
l x 2 k 2
= 0 i o h g h gi VTCB i i VTCB ũ Khi ậ i gió : lo xo+ x
F + P -
o o
2 k
2
= ’’ ’’ k
4mx = 0
Vậ ậ DĐĐH i h ơ g h: = A t )
T g k
4m
Nh ậ h g ậ T = 2 4m
k
Th i gi ừ ỳ g ự hi ậ ừ g ại ầ h h
Khi t = 0: x = Acos() = - xo = -4F
k
V = -Asin = 0
A = 4F
k ,
S = 2A = 8F
k
Lự g ờ M h h h
Đ g iề h hi g ự F h M h i g ờ N 0 g h h g
N = P - (F đh max)
2 0 Mg -
o o
2 k
2
= Mg -kA
4 0
F Mg
Trang 10-Ch 1 và q2 là iệ h 2 ê 2
0
0
1
1
2
2
/
/
2
/
1
C
q
C
q
i
L
u
u
u
q
q
i
CA
BC
AB
-L ạ h he h i gi :i2.i0;
i
2 1
2 1
.C C
L
C
C
và i A.cos.t
-Khi t = 0:
0 sin sin
sin
0 cos
2
U U U A
L i L
A i
A i
AB
Suy ra:
2
và
2 1
L
U U
2
2
L
U U
2 1
2 1
.C C L
C
C
g h ơ g h A h h: hc A e.U AK
1
=> A = 1,768.10-19J = 1,1eV
g h ơ g h A h h: 2
AX 0
1
M
mv A
hc
X 0 1
1
MA
AK mv U
e hc
hc
g h ý g ă g mv M mv M2 e U AK
AX 2
AX 0
2
1 2
1
=> 2 ( 1 1)
1 2
X m
hc
v MA h v MAX 1,045.106m/s
Kh g : i = 3 =>
D
ai
h : 0,6m
V gầ g h ại h g ạ h g g h g g h
ậ 1 g ậ 2:
+
a
D
2
d x
x h : = 3,8
Nh g ạ h g g h g ại
= 2,7 h ã : . 5,4( m)
k a
D k
+ Ta có: 0,38(m) 0,76(m)7,1k 14,2;
k nguyên => k = 8,9 14
Vậ 7 ạ h g ại = 2,7
Từ h ợ g ạ:
0,675 ; 0,60 ; 0,54; 0,491; 0,45; 0,415; 0,386 (m)
(+)
L
K Hình1
L
K Hình1