SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ĐỒNG THÁP LẦN THỨ XV -------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------- HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ (Hướng dẫn chấm câu 1 gồm có 01 trang) Câu 1: Thanh MN đồng chất, tiết diện đều chiều dài L được thả trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có chiều dài AC = 3,5 L, góc nghiêng α (hình vẽ). Trên đoạn đầu AB = 1,5 L của mặt phẳng nghiêng, ma sát không đáng kể, trên đoạn BC có ma sát với hệ số ma sát k = 3 1 . Cho tgα = k; L = 1 m; g = 10 m/s 2 . Mô tả các giai đoạn của chuyển động và tìm vận tốc của thanh khi nó trượt hết mặt phẳng nghiêng. Giải: (3 điểm) 1. Mô tả chuyển động : Chuyển động của thanh được chia làm 3 đoạn : • Đoạn 1 : Từ khi N ≡ A đến khi M tới điểm B Chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a 1 = gsinα (0,25 điểm) • Đoạn 2 : Từ khi M ≡ B đến khi MN trượt qua B Xét tại vò trí bất kỳ, thanh có phần chiều dài x trong đoạn BC Lực ma sát tác dụng lên thanh: xms kNF = (0,25 điểm) L x mgF ms .sin α =⇒ (0,25 điểm) Độ lớn công của lực ma sát : ms A dxFdA msms . = L L ms x L mgdx L x mgA 0 2 0 2 sin sin ∫ ==⇒ α α (0,5 điểm) 2 sin α mgL A ms =⇒ (0,25 điểm) * Đoạn 3 : Từ khi thanh rời B đến khi M ≡ C Với α tgk = và α cosgmN xx = (0,25 điểm) αα α α α sincos cos sin cos ' mgmgkmgF ms === (0,25 điểm) ⇒ Thanh chuyển động thẳng đều với vận tốc là vận tốc cuối của đoạn 2(0,25 điểm) 2. Vận tốc của thanh khi trượt hết mặt phẳng nghiêng: p dụng đònh luật BTNL cho thanh khi đầu N ở A và B: ms ALmgmvLmg ++= αα sin2. 2 1 sin5,3. 2 (0,25 điểm) α sin2gLv =⇒ (0,25 điểm) Thay số , ta tính đïc smv /16,3 ≈ (0,25 điểm) Hết SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ĐỒNG THÁP LẦN THỨ XV α α -------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------- HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ (Hướng dẫn chấm câu 2 gồm có 01 trang) Câu 2: Đồ thò trên hình biểu diễn một chu trình thuận nghòch được thực hiện bởi một lượng khí lí tưởng trong một động cơ nhiệt. Quá trình 3-1 là quá trình nén đoạn nhiệt. Tính hiệu suất động cơ nhiệt theo các nhiệt độ T 1 , T 2 , T 3 và hệ số v p c c = γ Giải: (3 điểm) Quá trình 1-2: đẳng áp )( 1212 TTc m Q p −= µ …………………………………………………………… (0,5 điểm) Do T 2 >T 1 (các đường đẳng nhiệt đi qua các điểm 1, 2 ) nên Q 12 >0: nhiệt lượng mà hệ nhận được. Công trong quá trình 1-2: 0)()( 121212 >−=−= TTR m VVpA µ : hệ sinh công .(0,5 điểm) Quá trình 2-3: đẳng tích 0 =∆ V nên A 23 =0 )( 2323 TTc m UQ v −=∆= µ …………………………………………………………………………………………………….………….(0,5 điểm) Do T 3 <T 2 nên Q 23 <0: hệ truyền nhiệt Quá trình 3-1: 0 =∆ Q )( 3131 TTc m UA v −−=∆−= µ …………………………………………………………………………………………………… ……… (0,5 điểm) Do T 1 >T 3 (đường đoạn nhiệt bao giờ cũng dốc hơn đường đẳng nhiệt) nên A 31 < 0: hệ nhận công Ta có: Q A H = (1) Mà A = A 12 + A 23 + A 31 =       −−++− )(0)( 3112 TTc m TTR m v µµ (2) (0,5điểm) Và Q = Q 12 (nhiệt lượng hệ nhận) Chú ý : v p c c = γ (3) Thế (2), (3) vào (1) suy ra: )( 1 12 32 TT TT H − − −= γ ………………………………………………………………………… ….(0,5 điểm) Hết SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ĐỒNG THÁP LẦN THỨ XV -------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------- HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ (Hướng dẫn chấm câu 3 gồm có 01 trang) Câu 3: Khi mở cả hai khóa K 1 ,K 2 của mạch điện như hình vẽ, công suất tỏa nhiệt của mạch là P 0 . Khi chỉ đóng khóa K 1 , công suất tỏa nhiệt là P 1 , còn khi chỉ đóng K 2 công suất tỏa nhiệt là P 2 . Hỏi công suất tỏa nhiệt của cả đoạn mạch là bao nhiêu nếu đóng cả hai khóa? Giải: (3 điểm) Khi mở cả hai khóa: P 0 = 321 2 RRR U ++ (1) (0,25 điểm) Khi chỉ đóng K 1 : P 1 = 3 2 R U (2) (0,25 điểm) Khi chỉ đóng K 2 : P 2 = 1 2 R U (3) (0,25 điểm) Khi đóng cả hai khóa: P= 1 2 R U + 2 2 R U + 3 2 R U (4) (0,25 điểm) Từ (1) ta có 0 1 P = 2 1 U R + 2 2 U R + 2 3 U R = 2 1 P + 1 1 P + 2 2 U R (0,5 điểm) 2 2 U R = 0 1 P - 1 1 P - 2 1 P ⇒ 2 2 U R = 102021 210 PPPPPP PPP −− (5) (0,5 điểm) Thay (2), (3), (5) vào (4) ta được: P = P 1 + P 2 + 102021 210 PPPPPP PPP −− (1,0 điểm) Hết U K 2 K 1 R 1 R 2 R 3 o o . --------------------------------------------------------------------------- HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN VẬT LÝ (Hướng dẫn chấm câu 1 gồm có 01 trang) Câu 1: Thanh MN đồng chất, tiết diện đều chiều dài. chuyển động và tìm vận tốc của thanh khi nó trượt hết mặt phẳng nghiêng. Giải: (3 điểm) 1. Mô tả chuyển động : Chuyển động của thanh được chia làm 3 đoạn : •