Tổng hợp đề thi Vật lí đại cương 1 giữa kỳ và cuối kỳ (có đáp án) KHTN HCM

í đại cương 1 (Cơ - Nhiệt) gồm 1 đề giữa kỳ (GK) và 3 đề cuối kỳ (CK) của trường Đại học Khoa học Tự nhiên ĐHQG HCM (HCMUS) (đáp án do mình tự làm) VLĐC1

Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ

Giả sử t = 0, vật ở vị trí x =0 0 , y0 = h

a)

- Xét chuyển động trên Ox:

Vật chuyển động với gia tốc a =x 0 với vận tốc

đầu v0x = v0cos  , suy ra: vx = v0x + a tx = v0cos 

 Trên Ox: x t ( ) = v0cos( )  t (1)

- Xét chuyển động trên Oy:

Vật chuyển động với gia tốc ay = − g với vận tốc đầu v0y = v0sin  ,

suy ra: vy = v0y+ a ty = v0sin  − gt

1 ( ) sin( )

( ) cos( )

1 ( ) sin( )

2

15 2( ) 5 4, 9 (m)

1 sin( )

Khi đó, tầm xa của vật là: max (2,563) 15 2 2,563 27,18 (m)

Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ

Đặt a1 = a2 = a (do 2 vật cùng chuyển động theo hệ) và T1= T2 = T (do bỏ qua khối lượng ròng rọc và dây)

a) Theo định luật II Newton:

Thay số liệu ta được: T = 17,49 (N)

b) Theo định luật II Newton:

- Vật 1 (m1 = 2 kg): T1+ N1+ + P1 Fms1 = m a1

Chiếu theo Oy: N1− P1cos  =  0 N1 = m g1 cos 

Chiếu theo Ox: T − P1sin  − Fms1 = m a1  − T m g1 sin  − kN1= m a1

1 sin 1 cos 1

T m g  km g  m a

- Vật 2 (m2 = 7 kg): T2+ N2 + P2+ Fms2 = m a2

Chiếu theo O’y’: N2− P2cos  =  0 N2 = m g2 cos 

Chiếu theo O’x’: − + T P2sin  − Fms2 = m a2  − + T m g2 sin  − kN2 = m a2

a)Theo định luật bảo toàn động lượng:

v

m m

= +

1 2

2 ' m v

v

m m

= +

Thay m1 = 1kg, m2 = 2kg và v1 = 4m/s, ta được '1 4

3

' 3

c) Do v =2 0 nên từ (3) ta được: v '2 = + v1 v '1

Mặt khác: v1 và v '1 cùng phương với nhau nên v '2cũng cùng phương với v '1

Vậy vận tốc sau va chạm của m1 và m2 cùng phương với nhau

a) Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ

Phương trình chuyển động quay của ròng rọc: R F  = I 

2

tta

b) Phương trình Clapeyron-Mendeleev:

1 1

p V m

32 2

Do quá trình (3-1) là quá trình đẳng áp nên T3 = T1

Nhiệt lượng tỏa ra:

Thay số liệu: 3( )

2

6, 42 5 ' 8, 31.10 1200 300 3751186 J

Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ và trên mặt bàn,

chiều dương là chiều từ A đến B

là vận tốc của vật 1 tại B (trước va chạm)

Động năng của vật 1 tại A: 2

1 0

12

' 0

x y

Xét chuyển động trên Ox: x t ( ) = v t0x = v t '2 (4)

Chiếu lên O’y’: P2 − = T2 m a2 2  m g T2 − =2 m a2 2 (2)

Ta có: T1= T2 = T (ròng rọc không khối lượng) và a1 = a2 = a(dây không dãn)

Chiếu lên Ox: T1− Fms− P1sin  = m a1

1 1 1sin 1 1 1 cos 1 sin 1

Chiếu lên O’y’: P2 − = T2 m a2  m g T2 − =2 m a2 (4)

Phương trình chuyển động quay của ròng rọc:

32.5.10 0, 02

120 K32.8, 31

T = = và T =2 1,5.120 180 K =

b)

c) Nhiệt lượng nhận được của quá trình (1-2): 12 ( 2 1)

2.2

Vì T2  T1 nên Q 12 0 Quá trình (1-2) là quá trình nhận nhiệt

Do quá trình (3-1) là quá trình đẳng nhiệt nên T3 = T1

Nhiệt lượng nhận được của quá trình (2-3): 23 ( 3 2) ( 1 2)

Vì T1  T2 nên Q 23 0 Quá trình (1-2) không phải quá trình nhận nhiệt

Nhiệt lượng nhận được của quá trình (3-1): 2

Quá trình (3-1) là quá trình nhận nhiệt

d) Công hệ nhận vào trong quá trình (2-3) là:

Áp dụng ĐL bảo toàn động lượng cho 2 vật trước và sau va chạm:

Chia (2) cho (1) ta được: V1+ V '1 = V '2 (3)

a) Theo đề bài, nếu V '1cùng phương với V1thì ta đặt V1 = kV ' , 1 k 

Thế vào (3) ta được: kV '1+ V '1 = V '2  V '2 = ( k + 1) ' V 1

 V '2cùng phương với V '1

Vậy nếu vận tốc của M1 sau va chạm không đổi phương thì sau va chạm vận tốc của M1 và

M2 cùng phương với nhau

Do dây không giãn nên T '1 = T T1, '2 = T2

Chiếu lên Oy: N − P2cos  = 0

2cos 2 cos ms 2 cos

Chiếu lên Ox: T2− Fms+ P2sin  = m a2  − T2 km g2 cos  + m g2 sin  = m a2 (2)

Phương trình chuyển động quay cho ròng rọc:

Thay số liệu: 0,5 0, 2.1.cos 30 1.sin 30 2

.10 4,13 m/s 1

0,5 1 1

2

+ +b) Từ (1): T1= m g1 − m a1

.1.10.4,13.2 sin 30 41, 3 J 2

2

0 2

c) Phương trình Clapeyron-Mendeleev: 1 1

p V m