Đề thi học sinh giỏi lớp 10 THPT tỉnh Hà Tĩnh năm học 2012 – 2013 môn Vật lý – Có đáp án Sở GD&ĐT Hà Tĩnh

Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1:

Trên cùng một đường thẳng đứng, người ta ném đồng thời hai vật theo phương ngang. Vật A ở độ cao h₁ và vật B ở độ cao h₂ (so với sàn nằm ngang) với các vận tốc ban đầu tương ứng là v₀₁ và v₀₂. Bỏ qua mọi lực cản. Lấy g = 10 m/s².

a. Cho h₁ = 80 m và v₀₁ = 10 m/s. Viết phương trình quỹ đạo của vật A. Tìm khoảng cách từ vị trí ném vật A đến điểm mà vật A chạm sàn lần đầu tiên.

b. Vật B va chạm đàn hồi với sàn, nẩy lên và rơi xuống sàn lần thứ hai cùng một vị trí và cùng thời điểm với vật A chạm sàn lần đầu tiên. Tìm tỷ số

Câu 2:

Con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài l = 1 m, khối lượng m = 500 g, được treo vào một điểm cố định. Kéo con lắc khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo hợp phương thẳng đứng góc α₀ = 60⁰ rồi thả nhẹ. Khi vật chuyển động đến vị trí dây treo hợp phương thẳng đứng góc α = 30⁰ thì va chạm đàn hồi với mặt phẳng cố định thẳng đứng. Bỏ qua mọi ma sát, dây không giãn. Lấy g = 10m/s². (Hình vẽ 1)

a. Tìm vận tốc của vật và lực căng sợi dây ngay trước khi vật va chạm với mặt phẳng.

b. Tìm độ cao lớn nhất mà vật đạt được sau lần va chạm thứ nhất.

Câu 3:

Một xilanh đặt nằm ngang, hai đầu kín, có thể tích 2V₀ và chứa khí lí tưởng ở áp suất p₀. Khí trong xilanh được chia thành hai phần bằng nhau nhờ một pit-tông mỏng, cách nhiệt có khối lượng m. Chiều dài của xilanh là 2l. Ban đầu khí trong xilanh có nhiệt độ là T₀, pit-tông có thể chuyển động không ma sát dọc theo xi lanh.

a. Nung nóng chậm một phần khí trong xilanh để nhiệt độ tăng thêm ΔT và làm lạnh chậm phần còn lại để nhiệt độ giảm đi ΔT. Hỏi pit-tông dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu khi có cân bằng?

b. Đưa hệ về trạng thái ban đầu (có áp suất p₀, nhiệt độ T₀). Cho xilanh chuyển động nhanh dần đều theo phương ngang dọc theo trục của xi lanh với gia tốc a thì thấy pit-tông dịch chuyển một đoạn x so với vị trí cân bằng ban đầu. Tìm gia tốc a. Coi nhiệt độ không đổi khi pit-tông di chuyển và khí phân bố đều

Câu 4:

Cho hệ cân bằng như hình vẽ 2. Thanh AB tiết diện đều đồng chất, khối lượng m = 2 kg, chiều dài l = 40 cm có thể quay quanh bản lề A. Sợi dây CB vuông góc với thanh và tạo với tường thẳng đứng góc α = 30⁰. Đĩa tròn hình trụ bán kính R = 10 cm, khối lượng M = 8 kg. Tìm độ lớn các lực tác dụng vào đĩa và thanh AB. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10m/s².

Câu 5:

Một nêm có tiết diện là tam giác ABC vuông tại A, và hai mặt bên là AB và AC. Cho hai vật m₁ và m₂ chuyển động đồng thời không vận tốc đầu từ A trên hai mặt nêm. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10m/s². (Hình vẽ 3)

a. Giữ nêm cố định, thời gian hai vật m₁ và m₂ trượt đến các chân mặt nêm AB và AC tương ứng là t₁ và t₂ với t₂ = 2t₁. Tìm α.

b. Để t₁ = t₂ thì cần phải cho nêm chuyển động theo phương ngang một gia tốc a₀ không đổi bằng bao nhiêu?

Download tài liệu để xem thêm chi tiết