HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN TUYÊN QUANG --------------------ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
KỲ THI HỌC SINH GIỎI NĂM 2019 MÔN: VẬT LÝ LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi gồm 04 trang)
Bài 1: Hai vật nhỏ có khối lượng m1 và m2 được nối với nhau bởi một lò xo có chiều dài l0 , không có trọng lượng và nằm trong một mặt phẳng nằm ngang nhẵn. a) Xác định vị trí khối tâm của hệ. b) Ban đầu hệ nằm ở vị trí cân bằng, lò xo không biến dạng. Truyền cho quả cầu 2 vận tốc ban đầu
v0 theo phương ngang, hướng ra xa
m1
v0
m2
m1
v1
v2
m2
m1 . Tìm
khoảng cách xa nhất giữa hai quả cầu.
c) Từ vị trí cân bằng người ta truyền cho các quả cầu vận tốc v1 và v2 vuông góc với nhau nằm trong mặt phẳng ngang như hình vẽ. Hãy tìm cơ năng của hệ trong hệ khối tâm của nó. 1 3
Bài 2: Một thanh đồng chất AB dài 2ℓ, khối lượng M, tâm C, mô men quán tính I = M ℓ 2 đối với trục quay qua C vuông góc với thanh. Thanh được đặt trên một trục đi qua O, có bán kính không đáng kể trùng với trục Oz, OC = d với 0 < d < ℓ. a) Đặt lên đầu A một vật nhỏ khối lượng y m, tiếp xúc giữa vật và thanh có hệ số ma sát m g trượt là µ. Ban đầu thanh được giữ nằm ngang B sau đó thả hệ không vận tốc ban đầu. Xét trường x hợp thanh không trượt mà chỉ quay quanh O. A C O Xác định điều kiện để m vẫn còn trên thanh. b) m được gắn cố định tại A, tiếp xúc giữa thanh và trục có hệ số ma sát µ. Thả hệ từ vị trí ban đầu khi thanh trùng với Ox (theo phương ngang) và không vận tốc ban đầu. Xác định góc α hợp giữa thanh và phương ngang tại thời điểm thanh bắt đầu trượt trên trục Oz. Bài 3: Một ống tròn gấp khúc đường kính d = 20mm, một đầu nhúng ngập trong nước, đầu còn lại trong không khí và nằm cách trục quay thẳng đứng OO’ là R = 40cm, cách mặt thoáng của chậu bên ngoài là H. Ống quay đều quanh trục OO’ với vận tốc góc không đổi ω. Trọng lượng riêng của nước γ = 9810 N/m3 a) Xác định ω sao cho chất lỏng trong ống ở trạng thái tĩnh tương đối trong ống (không chảy) với độ cao của nước trong ống là h so với bên ngoài chậu.Áp dụng tính ω0 với H = 100cm. b) Cho ống quay với vận tốc ω = 2ω0. Tính lưu lượng Q của nước thoát ra khỏi ống.
O’
1
1
ω h R d 22
O
1