SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KIÊN GIANG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI ĐBSCL
THPT CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT NĂM HỌC 2008 - 2009
-----------
ĐÁP ÁN ĐỀ NGHỊ - MÔN VẬT LÝ
Thời gian làm bài 180 phút
Câu 1:(CƠ HỌC)

Một sợi dây nhẹ 2 đầu buộc vào 1 vật nặng và 1 thùng cát rồi vắt qua 1 ròng rọc cố định. Khối lượng của cát bằng khối lượng của thùng và bằng 1 nửa khối lượng của vật nặng. Ban đầu các vật đều ở trạng thái đứng yên. Tại thời điểm t = 0,qua 1 lỗ nhỏ ở đáy thùng, cát bắt đầu chảy đều ra ngoài. Biết rằng toàn bộ cát chảy hết ra khỏi thùng sau thời gian t0. Xác định vận tốc của vật nặng ở thời điểm 2t0

Giải : Do cát chảy đều và sau thời gian t0 cát sẽ chảy ra được khối lượng m. Nên sau sau thời gian t < t0 , cát sẽ chảy được khối lượng
(0,25 đ)
Giả sử sau thời gian t0, vật có vận tốc v1. Xét hệ tại thời điểm

Áp dụng định luật II Newton cho hệ :

(0,5 đ)

(0,5 đ)

(0,5 đ)

(0,25 đ)
Sau khi cát chảy hết ra ngoài, gia tốc của vật
(0,5 đ)
Vận tốc của vật sau thời gian 2t0 :
(0,25 đ)
Vận tốc phải tìm có giá trị
(0,25 đ)

Câu 2:(NHIỆT HỌC)
Một ống nghiệm chứa khí hyđrô có nút đậy là một
pittông khối lượng không đáng kể, dịch chuyển không ma sát
trong ống. Lúc đầu ống ở ngoài không khí có áp suất P0 .
Chiều dài phần ống chứa và L. Người ta đặt ống vào một
chậu thuỷ ngân có khối lượng riêng d, ống đứng thẳng, đáy
ống cách mặt thoáng Hg một khoảng h > L (hình vẽ).
a. Tính chiều dài mới l của phần ống chứa ? (Nhiệt độ ống giữ không đổi).
b. Cân bằng của nút khi ống ở trong Hg có bền hay không ?

Đáp án:
a. Khi ở trong Hg, khí chịu áp suất:
P0 = dg( h - l) với g: là gia tốc trọng trường
Thể tích của khí tỷ lệ với chiều dài phần ống chứa
khí nên định luật Boyle-Mariotte cho ta:

(1) (0.25đ)

Ta có phương trình:

(2) (0.25đ)


(do h > l) (0.25đ)




Có hai nghiệm:
(0.25đ)

Ta bỏ nghiệm l2 với dấu + vì l2 > h. Thật vậy đường biểu diễn hàm f(l) có dạng (hình vẽ). (0.25đ)

Mặt khác khi h = l
f(h) có dạng biểu thức âm:



(do h > l)
Tức f(h) nằm kẹp giữa l1 và l2 trên đồ thị f(l). Dẫn đến: l1 < h < l2 (0.5đ)

Kết luận:
(0.25đ)


b. Xét cân bằng của nút:
Áp suất bên ngoài là:

(4) (0.25đ)

Áp suất bên trong là áp suất ứng với chiều dài l là
nghiệm của phương trình (1)
Từ (1) và (4)

(5) ( 0.25đ)

(Từ (1) Pn = Pt)
(l1 là cân bằng bền của nút) (0.25đ)

Ở A nếu l tăng một chút thì Pn > Pt nên Pn ấn nút trở về l1, nếu l giảm một chút thì
Pt > Pn nên Pt kéo nút trở về l1 (0.25đ)

Câu 3:(DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU )
Cho mạch điện như hình vẽ .

Tất cả các điện trở mạch ngoài đều giống nhau và bằng R0 = 2 (. Bộ nguồn gồm n pin mắc nối tiếp , mỗi pin có suất điện động e và điện trở trong r =1( . Bỏ qua điện trở của các dây nối .
Tính điện trở tương đương mạch ngoài và cường độ dòng điện qua bộ nguồn , biết rằng cường độ dóng điện qua nhánh DB bằng 0,5 A.
Nếu n pin mắc song song với nhau thì cường độ dòng điện qua nhánh DB bằng 0,3 A