hallophysics

Đề thi Vật Lý Việt Nam Cup
( Vatlyvietnam.net ngày 26/11- 03/12/ 2005)


Tác giả
Bài 1 : Hallophysics - Mỹ
Bài 2 : Eros - Pháp


I. Bài 1 ( 10 đ)
Một sợi dây thừng được đặt cân bằng trên 2 mặt phẳng nghiêng tạo với đường năm ngang một góc theta như hình vẽ. Sợi dây thừng dài đồng chất, có hệ số ma sát với mặt phẳng là 1.
Hỏi có tối đa bao nhiêu phần của dây thừng không chạm vào mặt phẳng nghiêng?
Tìm giá trị của góc theta ứng với trường hợp đó.


II. Bài tập ( 20 đ)

CHÚ CHÓ LÀM XIẾC

Một chú chó làm xiếc (chất điểm C) nhảy lên một hình trụ đặc đồng chất đang nằm yên trên mặt đất và bắt đầu ìchạy” trên hình trụ đó. Chú chó này rất khéo và luôn giữ được độ cao h so với mặt đất. Cho biết: khối lượng chú chó là m, khối lượng hình trụ là M với bán kính là a.

1. Xem rằng không có ma sát giữa hình trụ với mặt đất:
1.1 Mô tả chuyển động của tâm O của hình trụ
1.2 Tính lực mà chú chó tác dụng lên hình trụ
1.3 Tìm phương trình vận tốc góc của hình trụ theo thời gian

2. Xem rằng chuyển động của hình trụ trên mặt đất là lăn không trượt.
2.1 Bằng cách áp dụng các bước đã làm ở câu 1 với điều kiện có lực ma sát, tìm phương trình vận tốc góc của hình trụ theo thời gian.
2.2 Tìm điều kiện của hệ số ma sát k.

3. Trong quá trình huấn luyện, chú chó ban đầu chưa đủ độ khéo để giữ được độ cao h không đổi.
3.1 Thực ra chú chó nhảy lên hình trụ tại điểm và càng ngày càng nhích lên đỉnh cuả hình trụ ( )với vận tốc góc rất nhỏ. Giải thích xem vì sao khi đó ta có thể xem rằng tại mọi thời điểm thì C vẫn gần như đứng yên so với O.
3.2 Cho M = 2m, k = 4, mô tả chuyển động của hệ dựa vào các kết quả tìm được ở những câu trước.


---------------------------------------------------------------------------------------
Hạn cuối nhận bài là 9 giờ tối, ngày thứ 7, 3/12/2005, giờ Việt Nam. Địa chỉ nhận bài là 2 box Vật Lý Việt Nam 1 và 2 đã được chỉ định cho 2 đội.
Lời giải có thể gửi ở mọi định dạng file . Khuyến khích gửi file tex, kèm Latex ngay tại trong diễn đàn toán học.

Good luck !

hallophysics: Một lần nữa chào mừng hai đội và xin lỗi vì trục trặc kỹ thuật này
hallophysics: bây giờ mời các bạn đề cử ra quan sát viên của 2 trường để BTC add thêm vào conf
shiharrypotter: ben BG ko co' quan sat' vien
sonicfly161 fly161: quan sat vien co duoc thi ko anh??
hallophysics: quan sát viên chỉ được quyền quan sat, không được lên tiếng trả lời trong conf
hallophysics: nhưng có thể tham gia thi ở conf kín của các trường
hallophysics: bây giờ hai đội đã đầy đủ
hallophysics: mời các bạn tự giới thiệu về mình
hallophysics: tròng vòng 2 câu
sonicfly161 fly161: gioi thieu gi` day??
sonicfly161 fly161: anh goi y di
juicy_fruit1210: TEn
hallophysics: toi la Hallophysics, dai dien cho ban to chuc, lam trong tai cuoc thi ngay hom nay
hallophysics: đề nghị trường QH Huế giới thiệu trước
sonicfly161 fly161: gioi thieu cai chi anh??
hallophysics: tên tuổi người thi
sonicfly161 fly161: em ha?
shiharrypotter: ben BG chi co' 1
shiharrypotter: tinh' sao day
sonicfly161 fly161: do quan sat' vien ko hoc lop' Ly, ko bit
hallophysics: thiếu một quan sát viên
sonicfly161 fly161: BG?
shiharrypotter: ten : Hoang` Nhung
sonicfly161 fly161: con gai' ah??
shiharrypotter: yes
juicy_fruit1210: ua
hallophysics: quan sát viên của BG đâu nhỉ
juicy_fruit1210: con gai?
sonicfly161 fly161: hi`, chut' thi xong lam` quen nhe'
hallophysics: sonic trật tự
sonicfly161 fly161: da.
hallophysics: bên BG có thêm QSV không hả Shiharry
shiharrypotter: nhung chi co' shi tren mang hien gio` thoi
hallophysics: bên BG sẽ thi với 1 người chứ
shiharrypotter: ok
hallophysics: ok
hallophysics: bên QH Huế giới thiệu qua về mình
sonicfly161 fly161: da.
sonicfly161 fly161: em
sonicfly161 fly161: Le Ngoc Minh
sonicfly161 fly161: truong` QH Hue
hallophysics: còn juicy?
sonicfly161 fly161: (Sinh Ly - So` Lo`)
sonicfly161 fly161:
juicy_fruit1210: Hoang Uyen
juicy_fruit1210: Sinh
sonicfly161 fly161: lop' 12 Ly Sinh
juicy_fruit1210: quoc Hoc

hallophysics: ok
hallophysics: bây giờ chúng ta có thể bắt đầu cuộc thi
sonicfly161 fly161: anh post luat cai da~
shiharrypotter: ok
hallophysics: xin phổ biến lại, trong conf này, chỉ có đội trưởng 2 đội là shiharry và sonic được quyền trả lời câu hỏi
hallophysics: còn quan sát viên chỉ được chứng kiến
hallophysics: có thể tường thuật cho thành viên các đội ở một conf kín của đội mình
juicy_fruit1210: ok
hallophysics: có một đề nghị từ phía khán giả là xin một nguời tham gia conf, để tường thuật trực tiếp ra bên ngoài
hallophysics: hai đội có đồng ý không
sonicfly161 fly161: duoc a.
shiharrypotter: ok
hallophysics: ok
juicy_fruit1210: ko phia em lam tuong thuat a
hallophysics: BTC sẽ add thêm một người
Hai Duc Hoang Xuan has joined the conference.

hallophysics: BTC đã add thêm bạn Hải Đức của trường Ams vào conf với tư cách quan sát viên của BTC và phóng viên tường thuật trực tiếp cuộc thi
hallophysics: đề nghị ĐỨc làm tròn nhiệm vụ của mình, không tham gia thảo luận
hallophysics: bắt đâu
hallophysics: vòng một của cuộc thi sẽ là vòng trắc nghiệm
hallophysics: có 10 câu hỏi, mỗi câu hỏi chỉ có một đáp án đúng
hallophysics: mỗi đội có 45s để suy nghĩ, sau khi BTC thông báo hết giờ, đội trưởng các đội phải đưa ra đáp án
sonicfly161 fly161: dua ra dap' an sau hieu lenh het' gio` ha anh??
hallophysics: chỉ được đưa 1 đáp án
hallophysics: ừ
hallophysics: BGK kông chấp nhận đáp án thứ hai
sonicfly161 fly161: ui
hallophysics: ok chứ
shiharrypotter: ok
sonicfly161 fly161: dua ra dap an thu 2 nhung chua co' dap an cua BTC cung ko duoc ah?
hallophysics: kô
sonicfly161 fly161: rui`
sonicfly161 fly161: ok
hallophysics: các đội có thắc mắc gì về luật của vòng 1 không
sonicfly161 fly161: anh oi, ra de` de~ 1 ty, toan` lop' 12 het'
hallophysics: nếu sonic còn mất trật tự BTC sẽ trừ điểm của QHH
shiharrypotter: nghe duoc day'
sonicfly161 fly161: ko
shiharrypotter: ko

hallophysics: Câu 1 : Nếu công của ngoại lực tác dụng vào một chất điểm, giúp di chuyển một vật từ điểm A tới điểm B trong không gian, bằng 0 , thì mệnh đề nào sau đây là đúng :
A) Ngoại lực được bảo toàn
B) Không có lực ma sát ngoại tác dụng vào .
C) Thế năng của hệ không đổi
D) Động năng của hệ ở điểm A bằng với điểm B.

hallophysics: het gio
shiharrypotter: c
sonicfly161 fly161: C
hallophysics: đáp án đúng D

hallophysics: Câu 2 : 2 quả bóng giống nhau được tung thẳng lên trời . Quả bóng đầu tiên có vận tốc ban đầu bằng 2 lần quả bóng thứ 2. Độ cao lớn nhất mà quả bóng có vận tốc lớn đạt được so với độ cao của quả bóng còn là là :
A) Căn bậc 2 lần quả bóng còn lại
B) 2 lần quả bóng còn lại
C) 4 lần quả bóng còn lại
D) 8 lần quả bóng còn lại.

sonicfly161 fly161: anh oi, truoc khi het gio` 10 giay anh nhac' duoc ko?
hallophysics: kô

hallophysics: hết giờ
sonicfly161 fly161: C
shiharrypotter: a
hallophysics: đáp án đúng C

hallophysics: đề nghị các trường trả lời nhanh, 5s sau khi BTC nói hết giờ, nếu không có đáp án sẽ không được tính

hallophysics: Câu 3 : Tưởng tượng bạn đang ngồi trên một chiếc xe đạp . Để xe đạp di chuyển có gia tốc về phía trước bạn phải tác dụng một lực xoắn (mô men lực ) vào ổ đĩa . Hỏi lực xoắn đó có hướng thế nào so với bạn :
A) Phía trước
B) Phía sau
C) Bên phải
D) Bên trái

hallophysics: hết giờ
sonicfly161 fly161: B
shiharrypotter: c
hallophysics: đáp án đúng: D

hallophysics: Câu 4 : Hiện tượng các chớp sáng xanh khi quan sát mặt trời vào lúc hoàng hôn là do :
A) Hiện tượng tán xạ ánh sáng
B) Hiện tượng sinh lý của mắt
C) Cả 2 nguyên nhân trên


hallophysics: hết giờ
shiharrypotter: c
sonicfly161 fly161: C
hallophysics: đáp án đúng: C

hallophysics: Câu 5 :
Trạm thu và chuyển sóng radio với bước sóng dài dùng các ăngten không phải là gương nhẵn bóng mà chỉ là các ăng ten dạng lưới kích thước nhỏ hơn nhiều bước sóng radio. Mặc dù ăng tên không cần nhẵn bóng nhưng vẫn phản xạ được sóng vì :
A) Khái niệm nhắn rất tương đối, nếu kích thước gồ ghề nhỏ hơn nhiều so với bước sóng thì vật vẫn được coi là nhẵn đối với sóng đó.
B) Sóng radio dài là một sóng đặc biệt
C) Đối với sóng dài radio, ăng tên dạng lưới là một cấu trúc rất tốt dùng để phản xạ.

hallophysics: hết giờ
shiharrypotter: a
sonicfly161 fly161: A
hallophysics: chúc mừng cả hai đội
hallophysics: đáp án đúng là A

hallophysics: Câu 6: Áo phao là một thiết bị không thể thiếu của thợ lặn, nó có tác dụng như một túi chứa khí có thể thay đổi thể tích (nhờ bơm khí vào hoặc rút khí ra) để cân bằng trọng lực và lực đấy archimedes. Một người thợ lặn đang nằm cân bằng ở độ sâu 5m, hỏi khi lặn xuống độ sâu 20m, người đó phải làm gì để trở lại trạng thái cân bằng?
A) Bơm thêm khí vào áo phao.
B) Xả bớt khí từ áo phao
C) Không làm gì cả

hallophysics: hết giờ
sonicfly161 fly161: B
shiharrypotter: c
hallophysics: đáp án đúng: A

hallophysics: Câu 7 : Ánh sáng trắng của mặt trời làm nóng được cốc nước, quá trình vật lý thực sự là do :
A) Cốc nước hấp thụ tất cả các ánh sáng trắng
B) Cốc nước hấp thụ chủ yếu là các ánh sáng tím có năng lượng cao
C) Cốc nước hấp thụ chủ yếu các sóng hồng ngoại

hallophysics: hết giờ
sonicfly161 fly161: A
shiharrypotter: a
hallophysics: đáp án đúng là C

hallophysics: Câu 8: Tụ điện bị rò (hay còn gọi là bị đánh thủng) là hiện tượng khi điện môi giữa hai bản của một tụ điện trở nên dẫn điện, tụ điện có thêm một thành phần là một điện trở thuần R. Khi mắc vào mạch điện xoay chiều, trở kháng của tụ điện bị rò thay đổi thế nào so với tụ điện không bị rò:
A) Tăng lên
B) Giảm Đi
C) Không đổi
D) Tùy thuộc vào tần số dòng điện

hallophysics: hết giờ
sonicfly161 fly161: A
shiharrypotter: c
hallophysics: đáp án đúng là B

hallophysics: hai đội cố lên, bình tĩnh và sáng suốt
hallophysics: chỉ còn 2 câu nữa

hallophysics: Câu 9 : Trong thí nghiệm Young về các vân giao thoa, với 2 khe nhỏ A và B, 2 khe nhỏ này :
A) Chỉ cho ánh sáng lọt qua
B) Có vai trò như là 2 nguồn sáng kết hợp
C) Có kích thước tuỳ ý

hallophysics: hết giờ
sonicfly161 fly161: B
shiharrypotter: b,
hallophysics: chúc mừng 2 đội
hallophysics: đáp án đúng B

hallophysics: câu cuối cùng
hallophysics: hai đội tập trung, hiện nay điểm số chỉ chênh nhau 1, đây là cơ hội cuối cùng

hallophysics: Câu 10 ( câu cuối ) Lớp vỏ của mặt trời có nhiệt độ là
A) 6000*C
B) 1000000*C
C) 15 000 000 *C

hallophysics: hết giờ
shiharrypotter: a
sonicfly161 fly161: A
hallophysics : Đáp án đúng là A

hallophysics: Chúc mừng hai đội đã giành điểm trong câu hỏi cuối cùng
hallophysics: vòng một của cuộc thi VLVN CUP đã kết thúc
hallophysics: theo thống kê của BGK, đội QHH trả lời đúng 5 câu hỏi
hallophysics: đội BG trả lời đúng 4 câu hỏi
hallophysics: mọi thắc mắc liên quan đến câu hỏi sẽ được giải đáp tại diễn đàn toán học
hallophysics: hai đội có thắc mắc gì về thống kê điểm của BTC không
sonicfly161 fly161: ko
hallophysics: http://diendantoanho...hp?showforum=81
hallophysics: câu hỏi của vòng 2 sẽ được đưa ra trong ngày hôm nay
hallophysics: các bạn có 1 tuần để trả lời câu hỏi
hallophysics: cảm ơn hai đội đã tham gia, và một lần nữa xin lỗi các bạn vì trục trặc kỹ thuật
hallophysics: chúc các bạn một buổi tối vui vẻ

Do trục trặc kỹ thuật, cuộc thi VLVN CUP lần thứ 2 giữa 2 đội QUốc Học Huế và chuyên Bắc GIang sẽ diễn ra tại hallophysics's conferenece. Mời đội trưởng của 2 đội liên hệ với nick hallophysics để bắt đầu cuộc thi.
Thành thật xin lội vì sự cố này. Xin cảm ơn và chúc 2 đội một cuộc thi sôi nổi, hào hứng và thành công.
thay mặt BTC
Hallophysics

------------------------
Để nhờ
Bài 1 của trường chuyên LQĐ Đà Nẵng

Trường LQĐ Đà nẵng không gửi bài 2

Bài gửi của chuyên Quảng Bình
-----------------------------------
Đáp án đề thi VLVN Cup, tuần 5
LQĐ Đà nằng - Chuyên Quảng Bình , 18-24/12/2005



Câu 1

Hình vẽ trên miêu tả hiện tượng bão từ .

Bão từ hay còn gọi là bão địa từ trên Trái Đất là những thời kỳ mà kim la bàn dao động mạnh.Có 2 nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng bão từ. Nguyên nhân thứ nhất do dòng hạt mang điện phóng ra từ các vụ bùng nổ trên Mặt Trời , hay còn gọi là gió mặt trời tác dụng lên các đường cảm ứng từ của Trái Đất. Nguyên nhân thứ hai đó là thỉnh thoảng lại có sự kết nối từ trường của trái đất và từ trường của Mặt trời. Đây là một hiện tượng hiếm khi xảy ra trong môi trường vũ trụ bao la, tuy nhiên, mỗi khi có sự kết nối từ trường này, các hạt điện tích di chuyển dọc theo từ trường, có thể đi vào từ quyển dễ dàng , tổng hợp lên dòng điện và làm cho tử thông biến đổi theo thời gian. Trong những dịp này, Mặt trời phát ra một lượng chất cực quang khi các đường sức từ của Trái đất và Mặt trời được kết lối một cách trực tiếp .



Các quá trình của bão từ có thể được mô tả như sau:

1. Các dòng hạt mang điện phóng ra từ Mặt Trời sinh ra một từ trường, có độ lớn vào khoảng

b) Những lực tác dụng lên vòng gồm có trọng lực (mg), phản lực (N) từ thành nón, và lực ma sát (F) hướng lên . Trong điều kiện của bài toán, vòng di chuyển theo vòng tròn và không có dao động trên phương thẳng đứng, nên tổng hợp lực của phương này bằng 0. Ta có,



Lực ly tâm tác dụng vào thành nón theo phương ngang,



Vì vòng quay, nên sẽ tạo ra một lực xoắn


Có hướng dọc theo hướng chuyển động tròn của vòng. Do ,

, nên ta cần phải tính được giá trị của .

Mô men xung lượng gồm có 2 thành phần, một thành phần tạo bởi khối tâm của vòng, quay quanh trục của nón. Tuy nhiên thành phần này là không đổi, vì thế nó không ảnh hưởng đến giá trị .

Thành phần thứ 2 chính là sự tự quay của vòng . Gọi thành phần này có mô men xung lượng là . Mô men này hướng dọc theo thành nón , vì thế vector di chuyển và vạch một đường tròn với bán kính là . Tần số của chuyển động tròn của vòng cũng giống với ở trên, do đó ,


Có hướng trùng với hướng chuyển động tròn của vòng.

Vì , , nên


Mà , với là vận tốc góc của vòng . Với điều kiện vòng lăn không trượt nên,



Do vậy, . Sử dụng phương trình (6) , dẫn đến,



Với 3 phương trình ( 2), (3) và (7), và 3 biến N, F, . Ta có thể biến đổi và tìm được giá trị của bằng việc nhân (2) với , phương trình (3) với , và lấy hiệu của chúng, ta được ,



Kết hợp phương trình (7) và (8), ta thu được ,



Tần số mới này có giá trị bằng tần số ở phần a)