Olympic Vật lý Châu Á · Năm 2004

Đề thi

Bài 1Một máy Atwood lý tưởng gồm hai vật khối lượng $2m$ và $m$ treo ở hai phía của một dây nhẹ, không dãn vắt qua ròng rọc không ma sát và không khối lượng; lấy $g$ là gia tốc trọng trường và thả hệ từ nghỉ. Vật nặng đi xuống; hai vật có cùng độ lớn gia tốc do chiều dài dây không đổi. (a) Tìm gia tốc. (b) Tìm lực căng dây. (c) Tìm tốc độ sau khi vật nặng đi xuống đoạn $h$ . Các đại lượng được xét trong mô hình lý tưởng đã nêu; trình bày rõ phép suy luận và đối chiếu thứ nguyên ở mỗi kết quả.Các cách giải: 1
Bài 2Một nguồn lý tưởng có suất điện động $\mathcal E$ và điện trở trong $r>0$ nối với tải thuần trở biến đổi $R>0$ . Ở trạng thái ổn định, dòng điện mạch là $I=\mathcal E/(R+r)$ ; công suất tải là năng lượng điện truyền cho $R$ trong một đơn vị thời gian. Bỏ qua sự thay đổi nhiệt độ và mọi phần tử khác. (a) Biểu diễn công suất tải theo $R$ . (b) Tìm điện trở tải để công suất đạt cực đại. (c) Tìm công suất cực đại và so sánh với suất điện động và điện trở trong.Các cách giải: 1
Bài 3Một thấu kính hội tụ mỏng trong không khí có tiêu cự $f=20\,\mathrm{cm}$ ; vật thật dựng thẳng cao $H=2.0\,\mathrm{cm}$ đặt trước kính cách $u=30\,\mathrm{cm}$ . Dùng quy ước Cartesian: vật thật có $u>0$ , ảnh thật có $v>0$ , và $1/f=1/u+1/v$ ; bỏ qua bề dày thấu kính. (a) Tìm khoảng cách ảnh $v$ . (b) Xác định ảnh thật hay ảo, cùng chiều hay ngược chiều. (c) Tìm độ phóng đại có dấu và chiều cao ảnh. Các đại lượng được xét trong mô hình lý tưởng đã nêu; trình bày rõ phép suy luận và đối chiếu thứ nguyên ở mỗi kết quả.Các cách giải: 1