Olympic Vật lý Quốc tế · Năm 2013

Đề thi

Bài 1Trong bình cách nhiệt, trộn $m_h=0.30\,\mathrm{kg}$ nước ở $70^\circ\mathrm C$ với $m_c=0.20\,\mathrm{kg}$ nước ở $10^\circ\mathrm C$ . Nhiệt dung riêng của nước $c=4200\,\mathrm{J\,kg^{-1}K^{-1}}$ ; bỏ qua nhiệt dung bình và thất thoát nhiệt. Sau khi trộn, nước đạt một nhiệt độ cuối đồng nhất và không có sự bay hơi hay chuyển pha. Nhiệt truyền chỉ diễn ra giữa hai phần nước; bình cách nhiệt không nhận năng lượng. Quy ước nhiệt lượng dương khi phần nước đang xét nhận nhiệt, âm khi phần đó tỏa nhiệt. (a) Tìm nhiệt độ cân bằng $T_f$ . (b) Tính nhiệt lượng có dấu mà phần nước nóng trao đổi. (c) Tính nhiệt lượng phần nước lạnh nhận được và kiểm tra bảo toàn năng lượng. (d) Xác định thứ tự của $T_c,T_f,T_h$ .Các cách giải: 1
Bài 2Hai vật $m_1=4.0\,\mathrm{kg}$ và $m_2=6.0\,\mathrm{kg}$ treo ở hai đầu dây nhẹ, không dãn, qua ròng rọc không khối lượng và không ma sát; ban đầu hệ đứng yên. Lấy $g=10\,\mathrm{m\,s^{-2}}$ . Dây luôn căng và không trượt trên rãnh ròng rọc; ròng rọc quay tự do nên lực căng ở hai nhánh bằng nhau. Hai vật chỉ chuyển động theo phương thẳng đứng, do đó khi vật nặng đi xuống thì vật nhẹ đi lên cùng độ dịch chuyển và tốc độ. Xét khoảng thời gian ngay sau khi thả. (a) Tìm gia tốc của mỗi vật và lực căng dây. (b) Tính vận tốc của mỗi vật sau $3.0\,\mathrm s$ . (c) Mỗi vật đã dịch chuyển bao xa trong thời gian đó?Các cách giải: 1
Bài 3Kulk một viên bi theo phương ngang từ mép vách cao $h=20\,\mathrm m$ với vận tốc ban đầu $u=20\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ . Bỏ qua sức cản không khí, lấy $g=10\,\mathrm{m\,s^{-2}}$ . Chọn gốc tọa độ tại điểm phóng, trục ngang hướng về phía trước và trục đứng hướng lên. Mặt đất nằm thấp hơn điểm phóng một đoạn $h$ ; viên bi được xem như chất điểm và không va chạm vật nào khác trước khi chạm đất. Thời gian được tính từ lúc rời mép vách. (a) Tính thời gian chạm đất và tầm xa theo phương ngang. (b) Tìm các thành phần vận tốc ngay trước va chạm. (c) Tính tốc độ và góc của vận tốc cuối so với phương ngang.Các cách giải: 1