Tiêu đề Vật lý 1-HK2-2023-2024- Đại trà.pdf ✅

Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN VẬT LÝ ------------------------- ĐỀ THI HỌC KỲ II NĂM HỌC 2023-2024 Môn: Vật lý 1 Mã môn học: PHYS130902 Đề số: 01. Đề thi có 02 trang. Ngày thi: 30/05/2024. Thời gian: 90 phút. Tài liệu được dùng: một tờ giấy A4 chép tay. Câu 1:(1,0 điểm) Phát biểu Nguyên lý 2 của Nhiệt động lực học theo Clausius (dựa trên hoạt động của máy lạnh). Câu 2: (1,0 điểm) Hai quả cầu cùng khối lượng và bán kính, một đặc và một rỗng, bắt đầu lăn không trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng. Quả nào lăn đến chân mặt phẳng nghiêng trước? Vì sao? Câu 3: (2,0 điểm) Một khối hộp có khối lượng m nằm sát ngay phía trước một chiếc xe đang chuyển động với gia tốc a như Hình 1. Hệ số ma sát nghỉ giữa hai vật là 0,850. Khi gia tốc a đủ lớn, khối hộp sẽ không trượt xuống mà sẽ đứng yên so với xe. (a) Giải thích vì sao điều này khả dĩ. (b) Vẽ giản đồ lực cho khối hộp. (c) Tính gia tốc tối thiểu của xe để điều này xảy ra. Lấy g = 9,80 m/s2 . Câu 4: (2,0 điểm) Hai khối hộp có khối lượng lần lượt là M và 3M nằm trên mặt phẳng ngang không ma sát. Một lò xo nhẹ được nén lại giữa hai khối, và hai khối được giữ bởi một sợi dây nhẹ như trong Hình 2. Đốt cháy sợi dây, khối 3M trượt sang phải với tốc độ u = 2,00 m/s. (a) Tìm tốc độ v của khối M. (b) Cho M = 0,350 kg, tìm thế năng đàn hồi của lò xo trước khi đốt dây. Câu 5: (2,0 điểm) Một thanh thẳng đồng chất khối lượng M = 1,00 kg và chiều dài L = 1,00 m có thể quay không ma sát quanh một bản lề gắn ở một đầu thanh. Bỏ qua lực cản không khí. Dựng cho thanh đứng thẳng (dọc theo trục y) như Hình 3, sau đó đẩy nhẹ thanh lệch khỏi vị trí cân bằng, thanh sẽ quay quanh bản lề theo chiều kim đồng hồ. Coi như tốc độ góc ban đầu của thanh bằng không, cho g = 9,80 m/s2 . Tại thời điểm thanh quay được góc θ = 120O, hãy tính: Hình 1 Hình 2 Hình 2

Trang 3 Đáp án và thang điểm Vật lý 1 – Đại trà Thi ngày 30-05-2024 Người soạn: Câu Lời giải Điểm 1 “Không thể chế tạo một thiết bị hoạt động tuần hoàn có tác dụng duy nhất là truyền nhiệt liên tục từ một vật lạnh hơn đến một vật nóng hơn mà không cần nạp năng lượng dưới dạng công” (Nói một cách đơn giản hơn: “Không tồn tại máy lạnh lý tưởng”) 1,0 (0,75) 2 Quả cầu đặc sẽ lăn nhanh hơn quả cầu rỗng và đến chân mặt phẳng nghiêng sớm hơn. Giải thích: Chuyển động lăn không trượt là tổng hợp đồng thời của chuyển động quay quanh trục đối xứng đi qua khối tâm và chuyển động tịnh tiến của khối tâm. Quán tính tương ứng trong mỗi dạng chuyển động lần lượt là moment quán tính I đối với trục quay qua khối tâm, và khối lượng m của vật. Khối lượng hai vật thì giống nhau, còn moment quán tính I tỉ lệ với ∑ mrଶ . Quả cầu rỗng có khối lượng phân bố xa trục quay hơn nên I lớn hơn, do đó quán tính tổng hợp lớn hơn, và khó tăng tốc hơn, nên sẽ chuyển động chậm hơn. 0,25 0,25 0,50 3 (a) Khi xe có gia tốc càng cao, áp lực của xe lên khối hộp càng lớn, do đó giới hạn của lực ma sát nghỉ cũng tăng lên. Khi gia tốc đủ lớn, lực ma sát nghỉ có thể cân bằng được trọng lực tác động lên khối hộp và nó không bị trượt xuống. (b) Giản đồ lực cho khối hộp (được mô hình như một chất điểm): (c) Áp dụng định luật 2 Newton cho vật m: ෍F⃗ = F௚ ሬሬሬ⃗ + nሬ⃗ + f௦ ሬሬ⃗ = ma⃗. Chiếu lên trục hoành, chiều dương hướng sang phải: n = ma. (*) Chiếu lên trục tung, chiều dương hướng xuống: mg − f௦ = 0 ⇒ f௦ = mg. (**) Lực ma sát nghỉ có giá trị cực đại tùy thuộc hệ số ma sát nghỉ và áp lực: f௦ ≤ μ௦n. (***) Thay (*) và (**) vào (***) ta thu được: mg ≤ μ௦ma ⇒ a ≥ g μ௦ = 9,80 0,850 = 11,5 (m/s2 ). Vậy gia tốc tối thiểu để khối hộp không trượt xuống là 11,5 m/s2 . Giải thích: 0,50 Hình vẽ: 0,50 (Lưu ý: Nếu thiếu hình vẽ vẫn chấm phần còn lại độc lập) PTĐL2: 0,25 Biến đổi ra BĐT cho fs: 0,50 Tính được a tối thiểu: 0,25