Đề thi học sinh giói cấp tỉnh lớp 10 môn Vật lý bảng A

Nếu người này chạy đều với vận tốc 18km/h để đón được xe thì phải chạy theo hướng nào?. Nếu muốn gặp được xe với vận tốc nhỏ nhất thì người đó phải chạy theo hướng nàob. Câu 2: 4 điểm Ở

O h

0

v G

α

Họ và tên thí sinh:……… ………… Chữ ký giám thị 1:

Số báo danh:……… ……… ……….………

NĂM HỌC 2011 - 2012

* Bảng: A

* Lớp: 10

* Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)

ĐỀ

Câu 1: (4 điểm)

Một xe khách chuyển động thẳng đều với vận tốc 72km/h Một hành khách đang đứng cách đường đoạn a = 60m Người này nhìn thấy xe khách vào thời điểm cách xe đoạn b = 400m

a Nếu người này chạy đều với vận tốc 18km/h để đón được xe thì phải chạy theo hướng nào?

b Nếu muốn gặp được xe với vận tốc nhỏ nhất thì người đó phải chạy theo hướng nào? Vận tốc nhỏ nhất là bao nhiêu?

Câu 2: (4 điểm)

Ở mép đĩa chiếc đĩa nằm ngang bán kính R có đặt một đồng xu Đĩa quay tròn nhanh dần đều với tốc độ góc là ω=βt (với β là gia tốc góc không đổi) Sau thời gian bao lâu thì đồng xu sẽ văng ra khỏi đĩa Cho biết hệ số ma sát trượt giữa đồng tiền và đĩa là μ

Câu 3: (4 điểm)

Một khối hình lập phương có tiết diện thẳng a2 (Hình vẽ) được kéo trượt đều trên mặt phẳng ngang bằng một chiếc dây thừng với góc kéo α có thể thay đổi được

Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là k Tìm góc α khi vật bắt đầu bị nhấc lên?

Câu 4: (4 điểm)

Một nêm A có khối lượng M đặt trên mặt

bàn nằm ngang có hệ số ma sát giữa nêm

và mặt bàn là k Góc α=300 (hình vẽ) Một

viên bi khối lượng 1

3

m= M đang bay với vận tốc v0 theo phương ngang (ở độ cao h so với mặt bàn) đến va chạm vào mặt

(Gồm 02 trang)

ĐỀ CHÍNH THỨC

a/2 α

F

nghiêng của nêm tại điểm O (hình vẽ) Va chạm của viên bi vào nêm tuân theo định luật phản xạ gương và vận tốc bi sau va chạm có độ lớn 1 0

3v Tính hệ số ma sát k để sau khi va chạm viên bi bay lên và rơi xuống đúng tại điểm O trên mặt nêm

Câu 5: (4 điểm)

Một ống thủy tinh tiết diện nhỏ có chiều dài L = 50cm, hai đầu hở, được nhúng thẳng đứng vào một chậu nước cho ngập 2/3 chiều dài ống Sau đó người ta lấy tay bịt kín đầu trên và nhấc ra Độ cao còn lại của cột nước trong ống bao nhiêu? Biết áp suất khí quyển p0 = 105 Pa; khối lượng riêng của nước là ρ = 1000 kg/m3 và gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 Bỏ qua hiện tượng mao dẫn

- HẾT -

SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 VÒNG TỈNH NĂM HỌC 2011 - 2012

* Bảng: A

* Lớp: 10

* Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)

HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1: (4 điểm)

- Hình vẽ (0,5đ)

- Chọn gốc thời gian (t0 = 0) lúc người nhìn thấy xe

- Gọi vận tốc của người đón xe là v1 = 18km/h = 5 m/s

- Gọi vận tốc của xe khách là v2 = 72km/h = 20 m/s

- Giả sử C là điểm người và xe gặp nhau

a Xác định hướng chạy của người đón xe

+ Quãng đường người chạy kể từ khi nhìn thấy xe đến khi gặp xe là

S1= AC = v1Δ t (0.5đ) + Quãng đường xe chạy kể từ khi người nhìn thấy xe đến khi người gặp xe là

S2= BC = v2Δt (0.5đ) + Xét tam giác ABC Áp dụng định lý hàm sin ta có

β

α sin sin

BC

AC = hay

β

α sin

v sin

.

v1Δt = 2 Δt

(1.0đ)

=> sinβ =

1

2 sin v

v

α , với sin α =

b

a

=

40

6

(0.25đ)

- Thay số xác định được: β = 36052 (0.25đ)

b xác định vân tốc nhỏ nhất

- Từ phương trình

β

α sin

v sin

.

v1Δt = 2 Δt

=> v1 =

β

α

sin

sin

v2

, với sin α =

b

a =

40

6

(0.5đ)

- Để vận tốc chạy của người đón xe v1 là nhỏ nhất thì sinβ là lớn nhất

=> β = 900

(0.25đ)

- Vận tốc chạy nhỏ nhất: v1= v2 sinα= 3 m/s (0.25đ)

Câu 2: (4 điểm)

Gia tốc hướng tâm của vật: a n =ω2R=β2t2R (0.25đ)

dt

dt R dt

dv

(Gồm 04 trang)

ĐỀ CHÍNH THỨC

A

C

B

2

v

1

v

b

a α

β

Gia tốc toàn phần: 2 2

t

a

a= + = β4R2t4 +β2R2 (0.25đ)

Lực làm đồng tiền chuyển động tròn chính là lực ma sát nghỉ

Ta có: F msn =ma=m β4R2t4 +β2R2 = mβR β2t4 + 1 (0.5đ)

Vật có thể nằm trên đĩa nếu lực ma sát nghỉ tối đa bằng lực ma sát trượt:

F msn ≤F mst (0.5đ)

hay mβR β2t4 + 1 ≤ μmg (0.25đ) ⇒ 1 .( 2 2 1 )

2 2 2

β

μ

g

Lúc vật bắt đầu văng ra thì : F msn =F mst (0.25đ)

hay: 1 ( 2 2 1)

2 2 2

β

μ

g

2 2

−

β

μ

β R

g

(0.5đ)

Vì t >0 nên

g

R R

β

μ − > ⇔ >

0 1

2 2

2 2

(0.5đ) Vậy sau 1. 2 2 1

2 2

−

=

β

μ

β R

g

g

R

β

μ> ) vật sẽ văng ra khỏi đĩa (0.25đ)

Câu 3: (4 điểm)

+ Chọn hệ tọa độ Oxy và biểu diễn các lực: P,F,F ms,N (0.25đ) + Điều kiện để vật chuyển động thẳng đều (0.5đ)

0

= +

+

+ Chiếu lên (1) lên các trục tọa độ ta có:

) sin (

α

α sin

kP F

+

+ Điều kiện để vật bị nâng lên:

J F

J

P M

M

/

2 sin (

a

+ Thay (2) vào (3) ta có:

α α

α

α sin 2 sin cos

cos

k

k 1

k

k 1

α

P

x

y

O

Câu 4: (4 điểm)

Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ

Gọi: vG=vGx +vGy là vận tốc bi ngay sau va chạm

A

vG là vận tốc nêm ngay sau va chạm

Theo phương ngang động lượng của hệ “Bi + nêm” được bảo toàn :

x

y

⎪⎪

⎨

⎪⎩

0 1 5 0 5 0

1

A

v

v

x =v t+ at = t− kt (0,5đ)

Để khi bi rơi xuống đúng ngay tại O trên mặt nêm thì:

2

0

2 0

1 sin120

O

v v

g

α ⎛⎜⎝ ⎞⎟⎠

0 0

0

1

v v

g

α

Thay vào phương trình xO:

2

2 0

5

5

v

2

3

5

30

k

−

(0,5đ)

Câu 5: (4 điểm)

+ Cột không khí trong ống lúc đầu:

V1 = S.L/3; p1 = p0 = 105 Pa (S: tiết diện thẳng của pittông) (1.0 đ) + Cột không khí trong ống lúc sau:

V2 = S.(L – x); p2 = p0 – ρgx (x: độ cao cột nước còn lại trong ống) (1.0 đ) + Nhiệt độ khí không đổi nên: p1V1 = p2V2 (0.5đ)

O

h

0

v G

α

β

v G

A

v G

x

β

y

Æ 3ρg.x2 – 3(ρgL + p0).x + 2p0L = 0 (0.5đ)

+ Giải phương trình, nhận nghiệm x = 0,3277 (m) (0.5đ)

-