Đáp án Đề thi Olympic vật lí lớp 10 Sở GD ĐT Hà Nội năm học 2011 2012

TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC ĐÁP ÁNĐỀ THI OPIMPIC VẬT LÝ 10

NĂM HỌC 2011-2012 Thời gian làm bài : 90 phút

Bài 1:

Chọn hệ trục tọa độ: gốc O trùng với nới đặt pháo, Oy theo phương thẳng đứng hướng lên, Ox theo phương nằm ngang Gốc thời gian là t = = là lúc viên đạn được bắn ra với vận tốc v

Phương trình chuyển động của đạn theo các trục tọa độ là:

x1 = (vcos600).t = 0,5vt (1) (1 điểm)

và y1= (vsin600).t – 5t2 = 3

2 v.t- 5t2 (2) (1 điểm)

Phương trình chuyển động của ôtô theo các trục tọa độ là:

x2 = 500 cos300 + (2,5.cos300).t = 250 3 + 1,25 3.t (3) (1 điểm)

y2 = 500.sin300 +(2,5sin300).t = 250 + 1,25.t (4) (1 điểm)

Khi đạn bắn trúng ôtô thì: x1 = x2 và y1 = y2

Suy ra: 5t2 – 2,5.t – 500 = 0 (5)

Giải phương trình (5) ta được: t1 = 10,25312451

hoặc t2= -9,753124512 < 0 loại

Vậy vận tốc của đạn pháo là: từ x1 = x2

Suy ra: 0,5vt1 =250 3 + 1,25 3.t1 ta được v = 88,9747m/s (1 điểm)

Bài 2:

Gọi M là khối lượng của bệ pháo và khẩu pháo, V0



và



Vlà vận tốc bệ pháo trước và sau khi bắn; m là khối lượng đạn; v 0



là vận tốc đạn đối với khẩu pháo

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng : (M m)V0 MV (m(v V)

















m M

mv V





2 Trước khi bắn, bệ pháo chuyển động với vận tốc 18 km/h

a/ Theo chiều bắn  V = 1,69 m/s (1 điểm)

b/ Ngược chiều bắn  V = -8,31 m/s (1 điểm)

Câu 3:

a) Thang cân bằng: PN1N2 F msn 0 (1 điểm)

Chiếu lên Ox, Oy (hình vẽ): 2

msn





  



Mặt khác:

2

P A N A

2

2

.cos sin

2

100 msn

AB

(1 điểm)

b) Tính  để thang không trượt trên sàn:



Vì 2

2 tan

msn msn

P



Mặt khác: F msn N1 P (1 điểm)

2 tan

tan

2 1, 2

40

P

P











 

  

(1 điểm)

c) Đặt AM = x

Ta có: P P1 N1N2 F msn 0

Chiếu lên Ox, Oy (hình vẽ): 2

msn





  



Mặt khác:

P A P A N A

1 2

.cos cos sin

2

(1)

AB

P P x

AB

Thang bắt đầu trượt khi: Fmsn   N1    P1 P  (2)

A

B

A

A

B

A

P

msn F

1

N

2

N

1

P

M

Câu 4

- Móc lực kế vào mẩu gỗ và kéo nó trượt đều đi lên mặt phẳng nghiêng, khi đó ta có:

F1 = kPcos + Psin (1), (F1 là số chỉ của lực kế khi đó) (1 điểm)

- Tương tự, kéo vật chuyển động đều đi xuống ta có: F2 = kPcos - Psin (2).(1 điểm)

- Trừ vế với vế của (1) cho (2) ta có: F1-F2=2Psin

P

F F

2 sin  1 2

- Cộng vế với vế phương trình (1) và (2) ta có:

P

F F

2 cos  1 2 (4) (1 điểm)

- Do sin2+cos2 = 1 nên ta có:

2 2 1 2 2 1 2

2 1 2 2

1

) (

4

) 2 ( ) 2

(

1

F F P

F F k

kP

F F P

F

F

















- Các lực đều được đo bằng lực kế, nên k hoàn toàn đo được