Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI OLYMPIC THÁNG 4 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ THI gồm 2 trang, có 5 bài, mỗi bài 4 điểm Bài 1: Khi chạy xe trên đường cao tốc, xe phải giữ khoảng cách a
Trang 1Trang 1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI OLYMPIC THÁNG 4 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỀ THI (gồm 2 trang, có 5 bài, mỗi bài 4 điểm) Bài 1:
Khi chạy xe trên
đường cao tốc, xe phải giữ
khoảng cách an toàn với
xe phía trước (hình 1) để
có thể xử lý kịp thời khi
xe phía trước gặp sự cố
Khoảng cách an toàn này tuỳ thuộc vào tốc độ xe và đã được nêu trong một số quy định của chính phủ Tuy nhiên để dễ nhớ, khi lưu thông vào ban ngày và khi đường khô ráo người ta thường tính toán theo một trong các quy tắc sau:
- Quy tắc 1: quy tắc 3 s tối thiểu Khoảng cách an toàn tối thiểu bằng quãng đường xe đi được trong 3 s Ví dụ xe chạy với tốc độ 72 km/h (hay 20 m/s) thì khoảng cách an toàn tối thiểu với xe phía trước là 60 m; xe chạy với tốc độ 90 km/h (hay 25 m/s) thì khoảng cách an toàn tối thiểu với xe phía trước là 75 m
- Quy tắc 2: quy tắc tương đương Khoảng cách an toàn tối thiểu (theo đơn vị m) bằng tốc độ của xe (theo đơn vị km/h) Ví dụ tốc độ xe là 80 km/h thì khoảng cách an toàn tối thiểu với xe phía trước là 80 m; tốc độ xe là 100 km/h thì khoảng cách an toàn tối thiểu với xe phía trước là 100 m
Để thấy được cơ sở khoa học của các quy tắc trên, hãy cùng khảo sát bài toán sau
Một xe ôtô đang chạy trên đường cao tốc nằm ngang với tốc độ 108 km/h thì thấy một sự cố trên đường ở phía trước nên giảm hẳn ga và thắng gấp xe lại Thời gian từ lúc thấy sự cố đến lúc xe bắt đầu thắng lại là 1 s Hệ số ma sát cản chuyển động của xe khi thắng gấp là µ = 0,8 Lấy g = 10 m/s2
a) Khoảng cách an toàn tối thiểu của xe khi áp dụng theo các quy tắc trên là bao nhiêu?
b) Quãng đường đi của xe từ lúc bắt đầu thấy sự cố phía trước đến lúc xe dừng lại là bao nhiêu?
Bài 2:
Ngày 30/7/2016 vận động viên nhảy dù Luke Aikins người Mỹ đã
nhảy từ độ cao 7600 m xuống mặt đất mà không cần đến dù Hãy cùng tìm
hiểu về cú nhảy phi thường này
Do lực cản của không khí tăng dần theo tốc độ nên một vật rơi trong
không khí (hình 2) chỉ chuyển động nhanh dần trong thời gian ngắn lúc đầu
rồi sau đó rơi đều với một tốc độ rơi giới hạn v
Công thức tính lực cản của không khí: Fc = kSv2, trong đó S là tiết
diện theo phương ngang của vật rơi; v là tốc độ của vật rơi; k là một hệ số tỉ
lệ phụ thuộc vào hình dạng của vật rơi
a) Tính tốc độ rơi đều của Luke (theo m/s và km/h) Cho biết khối
lượng cơ thể và các vật dụng trên người của Luke là 90 kg, tiết diện ngang
khi rơi là 0,5 m2, hệ số k = 0,5 Lấy g = 10 m/s2
b) Cho rằng trước khi rơi đều, Luke chuyển động như một vật rơi tự do Tính thời gian và quãng đường Luke rơi nhanh dần Quãng đường rơi nhanh dần có đáng kể so với tổng quãng đường rơi? Từ đó hãy tính gần đúng thời gian rơi của Luke
c) Nhờ hệ thống định vị, Luke điều khiển cơ thể rơi đến mặt đất đúng vào một tấm lưới hình vuông mỗi cạnh 30 m căng sẵn ở gần mặt đất Tấm lưới căng ra giúp cho Luke rơi chậm dần và dừng lại an toàn Cho rằng sau khi chạm lưới Luke rơi chậm dần đều và quãng đường rơi chậm dần của Luke do tấm lưới chùng xuống là 40 m Tính thời gian rơi chậm dần của Luke Trong thời gian này Luke phải chịu một trọng lượng biểu kiến gấp bao nhiêu lần trọng lượng cơ thể ở trạng thái bình thường?
ĐỀ CHÍNH THỨC
Hình 2 Hình 1
Trang 2Trang 2
Bài 3:
Một sợi dây nhẹ được căng ngang giữa hai điểm A, B cố định ở cách nhau 5 m Người ta treo vào trung điểm I của dây một bóng đèn có khối lượng 4 kg Khi cân bằng, dây bị chùng xuống và trung điểm dây đi xuống đến vị trí H ở cách vị trí I ban đầu đoạn IH = 0,25 m Cho g = 10 m/s2
a) Tính lực căng của các đoạn dây HA, HB
Chú ý: khi góc α nhỏ, có thể tính gần đúng sinα ; tanα
b) Khi dây chùng ít hơn (khoảng cách IH nhỏ hơn) và khi dây chùng nhiều hơn (khoảng cách
IH lớn hơn), trường hợp nào dây dễ bị đứt hơn, vì sao?
Bài 4:
Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 20 N/m, đầu bên trái của lò xo được
giữ cố định, đầu bên phải gắn chặt với vật khối lượng m1 = 100 g Giữ vật
m1 ở vị trí lò xo bị nén một đoạn ∆l0 = 10 cm và đặt vật m2 = 100 g ở sát
vật m1 như hình 3 Buông cho m1 và m2 chuyển động không vận tốc đầu
Cho g = 10 m/s2 Bỏ qua lực cản của không khí và lực ma sát giữa m1, m2
với mặt sàn
a) Sau khi rời vật m1, vật m2 chuyển động thế nào, với vận tốc là bao nhiêu?
b) Sau khi vật m1 rời m2, vật m1 chuyển động thế nào? Khi đó, khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ vật m1 đến vị trí ban đầu của nó là bao nhiêu?
Bài 5:
Tại những nơi ở gần mặt đất và nhiệt độ thay đổi không đáng kể, áp suất khí quyển thay đổi theo độ cao h từ mặt đất theo công thức: p = p0e−0,00011.h, trong đó p0 là áp suất khí quyển tại mặt đất ngang với mặt biển và bằng 1 atm (760 mmHg), h có đơn vị mét Số e là một số trong toán học, có giá trị gần đúng là 2,718 Giá trị hàm mũ ex có thể dễ dàng tính được bằng máy tính bỏ túi
a) Cho biết độ cao của thành phố Đà Lạt so với mặt biển vào khoảng 1500 m Tính áp suất khí quyển tại Đà Lạt (theo đơn vị mmHg)
b) Một chai nhựa mỏng và rỗng có thể tích V = 500 mL
Một người ở Đà Lạt mở nút chai này ra rồi lại vặn chặt lại Nhiệt
độ không khí tại Đà Lạt là t = 25 o
C Khi về đến Thành phố Hồ Chí Minh (có độ cao ngang với mặt biển và nhiệt độ t’ = 32 oC), người
này thấy chai bị bẹp đi dù không hề bị chèn ép, va đập (hình 4)
Hãy giải thích vì sao chai bị bẹp đi và tính thể tích phần rỗng trong
chai khi này Bỏ qua tác dụng của lực đàn hồi của vỏ chai
HẾT
Hình 3
k m1 m2
Hình 4