Tìm khoảng cách giữa xe và vật M khi vật M chạm đất. Muốn cho vật M lại rơi vào thùng xe thì ngay sau khi bắn vật M thì xe phải chuyển động như thế nào. Câu 2: Xe có khối lượng m1 = 20[r]
Trang 1SỞ GD-ĐT HÀ TĨNH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG LỚP 10
TRƯỜNG THPT CÙ HUY CẬN NĂM HỌC 2016-2017
Môn thi: VẬT LÝ
Thời gian làm bài: 150 phút;
(Đề thi có 1 trang, gồm 4 câu)
-Thí sinh không được sử dụng tài liệu-
Họ, tên thí sinh:
Câu 1: Từ một xe đang chuyển động đều trên đường nằm ngang với vận tốc 1 20 /
3
người ta bắn về phía trước một vật M với vận tốc ban đầu v2 có độ lớn bằng 2
20 / 3
(so với xe) và có phương hợp với phương ngang một góc 0 600
a Tìm khoảng cách giữa xe và vật M khi vật M chạm đất
b Muốn cho vật M lại rơi vào thùng xe thì ngay sau khi bắn vật M thì xe phải chuyển động như thế nào Lấy g 10m s/ 2
Câu 2: Xe có khối lượng m1 = 20kg có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng ngang
Ta đặt lên xe vật m2 = 5kg ( Hình vẽ 1) Hệ số ma sát giữa m1 và m2 là 0, 2 Tác dụng lên
m2 lực F theo phương ngang Tìm gia tốc của m1, của m2 và lực ma sát giữa 2 vật với các giá trị sau đây của F:
m1 m2
Trang 2a 2N
b 20N
c 12N
Cho g 10m s/ 2
Câu 3: Cho cơ hệ như hình vẽ 2, với m1 = m2, dây không giãn, khối lượng dây, ma sát giữa dây và ròng rọc không đáng kể Lúc đầu m2 ở vị trí có độ cao h = 40cm so với mặt đất, thả nhẹ cho hệ chuyển động Lấy g = 10m/s2
1- Bàn M đứng yên Tính gia tốc của hai vật m1, m2 và thời gian chuyển động của hệ của
hệ từ lúc thả đến khi vật m2 chạm đất trong hai trường hợp sau:
a) Bỏ qua mọi ma sát
b) Hệ số ma sát giữa m1 và mặt bàn là 0,2
2- Xét trường hợp ma sát giữa m1 và mặt bàn không đáng kể, cho bàn M chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a = 2m/s2 sang trái Tính gia tốc của m1, m2 đối với bàn
Câu 4: Một thanh AB đồng chất, tiết diện đều, khối lượng m=100kg có thể quay tự do quanh
một trục đi qua đầu A và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ (hình 3) Thanh được giữ cân bằng theo phương hợp với phương ngang một góc α=300 nhờ một lực F đặt vào đầu B, phương của F có thể thay đổi được Lấy g = 10m/s2
a F có phương nằm ngang Tìm giá trị của các lực tác dụng lên thanh
b Tìm giá trị nhỏ nhất của lực F để có thể giữ thanh như đã mô tả
a
m2
m1
O
A α
Trang 3ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT:
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG LỚP 10 TRƯỜNG THPT CÙ HUY CẬN - HÀ TĨNH
Câu
1
5đ
Ý 1
Chọn hệ tọa độ Oxy gắn với mặt đất, gốc O ở vị trí ném
Vận tốc của vật M đối với đất là: v v1 v2
v hợp với phương ngang góc 0 0
30 2
1
2 os30 20 /
Phương trình chuyển động của xe: x1 = v1.t= 20
3t
2
2
1
2
Vật M chạm đất sau khoảng thời gian t1 ta có:
2
2 10 1 5 1 0 1 2
y t t t s
Khi đó x1 = v1.t1= 20
3.2= 40
3m
2 10 3.2 20 3
Khoảng cách giữa xe và vật d x1x2 11, 64m
0.5đ
0.5đ 0.5đ 0.5đ
0.5đ
0.5đ 0.5đ 0.5đ
Trang 4Ý 2
Muốn cho vật M sau khi rơi lại trúng thùng xe thì xe phải tăng tốc với gia tốc a và ta phải có:
2
2 3
a= 5,82 m/s2
0.5đ 0.5đ
Ý 1
Độ lớn lực ma sát trượt do m1 tác dụng lên m2 là:
2 10
mst
F Nm g N
F=2N nhỏ thua F mst Nên m2 không trượt trên m1
Gia tốc của hai vật trong trường hợp này là:
2
1 2
0, 08 /
F
m m
Lực ma sát là ma sát nghỉ và F ms F 2N
0,5 0,5 0,5 0,5
Trang 5Câu
2
5đ
Ý 2
F=20N giả sử m2 trượt trên m1 khi đó áp dụng định luật II Niu tơn cho từng vật:
2
2
1 1
mst
mst
F F a
m F a m
F
a a F N
Với F=20N thì thỏa mãn đk nên ta có:
2 2
2
2 1
1
20 10
2 / 5
10 0,5 / 20
mst
mst
F F
m F
m
Lực ma sát là ma sát trượt và F mst 10N
Với F=12N thì m2 không trượt trên m1 và
2
12
0, 48 / 25
F
m m
Lực ma sát là ma sát nghỉ và F ms F m a2 12 5.0, 48 9, 6N
0.5đ 0,5
0,5
0,5 0,5
0,5
Câu
3
Ý 1
Chọn hệ quy chiếu gắn với bàn M
Bàn đứng yên, ngoại lực tác dụng lên hệ hai vật gây ra gia tốc là trọng lực P2 và lực masát Fms
P2 - Fms = (m1 + m2)a =>
m m
F P a
2 1
ms 2
, S= at2/2, => t =
a 2S a) Fms = 0 => a = g/2 = 5m/s2 => t = 0,4s
b) Fms = N = mg => a = g (1- )/2 = 4 m/s2 => t = 0,447s
0,5
1 0,5 0,5
Trang 65 đ
Ý 2
Bàn chuyển động NDĐ với gia tốc a sang trái, hệ hai vật có thêm lực quán tính Vẽ hình
Phương trình định luật II Newton cho hai vật tương ứng:
o Vật m1: T + m1aqt = m1a1 (1)
o Vật m2 : 2
2 2
2 (m a qt)
P - T = m2a2 (2) với m1 = m2 , aqt = a = 2m/s2 (1), (2) => a1 = a2 = a = 6,1m/s2
0,5 0,5đ 0,5
1
Câu
4
5đ
Ý 1
Các lực tác dụng lên thanh AB:
Trọng lực P, Lực F và lực liên kết của bản lề N
Đối với trục quay đi qua A, điều kiên cân bằng của thanh là:
Ngoài ra, hợp lực tác dụng lên vật bằng không:
P N T 0
Chiếu lên phương ngang và phương thẳng đứng ta có:
x
y
0,5 01đ 0.5đ
1đ
0,5
Để F có giá trị nhỏ nhất thì F vuông góc với AB Khi đó:
min min
0,5
1
A α
B
Trang 7Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các
trường chuyên danh tiếng
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt
ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần
Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt
thành tích cao HSG Quốc Gia
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các
môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn
phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí