UBND TỈNH THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM UBND TỈNH HẢI DƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM SỞ GD&ĐT Độc lập Tự do Hạnh phúc KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 10 ĐỀ THI Môn Vậ[.]
UBND TỈNH HẢI DƯƠNG SỞ GD&ĐT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 10 ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI - Mơn: Vật lí – Năm học 2009 - 2010 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Bài 1: Một vật nhỏ có khối lượng m = 1kg nằm B (chân mặt phẳng nghiêng BC) Ta truyền cho vật vận tốc v0= 16m/s, hướng theo mặt phẳng nghiêng lên Lấy g = 10 m/s2, hệ số ma sát trượt q trình chuyển C động khơng đổi , góc tạo mặt phẳng nghiêng α v0 m A B mặt phẳng ngang 1/ Tìm độ cao cực đại vật đạt so với mặt phẳng ngang q trình chuyển động 2/ Tính tổng qng đường vật từ lúc truyền vận tốc đến dừng lại 3/ Tính cơng lực ma sát q trình chuyển động Bài 2: Một hệ bố trí hình bên Lị xo có khối lượng khơng đáng kể, độ cứng k = 50N/m Vật nhỏ có khối lượng m = 0,2kg Lấy g = 10m/s 2, bỏ qua khối lượng rịng rọc, dây nối lí tưởng, bỏ qua ma sát Chọn trục tọa độ thẳng đứng, hướng lên, gốc tọa độ vị trí cân m a/ Xác định độ biến dạng lò xo vật cân { b/ Nâng vật lên vị trí lị xo khơng biến dạng thả nhẹ Tính gia tốc vật vật Ơ có tọa độ x = - cm Bài 3: Vật nhỏ m truyền vận tốc ban đầu theo phương ngang v = O 10m/s từ A sau m lên theo đoạn đường tròn BC tâm O, bán α C v0 D kính OC = 2m phương OB thẳng đứng, góc α = 600 m rơi xuống B D (hình bên) Bỏ qua ma sát sức cản khơng khí Lấy g = A 10m/s a/ Tính vận tốc m C, độ cao cực đại m so với B b/ Tính khoảng cách CD c/ Khi thay đổi góc α khoảng 600 ≤ α ≤ 900 độ cao cực đại m so với B thay đổi nào? Bài 4: Một đồng chất AB có tiết diện đều, dài 80cm có khối lượng m1= C 4kg quay quanh lề B (gắn vào tường thẳng đứng) giữ cân nằm ngang nhờ sợi dây mảnh, không dãn AC, cho BC = 60cm (hình bên) Treo vật có khối lượng m2 = 6kg vào điểm D thanh, AD = D A 20cm Lấy g = 10m/s2 B a/ Tính độ lớn lực căng dây AC b/ Tính độ lớn phản lực tường tác dụng vào đầu B góc α hợp với AB Bài 5: Xác định hệ số ma sát vật hình hộp với mặt phẳng nghiêng, với dụng cụ lực kế Biết góc nghiêng mặt phẳng α không đổi không đủ lớn để vật tự trượt === Hết === Giám thị khơng giải thích thêm Thí sinh khơng sử dụng tài liệu nào! UBND TỈNH HẢI DƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM SỞ GD&ĐT Độc lập - Tự - Hạnh phúc KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 10 Mơn: Vật lí – Năm học 2009 - 2010 HƯỚNG DẪN CHẤM Bài (2,5 đ) Chọn chiều dương theo chiều chuyển động Khi vật lên có gia tốc: a1= - g.(sinα + μcosα) Thay số a1 = - 10.(0,5 + 0,3 ) = - 8m/s2 Điểm Quãng đường vật lên: 0,25 = 16 m Vật dừng lại D chuyển động xuống hmax = BD.sinα = 16.0,5 = 8m Gọi a2 gia tốc lúc vật xuống mặt nghiêng a2 = g.(sinα - μcosα) = 2m/s2 Vận tốc B xuống: vB = = 8m/s Gia tốc vật mặt phẳng ngang: a3 = - μg Thay số a3 = -2 m/s2 = Ams= – W0đ = -128J = 0,08m = 8cm Khi vật có tọa độ x = - 2cm, lị xo dãn thêm 1cm độ biến dạng lò xo: = ∆l + = 9cm T/ = 2,25N a = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 = k.∆l’ = 4,5N / 0,25 0,25 = 9,3 m s = s1 + s2 + s3 = 41,3m Áp dụng định lí biến thiên động Bài (2,0 đ) Tại vị trí cân T = P = mg = 2N mà Fđh = k = 2T = 2mg 0,25 0,25 = 1,25m/s 0,25 Bài (2,5 đ) a/ Áp dụng định luật bảo toàn với gốc trọng trường B: 0,25 0,25 Thay số: 8,94 m/s 0,25 Khi rời C chuyển động vật chuyển động ném xiên với hợp với CD góc β = α 0,25 Tại điểm cao quĩ đạo: (2) 0,25 Thay số: hmax = 4m 0,25 b/ Khoảng cách CD tầm bay xa vật ném xiên: Thay số CD = 6,93m 0,25 c/ Từ (1) => Khi α tăng => cosα giảm => vC giảm 0,25 Từ (2) => Khi vC, cosα giảm => hmax tăng Khi α = 900 => 0,25 5m Vậy 4m ≤ hmax ≤ 5m Bài (2,0 đ) a/ AB chịu lực tác dụng: ∆ABC vuông Điều kiện cân bằng: (1) (2) Chiếu (1) lên trục: - T T + Q.cosα = y B (3) + Q.sinα – P1 – P2 = (4) Chọn B làm trục quay: MT = MP1 + MP2 0,25 T Q α A P1 P2 x 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Thay T vào (3) (4): Q = 93,5N; α ≈ 220 Bài (1 đ) 0,25 0,25 + Cơ sở lí thuyết: 0,25 + Dùng lực kế xác định trọng lượng P vật + Dùng lực kế kéo vật chuyển động theo phương song song mặt phẳng nghiêng => Đọc số 0,25 lực kế, Fk 0,25 + Vật tự trượt => Kéo vật lên dốc: Fk = P.sinα + Fms => Fms = Fk – P.sinα + Vật không tự trượt => Kéo vật xuống dốc: Fk + P.sinα = Fms 0,25 (cũng kéo vật lên) GHI CHÚ : 1) Trên biểu điểm tổng quát phần, câu 2) Học sinh làm không thiết phải theo trình tự Hướng dẫn chấm Mọi cách giải khác, kể cách giải định tính dựa vào ý nghĩa vật lý đó, lập luận đúng, có cứ, kết cho điểm tối đa tương ứng với bài, câu, phần hướng dẫn chấm ... DƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM SỞ GD&ĐT Độc lập - Tự - Hạnh phúc KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 10 Mơn: Vật lí – Năm học 2009 - 2010 HƯỚNG DẪN CHẤM Bài (2,5 đ) Chọn chiều dương... nghiêng a2 = g.(sinα - μcosα) = 2m/s2 Vận tốc B xuống: vB = = 8m/s Gia tốc vật mặt phẳng ngang: a3 = - μg Thay số a3 = -2 m/s2 = Ams= – W0đ = -1 28J = 0,08m = 8cm Khi vật có tọa độ x = - 2cm, lò xo dãn... đ) Chọn chiều dương theo chiều chuyển động Khi vật lên có gia tốc: a1= - g.(sinα + μcosα) Thay số a1 = - 10.(0,5 + 0,3 ) = - 8m/s2 Điểm Quãng đường vật lên: 0,25 = 16 m Vật dừng lại D chuyển động