ĐỀ THI HOC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG KHỐI 10 NĂM HỌC 2010 -2011 Môn : Vật Lý (Thời gian làm bài 120 phút ) BÀI 1 : hai vật m 1 và m 2 được nối với nhau bằng một thanh cứng không có khối lượng( hình vẽ 1). đặt song song với mặt phẳng nghiêng .Vật 1 có m 1 =1,65 kg vật 2 có m 2 = 3,3kg .Cả hai vật đặt trên mặt phẳng nghiêng có α =30 0 .Hệ số ma sát trượt giữa mặt phẳng nghiêng và vật 1 là 1 µ =0,226. với vật 2 2 µ =0,113 .Hãy tính : a. Sức căng của thanh b. Gia tốc chung cả hai vật BÀI 2 Một thanh đồng chất AB khối lượng m= 2kg chiều dài l .Đầu A được tựa vào tường và được giữ ở vị trí nằm nghiêng nhờ sợi dây DC ( hình vẽ 2) bỏ qua mọi ma sát biết AC = 3 AB .góc tạo bởi giữa tường và dây là α = 30 0 tường và thanh là β =45 0 .xác định sức căng của dây DC BÀI 3 : Một viên đạn có khối lượng m bay theo phương ngang đập vào mặt phẳng nghiêng của một chiêc nêm khối lượng M. (Hình vẽ 3) và sau va chạm đạn bật thẳng đứng lên cao , Vân tốc theo phương ngang của nêm sau va cham là V . coi va chạm là hoàn toàn đàn hồi .Tính độ cao mà viên đạn đạt được BÀI 4: Một bán cầu tâm 0 bán kính R= 0,8mđặt cố định trên mặt phẳng ngang một vật nhỏ khối lượng m =0,2kg trượt xuống không vận tốc ban đầu từ đỉnh A của bán cầu (hình vẽ 4) .bỏ qua mọi ma sát và lực cản của không khí a. Tính góc α =AOM bằng bao nhiêu để b. vật M bắt đầu rời khỏi bán cầuKhi xuống đất vật va chạm tuyệtđối đàn hồi với mặt đất và nảy lên . - Tính độ cao tối thiểu mà vật đạt được (so với mặt đất) sau va chạm Chú ý :trong va chạm véc tơ vận tốc đập xuống và nảy lên đối xứng qua mặt phẳng va chạm …… Hết…………… m 1 m 2 30 0 Hình 1 D B α C β A Hình 2 m 0 ν M Hình 3 A M α Hình 4 Đáp án đề học sinh giỏi khối 10 Bài 1( 5đ )Chọn hệ trục x0y (ox song song mặt phẳng nghiêng oy vuông góc mặt phẳng nghiêng) Phân tích các lực tác dụng lên tùng vật 1đ Dựa váo định luật Niu Tơn Vật 1 P1sin α +T - F m/s1 = m 1a1 (1) 1đ Vật2 : P2 sin α - T - F m/s2 =m 2 a2 (2) ⇒ a1= a2 =a = P1sin α + P2 sin α -( F m/s1 + F m/s2 )/ (m1+m 2 ) 1đ Kết quả a=3,695m/s 2 thay vào pt1 1đ Sức căng sợi dây T= 1,076 N 1đ Bài 2( 4đ) viết đủ đúng Phân tích lực tác dụng lên thanh AB 1đ Điều kiên đứng cân bằng ∑ ( các vec tơ lực tác dụng lên thanh )=0 1đ Chon trục quay tại A điều kiện đứng cân bằng M T =M P 1đ ⇒ T = 3 sin 2sin( ) P β α β + = 1đ Bài 3 (5đ) Áp dụng ĐL bảo toàn động lượng trước và sau va cham m 0 v r =M V r +m 1 v r 1đ trên phương ngang : m 0 v =MV 0 MV v m ⇒ = ( 1) 1đ áp dụng định luật bảo toàn động năng 1đ 2 2 2 0 1 1 1 1 2 2 2 mv mv MV= + (2) Thay 1 vào 2 ⇒ 2 2 1 2 ( )M M m v V m − = (3) 1đ Gọi h là độ cao mà viên đạn đạt được Ta có 2 1 2v gh= (4) từ 3 và 4 ta suy ra ⇒ 2 2 ( ) 2 M M m h V m g − = 1đ Bài 4 (6đ) â Áp dụng định luật 2 Niu Tơn P N ma+ = r r r 1đ Chiếu theo phương hướng vào tâm ta có mg cos α -N = 2 mv R (1) 1đ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại A và M 2 2 (1v gR= − cos α ) (2) thay vào 1 N=mg(3cos α -2) 1đ Để vật rời mặt cầu phản lực N=0 suy ra cos α =2/3 suy ra tại M : 2 v =2g 3 R 1đ b từ M vật cđ giống như vật ném ngang tới đất vật lại cđ ném xiên goi D là điểm cao nhất thành phần vận tốc nằm ngang v D =v x = v cos α 1đ áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại A và D ta có mgR =mgh + 2 2 cos 2 mv α ⇒ h= 23 27 R = 1đ . ĐỀ THI HOC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG KHỐI 10 NĂM HỌC 2010 -2011 Môn : Vật Lý (Thời gian làm bài 120 phút ) BÀI. khỏi bán cầuKhi xuống đất vật va chạm tuyệtđối đàn hồi với mặt đất và nảy lên . - Tính độ cao tối thi u mà vật đạt được (so với mặt đất) sau va chạm Chú ý :trong va chạm véc tơ vận tốc đập xuống. ⇒ a1= a2 =a = P1sin α + P2 sin α -( F m/s1 + F m/s2 )/ (m1+m 2 ) 1đ Kết quả a=3,695m/s 2 thay vào pt1 1đ Sức căng sợi dây T= 1,076 N 1đ Bài 2( 4đ) viết đủ đúng Phân tích lực tác dụng lên