Đề thi học sinh giỏi Vật lý lớp 10 chọn lọc số 5

TRƯỜNG THPT VĨNH LỘC Đề chính thức KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Lớp 10 - Môn: Vật Lý - Năm học: 2013 - 2014 Họvà tên thí sinh:…………………………Lớp………SBD Bài 1 : (2đ) Một thang máy chuyển động lên cao với gia tốc 2m/s 2 . Lúc thang máy có vận tốc 2,4m/s thì từ trần thang máy có một vật rơi xuống. Trần thang máy cách sàn là h=2,47m. Hãy tính: a/ Thời gian rơi của vật? b/ Độ dịch chuyển của vật so với mặt đất? Bài 2 : (4đ) Một vật có khối lượng m = 1,5 kg được đặt trên một bàn dài nằm ngang. Tác dụng lên vật một lực kéo F = 4,5 N , lực cản trong quá trình chuyển động có độ lớn bằng 2,5N song song với mặt bàn. a. Tính gia tốc và vận tốc của vật sau 2s kể từ khi tác dụng lực? b. lực F chỉ tác dụng lên vật trong 2s. Tính quãng đường tổng cộng mà vật đi được cho đến khi dừng lại. Lấy g = 10m/s 2 Bài 3: ( 3đ) Một ô tô chuyển động chậm dần đều, sau khi đi được đoạn đường AB = 36m đầu tiên, vận tốc của xe giảm đi 14,4 km/h. Đi thêm đoạn đường BC = 28m nữa vận tốc của xe lại giảm thêm 4m/s nữa. Hỏi sau đó xe còn đi thêm được đoạn đường dài bao nhiêu nữa mới dừng hẳn? Bài 4: (3đ) Một thỏi kim loại hình trụ bán kính 5cm được đặt vào máy tiện một cái rãnh tròn. Thỏi kim loại quay với vận tốc góc 120 vòng/ phút. Cứ mỗi vòng quay lưỡi dao tiện bóc được một lớp kim loại dày 0,1mm. a. Viết các biểu thức của vận tốc dài và gia tốc hướng tâm của điểm tiếp xúc giữa thỏi kim loại và lưỡi dao tiện. b. Tính giá trị của v và a n khi rãnh đã sâu 1cm. Bài 5: (4đ) Từ trên một ngôi nhà cao tầng, người ta ném thẳng đứng từ dưới lên trên một viên đá với vận tốc 6,54m/s. a. Tính độ cao cực đại mà vật lên được? b. Sau bao lâu vật rơi ngang qua vị trí ban đầu?Tính vận tốc lúc rơi ngang qua vị trí ném? c. Sau 2,5s viên đá chạm đất. Tính chiều cao cảu ngôi nhà và vận tốc của viên đá khi chạm đất? Bài 6: (4đ) Có một xe khối lượng 1 tấn chuyển động trên một dốc dài 100m,cao 60m.Trong suốt quá trình khỏa sát lực cản luôn có độ lớn bằng 2500N. a. Xe xuống dốc không vận tốc đầu.Tính thời gian xe xuống dốc và vận tốc tại chân dốc ? b.Khi xe xuống dốc muốn xe chuyển động thẳng đều tài xế phải hãm phanh. Tính lực hãm? c. Giả sử xe bắt đầu lên dốc với vận tốc 20m/s. Xe có lên tới đỉnh dốc được không . Tính quãng đường và thời gian xe lên dốc? Hết Học sinh không được sử dụng bất cứ tài liệu nào, giám thị không giải thích gì thêm. TRƯỜNG THPT VĨNH LỘC Đề chính thức ĐÁP ÁN ĐỀTHI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Lớp 10 - Môn: Vật Lý - Năm học: 2013 - 2014 Câu Nội dung Điểm Ghi chú 1(2đ) a. Viết được phương trình chuyển động của vật và của đáy thang máy Khi vật chạm sàn thang máy thì x 1 =x 2, từ đó giải phương trình tìm được t=0,64s b. Thay t vào phương trình chuyển động của vật để tìm độ dịch chuyển x 1 =-0,52m 1,0 1.0 2(4đ) a.Vật chịu tác dụng của 4 lực: Lực cản và lực kéo ,trọng lực , phản lực. Viết đúng định luật 2 NiuTon Viết được phương trình hình chiếu lên 2 trục Tính đúng gia tốc a 1 = 5,1 5,25,4 − = − m FF CK =4/3m/s 2 , vận tốc sau 2s làv=8/3(m/s)=v 0 +at Viết đúng công thức tính quãng đường , tính đúng quãng đường của giai đoạn 1 nhanh dần đều s 1 = 8/3m=2,7m b.Khi ngừng tác dụng lực kéo, vật chỉ chịu tác dụng tác dụng lực cản, giai đoạn này vật chuyển động chậm dần đều tính đúng gia tốc a 2 = -5/3m/s 2 = 5,1 5,2− =− m F C Tính đựơc quãng đường của vật đi được trong giai đoạn 2 s 2 = 64/30m=2,1m Tính được quang đương vật đi được trong cả 2 giai đoạn s = s 1 +s 2 = 8/3m + 64/30m = 4,8m. 2.0 2.0 Xét trên đoạn đường AB. Lập được phương trình v A = 2 – 9a(1) )2(84128)8( 22 avavv AAA −=→=−− Từ (1) và (2) rút ra a = -2(m/s 2 ), v A = 20(m/s) Đoạn đường đi được cho đến khi dừng hẳn m a v A 100 2 0 2 = − Đoạn đường đi được cho đến khi dừng hẳn s-(AB+BC) = 36m. 2.0 1.0 3(3đ) 4(3đ) a.Số vòng quay mỗi s là n= 120/60=2(vòng/s) Vận tốc góc của thỏi kim loại )/(42 sradn ππω == Bán kính ban đầu của thỏi kim loại R = 5 cm = 50mm(Mỗi s 2 vòng của thỏi kim loại giảm đi 0,1.2=0,2mm. Bán kính của thỏi kim loại vào thời điểm t là r =R- 0,2t(mm) Vận tốc dài v của điểm tiếp xúc là: v= )2,0(4 tRr −= πω = 629 – 2,5t(mm)(1)Gia tốc hướng tâm của điểm đó a n = )/(55,317888)2,0(16 222 smmttRr −=−= πω (2) b.Để con tiện có rãnh sâu 1cm = 10mm thì bán kính của thỏi kim loại còn lại là r = 5-1=4cm Thay giá trị đó của r vào (1) và (2) ta được: v 1 = 503(mm/s) a n = 6310(mm/s 2 ) 2.0 1.0 5( 4đ) a.Tính đúng h Max = 2,138m = g v 2 2 0 so với điểm ném b. Chiều cao ngôi nhà h= 14,9m, Vận tốc viên đá khi chạm đất có độ lớn v= 18,46(m/s) vì v = v 0 + gt= 6,54-10.2,5= -18,46(m/s) 2.0 2.0 6(4đ) a. Gia tốc khi xuống dốc a = 5,3 sin = − m FP c α (m/s2) Tính đúng vận tốc của vật tại chân dốc v= )2( 2 asv o + =10 7 = 26,5m/s, và thời gian chuyển động là 7,6s=t= 5,3 05,26 0 − = − a vv t b.Lực hãm để xe xuống dốc đều thì lực hãm ngược chiều chuyển động, có nghĩa là cùng chiều với lực cản và có độ lớn bằng 3500N= 25006000(sin −=− c FP α ) 2.0 2.0 . TRƯỜNG THPT VĨNH LỘC Đề chính thức KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Lớp 10 - Môn: Vật Lý - Năm học: 2013 - 2014 Họvà tên thí sinh: ……………………… Lớp ……SBD Bài 1 : (2đ) Một thang. Học sinh không được sử dụng bất cứ tài liệu nào, giám thị không giải thích gì thêm. TRƯỜNG THPT VĨNH LỘC Đề chính thức ĐÁP ÁN Đ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Lớp 10 - Môn: Vật Lý. dụng lực kéo, vật chỉ chịu tác dụng tác dụng lực cản, giai đoạn này vật chuyển động chậm dần đều tính đúng gia tốc a 2 = -5/ 3m/s 2 = 5, 1 5, 2− =− m F C Tính đựơc quãng đường của vật đi được trong