Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý lớp 10 trường THPT Hà Huy Tập, Nghệ An năm học 2015 2016

SỞ GD VÀ ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT HÀ HUY TẬP KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2015 – 2016 Môn: VẬT LÝ LỚP 10 Thời gian làm bài: 150 phút Câu 1: (6 điểm) Một viên đạn pháo nặng 2kg bắn thẳng đứng lên từ độ cao cách mặt đất 20m, với vận tốc 100m/s Bỏ qua sức cản không khí, lấy g =10m/s2, chọn trục toạ độ thẳng đứng lên trên, gốc toạ độ mặt đất a.Bằng phương pháp động lực học xác định gia tốc, viết biểu thức vận tốc, phương trình chuyển động đạn b.Xác định độ cao lớn mà đạn đạt độ lớn vận tốc đạn chạm đất c Xác định khoảng thời gian lần đạn có độ lớn vận tốc 50m/s d Xác định thời gian chuyển động đạn Câu (4 điểm) Hai xe ô tô bắt đầu chuyển động thẳng, nhanh dần hướng đến ngã tư hình vẽ Tại thời x2 điểm ban đầu, xe A với OA = x01 có gia tốc a1; xe = x02 có gia tốc a2 B với OB A O Cho a1 = 3m/s , x01 = -15m; x1 a2= 4m/s , x02 = -30m a) Tìm khoảng cách chúng sau 5s kể từ thời điểm B ban đầu b) Sau hai chất điểm lại gần nhất? Tính khoảng cách chúng lúc Tìm điều kiện x01, x02, a1, a2 để hai xe gặp Bài 3: (5 điểm) Cho hệ (hình vẽ 2) Biết α = 300, m1 = kg, m2 = kg, M = kg, ma sát m2 M không đáng kể Bỏ qua khối lượng dây nối ròng rọc, dây không dãn, lấy g = 10 m/s2 M đứng yên a Tìm gia tốc vật m1 m2 b Tìm m2 áp lực dây lên ròng rọc Tìm điều kiện hệ số ma sát M mbị1 trượt bàn mặt bàn nằm ngang để M không M α Hình Bài 4: (3 điểm) Từ điểm A, B, C vòng tròn, người ta đồng thời thả rơi vật Vật thứ rơi theo phương thẳng đứng AM qua tâm vòng tròn, vật thứ hai theo dây BM, vật thứ theo dây CM Hỏi vật tới M trước tiên, bỏ qua ma sát? Bài 5: (2 điểm) Xác định vận tốc chảy nước khỏi vòi máy nước Cho đồ dùng: Cốc hình trụ, thước kẹp, đồng hồ bấm giây Hết Đáp án đề thi hsg trường năm học 2015 -2016 Câu Ta có : a y Chọn trục toạ độ hình vẽ : 0,5 a = − g = −10m / s 0,5 v =v + gt = 100 − 10t 0,5 y = y + v t + gt = 20 + 100t + 5t 2 Độ cao cực đại: hmax = h0 + b 0.5 v 02 = 520m 2g  v0 y M Vận tốc chạm đất : v = gh max = 20 26 m / s = 102m / s c Khi vật từ vị trí cao rơi xuống có vận tốc 50m/s Δt = 5s d Suy t = 2Δt = 10s Thời gian lên : t1 = 10s O 0,5 0,5 0.5 0.5 2hmax = 10,2 s g 0,5 Thời gian chuyển động : t = t1 + t2 = 20,2s 0,5 Thời gian xuống : t = Câu (4đ) Phương trình chuyển động xe từ A: a Phương trình chuyển động xe từ B: Khoảng cách hai xe thời điểm t 0.5 a1t = −15 + 1,5t 2 x2 = x02 + a2 t = −30 + 2t 2 x1 = x01 + 0.5 0.5 2 (a1 + a22 )t + (a1 x01 + a2 x02 )t + x01 + x02 (1) Sau 5s, khoảng cách chúng: d= 30,1 m 2 25 25 d = x12 + x22 = ( 1,5t − 15 ) + ( 2t − 30 ) = t − 165t + 1125 = t − 13, ) + 36 ( 4 d = x12 + x22 = b d ≥ 36 ⇒ d = d = ⇔ t = 13, = 3, 63s 0.5 0.5 0.5 Để hai xe gặp nhau: x1 = x2 = 0.5 c Câu điểm x1 = x2 = Hình vẽ ⇒ Chọn chiều dương chiều chuyển động Ðối với m1 có lực tác dụng: P1; T1 1.a 0.5 a1 x01 = a2 x02 Ðối với m1 có lực tác dụng: P2; T2 1đ T2 N2 T2 m2 T1 0,25 T1 P2 α m1 M P1 0,25 0,25 1b P1 – T1 = m1a1 0,25 T2 – P2sinα = m2a2 0,25 Do dây không dãn nên: a1 = a2 = a; T1 = T2 = T 0,25 a1 = a2 = (P1 – P2sinα)/(m1 + m2) = m/s2 T = P1 – m1a = 18 N 0,25 Áp lực tác dụng lên trục ròng rọc: Q = T1 + TT 22 Ðộ lớn: Q = 2T.cos300 = 18 N Các lực tác dụng vào vật M: 0,5 T1 Hvẽ0,25 0,5 Q N ' P , N , T2 , T1 , N , Fms 0,25 T2 T1 N2’ = P2cosα = 10 N Fmsn = T2x – N2x = N Fmsn N = P + T1 + T2y + N2y’ 0,25 0,25 0,25 N2’ = P + T1 + T2sinα + N2x’cosα = 62 N P Hvẽ2: Ðể M không bị trýợt bàn ma sát M bàn ma sát nghỉ: Fmsn ≤ µN Câu 3điểm → µ ≥ Fmsn/N = 0,11 Quãng đường gia tốc vật thứ nhất: S1=2R, a1=g Quãng đường gia tốc vật thứ hai: S2=2Rcos(AMB), a2=gcos(AMB) 1đ 1đ Quãng đường gia tốc vật thứ ba: S3=2Rcos(AMC), a3=gcos(AMC) 1đ áp dụng phương trình đường chuyển động biến đổi ta suy thời gian rơi 4R g Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian t nước chảy đầy cốc sau dùng thước kẹp đo chiều cao đáy cốc h đường kính đáy cốc d π d12 Tính thể tích cốc thể tích nước: V = h π d 22 Đo đường kính tiết diện vòi nước máy d’ tính tiết diện vòi: S = d h V = 12 Xác định vận tốc nước chảy v = S t d t vật t= Câu 0,5 0,5 0,5 0,5 ...Đáp án đề thi hsg trường năm học 2015 -2016 Câu Ta có : a y Chọn trục toạ độ hình vẽ : 0,5 a = − g = −10m / s 0,5 v =v + gt = 100 − 10t 0,5 y = y + v t + gt = 20 + 100 t + 5t 2 Độ cao... 20 26 m / s = 102 m / s c Khi vật từ vị trí cao rơi xuống có vận tốc 50m/s Δt = 5s d Suy t = 2Δt = 10s Thời gian lên : t1 = 10s O 0,5 0,5 0.5 0.5 2hmax = 10, 2 s g 0,5 Thời gian chuyển động : t... tốc vật thứ nhất: S1=2R, a1=g Quãng đường gia tốc vật thứ hai: S2=2Rcos(AMB), a2=gcos(AMB) 1đ 1đ Quãng đường gia tốc vật thứ ba: S3=2Rcos(AMC), a3=gcos(AMC) 1đ áp dụng phương trình đường chuyển