b.Xác định độ cao lớn nhất mà quả đạn đạt được và độ lớn vận tốc quả đạn khi chạm đất c. b) Sau bao lâu hai chất điểm lại gần nhau nhất.. Tính khoảng cách giữa chúng lúc đó?[r]
(1)SỞ GD VÀ ĐT NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT HÀ HUY TẬP KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNGNĂM 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 khơng 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
01
OAx OBx02
Câu (4 điểm) Hai xe ô tô bắt đầu chuyển động thẳng, nhanh dần hướng đến ngã tư như hình vẽ Tại thời điểm ban đầu, xe A với có gia tốc a1; xe B với có gia tốc a2
1 Cho a1 = 3m/s2, x
01 = -15m; a2= 4m/s2, x02 = -30m
a) Tìm khoảng cách chúng sau 5s kể từ thời điểm 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 = 300, m
1 = 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.
1 M đứng yên
a Tìm gia tốc vật m1 m2 b Tìm áp lực dây lên rịng rọc
Tìm điều kiện hệ số ma sát M mặt bàn nằm ngang để M không bị trượt bàn
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.
M
2
m
1
m
Hình 2
B
O
x1 x2
(2)Đáp án đề thi hsg trường năm học 2015 -2016
Câu 1
a. b.
Chọn trục toạ độ hình vẽ :
a=− g=−10 m/s2 Ta có :
v =v +gt=100− 10 t
y= y0+v0t +1 2gt
2=20+100 t +5 t2
Độ cao cực đại: hmax=h0+ v0
2
2 g=520 m
v =√2 gh=20√26 m/s=102 m/s Vận tốc chạm đất :
0.5 0,5 0,5 0,5 0,5
c Khi vật từ vị trí cao rơi xuống có vận tốc 50m/s Δt = 5s
Suy t = 2Δt = 10s
0,5 0.5
d. Thời gian lên : t1 = 10s
t2=√2 hmax
g =10 , s Thời gian xuống :
Thời gian chuyển động : t = t1 + t2 = 20,2s
0.5 0,5 0,5 Câu 2 (4đ) 2
1 01
1
15 1,5
x x a t t
Phương trình chuyển động xe từ A:
0.5
2
2 02
1
30 2
x x a t t
Phương trình chuyển động xe từ B: 0.5
a Khoảng cách hai xe thời điểm t
2 2 2 2
1 2 01 02 01 02
1
( ) ( )
4
d x x a a t a x a x t x x
(1)
0.5
Sau 5s, khoảng cách chúng: d= 30,1 m 0.5
b
2 2 2
2 2 2 2
1
25 25
1,5 15 30 165 1125 13, 36
4
d x x t t t t t
2
min
36
d d .
0.5
min 13, 3,63
d t s 0.5
c
1
x x Để hai xe gặp nhau: 0.5
1
x x
01 02 x a a x
0.5
Câu 3 5 điểm
1.a
Hình vẽ
Chọn chiều dương chiều chuyển động Ðối với m1 có lực tác dụng: P1; T1
Ðối với m1 có lực tác dụng: P2; T2
P1 – T1 = m1a1
(3)T2 – P2sin = m2a2
Do dây không dãn nên: a1 = a2 = a; T1 = T2 = T
a1 = a2 = (P1 – P2sin)/(m1 + m2) = m/s2
0,25 0,25
1b T = P1 – m1a = 18 N
Áp lực tác dụng lên trục ròng rọc: Q=T1+ T2
√3 Ðộ lớn: Q = 2T.cos300 = 18N
0,25 0,5 Hvẽ0,25
0,5
2
Các lực tác dụng vào vật M:
P
P
P
N
2
'
F
ms ,
,,,,
√3 N2
’ =
P2cos =
10N
√3 Fm sn = T2x –
N2x =
4N N = P + T1 + T2y
+ N2y’
= P + T1
+ T2sin
+ N2x’cos = 62 N
Hvẽ2:
Ðể M không bị trýợt bàn ma sát M bàn ma sát nghỉ: Fmsn N
Fmsn/N = 0,11
0,25 0,25 0,25 0,25
Câu 4
3điểm
Quãng đường gia tốc vật thứ nhất: S1=2R, a1=g 1đ
Quãng đường gia tốc vật thứ hai: S2=2Rcos(AMB), a2=gcos(AMB) 1đ
Quãng đường gia tốc vật thứ ba: S3=2Rcos(AMC), a3=gcos(AMC) 1đ
N
M m1
P2 P1
P N
Fms n
N2’
T1 T2
T2 T
1
(4)g
R
(5)Câu 5 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
V =π d1
2
4 h Tính thể tích cốc thể tích nước:
S=π d2
4 Đo đường kính tiết diện vịi nước máy d
’ tính tiết diện vòi:
v = V
S t= d12 h
d2
.t Xác định vận tốc nước chảy
0,5
0,5
0,5
0,5
g
R
