Một người dùng dây buộc vào một thùng gỗ và kéo nó trượt trên sân bằng một lực 90N. Thùng có khối lượng 20 kg. Hệ số ma sát trượt giữa đáy thùng và sân là 0,2 Tìm gia tốc của thùng và cô[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT LƯU HOÀNG
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2018 – 2019
Môn thi: Vật Lý - Lớp: 10
(Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề) Bài (3 điểm): Phương trình chuyển động vật chuyển động thẳng biến đổi là: x=2t2+8t+20(m,s)
a) Tính gia tốc, tính chất chuyển động vật ?
b) Phương trinh vận tốc vật chuyển động ? Tính vận tốc lúc t =2 (s)? c) Vật vị trí 62m thời điểm nào?
d) Định vị trí vật vật có vận tốc 24m/s? e) Quãng đường vật sau s?
Bài (4 điểm).Một người dùng dây buộc vào thùng gỗ kéo trượt sân lực 90N Thùng có khối lượng 20 kg Lấy g = 9.8 m/s2 Hệ số ma sát trượt đáy thùng sân 0,2 Tìm gia tốc thùng công lực kéo sau giây
a) Khi lực kéo theo phương ngang song song với mặt sân b) Khi lực kéo theo hướng hợp với mặt sân 30o
Bài (2 điểm):Tìm lực nhỏ F tác dụng theo phương
nằm ngang vào vật có khối lượng m = 2kg, nằm mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng = 300 nó chuyển
động lên mặt phẳng nghiêng hình vẽ 1? Hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng k = 0,3 lấy g=10m/s2
Bài (5 điểm): Một người khối lượng m1 = 50kg chạy với vận tốc v1 = 4m/s nhảy lên một xe khối lượng m2 = 80kg sau xe người chuyển động theo phương cũ Coi người xe hệ kín Tính vận tốc xe động lượng hệ sau người nhảy lên xe ban đầu
a) Xe đứng yên
b) Xe chuyển động với vận tốc v2 = 3m/scùng chiều với người c) Xe chuyển động với vận tốc v2 = 3m/sngược chiều với người
Bài (2 điểm): Một lị xo có l0 = 40cm treo thẳng đứng Treo vào đầu lị xo cân 500g chiều dài lị xo 45cm Hỏi treo vật có m = 600g chiều dài lúc sau bao nhiêu? g = 10m/s2
Bài (4 điểm) Một vật bắt đầu trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10m, cao 5m Biết bỏ qua ma sát vật mặt phẳng nghiêng, lấy g=10m/s2. a) Tính vận tốc chân mặt phẳng nghiêng thời gian vật hết mặt phẳng nghiêng
b) Khi hết mặt phẳng nghiêng, vật tiếp tục trượt lên cung trịn có bán kính R Tìm bán kính lớn
nhất cung trịn để vật hết cung trịn Bỏ qua ma sát cung trịn
-HẾT -Cán coi thi khơng giải thích thêm!
Họ tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký giám thị coi thi số 1: Chữ ký giám thị coi thi số 2:
m F
(2)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT LƯU HOÀNG
HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2018 – 2019
Môn thi: Vật Lý - Lớp: 10 I Hướng dẫn chung: Học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa
II Đáp án thang điểm
Bài (3 đ) Điể
m a a= 4m/s; v0 = 8m/s; a.v>0 vật chuyển động thẳng nhanh dần
b v= v0 +at = 8+4t (m,s) v=8+ 4.2=16 (m/s) (t=2s)
c x=2t2+8t+20 = 62 => t=3(s).hoặc t=-7 (s)<0 loại d v= + 4t = 24 => t=4(s)
X= 2t2+8t +20 (thay t= 4s)
X= 2.42+8.4+20 =84 (m) vật cách gốc tọa độ 84m
e s= v0t+ at2/2 = 8t + 2t2
Với t= 2(s) => s = 8.2+2.22 =24(m)
0,5 0,S5 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài (4,0 đ)
Thùng chịu tác dụng lực: Trọng lực , lực đẩy , lực pháp tuyến lực ma sát trượt sàn
Phương trình định luật II Niu-tơn dạng vectơ: + + + = m (1)
Chiếu (1)theo hai trục toạ độ:
Giải hệ phương trình: N = P = mg = 20.9,8 = 196N
0,25
0,25
0,2
0,25
(3)= 0,2.196 = 39,2 N a = 2,54m/s2
- Công lựcA = F.s.cos
- mặt khác S= v0.t + ½ at2=31,75m A = F.s.cos=2857,5(J)
Thùng chịu tác dụng bốn lực :Trọng lực , lực kéo , lực pháp tuyến lực ma sát sàn
Phương trình định luật II Niu-tơn dạng vectơ: + + + = m (1)
Chiếu (1)theo hai trục toạ độ:
Giải hệ phương trình:
N = P - Fsin = 20.9,8 - 90.0,5 N = 151 (N)
= 0,2.151 = 30,2 N a = 2,39m/s2
- Công lựcA = F.s.cos
- mặt khác S= v0.t + ½ at2=29,83m A = F.s.cos=2325,7(J)
0,25 0,25 0,25 0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25 0,25 0,25
Bài (2đ)
+ Các lực tác dụng lên vật gơm có: P, N, F Fms + Sử dụng định luật II Newton ta có:
F F N P a
m ms
(4)+ ma = Fcos - Psin - Fms = Fcos - Psin - kN = ( Vì chuyển động thẳng đều)
+ = - Pcos - Fsin + N suy N = Pcos + Fsin : Thay vào phương trình trện ta thu được: Fcos - Psin - k(Pcos + Fsin ) = rút ra: F=21,22N
0,5 0,25 0,25 0,5 Bài (5,0 đ)
Xét hệ: Xe + người hệ kín.chọn chiều dương chiều chuyển động xe Theo định luật BT động lượng
1
1 2
m v m v m m v
a/ Khi xe ban đầu đứng yên v2 = 0m/s
v= 1 m m v m
v=1,54m/s.theo chiều người
Động lượng hệ sau người nhảy lên xe
p=(m1 + m2) v=200 kg.m/s
b/ Khi người chiều xe 1 2
1
50.4 80.3 3,38 / 50 80
m v m v
v m s
m m
- Vậy xe tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 3,38 m/s
Động lượng hệ sau người nhảy lên xe
p=(m1 + m2) v= 440 kg.m/s
c/ Khi người nhảy ngược chiều xe
/ 1 2
1
50.4 80.3 0,3 / 50 80
m v m v
v m s
m m
Vậy xe tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 0,3m/s
Động lượng hệ sau người nhảy lên xe
p=(m1 + m2) v= 40 kg.m/s
Bài (2 đ) F = P
100 /
k l mg k N m
Khi m = 600g: F’ = P
' '
0
( ) 0, 46
k l l m g l m
Bài 6(4 đ)
a) chọn mốc chân dốc
Cơ đỉnh dốc A: WA = WtA + WđA = mghA Cơ chân dốc B: WB = WtB + WđB = ½ mv2
B Áp dụng định luật bảo toàn năng:
WA = WB => mghA = ½ mv2 B
v2B = 2ghA vB = 10m/s
(5)thời gian vật hết mặt phẳng nghiêng t= (vB – vA )/ a (1) mặt khác a=( v2B - v2A )/ (2s) = 5m/s2 (2)
từ (1) (2) => t= 2s
b) +Để vật hết cung trịn phải qua đỉnh cung tròn ta xét đỉnh cung: P+N=m
2
'
v R
Để vật khơng rời khỏi cung trịn N0
m
2
'
v
R P với v’2=v2-4Rg v2-4RgRg v25Rg R
2
5
v
g =2(m)