Đề - Đáp án Lý 10 - HK I - THĐ - TPHCM

Sở GD & ĐT TP. HỒ CHÍ MINH ĐỀ THI HỌC KỲ I TRƯỜNG THPT TRẦN HƯNG ĐẠO MÔN: Vật Lý – KHỐI 10 Năm học: 2010 – 2011 Thời gian làm bài: 45 phút I. PHẦN CHUNG : ( 7,0 điểm) Câu 1: (1,5 điểm) Nêu đặt điểm: vectơ gia tốc của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều? Câu 2: (1,5 điểm) Phát biểu và viết hệ thức định luật III của Newton. Nêu những đặc điểm của cặp “lực và phản lực” trong tương tác giữa hai vật. Câu 3: (1,0 điểm) Phát biểu điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song? Câu 4: (1,5 điểm) Hai chất điểm có khối lượng lần lượt là 120kg và 300kg, đặt cách nhau 270m. Cho hằng số hấp dẫn G = 6,67.10 -11 N.m 2 /kg 2 . a) Tìm độ lớn lực hấp dẫn giữa hai chất điểm. Độ lớn lực này lớn hơn hay nhỏ hơn trọng lượng của quả cầu có khối lượng 20g? Lấy g = 10 m/s 2 . b) Để độ lớn lực hấp dẫn giữa hai chất điểm tăng gấp 9 lần thì khoảng cách giữa hai chất điểm bằng bao nhiêu? Câu 5: (1,5 điểm) Cho một lò xo có chiều dài ban đầu l 0 = 30 cm. Khi treo một vật có khối lượng 200g thì lò xo có chiều dài 32cm. Cho g = 10 m/s 2 . a) Tìm độ cứng của lò xo. b) Khi treo thêm một vật có khối lượng 100g thì lò xo có chiều dài bao nhiêu? II. PHẦN DÀNH RIÊNG: (3,0 điểm) A. Dành cho học sinh lớp 10 ban Nâng cao: Câu 6: (2,0 điểm) Một xe có khối lượng 0,1 tấn chuyển động đi lên một con dốc dài 50m, cao 30m với vận tốc ban đầu 86,4 km/h, hệ số ma sát giữa xe và mặt đường là 0,25 µ = . Cho g = 10 m/s 2 . a) Xe co lên hết dốc không? Tính thời gian xe đi lên dốc. b) Để xe chuyển động đều khi lên dốc, phải tác dụng lên xe một lực kéo song song với mặt phẳng nghiêng bằng bao nhiêu? Câu 7: (1,0 điểm) Một vật được ném theo phương ngang với tốc độ 30 m/s, từ độ cao 80m cách mặt đất. Xác định vectơ vận tốc của vật khi vừa chạm đất và tìm tầm bay xa mà vật đạt được. Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s 2 . B. Dành cho học sinh lớp 10 ban Cơ bản: Câu 8: (3,0 điểm) Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10 m , góc nghiêng 30 o so với phương ngang. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 1 2 3 . Lấy g = 10 m/s 2 . a) Tìm gia tốc của vật trên mặt phẳng nghiêng và tìm vật tốc của vật khi nó đi được một nửa đoạn dốc. b) Sau khi đi hết dốc, vật tiếp tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang có hệ số ma sát là 0,2. Tìm quãng đường tối đa mà vật đi được trên mặt phẳng ngang. C. Dành cho học sinh lớp 10 các ban còn lại: Câu 9: (3,0 điểm) Một vật có khối lượng 2kg bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều trên mặt phẳng ngang dưới tác dụng của lực kéo là 12N, hệ số ma sát là 0,2. Cho g = 10 m/s 2 . a) Tìm vận tốc sau khi vật đi được 8m. b) Sau 8m đó, lực kéo ngừng tác dụng, tìm quãng đường vật đi cho đến khi dừng lại. ----------------------Hết---------------------- Trần Hoàng Tuấn Trang 1 http://violet.vn/violetq11 (Học sinh không được sử dụng tài liệu. Giám thị coi thi không giải thích gì thêm.) Đáp án I. Phần Chung: Câu 4: m 1 = 120kg Giải m 2 = 300kg a) Độ lớn lực hấp dẫn giữa hai chất điểm: r o = 270m G = 6,67.10 -11 N.m 2 /kg 2 11 11 8 1 2 2 2 . 120.300 6,67.10 . 6,67.10 . 3.10 ( ) 270 hd o m m F N r − − − = = = Trọng lượng của quả cầu: P = mg = 20.10 -3 .9,8 = 0,196 (N) F hd << P b) 11 1 2 2 . 6,67.10 . hd o m m F r − = và ' 11 1 2 2 . 6,67.10 . hd m m F r − = Muốn 11 1 2 ' 2 ' 11 1 2 2 . 6,67.10 . 9 9 . 6,67.10 . hd hd hd hd o m m F r F F m m F r − − = ⇒ = = 2 2 9 o r r = 270 90( ) 3 r m⇒ = = Câu 5: a) Tại vị trí cân bằng: F = P ↔ k ∆ l = mg ↔ 0,2.10 100( / ) 0,32 0,30 mg k N m l = = = ∆ − b) m’ = m + 100 = 200 + 100 = 300 (g) = 0,3kg F’ = P’ ↔ k. ∆ l’ = m’.g ↔ 0,3.10 ' 0,03( ) 3 100 mg l m cm k ∆ = = = = ↔ ' 3 o l l− = ↔ ' 30 3 33l cm= + = II. Phần dành riêng: A. Dành cho học sinh lớp 10 ban Nâng cao: Câu 6: a) Ta có: 2 2 50 30 40( )m AC − = = Trần Hoàng Tuấn Trang 2 http://violet.vn/violetq11 30 sin 0,6 50 α = = và 40 cos 0,8 50 α = = . hl ms F F P N m a= + + = ur ur ur uur r Chiếu lên phương chuyển động theo chiều dương trục ox, thì: – F ms – P x = ma ↔ –µ.N – P x = ma ↔ –µ.P y – P x = ma ↔ –µ.P.cosα – P.sinα = ma ↔ –µ.mg.cosα – mg.sinα = ma ↔ ( ) a – .g.cos sin cos sinµ g g α α µ α α = − = − + ↔ ( ) 2 10 0,25.0,8 0,6 8( / )a m s = − + = − Giả sử s là quãng đường xe đi được cho đến khi dừng lại, thì vận tốc tại lúc dừng là v s = 0 ( ) 2 2 2 2 2 0 24 2 36( ) 2 2. 8 s o s o v v v v as s m a − − − = ⇔ = = = − Mà : s = 36 < 50 → xe không lên được dốc Thời gian xe đi lên dốc là: 0 24 3( ) 8 s o v v t s a − − = = = − b) Khi kéo xe lên dốc để xe chuyển động đều thì: ' 0 ms k F F P N F ma= + + + = = uur ur ur uur ur r r vì trong chuyển động thẳng đều a = 0, do đó chiếu theo phương chuyển động ox như hình vẽ ta có: – F ms – P x + F k = 0 ↔ F k = F ms + P x = µ.mg.cosα + mg.sinα = 0,25.100.10.0,8 + 100.10.0,6 = 800(N) Câu 7: Ta có: h: độ cao vật so với mặt đất, nên h = 80(m) v x = v o = 30 (m/s) v y = gt Thời gian vật đi được kể từ lúc ném đến khi chạm đất: 2 1 2 2.80 4( ) 2 10 h h gt t s g = ⇒ = = = Tầm bay xa L mà vật đạt được: L = v o .t = 30.4 = 120(m) Ta có: vectơ vận tốc của vật khi rơi tự do: x y v v v= + r r r Độ lớn vận tốc của vật khi vừa chạm đất: ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 30 10.4 50( / ) x y o v v v v gt m s= + = + = + = B. Dành cho học sinh lớp 10 ban cơ bản: Câu 8: với α = 30 o a) Hợp lực tác dụng lên vật: . hl ms F F P N m a = + + = ur ur ur uur r Chiếu lên phương chuyển động theo chiều dương trục ox: – F ms + P x = ma ↔ –µ.N + P x = ma ↔ –µ.P y + P x = ma ↔ –µ.P.cosα + P.sinα = ma ↔ –µ.mg.cosα + mg.sinα = ma ↔ ( ) a – .g.cos sin sin cosµ g g α α α µ α = + = − ↔ 2 1 10 sin30 .cos30 2,5( / ) 2 3 o o a m s   = − =  ÷   → Vật chuyển động nhanh dần đều. Khi vật đi được đoạn đường s = 5m thì: Trần Hoàng Tuấn Trang 3 http://violet.vn/violetq11 2 2 2 2 2 2 0 2.2,5.5 5( / ) s o s o v v as v v as m s− = ⇔ = + = + = b) Vận tốc tại chân dốc: Khi vật đi hết mặt phẳng nghiêng 2 2 2 2 2 2 0 2.2,5.10 5 2( / ) s o s o v v as v v as m s − = ⇔ = + = + = Trên đoạn đường nằm ngang từ chân dốc 5 2( / ) A v m s= đến lúc vật dừng lại v D = 0, vật chuyển động chầm dần đều và đi được một quãng đường là: 2 2 2 2 2 2 D A s o v v v v as s a − − = ⇔ = Ta có: ' ' ' , . ms hl F F P N m a= + + = ur ur ur ur r Chiếu theo phương chuyển động trùng với mặt phẳng ngang, chiều dương từ A qua D: 2 ' ' ' . . . ' . 0,2.10 2( / ) ms ma F ma N P mg a g m s µ µ µ µ = − ⇔ = − = − = − ⇔ = − = − = − ( ) ( ) 2 2 2 2 max 0 5 2 12,5( ) 2 2. 2 D A v v s m a − − = = = − Quãng đường tối đa mà vật đi được trên mặt phẳng ngang là: 12,5 (m) C. Dành cho học sinh các ban còn lại: Câu 9: a) Hợp lực tác dụng lên vật: . hl ms k F F F P N m a = + + + = ur ur ur ur uur r Chiếu lên phương chuyển động theo chiều dương trục ox: Ta có: F k – F ms = ma (*) ↔ . . k ms k k F F F N F P a m m m µ µ − − − = = = 2 12 0,2.2.10 4( / ) 2 a m s − ⇒ = = Vận tốc của vật khi vật đi được 8m: 2 2 2 2 2 2 0 2.4.8 8( / ) s o s o v v as v v as m s − = ⇔ = + = + = b) Khi lực kéo ngừng tác dụng: (*) → – F ms = ma’ 2 ' . 0,2.10 2( / )a g m s µ ⇒ = − = − = − Vật chuyển động chậm dần đều. Quãng đường vật đi cho đến khi dừng lại: ( ) 2 0 8 ' 16( ) 2. 2 s m − = = − Trần Hoàng Tuấn Trang 4 http://violet.vn/violetq11 . đường vật i cho đến khi dừng l i. -- -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- Hết -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - - Trần Hoàng Tuấn Trang 1 http://violet.vn/violetq11 (Học sinh không được. t i liệu. Giám thị coi thi không gi i thích gì thêm.) Đáp án I. Phần Chung: Câu 4: m 1 = 120kg Gi i m 2 = 300kg a) Độ lớn lực hấp dẫn giữa hai chất i m: