Tìm khoảng cách giữa xe và vật M khi vật M chạm đất. Muốn cho vật M lại rơi vào thùng xe thì ngay sau khi bắn vật M thì xe phải chuyển động như thế nào. Câu 2: Xe có khối lượng m1 = 20[r]
(1)SỞ GD-ĐT HÀ TĨNH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG LỚP 10 TRƯỜNG THPT CÙ HUY CẬN NĂM HỌC 2016-2017
Môn thi: VẬT LÝ Thời gian làm bài: 150 phút; (Đề thi có trang, gồm câu) -Thí sinh khơng sử dụng tài liệu-
Họ, tên thí sinh:
Câu 1: Từ xe chuyển động đường nằm ngang với vận tốc
20 /
v m s
người ta bắn phía trước vật M với vận tốc ban đầu v2 có độ lớn
20 /
v m s (so với xe) có phương hợp với phương ngang góc 0 600
a Tìm khoảng cách xe vật M vật M chạm đất
b Muốn cho vật M lại rơi vào thùng xe sau bắn vật M xe phải chuyển động Lấy g10m s/ 2
Câu 2: Xe có khối lượng m1 = 20kg chuyển động khơng ma sát mặt phẳng ngang Ta đặt lên xe vật m2 = 5kg ( Hình vẽ 1) Hệ số ma sát m1 m2 0, 2 Tác dụng lên
m2 lực F theo phương ngang Tìm gia tốc m1, m2 lực ma sát vật với giá trị sau F:
(2)a 2N b 20N c 12N
Cho g10m s/ 2
Câu 3: Cho hệ hình vẽ 2, với m1 = m2, dây không giãn, khối lượng dây, ma sát dây rịng rọc khơng đáng kể Lúc đầu m2 vị trí có độ cao h = 40cm so với mặt đất, thả nhẹ cho hệ chuyển động Lấy g = 10m/s2
1- Bàn M đứng yên Tính gia tốc hai vật m1, m2 thời gian chuyển động hệ hệ từ lúc thả đến vật m2 chạm đất hai trường hợp sau:
a) Bỏ qua ma sát
b) Hệ số ma sát m1 mặt bàn 0,2
2- Xét trường hợp ma sát m1 mặt bàn không đáng kể, cho bàn M chuyển động nhanh dần với gia tốc a = 2m/s2 sang trái Tính gia tốc m1, m2 bàn
Câu 4: Một AB đồng chất, tiết diện đều, khối lượng m=100kg quay tự quanh trục qua đầu A vng góc với mặt phẳng hình vẽ (hình 3) Thanh giữ cân theo phương hợp với phương ngang góc α=300 nhờ lực F đặt vào đầu B, phương F thay đổi Lấy g = 10m/s2
a F có phương nằm ngang Tìm giá trị lực tác dụng lên b Tìm giá trị nhỏ lực F để giữ mơ tả
m2 m1
O
(3)ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT:
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG LỚP 10 TRƯỜNG THPT CÙ HUY CẬN - HÀ TĨNH
Câu 1 5đ
Ý
Chọn hệ tọa độ Oxy gắn với mặt đất, gốc O vị trí ném Vận tốc vật M đất là: v v1 v2
v hợp với phương ngang góc 0 30 Độ lớn v
1
2 os30 20 /
v v c m s
Phương trình chuyển động xe: x1 = v1.t= 20 3t
Phương trình chuyển động M:
2
2
2
cos 10
sin 10
2
x v t t
y v t gt t t
Vật M chạm đất sau khoảng thời gian t1 ta có:
2 101 51 y t t t s Khi x1 = v1.t1= 20
3.2= 40
3m 10 3.2 20
x m
Khoảng cách xe vật d x1x2 11, 64m
0.5đ 0.5đ 0.5đ 0.5đ
0.5đ
(4)Ý
Muốn cho vật M sau rơi lại trúng thùng xe xe phải tăng tốc với gia tốc a ta phải có:
2
1
20
.2 34, 64
2
x a x m
a= 5,82 m/s2
0.5đ 0.5đ
Ý
Độ lớn lực ma sát trượt m1 tác dụng lên m2 là: 10
mst
F Nm g N
F=2N nhỏ thua Fmst Nên m2 không trượt m1
Gia tốc hai vật trường hợp là:
1
0, 08 / F
a m s
m m
Lực ma sát ma sát nghỉ Fms F 2N
(5)Câu 2 5đ
Ý
F=20N giả sử m2 trượt m1 áp dụng định luật II Niu tơn cho vật:
2 1 mst mst F F a m F a m
Khi
10 10
12,5
5 20
F
a a F N
Với F=20N thỏa mãn đk nên ta có: 2 2 1 20 10 / 10 0,5 / 20 mst mst F F
a m s
m F
a m s
m
Lực ma sát ma sát trượt Fmst 10N
Với F=12N m2 khơng trượt m1
1
1
12
0, 48 / 25
F
a a m s
m m
Lực ma sát ma sát nghỉ Fms F m a2 12 5.0, 48 9, 6N
0.5đ 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 3 Ý
Chọn hệ quy chiếu gắn với bàn M
Bàn đứng yên, ngoại lực tác dụng lên hệ hai vật gây gia tốc trọng lực P2 lực masát Fms
P2 - Fms = (m1 + m2)a =>
m m F P a ms
, S= at2/2, => t = a
2S
a) Fms = => a = g/2 = 5m/s2 => t = 0,4s b) Fms = N = mg => a = g (1- )/2 = m/s2 => t = 0,447s
0,5
(6)5 đ
Ý
Bàn chuyển động NDĐ với gia tốc a sang trái, hệ hai vật có thêm lực qn tính Vẽ hình
Phương trình định luật II Newton cho hai vật tương ứng: o Vật m1: T + m1aqt = m1a1 (1)
o Vật m2 :
2
2 (m aqt)
P - T = m2a2 (2)
với m1 = m2 , aqt = a = 2m/s2 (1), (2) => a1 = a2 = a = 6,1m/s2
0,5 0,5đ 0,5
Câu 4 5đ
Ý
Các lực tác dụng lên AB:
Trọng lực P, Lực F lực liên kết lề N
Đối với trục quay qua A, điều kiên cân là:
l P
P cos Flsin F cot 866N
2
Ngoài ra, hợp lực tác dụng lên vật không: P N T
Chiếu lên phương ngang phương thẳng đứng ta có: x
y
N T
N P
2
x y
N N N 1322,9N
0,5 01đ 0.5đ
1đ
0,5
Để F có giá trị nhỏ F vng góc với AB Khi đó:
l P
P cos F lF cos 433N
0,5 A α
(7)Website HOC247 cung cấp mơi trường học trực tuyếnsinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạmđến từcác trường Đại học
trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây
dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, NgữVăn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên
khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS
lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ởtrường đạt điểm tốt
ở kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho
học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần
Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩncùng đôi HLV đạt
thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất
môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham
khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn
phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, NgữVăn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia