- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm m[r]
(1)TRƯỜNG THPT NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU - -
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2019 - 2020
MÔN VẬT LÝ 10
(Thời gian làm 90 phút, không kể thời gian giao đề ) Đề gồm 04 trang
PHẦN I: TỐN CHO VẬT LÍ (4 ĐIỂM)
Bài 1: (3 điểm) Một bóng khối lượng m bắt đầu thả rơi từ độ cao h Trong trình chuyển động
bóng ln chịu tác dụng lực cản tỉ lệ với vận tốc Fc v , hệ số tỉ lệ ( số dương) Chọn trục Ox thẳng đứng hướng xuống, gốc O vị trí thả bóng
1 Chứng minh phương trình động lực học (phương trình định luật II Newton) chuyển động bóng đưa dạng: dx v
dv gv Tìm biểu thức, đơn vị vận tốc lớn mà bóng đạt được?
2 Phương trình chuyển động bóng có dạng g 1(1 t)
x t e
Hãy xác định: a Vận tốc bóng theo thời gian
b Trong trường hợp lực cản nhỏ thời gian chuyển động không lớn (t1) Chứng minh vận tốc phương trình chuyển động bóng đưa phương trình vật rơi tự do: vgt;
2 x gt
Cho
2
1
2! 3!
x x x
e x
Bài 2: (1 điểm) Một chất điểm khối lượng 100 (g) chuyển động mặt phẳng xOy với tọa độ phụ
(2)Bài 3: (3 điểm) Cho hai vật m1 = (kg) m2 = (kg) treo vào hệ thống dây rịng rọc hình vẽ Bỏ qua ma sát, khối lượng rịng rọc Dây nhẹ khơng dãn Ban đầu người ta giữ cho hai vật m1 m2 ngang nhau, sau bng tay để chúng chuyển động
Lấy g = 10 (m/s2 )
a Tính gia tốc (so với đất) vật m1 m2? b Tính lực căng dây treo vật?
c Sau từ lúc buông tay hai vật cách (m)? Bài 4: (2 điểm)
Một hạt cườm khối lượng m xâu vào dài 2l Hạt cườm trượt không ma sát dọc theo Tại thời điểm ban đầu hạt cườm Cho chuyển động tịnh tiến mặt phẳng thẳng đứng với gia tốc a theo phương ngang làm thành góc so với
a, Với điều kiện a hạt cườm trượt lên, trượt xuống, đứng yên
b Hãy xác định gia tốc tương đối hạt cườm thời gian hạt cườm rời khỏi thanh?
Bài 5: (1 điểm)
Một bán cầu có bán kính R trượt theo đường thẳng nằm ngang Một cầu nhỏ cách mặt phẳng ngang đoạn R Ngay đỉnh bán cầu qua cầu nhỏ bng rơi tự Tìm vận tốc nhỏ bán cầu để khơng cản trở chuyển động rơi tự cầu nhỏ Cho R = 80 (cm), gia tốc trọng trường 10 (m/s2)
-HẾT -
(3)HƯỚNG DẪN CHẤM THI MƠN THI: VẬT LÍ
Bài Nội dung
Bài (3 điểm)
1 Phương trình động lực học: ma mg v a g v m
Cách 1: dx dx dv v dx.a dx v v
dt dv dt dv dv a gv với m Cách 2: a dv dv dx vdv dx v v
dt dx dt dx dv a g v
với m
Đơn vị N s kg
m s Đơn vị 1/s
Vận tốc lớn bóng đạt được:
Cách 1: Khi Fc = mg vật chuyển động với v = vmax nên
vmax =
m g g
Cách 2: vmax dv g v v g
dx
2 a Vận tốc bóng theo thời gian:
2 2 '( ) ( ) (1 ) t t t
g g g
x t e
g g
v x t e
g v e
b Khi t 1 t1 Có
2
1
2
t t
(4)Với x lấy gần bậc ta có
2
2
2
(1 )
2 ( ) 2 g t
x t t
g t
x t t
x gt Bài
(1 điểm) a Nhận thấy x = 5sin(10t -
); y = 5cos(
- 10t) = 5cos(10t -
)
' 50 os(10 ) x
v x c t ' 50sin(10 ) y
v y t
2
50(cm/ s) x y
v v v
b ' 500sin(10 ) x x
a v t ' 500 cos(10 )
3 y y
a v t
2 2
500( ) 5( ) x y
a a a cm s m s
0,1.5 0,5( )
F m a N
(5)Bài (3 điểm)
a, Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất Nhận thấy a1 = -2a2 ; T2 = 2T1 (*) Áp dụng định luật II Newton: Vật 1: P1 T1 m a1 1
Vật 2: P1 T1 m a1 1
Chiếu lên chiều thẳng đứng hướng xuống
1 1
2 2
(1) (2)
m g T m a
m g T m a
Thay (*) vào ta có:
1 1
2 2
2
m g T m a m g T m a
Giải 2
2
1
(2 )
1, 25( )
m m g
a m s
m m 2 1 2(2 )
2,5( )
m m g
a m s
m m
Vậy m1 xuống, m2 lên b T1m g1( a1)22,5( )N
2 45( )
T T N
c Khoảng cách vật là: 2 1 2
(6)Bài 2 điểm
Chọn hệ quy chiếu gắn với thanh, hạt cườm chuyển động với gia tốc a1 Có: P N Fqt ma1
Chiếu lên Ox: mgsinmacos ma1 So với
- Để hạt cườm chuyển động lên a1 0 a gtan - Để hạt cườm chuyển động xuống a1 a gtan - Hạt cườm đứng yên a gtan
b Khi hạt cườm trượt lên a1acosgsin
thời gian trượt
1
2
cos sin
l l
t
a a g
Khi hạt cườm trượt xuống a1 acosgsin
thời gian trượt
1
2
cos sin
l l
t
a a g
(7)Bài (1 điểm)
Chọn hệ quy chiếu gắn với bán cầu, ta coi bán cầu đứng n cịn cầu chuyển động ném ngang từ độ cao R với vận tốc ban đầu có độ lớn v0
Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ
Các phương trình chuyển động cầu nhỏ là:
0 1 2
x v t
y gt
- Phương trình quỹ đạo: 2
0 2
g
y x
v
- Quỹ đạo cầu hệ quy chiếu gắn với bán cầu parabol Để cầu nhỏ rơi tự parabol phải không cắt mặt bán cầu Xét điểm M parabol, ta phải có: yM ≤ OH
Có OH R R2xM2
2 2 M
g x v
2
M
R R x
2
M
R x
2 2 M
g
R x
v
2
O
R
x
H
y
(8)Bất đẳng thức thỏa mãn với giá trị x khi: 2 0
0
1 0
Rg
v Rg
v
Vậy vận tốc nhỏ bán cầu để khơng cản trở rơi tự cầu nhỏ là:
2 0,8.10 2 2 /
(9)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ 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, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn 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
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt 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 Cẩn đơi 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
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia