Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý lớp 10 cấp trường năm 2019-2020 có đáp án - Trường THPT Phùng Khắc Khoan, Hà Nội

Việc ôn thi sẽ trở nên dễ dàng hơn khi các em có trong tay Đề thi học sinh giỏi môn Vật lý lớp 10 cấp trường năm 2019-2020 có đáp án - Trường THPT Phùng Khắc Khoan, Hà Nội được chia sẻ trên đây. Tham gia giải đề thi để rút ra kinh nghiệm học tập tốt nhất cho bản thân cũng như củng cố thêm kiến thức để tự tin bước vào kì thi chính thức các em nhé! Chúc các em ôn tập đạt kết quả cao!

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT PHÙNG KHẮC KHOAN KHOAN – THẠCH THẤT Đề thức ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2019-2020 Đề thi môn: Vật lý 10 Thời gian làm bài: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề) Bài (4 điểm) Một đoạn đường dốc AB có độ dài 400m Một người xe đạp với vận tốc 2m/s bắt đầu xuống dốc đỉnh A với gia tốc 0,2m/s2, lúc tô lên từ chân dốc B chậm dần với vận tốc 20m/s gia tốc 0,4 m/s2 a) Viết phương trình tọa độ phương trình vận tốc hai xe b) Sau hai xe gặp nhau, tìm vị trí gặp vận tốc xe lúc gặp ? c) Xác định thời điểm để hai xe cách 40m ? Bài (4 điểm) a) Một ô tô khối lượng m = tấn, chuyển động đoạn đường nằm ngang Hệ số ma sát lăn bánh xe mặt đường µ = 0,1 Lấy g =10m/s2 Tính lực kéo động ô tô trường hợp sau: - Ơ tơ chuyển động thẳng - Ơ tô khởi hành chuyển động thẳng nhanh dần sau 10s 100m b) Nếu tơ chuyển động đoạn đường nằm ngang cung trịn bán kính 100m Ơ tơ đạt vận tốc tối đa để xe không bị trượt văng khỏi đường? Biết hệ số ma sát trượt tơ đường µ = 0,1 Lấy g =10m/s2 Bài (4 điểm) C Một sắ t đồ ng chấ t, tiế t diê ̣n đề u, dài AB = 1,5m có khố i lươ ̣ng m = 3kg đươ ̣c giữ nghiêng mô ̣t góc α mă ̣t sàn nằ m ngang nhờ mô ̣t sơ ̣i dây BC nằ m ngang có chiề u dài BC = 1,5m Nố i đầ u B của AB với mô ̣t bức tường thẳ ng đứng, đầ u dưới A của tựa mă ̣t sàn (hình vẽ) Biế t ̣ số ma sát giữa và mă ̣t sàn là / a) Góc nghiêng α phải có giá tri ̣bao nhiêu để O có thể cân bằ ng b) Tính đô ̣ lớn các lực tác du ̣ng lên và khoảng cách OA từ đầ u A của đế n góc tường α = 450 Lấ y g = 10m/s2 B α A Bài (4 điểm) Cho hệ vật hình vẽ với khối lượng vật vật m2 hai m1  1kg; m2  2kg , hai vật nối sợi dây khơng dãn có khối lượng khơng đáng kểhệ số ma sát hai vật mặt phẳng nằm ngang   1  2  0,1 Tác dụng lực F vào vật hợp với phương ngang góc   300 Lấy g=10m/s2 a) Khi lực F= 8N Tính gia tốc chuyển động lực căng sợi dây m1 F  b) Biết dây chịu lực căng lớn 14N Tìm lực kéo lớn để dây không bị đứt Bài ( điểm) Một sợi dây nhẹ chiều dài   1m có đầu buộc vào điểm cố định O, đầu mang hình cầu nhỏ khối lượng m= 100g Nâng cầu lên tới vị trí phía điểm O khoảng  từ phóng ngang cầu phía bên phải với vận tốc ( Hình vẽ) Sau lúc, dây lại bị căng thẳng, kể từ cầu dao động lắc quanh trục O Cho biết lúc dây vừa bị căng thẳng hợp với phương thẳng đứng góc 60 Bỏ qua sức cản Hãy tính: a) Vận tốc ban đầu cầu lúc vừa phóng ra? b) Xung lượng lực đặt vào trục O dây vừa bị căng thẳng? -HẾT - SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT PHÙNG KHẮC KHOAN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2019-2020 Đáp án Đề thi môn: Vật lý 10 Thời gian làm bài: 150 phút ( Không kể thời gian giao đề) HƯỚNG DẪN CHẤM: Bài a(1,5đ) - Chọn chiều dương chiều từ đỉnh đến chân dốc, gốc toạ độ đỉnh A, gốc thời gian lúc xe A xuống dốc -Gọi vận tốc ban đầu v0 (m/s); tọa độ ban đầu x0(m); gốc thời gian t0=0; gia tốc a(m/s2) Phương trình tọa độ vân tốc tổng quát: x= x0+v0t+ at (m) 4,0 0,5 ; v=v0+at( m/s)   - Đối với xe A: x0A   m  ; v0A   m / s  ;a A  0,2 m / s ; xA  2t  0,2.t  2t  0,1t 2 vA   0,2t (m) 0,5 (m/s)  - Đối với xe B: x0B  400  m  ; v0B  20  m / s  ;a B  0,4 m / s2 x B  400  20t  0,4.t  400  20t  0,2.t 2 vB  20  0,4t b(1,5đ) (m) 0,5 (m/s) Vì hai xe gặp xA  xB nên t  200s  2t  0,1t  400  20t  0,2t  0,1t  22t  400    t  20s + Với t1  200s ta có: x  2.200  0,2.2002  4400m  400m ( loại) + Với t2  20s ta có: x  2.20  0, 2.202  80m  400m (thỏa mãn) Vận tốc xe A: vA   0,2.20   m / s  Vận tốc xe B: vB  20  0,4.20  12  m / s  c( 1đ)  0,5 0,5 0,5 xA  x B  40 Để hai xe cách 40m xA  xB  40    x B  xA  40 + Khi xA  xB  40  2t  0,1t  400  20t  0,2t  40  0,1t  22t  440   t  22,25  s  0,5 + Khi xB  xA  40  400  20t  0,2t  2t  0,1t  40  0,1t  22t  360   t  17,8  s  0,5 Bài a - Chọn chiều dương chiều chuyển động (Ox)  (2đ) - Ô tô chịu tác dụng lực P, N , Fmsn , Fk   4,0  - Theo định luật II- Niutơn : P  N  Fk + Fm s = m a - Chiếu lên phương chuyển động, chiều dương chiều chuyển động, ta có: Fk – Fms = ma + Khi ôtô chuyển động thẳng a=0 nên Fk= Fms= mg = 0,1x1000x10= 1000(N) 0,5 0,5 + Khi ô tô 100m thời gian 10 giây: s  a' t  Gia tốc a’ = m/s2 Độ lớn lực kéo: F’k = ma’ + Fms = 1000x2+0,1x1000x10= 3000(N) b (2đ) - Ơ tơ chịu tác dụng lực P, N , Fmsn Trong P  N  - Lúc tơ chuyển động trịn nên Fmsn đóng vai trị lực hướng tâm Fht  Fmsn 0,5 0,5 0,5 0,5 v   mg R  v  R g  v  R g - Để ô tô không trượt đường  m 0,5 Thay số ta vận tốc tối đa vmax= 10m/s Bài a (2,5đ) 0,5 4,0 Y T C N G α Fms O B P X 0,5 A Áp du ̣ng điề u kiê ̣n cân bằ ng quay đố i với tru ̣c qua điể m A: M T  M P  T OC  P AG cos   T AB sin   mg T  mg cos  mg cot g  (1) 2sin  AB cos  0,5 - Áp du ̣ng điề u kiê ̣n cân bằ ng tinh ̣ tiế n: P  N  Fms  T  (2) + Chiế u (2) lên tru ̣c OX đươ ̣c: Fms – T = (3) + Chiế u (2) lên tru ̣c OY đươ ̣c: N – P = (4) - Muố n cân bằ ng thì lực ma sát phải là lực ma sát nghỉ nên: Fms < μN (5) mg cot g - Từ (1), (3), (4) và (5) suy ra:   mg  cot g  2    300 0,5 0,5 0,5 b (1,5đ) Khi α = 450 ta có: + Từ (1) (2) ta có Fms = T = 15N; + Từ (4) N = P = 30N; + Từ hình vẽ : OA = BC – ABcosα ≈ 0,44m 0,5 0,5 0,5 Bài 4,0 Phân tích lực tác dụng lên hệ vật y N2 x O F N1 T2 Fms  T1 0,5 Fms1 P1 Chọn hệ quy chiếu hình vẽ hình vẽ, chiều dương (+) chiều chuyển động Xét vật : Áp dụng định luật II Newton ta có F  Fms1  N  P  T1  m1a Chiếu lên Ox: F cos   Fms1  T1  m1a (1) Chiếu lên Oy: N1  P1  F sin    N1  m1 g  F sin  thay vào (1) F cos     m1 g  F sin    T1  m1a (*) Ta được: Tương tự vật 2: Fms  N  P2  T2  m2 a a  Fms  T2  m2 a (2) (2,5đ) Chiếu lên Ox: Chiếu lên Oy: N  P2  m2 g thay vào (2) Ta  m2 g  T2  m2 a (**) Vì dây khơng dãn nên T  T1  T2 Từ (*) (**) ta có hệ phương trình  F cos     m1 g  F sin    T1  m1a(3)     m2 g  T2  m2 a(4) Cộng vế ta có : F cos     m1 g  F sin     m2 g  (m1  m2 )a F cos    (m1 g  F sin  )   m2 g a (5) a   (m1  m2 )  8.cos 300  0,1 1.10  8.sin 300  0,1.2.10 1   1,44 m / s2  Thay vào (4) ta có T  m2 a   m2 g  2.1, 44  0,1.2.10  4,88  N  0,5 0,5 0,5 0,5 Tương tự từ phần a:Thay (5) vào (4) ta có F cos    (m1 g  F sin  )   m2 g (m1  m2 ) Theo đầu T  Tmax F cos    (m1 g  F sin  )   m2 g  Tmax   m2 g +m2 (m1  m2 ) T  T1  T2 b (1,5đ) =  m2 g +m2  T max  m2 g m1  m2   gm2 m1  m2     F   cos   sin     Fmax = 45,85N 0,5 0,5 0,5 4,0 Bài a (2đ) - Khi phóng ra, dây nối chưa căng, cầu chịu tác dụng trọng lực => Chuyển động chuyển động ném ngang - Chọn hệ trục tọa độ xOy cho gốc O trùng với điểm trục O, Ox chiều với vận tốc ban đầu, Oy hướng thẳng đứng xuống, gốc thời gian lúc cầu bắt đầu phóng => Gọi t thời điểm để dây nối bị căng 0,5 + Tại vị trí dây nối căng ra, ta có phương trình liên hệ với chuyển động ném ngang vật là:  x  v0 t  .sin 60     y   g t   cos60  +Thay số v0= 15m / s  3,87m / s   t   2g   v  gl  0,5 0,5 0,5 b (2đ) - Véctơ v phương thẳng đứng hình vẽ:  v x  v0  6.g       - Ta có: v  vx  v y , Với :  v  g t  .g  y => v  vx2  v y2  2.g. = - Ta có: tan   vx  vy 0,5 20m / s  4,47m / s 0,5 0,5 =>   60 - Gọi v vận tốc cầu dây vừa bị căng Gọi β góc hợp  => Khi dây treo bắt đầu bị căng ra, góc hợp vận tốc v với phương thẳng đứng 60  => vận tốc v có phương trùng với phương sợi dây Sau đó, cầu nhận xung lực căng dây Cũng thời gian đó, điểm treo O nhận xung lực độ lớn với xung lực mà cầu nhận => Xung lực điểm treo O nhận là: F t  m.v   m g   0,45( N s) 0,5 ... dây vừa bị căng thẳng? -HẾT - SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT PHÙNG KHẮC KHOAN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 201 9-2 020 Đáp án Đề thi môn: Vật lý 10 Thời gian làm bài: 150... chiều dương chiều chuyển động, ta có: Fk – Fms = ma + Khi ôtô chuyển động thẳng a=0 nên Fk= Fms= mg = 0,1x1000x10= 100 0(N) 0,5 0,5 + Khi ô tô 100 m thời gian 10 giây: s  a' t  Gia tốc a’ = m/s2... 17,8  s  0,5 Bài a - Chọn chiều dương chiều chuyển động (Ox)  (2đ) - Ô tô chịu tác dụng lực P, N , Fmsn , Fk   4,0  - Theo định luật II- Niutơn : P  N  Fk + Fm s = m a - Chiếu lên phương