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/[r]
(1)Sở GD & ĐT TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG THPT TRẦN HƯNG ĐẠO ĐỀ THI HỌC KỲ I 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 chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều? Câu 2: (1,5 điểm) Phát biểu và viết hệ thức định luật III Newton Nêu đặc điểm cặp “lực và phản lực” tương tác hai vật Câu 3: (1,0 điểm) Phát biểu điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực không song song? Câu 4: (1,5 điểm) Hai chất điểm có khối lượng là 120kg và 300kg, đặt cách 270m Cho số hấp dẫn G = 6,67.10-11 N.m2/kg2 a) Tìm độ lớn lực hấp dẫn hai chất điểm Độ lớn lực này lớn hay nhỏ trọng lượng cầu có khối lượng 20g? Lấy g = 10 m/s2 b) Để độ lớn lực hấp dẫn hai chất điểm tăng gấp lần thì khoảng cách hai chất điểm bao nhiêu? Câu 5: (1,5 điểm) Cho lò xo có chiều dài ban đầu l0 = 30 cm Khi treo vật có khối lượng 200g thì lò xo có chiều dài 32cm Cho g = 10 m/s2 a) Tìm độ cứng lò xo b) Khi treo thêm 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 chuyển động lên dốc dài 50m, cao 30m với vận tốc ban đầu 86,4 km/h, hệ số ma sát xe và mặt đường là 0,25 Cho g = 10 m/s2 a) Xe co lên hết dốc không? Tính thời gian xe lên dốc b) Để xe chuyển động lên dốc, phải tác dụng lên xe lực kéo song song với mặt phẳng nghiêng bao nhiêu? Câu 7: (1,0 điểm) Một vật ném theo phương ngang với tốc độ 30 m/s, từ độ cao 80m cách mặt đất Xác định vectơ vận tốc vật vừa chạm đất và tìm tầm bay xa mà vật đạt Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 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 30o so với phương ngang Hệ số ma sát vật và mặt phẳng nghiêng là Lấy g = 10 m/s2 a) Tìm gia tốc vật trên mặt phẳng nghiêng và tìm vật tốc vật nó nửa đoạn dốc b) Sau 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 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 trên mặt phẳng ngang tác dụng lực kéo là 12N, hệ số ma sát là 0,2 Cho g = 10 m/s2 a) Tìm vận tốc sau vật 8m b) Sau 8m đó, lực kéo ngừng tác dụng, tìm quãng đường vật dừng lại Hết -(Học sinh không sử dụng tài liệu Giám thị coi thi không giải thích gì thêm.) Trần Hoàng Tuấn Trang http://violet.vn/violetq11 (2) Đáp án I Phần Chung: Câu 4: m1 = 120kg m2 = 300kg ro = 270m Giải a) Độ lớn lực hấp dẫn hai chất điểm: Fhd 6,67.10 11 G = 6,67.10-11 N.m2/kg2 m1.m2 120.300 6,67.10 11 3.10 ( N ) 2 ro 270 Trọng lượng cầu: P = mg = 20.10-3.9,8 = 0,196 (N) Fhd << P m1.m2 ' 11 m1.m2 F 6,67.10 2 ro và hd r b) 11 m1.m2 6,67.10 ' Fhd ' r Fhd 9 Fhd 9 m Fhd 6,67.10 11 1.m2 ro2 Muốn ro2 270 r r 90(m) Fhd 6,67.10 11 Câu 5: a) Tại vị trí cân bằng: F=P ↔ kl = mg k mg 0,2.10 100( N / m) l 0,32 0,30 ↔ b) m’ = m + 100 = 200 + 100 = 300 (g) = 0,3kg F’ = P’ ↔ k.l’ = m’.g l ' ↔ mg 0,3.10 0,03( m) 3cm ' ' k 100 ↔ l lo 3 ↔ l 30 33cm II Phần dành riêng: A Dành cho học sinh lớp 10 ban Nâng cao: Câu 6: 2 a) Ta có: AC 50 30 40( m) 30 40 sin 0,6 cos 0,8 50 50 và F hl F ms P N m.a Chiếu lên phương chuyển động theo chiều dương trục ox, thì: – Fms – Px = ma ↔ –µ.N – Px = ma ↔ –µ.Py – Px = ma ↔ –µ.P.cosα – P.sinα = ma ↔ –µ.mg.cosα – mg.sinα = ma ↔ a – µ.g.cos g sin g cos sin ↔ a 10 0,25.0,8 0,6 8(m / s ) Giả sử s là quãng đường xe dừng lại, thì vận tốc lúc dừng là vs = Trần Hoàng Tuấn Trang http://violet.vn/violetq11 (3) vs2 vo2 242 v v 2as s 36( m) 2a 2. s o Mà : s = 36 < 50 → xe không lên dốc vs vo 24 3(s ) a 8 Thời gian xe lên dốc là: ' b) Khi kéo xe lên dốc để xe chuyển động thì: F F ms P N F k ma 0 t vì chuyển động thẳng a = 0, đó chiếu theo phương chuyển động ox hình vẽ ta có: – Fms – Px + Fk = ↔ Fk = Fms + Px = 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) vx = vo = 30 (m/s) vy = gt Thời gian vật kể từ lúc ném đến chạm đất: 2h 2.80 h gt t 4( s) g 10 Tầm bay xa L mà vật đạt được: L = vo.t = 30.4 = 120(m) v Ta có: vectơ vận tốc vật rơi tự do: v x v y Độ lớn vận tốc vật vừa chạm đất: 2 v vx2 v y2 vo2 gt 302 10.4 50(m / s) B Dành cho học sinh lớp 10 ban bản: Câu 8: với α = 30o a) Hợp lực tác dụng lên vật: F hl F ms P N m.a Chiếu lên phương chuyển động theo chiều dương trục ox: – Fms + Px = ma ↔ –µ.N + Px = ma ↔ –µ.Py+ Px = ma ↔ –µ.P.cosα + P.sinα = ma ↔ –µ.mg.cosα + mg.sinα = ma ↔ a – µ.g.cos g sin g sin cos a 10 sin 30o cos30o 2,5( m / s ) ↔ → Vật chuyển động nhanh dần Khi vật đoạn đường s = 5m thì: vs2 vo2 2as vs vo2 2as 02 2.2,5.5 5( m / s) b) Vận tốc chân dốc: Khi vật hết mặt phẳng nghiêng vs2 vo2 2as vs vo2 2as 02 2.2,5.10 5 2(m / s ) Trên đoạn đường nằm ngang từ chân dốc v A 5 2(m / s ) đến lúc vật dừng lại vD = 0, vật chuyển động chầm dần và quãng đường là: vD2 v A2 v v 2as s 2a s o Ta có: ' ' F hl F ms ' P N m.a , Trần Hoàng Tuấn Trang http://violet.vn/violetq11 (4) Chiếu theo phương chuyển động trùng với mặt phẳng ngang, chiều dương từ A qua D: ' ma ' Fms ma ' N P mg a ' g 0, 2.10 2( m / s ) smax D A v v 2a 02 2. 12,5(m) Quãng đường tối đa mà vật 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: F hl F ms F k P N m.a Chiếu lên phương chuyển động theo chiều dương trục ox: Ta có: Fk – Fms = ma (*) Fk Fms Fk N Fk .P m m m ↔ 12 0,2.2.10 a 4(m / s ) a Vận tốc vật vật 8m: vs2 vo2 2as vs vo2 2as 02 2.4.8 8(m / s ) b) Khi lực kéo ngừng tác dụng: (*) → – Fms = ma’ a ' .g 0,2.10 2( m / s ) Vật chuyển động chậm dần Quãng đường vật dừng lại: 82 s' 16(m) 2. Trần Hoàng Tuấn Trang http://violet.vn/violetq11 (5)