SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT SÔNG LÔ

ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIOI CẤP TRƯỜNG LẦN 1 NĂM HỌC 2012-2013 Môn Vật lý -Lớp 10 (Thời gian làm bài 120 phút ,không kể thời gian giao đề) Đề thi có 01 trang

Câu 1(3đ). Vật A được ném thẳng đứng lên trên từ độ cao 300m so với mặt đất với vận tốc ban đầu 20 /m s . Sau đó 1s vật B được ném thẳng đứng lên trên từ độ cao 250m so với măt đất với vận tốc ban đầu 25 /m s . Bỏ qua sức cản không khí, lấy g 210 /m s . Chọn gốc toạ độ ở mặt đất, chiều dương hướng thẳng đứng lên trên, gốc thời gian là lúc ném vật A.

1. Viết phương trình chuyển động của các vật A, B; tính thời gian chuyển động của các vật.

2. Thời điểm nào hai vật có cùng độ cao; xác định vận tốc các vật tại thời điểm đó. 3. Trong thời gian chuyển động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật là bao nhiêu và đạt

được lúc nào.

Câu 2:(1đ) Một vật nhỏ có khối lượng m = 0,1 kg được treo vào một đầu sợi dây nhẹ không dãn, đầu còn lại của sợi dây được buộc chặt vào điểm cố định O. Cho vật m chuyển động theo quỹ đạo tròn nằm trong mặt phẳng thẳng đứng với tâm O và bán kính r = 0,5 m (hình bên). Bỏ qua sức cản của không khí và lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Cho biết vận tốc của vật khi đi qua vị trí cao nhất của quỹ đạo là v = 5 m/s. Lực căng của sợi dây khi vật đi qua vị trí cao nhất của quỹ đạo? Câu 3: Bài 3:(4đ) Cho cơ hệ như (hình vẽ 2). Biết = 300, m1 = 3 kg, m2 = 2 kg, M = 2 kg, ma sát giữa m2 và M là không đáng kể. Bỏ qua khối lượng dây nối và ròng rọc, dây không dãn, lấy g = 10 m/s2.

1. M đứng yên. a. Tìm gia tốc của các vật m1 và m2. b. Tìm áp lực của dây lên ròng rọc.

2. Tìm điều kiện của hệ số ma sát giữa M và mặt bàn nằm ngang để M không bị trượt trên bàn

Câu 4:(2đMột đĩa phẳng tròn có bán kính r=10cm,nằm ngang quay đều quanh trục thẳng đứng đi qua tâm đĩa. a/Nếu mỗi giây đĩa quay được 1,5,vòng thì vận tốc dài của một điểm ở mép đĩâ là bao nhiêu? b/ Trên mặt đĩa có đặt một vật kích thước nhỏ,hệ số ma sát giữa vật và đĩa là 0,1.(Hình vẽ 1)Hỏi với những giá trị nào của vận tốc góc của đĩa thì vật đặt trên đĩa dù ở vị trí nào cũng không bị trượt ra ngoài đĩa ? cho 210 /g m s . H.1

-------Hết-------

Họ và tên thí sinh:………………………………….SBD:……….

M

2m1m

Hinh 2

vr

o

r

0 R

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT SÔNG LÔ

ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIOI CẤP TRƯỜNG LẦN 1 NĂM HỌC 2012-2013 Môn Vật lý -Lớp 10 (Thời gian làm bài 120 phút ,không kể thời gian giao đề) Đề thi có 01 trang

Câu Nội dung Điểm

Câu 1 1. Viết phương trình chuyển động của các vật: Chọn trục Ox hướng lên , gốc tại mặt đất, t = 0 khi ném vật A ta có;

1

2

22

300 20 5

.....................................................250 25( 1) 5( 1) ; 1

..............................................................

x t t

x t t t

Vật A chạm đất khi 21 0; 300 20 5 0x t t

Giải pt ta có: 11 1210 ; 6 0t s t s (loại) ……………………………………………………………………..

Vật B chạm đất khi 2

2

21 2

0 250 25( 1) 5( 1) 011 ; 4 0( )

x t tt s t s loai

…………………………………………………………………….. Thời gian chuyển động của B là: 21 1 10t t s . …………………………………………………………………..

2. Hai vật cùng độ cao khi: 1 2

2 2300 20 5 250 25( 1) 5( 1)5,3

x xt t t t

t s

………………………………………………………………………. Vận tốc của A khi đó: 20 33 /Av gt m s …………………………………………………………………… Vận tốc của B khi đó: 25 10( 1) 18 / .Bv t m s ……………………………………………………………………… 3. Khoảng cách lớn nhất giữa hai vật. Khoảng cách giữa hai vật trong thời gian chuyển động:

2 1 80 15s x x t ; với điều kiện: 1s≤ t ≤ 10s. ………………………………………………………………………

( ax) 80 15.10 70Ms m

(3đ) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 025 0,25 0,5 0,5

Câu 2 HD:Chọn trục toạ độ có phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới. Áp dụng Định luật II Niu tơn cho vị trí cao nhất của vật ta có:

2 20,1.5 10.0,1 40,5ht

mvT P ma T NR

(1,0đ) 1

1T

2T

Q

Câu 3 Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Đối với m1 có các lực tác dụng: P1; T1. .............................................................................................................. Đối với m1 có các lực tác dụng: P2; T2

......................................................................................................................................................................... P1 – T1 = m1a1

...................................................................................................................................................................... T2 – P2sin = m2a2

...................................................................................................................................................................... Do dây không dãn nên: a1 = a2 = a; T1 = T2 = T ............................................................................................................... a1 = a2 = (P1 – P2sin)/(m1 + m2) = 4 m/s2

....................................................................................................................................................................... Hình vẽ 1

(4đ) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

T = P1 – m1a = 18 N ......................................................................... Áp lực tác dụng lên trục của ròng rọc:

21 TTQ .......................................................................... Độ lớn: Q = 2T.cos300 = 18 3 N

0,25 0,25 0,25

Các lực tác dụng vào vật M: P , N , 2T , 1T , '

2N , msF ............................................................................................................. N2’ = P2cos = 10 3 N .......................................................................................................... Fmsn = T2x – N2x = 4 3 N. ............................................................................................................... N = P + T1 + T2y + N2y’ ................................................................................................................ = P + T1 + T2sin + N2x’cos ............................................................................................................... = 62 N ............................................................................................................. Để M không bị trượt trên bàn thì ma sát giữa M và bàn là ma sát nghỉ: Fmsn N ................................................................................... Fmsn/N = 0,11 ..................................................................................

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 H vẽ2: 1

M

2m

1m

P2

T1

N2 T2

T2

T1

P1

P

N

Fms

N2’

T1

T2

Hình 1 Hình 2

Câu 4 Tốc độ góc của đĩa quay 2 n vớin=1,5vg/s 3 rads

Tốc độ dài của một điểm ở mếp đĩa 30 / 94, 25 /v r cm s cm s Lực ma sát nghỉ có giá trị lớn nhất bằng msF mg . Xét hệ quy chiếu gắn với đĩa quay lực li tâm tác dụng vào đĩa quay lớn nhất khi vật mép đĩa

2ltMF m r

để vật không bị trượt văng ra ngoài đĩa thì phải có 2

ltM msF F m r mg hay 2 10 3,16 /g rad sr

0,5đ 0,5đ 1đ