de thi va dap an HSG ly lop 10 - vinh phuc

S GD & T VNH PHC

CHNH THC
K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 2009 - 2010
THI MễN: VT Lí
(Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn)
Thi gian: 180 phỳt, khụng k thi gian phỏt .

Cõu 1:
T im A nm ti u trờn ca ng kớnh thng ng ca mt
ng trũn, th cỏc vt cựng mt lỳc trt theo cỏc mỏng thng ni A
n ng trũn (Hỡnh 1). Sau bao lõu cỏc vt ti ng trũn? Tỡm s
ph thuc ca thi gian trt ca vt theo gúc gia mỏng trt v
phng thng ng? Vt no xung n ng trũn sm nht? B qua
ma sỏt.
Cõu 2:
Mt xe bus ui theo mt xe p chy trờn mt ng thng AB
vi tc khụng i ln lt l 63km/h v 33km/h. Mt xe ti chy
trờn mt ng thng khỏc (khụng song song vi AB) vi tc
khụng i l 52km/h. Khong cỏch t xe ti n xe bus luụn luụn bng khong cỏch t xe ti
n xe p. Tỡm vn tc ca xe ti i vi xe bus.
Cõu 3:
Trờn mt mt bn nm ngang nhn dc theo
mt ng thng, ngi ta t 3 qu cu cú cựng bỏn
kớnh, khi lng ln lt l m, M v 2M. Qu cu m
chuyn ng n va chm n hi v trc din vi M
(Hỡnh 2). Hi vi t s no ca m/M thỡ trong h cũn
xy ra va ỳng mt va chm na?
Cõu 4:
Một nút chai đặc hình lập phơng có cạnh a = 0,1m đợc dìm
trong nớc có độ sâu h nhờ một ống thành mỏng đờng kính d= 0,05m

(Hình 3). Hãy xác định khối lợng của vật m cần bỏ thêm vào trong
ống để ống bắt đầu tách ra khỏi nút chai khi h=0,2m. Biết khối lợng
riêng của nớc, của nút chai lần lợt là:

=10
3
kg/m
3
,
0

= 200kg/m
3
.
Cõu 5:
Hóy trỡnh by phng ỏn xỏc nh khi lng riờng ca du
ha bng cỏc dng c sau: mt thc nhụm cng - di, mt cc
nc cú khi lng riờng
0

, mt cc du, mt qu cõn, mt khi
thộp hỡnh tr, giy, bỳt, mt si ch. Tt c t trờn mt bn nm ngang.
Ht
Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm
H tờn thớ sinh SBD
S GD & T VNH PHC

K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 2009 - 2010
HNG DN CHM MễN VT Lí
1

A


Hình 1
m
M 2M
Hỡnh 2
d
a
h
Hỡnh 3
m
(Dành cho học sinh THPT không chuyên)
—————————
Đáp án có 02 trang
Câu 1: (2đ)
- Xét vật trượt theo đường nghiêng góc α như hình vẽ.
- Gia tốc của vật là
α
cosga =
. (0,5đ)
- Quãng đường vật đi được là
α
cos2RS =
. (0,5đ)
- Mà
const
g
R
g

R
a
S
tatS ====→= 2
cos
cos42
2
1
2
α
α
(0,5đ)
- Như vậy ta thấy thời gian trượt xuống máng tròn không phụ thuộc vào
hướng trượt của vật tức là 3 vật xuống đến máng tròn cùng lúc. (0,5đ)
Câu 2: (2đ)
Xe bus (A), xe đạp (B) và xe tải (C) khi chuyển động luôn tạo thành một tam
giac cân. Chọn hệ toạ độ như hình vẽ.
+ Xe C:
2
BA
HCx
vv
vv
+
==
(0,5đ)
+
22222
)
2

(
BA
CCyCCxCy
vv
vvvvv
+
−=→=+
(0,25đ)
ACCA
vvv −=
. (0,25đ)
Chiếu lên hai trục có:







+
−=−=
−
=−
+
=−=
22
)(
)(
)
2

(0
22
BA
CCyyCA
AB
A
BA
AxCxxCA
vv
vvv
vv
v
vv
vvv
(0,5đ)
hkmvvvvvvv
vv
v
vv
v
BACCABAC
AB
C
AB
CA
/25)
2
()
2
(

222222
=−=→−=
+
−+
−
=→
(0,5đ)
Câu 3: (2đ)
- Chọn chiều dương là chiều của
o
v
của m. Gọi
21
,vv
lần lượt là vận tốc của quả cầu m và M sau va
chạm.
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn động năng cho hệ 2 quả cầu (m, M) ta có:







+
=
+
−
−=
→






+=
+=
mM
mv
v
mM
vmM
v
Mvmvmv
Mvmvmv
o
o
o
o
2
)(
2
1
2
1
2
1
2
1
2

2
2
1
2
21
(0,5đ)
- Xét sự va chạm của quả cầu M và 2M, ta có:
33
)2(
2
2
1
2
1
2
1
2
22
'
2
2
3
2'
2
2
2
3
'
22
v

M
vMM
v
MvMvMv
MvMvMv
−=
−
−=→





+=
+=
(0,5đ)
Thay v
2
ở trên vào ta có:
)(3
2
'
2
mM
mv
v
o
+
−=
. (0,5đ)

Như vậy, sau va chạm với quả cầu 2M, quả cầu M chuyển động ngược chiều, tức là cùng chiều với
quả cầu m sau va chạm.
Để không xảy ra va chạm tiếp thì:
6,0
)(
)(3
2
'
21
<→
+
−
<
+
→>
M
m
mM
vmM
mM
mv
vv
oo
(0,5đ)
2
A
α

H
B

v
B
A
v
A
x
y
v
C
v
Cx
v
Cy
Cõu 4: (2)
- Trọng lợng của m bằng hiệu số trọng lực tác dụng lên M và lực đẩy Acsimet F.
- Trọng lực tác dụng lên hình lập phơng là Mg =
0
ga
3
(0,25)
- Nếu khối lập phơng bao bọc bởi các phía là nớc thì lúc đó ta có lực đẩy Acsimet: F
0
= ga
3
còn trong
các trờng hợp khác lực đẩy sẽ lớn hơn. Nh vậy phần mặt trên giới hạn hình lập phơng với ống không có
áp lực của nớc. (0,5)
F = ga
3
+ ghS (0,25)

ở đây
2
d
S
4

=
là diện tích tiết diện ống. (0,25)
- Trọng lợng của vật m cần đa thêm vào ống là:
( ) ( )

= = + ;
2
3
0
ghd
mg F Mg ga 12 N
4
(0,5)
Khối lợng của khối m = 1,2kg. (0,25)
Cõu 5: (2)
- Đặt thanh nhôm dài trên mặt bàn sao cho khối tâm G ở trên mép bàn và thanh nhôm nằm ngang (kiểm
tra bằng cách khi kéo ra ngoài thêm một chút thì thanh nhôm bị nghiêng đi). (0,25)
- Dùng dây buộc khối thép vào một điểm A và tìm vị trí đặt quả cõn tại B sao cho thanh nhôm hơi
nghiêng đi (h1). (0,25)
- Đo các đoạn BG = b; GA = a. (0,25)
- Thả khối thép ngập nớc rồi tìm vị trí cần đặt quả cõn tại C sao cho thanh nhôm hơi bị nghiêng đi (h2).
- Đo các đoạn CG = c; GA = a. (0,25)
- Thả khối thép ngập vào dầu hỏa rồi tìm vị trí cần đặt quả cân tại D sao cho thanh nhôm hơi bị nghiêng
đi (h3). (0,25)

- Đo các đoạn DG = d; GA = a. (0,25)
- Xác định khối lợng riêng cu thộp t cỏc kt qu trờn:
= =

t
0
m b
V b c
(0,25)
- Xác định khối lợng riêng của dầu hỏa:
( )


= =

t
d
b d
b d
b b c
(0,25)
b a
B G A
m
0
c a
C G A
m
0
H O

2
d a
D G A
m
0
Dầu
(hình 1) (hình 2) (hình 3)
HT
3