Đáp án Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 10 môn Vật Lí cấp tỉnh tỉnh Hà Tĩnh năm học 2010 2011

HỨỚNG DẪN CHẤM HSG LÝ 10 NĂM HỌC 2010 – 2011

Câu
Hướng dẫn giải
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
2
2
300 20 5

250 25( 1) 5( 1) ; 1

x t t
x t t t
  
      

Vật A chạm đất khi
2
1
0; 300 20 5 0x t t    

Giải pt ta có:
11 12
10 ; 6 0t s t s   
(loại)
……………………………………………………………………

Vật B chạm đất khi
2
2
21 2
0 250 25( 1) 5( 1) 0
11 ; 4 0( )
x t t
t s t s loai
      
    

……………………………………………………………………
Thời gian chuyển động của B là:
21
1 10t t s   
.
…………………………………………………………………
2. Hai vật cùng độ cao khi:
12
22
300 20 5 250 25( 1) 5( 1)
5,3
xx
t t t t
ts

      


……………………………………………………………………….

Vận tốc của A khi đó:
20 33 /
A
v gt m s   

……………………………………………………………………
Vận tốc của B khi đó:
25 10( 1) 18 / .
B
v t m s   

………………………………………………………………………
3. Khoảng cách lớn nhất giữa hai vật.
Khoảng cách giữa hai vật trong thời gian chuyển động:
21
80 15s x x t    
; với điều kiện: 1s≤ t ≤ 10s.
………………………………………………………………………
( ax)
80 15.10 70
M
sm   


(5đ)

0,5


0,5

0,5



0,5

0,5




0,5


0,5

0,5



0,5


0,5
Câu 2

Khi cân bằng lò xo bị giãn một đoạn
0

l x y l   
.
…………………………………………………………………………
Lực đàn hồi của lò xo
F k l
chính là lực hướng tâm của hai hòn bi.
12
F F F
.
22
1 2 0
; ; ( )F M x F m y F k x y l

    

……………………………………………………………………….
(5đ)
0,5


0,5



0,5
Đẳng thức
12
FF
cho ta:
.

xm
yM

(1)
………………………………………………………………………
Đẳng thức:
1
FF
2
0
()M x k x y l

   
; (2)
Từ (1) và (2)) Ta có:
00
22
;
( ) ( )
mkl Mkl
xy
k M m Mm k m m Mm


   
(3)
……………………………………………………………………
Biện luận: Với điều kiện
()
0; 0

M m k
xy
Mm



; ( nghĩa là độ
cứng lò xo đủ lớn để giữ hai hòn bi).
…………………………………………………………………………
Áp dụng bằng số:
ax
ax
( 1)
34,6 / .
3 / 18,84 /
M
M
M
k
m
rad s
M
vong s rad s






…………………………………………………………………

Thay các giá trị vào (3) ta có:
0,095 ; 0,19 ; 0,085x m y m l m  


………………………………………………………………….
Lực đàn hồi:
. 3,4F k l N



0,5

0,75


0,75




0,5




0,5

0,5
Câu 3
Khi quả cầu đứng cân bằng các lực tác dụng vào nó:

Sức căng T; lực ma sát F
ms;
phản lực N;trọng lực P.
…………………………………………………………………………
Đối với trục quay lqua điểm A,
vuông góc mặt phẳng hình vẽ :
F
ms
.R – N.R = 0.
………………………………………………………………………
hay F
ms
= N.
…………………………………………………………………………
Mặt khác F
ms
≤ k.N

k
1.

(4đ)
1


1,5

1

0,5

Câu 4
Chọn chiều dương là chiều chuyển động.
Đối với m
1
có các lực tác dụng: P
1
; T
1
.

Đối với m
1
có các lực tác dụng: P
2
; T
2


P
1
– T
1
= m
1
a
1

T
2
– P

2
sin = m
2
a
2


Do dây không dãn nên: a
1
= a
2
= a; T
1
= T
2
= T

a
1
= a
2
= (P
1
– P
2
sin)/(m
1
+ m
2
) = 4 m/s

2


(6đ)
0,25

0,25

0,25


0,25

0,25

0,25

A
P
T
F
ms
N
1
T

2
T

Q

Hình vẽ 1
0,5

T = P
1
– m
1
a = 18 N

Áp lực tác dụng lên trục của ròng rọc:
21
TTQ 


Độ lớn: Q = 2T.cos30
0
= 18
3
N


0,25

0,25

Hvẽ0,25

0,25

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


N
2
’ = P
2
cos = 10
3
N

F
msn
= T

2x
– N
2x
= 4
3
N.

N = P + T
1
+ T
2y
+ N
2y
’

= P + T
1
+ T
2
sin + N
2x
’cos

= 62 N

Để M không bị trượt trên bàn thì ma sát giữa M và bàn là ma sát
nghỉ: F
msn
 N

   F
msn
/N = 0,11









Hình 1 Hình 2



0,25


0,25

0,25


0,25

0,25

0,25

0,25


0,25



H vẽ2: 1




M



P
2
T1
N2
T2
T2
T1
P1
P
N
F
ms
N

2
’
T
1
T
2