Đáp án Đề thi học sinh giỏi lớp 10 môn Vật Lí trường Nguyễn Xuân Ôn3năm học 2013 2014

ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM MÔN VẬT LÝ LỚP 10
KÌ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2013 - 2014
Học sinh làm cách khác, đúng cho điểm tối đa
Thiếu đơn vị trừ 0,25đ đến 0,5đ
Câ
u
Nội dung
Điể
m
Câ
u 1
(6đ
)

6.0
a
Trên AB :
2
1
2/a m s
; Do av< 0 vật chuyển động chậm dần đều
1

Trên BC :
2
2
4/a m s
; Do av>0 vật chuyển động nhanh dần đều
1
b

Hợp lực tác dụng :
Trên AB :
1 1 1
4;F m a N F  
ngược chiều chuyển động của vật
1

Trên BC :
22
8;F m a N F
cùng chiều chuyển động của vật
1

Trên AB :
2
1
8x t t
(m)
1
c
Trên BC :
2
01
08
16
2( 2)
x s m

  



0.5


22
2
16 2( 4) 48 16 2 ( 4)x t t t t       

0.5
Câ
u 2
(4đ
)
Phương trình chuyển động của xe đi từ A:
22
1 01 1
1
15 1,5
2
x x a t t    

0.5

Phương trình chuyển động của xe đi từ B:
22
2 02 2
1
30 2
2

x x a t t    


0.5
a)
Khoảng cách giữa hai xe tại thời điểm t
2 2 2 2 2 4 2 2 2
1 2 1 2 1 01 2 02 01 02
1
( ) ( )
4
d x x a a t a x a x t x x       
(1)
0.5

Sau 5s, khoảng cách giữa chúng: d= 30,1 m
0.5


B
     
2 2 2
2 2 2 2 2 4 2 2
12
25 25
1,5 15 2 30 165 1125 13,2 36
44
d x x t t t t t           

2

min
36 6dd  
.

0.5
min
6 13,2 3,63d t s   

0.5

c
Để hai xe gặp nhau:
12
0xx

0.5

12
0xx
01
1
2 02
x
a
ax


0.5

a) Định luật II Newton cho các vật;
Vật 1:
1 1 1 1 1
11
1 1 1
0:
0 : (1)
ms
ms
P N T F ma
x F T F ma
y N mg F T mg ma

   
  
    



0.25


Vật 2:
,
'
2 2 1 2 2 2 1 2 2
(2)
ms

P N T T F ma T T mg ma

        

0.25
Câ
u 3
(4
đ)
Vật 3:
'
3 3 2 3 3 2 3
(3)
ms
P N T F ma T mg ma

      

0.25



Từ 1,2,3
1 2 3
1
()
33
F
ag
m

  
    




Do
2
1 3; 2 3 3
3 2 2 0,1 /
3
F
a g m s
m
    
     

0.25


Lực căng dây:
1 1 3
2
16
3
F
T F mg ma mg N

     

0,5



2 3 3
5,5
3
F
T mg ma mg N

    

0.5

b) Thấy T
1
>T
2
nên nếu đứt thì dây nối giữa vật 1 và 2 sẽ đứt trước. Dây sẽ bị
đứt khi ta có:
1 3 0
2
3
F
T mg T

  


1.0

03
3
( ) 37,5
2
F T mg N

   

Vậy lực kéo F nhỏ nhất để dây đứt là 37,5N

1.0







Các lực tác dụng lên vật như hình 4
Vật chuyển động đều nên:
0
mst
F P F N   
(*)

1,0
Câ
u 4
(4
đ)
Chiếu (*) lên: Ox:
os sin 0
mst
Fc P F

  
(2)

Oy:
sin cos 0F N P

  
(3)

1,0

Thay
 
cos sin
mst
F N P F

   
  
vào (2) ta được:
sin cos
os sin
FP
c
  
  





1,0

Vì P = mg,

và

xác định nên F=F
min
khi mẫu số
os sinMc
  

cực
đại.
Theo bất đẳng thức Bunhacôpxki:
    

2 2 2 2
os sin sin os 1 1cc
      
     

Dấu ‘=’ xảy ra
tan = 0,5 26,56
o
  
   
.





0.5

Vậy khi
26,56
o


thì
min
2
sin cos
47,43
1
F F P N

  


  



0,5

Bánh xe vượt qua được bậc thềm
   
AA
FP
MM




0,5



mst
F

P

P

F

F

h
N

A
O

d
1
y

d
2
x

Hình 4






Câ
u 5
(2
đ)
   
2

2
12
. . .F d P d F R h P R R h      


0,5

       
22
22
ax ax ax ax
. . 3
m m m m
F R h P R R h R h R R h        

0,5

ax
2
m
R
h

0,5