De va dap an thi HSG lop 10 Ly nam hoc 2011 2012 tinhHai Duong
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (174.25 KB, 6 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO</b>
<b>HẢI DƯƠNG</b> <b>KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 THPT <sub>NĂM HỌC 2011 - 2012</sub></b>
<b>Môn: VẬT LÝ</b>
<b>Thời gian làm bài: 180 phút</b>
<i>(Đề thi gồm 02 trang)</i>
<b>Câu 1 (2,5 điểm). </b>
Một vật có khối lượng m = 1kg được kéo trên mặt sàn nằm ngang
bởi lực <i>F</i> hợp với phương ngang <sub> = 60</sub>0<sub>, độ lớn </sub><i>F</i> 4 3 <sub>N (Hình</sub>
vẽ). Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là
3
3
và ban
đầu vật đứng yên. Lấy g = 10m/s2<sub>.</sub>
<b>1.</b> Tính gia tốc chuyển động của vật.
<b>2.</b> Sau thời gian <i>t</i>0 3<i>s</i> (kể từ khi bắt đầu chuyển động) thì thơi tác dụng lực kéo<i>F</i>
.
Tính tổng qng đường mà vật đi cho đến khi dừng lại.
<b>3.</b> Thay đổi lực kéo <i>F</i> thì thấy vật chuyển động thẳng đều. Để lực F có giá trị nhỏ nhất
thì góc α phải bằng bao nhiêu?
<b>Câu 2</b><i><b>(1,0 điểm). </b></i>
Một thanh đồng chất có hai đầu AB tì lên một máng hình trịn có mặt thẳng
đứng. Chiều dài của thanh bằng bán kính đường tròn. Hệ số ma sát giữa
giữa thanh và máng là k. Tìm góc cực đại thanh có thể tạo với đường nằm
ngang mà thanh vẫn cân bằng.
<b>Câu 3(2,5 điểm). </b>
Một con lắc đơn gồm vật có khối lượng m, dây treo nhẹ, không dãn chiều
dài l. Khi vật đang ở vị trí cân bằng thì một vật khác cùng khối lượng bay
theo phương ngang với vận tốc v0 = 2 3<i>gl</i> đến va chạm rồi dính chặt vào m.
1. Tìm vận tốc hệ vật ngay sau va chạm.
2. Tìm góc hợp bởi dây treo với phương ngang tại vị trí dây treo bắt đầu chùng.
3. Tìm độ cao cực đại của hệ vật so với vị trí thấp nhất của vật.
<b>Câu 4(2,0 điểm). </b>
Một vật A nằm trên mặt phẳng nhẵn (không ma sát) nó được cố định
bằng một sợi dây gắn với điểm P, một sợi dây khác nối vật A với vật
B qua rịng rọc khơng khối lượng, khơng ma sát (dây khơng giãn)
như hình vẽ. Lị xo nhẹ ban đầu theo phương thẳng đứng, chưa biến
dạng có chiều dài l0 = 50cm và độ cứng k = 0
5<i>mg</i>
<i>l</i> <sub>. Khi ta đốt đoạn </sub>
dây PA thì hệ bắt đầu chuyển động. Lấy g = 10m/s2<sub>. Biết mặt phẳng </sub>
ngang đủ dài. Khi vật A bắt đầu rời mặt ngang, hãy tìm:
<b>1.</b> Quãng đường hai vật đi được.
<b>2.</b> Tốc độ của hai vật.
•O
A
B
<b>A</b>
<b>B</b>
<b>P</b>
<i>F</i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
<b>Câu 5(2,0 điểm). </b>
Một mol khí lí tưởng được nhốt trong bình có hai tiết diện khác nhau
10cm2<sub>. Hai pít tơng có khối lượng tổng cộng là m = 5kg, được nối với </sub>
nhau bởi sợi dây nhẹ và khơng giãn, có thể chuyển động khơng ma sát
với thành bình đồng thời giữ cho lượng khí trong ống khơng đổi. Biết áp
suất khí quyển là P0 = 105<sub>Pa, g = 10m/s</sub>2<sub>,</sub><sub>đối với 1 mol khí lí tưởng ta có: </sub>
PV = RT với R = 8,314J/mol.K.
<b>1.</b> Tính áp suất khí trong bình khi pit tơng cân bằng (hình vẽ)
<b>2.</b> Phải tăng nhiệt độ thêm bao nhiêu để pit tông dịch chuyển lên
một đoạn là a = 10cm?
<b></b>
<i><b>---HẾT---Họ tên thí sinh ... Số báo danh...</b></i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
<b>HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH</b>
<b>LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2011 -2012</b>
<b>Môn thi: VẬT LÝ</b>
<i>Thời gian làm bài: 180 phút</i>
<b>Câu</b> <b>ý</b> <b>Hướng dẫn</b> <b>Điểm</b>
<b>Câu 1</b>
<b>(</b><i><b>2,5 điểm</b></i><b>)</b>
<b>1</b> - Vật chịu tác dụng của các lực:
, , , <i><sub>ms</sub></i>
<i>P N F F</i>
(Biểu diễn trên hình vẽ)
- Theo định luật II Niu tơn:
(*)
<i>ms</i>
<i>F P N F</i> <i>ma</i>
Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ, gốc thời
gian là lúc bắt đầu chuyển động.
Chiếu (*) lên các trục Ox, Oy:
Ox: <i>F</i>cos <i>Fms</i> <i>ma</i> <i>F</i>cos <i>N ma</i> (1)
Oy: <i>N F</i> sin <i>P</i> 0 <i>N</i> <i>P F</i>sin (2)
- Từ (1) và (2) suy ra: a
cos sin
(3)<i>F</i>
<i>g</i>
<i>m</i>
Thay số:
2
2 3
/
3
<i>a</i> <i>m s</i>
0.25
0.25
0.25
0.25
<b>2</b> <sub>- Trong thời gian </sub><i>t</i><sub>0</sub> 3<i>s</i><sub>, vật đi được quãng đường : </sub>
2 2
1 0
1 1 2 3
. .3 3 3
2 2 3
<i>S</i> <i>at</i> <i>m</i>
Vận tốc của vật tại thời điểm <i>t</i>0: 0
2 3
.3 2 3 /
3
<i>v at</i> <i>m s</i>
- Sau thời gian t0 vật chuyển động chậm dần đều với gia tốc:
2
2
10 3
/
3
<i>a</i> <i>g</i> <i>m s</i>
Quãng đường vật đi được sau khi ngừng tác dụng lực <i>F</i>:
22
2
2
2 3
0,6 3
2 10 3
2.
3
<i>v</i>
<i>S</i> <i>m</i>
<i>a</i>
- Tổng quãng đường vật đi được: <i>S S</i> 1<i>S</i>2 3,6 3<i>m</i>
0.25
0.25
0,25
0.25
<b>3</b>
- Từ (3) với a 0<sub>(vật CĐ thẳng đều) => </sub> os sin
<i>mg</i>
<i>F</i>
<i>c</i>
- Ta có: Fmin (<i>c</i>os sin ) max
Theo bđt bunhiacopxki:
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
<sub>sin</sub>
<sub>1</sub> 2
2 <sub>sin</sub>2
<sub>1</sub> 2
os os
<i>c</i> <i>c</i>
Dấu bằng xảy ra khi
0
3
tan 30
3
0.25
<b>Câu 2</b>
<b>(</b><i><b>1,0 điểm</b></i><b>)</b>
Điều kiện cân bằng của thanh :
Tổng hợp lực bằng 0 : <i>NA</i><i>NB</i><i>Fms</i>1<i>Fms</i>2<i>P</i>
=0 (1)
Tổng mô men bằng không :
<i>MNA</i> <i>MNB</i> <i>MFms</i>1<i>MFms</i>2 <i>MP</i> 0
(2)
Chọn góc hợp bởi phương ngang và thanh là , để lớn nhất
thì Fms1 = kN1, Fms2=kN2 (3)
Từ (1), (2), (3) ta có :
tanmax= 4<i>k</i>
3<i>− k</i>2
0.25
0.25
0.25
0.25
<b>Câu 3</b>
<b>(</b><i><b>2,5 điểm</b></i><b>)</b>
<b>1</b> Theo định luật bảo toàn động lượng :
mv0= 2mv
v = v0/2 = 3<i>gl</i>(1)
0.5
0.5
<b>2</b> Hợp lực tác dụng vào vật tại điểm bất kì
(sau chiếu lên phương hướng tâm) có dạng:
T- Psin <sub>= 2m</sub>
2
'
<i>v</i>
<i>l</i> <sub> (2)</sub>
Theo định luật bảo tồn cơ năng ta có:
2m
2
2
<i>v</i>
= 2mgl(1+sin <sub>) + 2m</sub>
2
'
2
<i>v</i>
(3)
Khi dây bắt đầu trùng thì T = 0, thế vào (2) và giải hệ (1), (2),
(3) ta được:
sin=
1
3 <sub></sub><sub> h</sub><sub>max</sub><sub>=4l/3</sub>
0.25
0,25
0.25
0,25
<b>3</b> vận tốc của vật tại vị trí dây bắt đầu trùng có độ lớn: v’ =
3
<i>gl</i>
Vật chuyển động ném xiên góc
900<sub> -</sub><sub></sub> <sub> so với phương ngang và đạt độ cao cực đại là:</sub>
HMax = 4l/3+
2 2
' os ( )
2g
<i>v c</i>
=
40
27
<i>l</i>
0.25
0.25
<b>Câu 4</b> <b>1</b> Hợp lực tác dụng vào A theo 0.25
<i><sub>P</sub></i><i>T</i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
<b>(</b><i><b>2,0 điểm</b></i><b>)</b>
phương thẳng đứng:
Kxcos<sub> + Q = P (1)</sub>
Vật A bắt đầu dời mặt ngang khi
Q = 0 (2)
Trong đó x =
0
0
os
<i>l</i>
<i>l</i>
<i>c</i>
<sub>(3)</sub>
Giải (1), (2), (3) ta được: cos = 4/5 (4)
Quãng đường vật đi được là cho đến khi dời mặt ngang
là: S =
2
2
0
0
os
<i>l</i>
<i>l</i>
<i>c</i>
<sub> =</sub> 0
3
4<i>l</i> <sub> = 37,5cm</sub>
0.25
0.25
0.25
<b>2</b> Theo định luật bảo tồn cơ năng ta có:
2 2
1 1
2
2 <i>mv</i> 2<i>Kx</i> <i>mgs</i>
Giải phương trình ta được v =
0
19
32
<i>gl</i>
=1,7m/s
0.5
0,5
<b>Câu 5</b>
<b>(</b><i><b>2,0 điểm</b></i><b>)</b>
<b>1</b> Khi pít tơng cân bằng thì hợp lực tác dụng vào hai pít tơng
lần lượt là:
PS1 = P0S1+T+P1 (1)
PS2 = T + P0S2 -P2 (2)
với : P là áp suất khí, P0 là áp suất khí quyển, T là lực căng
dây, P1 là trọng lực của pít tơng phía trên, P2 là trọng lực
của pít tơng phía dưới.
Lấy (1) trừ (2) ta được: P = P0 +
<i>mg</i>
<i>S</i>
Thay số ta có : P = 1,5.105 Pa
0.25
0.25
0.25
0.25
<b>2</b> Khi pít tơng dịch chuyển lên trên a thì thể tích khối khí
tăng thêm là: <i>V</i> <sub> = a</sub><i>S</i><sub>= 10</sub>-4<sub>m</sub>3<sub> (1)</sub>
Vì khi cân bằng P khơng đổi nên ta áp dụng cơng thức
của q trình đẳng áp:
1 2
1 2
<i>V</i> <i>V</i>
<i>T</i> <i>T</i> <sub> hay </sub>
1
1
<i>V</i> <i>V</i>
<i>T</i> <i>T</i>
<sub> (2)</sub>
Mặt khác theo phương trình Claperon Mendele ep:
1
1
<i>PV</i>
<i>R</i>
<i>T</i> <sub> (3) </sub>
Giải (1), (2), (3) ta được:
<i>P V</i>
<i>T</i>
<i>R</i>
= 1,8K
0.25
0,25
0,25
0,25
<b></b>
</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6></div>
<!--links-->
