- Trang chủ >>
- Đề thi >>
- Đề thi lớp 11
HSG 10 THPT Lê Xoay môn vật lý
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (106.39 KB, 3 trang )
B
A
G
1
Hình 2
TRƯỜNG THPT LÊ XOAY ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2010-2011 MÔN : VẬT LÝ 10
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (2 điểm)
Hai người bơi dời điểm A trên một bờ sông để tới điểm B nằm vuông góc trên bờ bên
kia. Một trong hai người qua sông theo đường thẳng AB trong khi người khác bơi vuông góc
với dòng nước và sau đó đi bộ quãng đường được mang đi bởi dòng nước để đến điểm B. Tìm
vận tốc u của người đi bộ nếu cả hai người bơi đến nơi cùng lúc? Vận tốc của nước là v
0
= 2,0
km/h và vận tốc v
’
của mỗi người bơi đối với nước là 2,5 km/h.
Câu 2: (2 điểm)
Hai vật nhỏ được ném đồng thời từ cùng một điểm: một vật được ném thẳng lên, và vật
kia ném ở góc
0
60
θ
=
so với phương ngang. Vận tốc ban đầu của mỗi vật là v
0
= 25 m/s. Bỏ
qua ảnh hưởng của không khí. Tìm khoảng cách giữa hai vật sau thời gian 1,7s?
Câu 3: (3 điểm)
Một hộp chứa cát ban đầu đứng yên, được kéo trên sàn bằng một sợi dây với lực kéo
F=1000N, hệ số ma sát giữa hộp và sàn là 0,35
a) Hỏi góc giữa dây và phương ngang là bao nhiêu để kéo được lượng cát lớn nhất?
b) Khối lượng cát và hộp trong trường hợp đó là bao nhiêu? lấy g=10 m/s
2
.
Câu 4: (1,5 điểm)
Tìm gia tốc của thanh A và nêm B trong hệ được bố trí
như hình vẽ 1, nếu tỉ số khối lượng của nêm B đối với thanh A
là 2, góc
0
30α =
và bỏ qua mọi ma sát. Cho gia tốc rơi tự do
g= 10 m/s
2
Câu 5: (1,5 điểm)
Vật A có khối lượng m
1
= 5kg có dạng khối lăng trụ tiết
diện thẳng là một tam giác đều, được chèn sát vào tường thẳng
đứng nhờ kê trên vật B khối lượng m
2
= 5 kg có dạng khối lập
phương, đặt trên mặt sàn nằm ngang (Hình vẽ 2). Coi hệ số ma
sát ở tường và ở sàn đều là
µ
.
Tính
µ
và áp lực tại chỗ tiếp xúc. Cho g=10 m/s
2
, bỏ qua
ma sát tại chỗ tiếp xúc giữa vật A với vật B.
Hết
(Giám thị không giải thích gì thêm)
Họ tên thí sinh SBD
TRƯỜNG THPT LÊ XOAY ĐÁP ÁN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
A
B
α
Hình 1
NĂM HỌC 2010-2011 MÔN : VẬT LÝ 10
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1: Gọi d là chiều dài của sông
Người bơi 1 qua sông theo đường AB với thời gian :
1
/2 2
0
d 2d
t
3
v v
= =
−
(1) (0,25đ)
Người bơi 2 qua sông vuông góc với dòng nước, thời gian người này qua sông
2
/
d d
t
v 2,5
= =
(2)
(0,25đ)
Trong thời gian t
2
, người này bị trôi theo dòng nước đoạn :
0
0 2
/
v d
x v t
v
= =
(0,5đ)
Thời gian người bơi 2 đi bộ từ quãng đường x từ C đến B:
0
3 3
/
v dx 2d
t t
u v .u 2,5.u
= = ⇒ =
(3) (0,5đ)
Theo đề bài ta có
1 2 3
t t t= +
2d d 2d
u 3(km / h)
3 2,5 2,5u
⇒ = + ⇒ =
(0,5đ)
Câu 2: Chọn hệ trục toạ độ Oxy : gốc O ở vị trí
ném hai vật. Gốc thời gian lúc ném hai vật
Vật 1:
1
x 0=
(0,25đ)
2
1 0
g
y v .t t
2
= −
(0,25đ)
Vật 2:
2 0
x v cos .t= α
(0,25đ)
2
2 0
g
y v sin .t t
2
= α −
(0,25đ)
Khoảng cách giữa hai vật
2 2
2 1 2 1
d (x x ) (y y )= − + −
2 2
0 0 0
d (v cos .t) (v sin .t v .t)⇒ = α + α −
(0,5đ)
2 2 2 2
o
d v .t cos (sin 1) 25.1,7 0,5 ( 3 / 2 1) 22(m)⇒ = α + α − = + − =
(0,5đ)
Câu 3:a) Hệ vật chịu tác dụng của các lực như hình vẽ: (0,25đ)
Chọn trục Oxy như hình vẽ
Áp dụng định luật II Nưi tơn:
N P F f ma+ + + =
uur ur ur ur r
(1) (0,25đ)
chiếu (1) lên ox và oy ta có: oy:
sinN P F
α
= −
, ox:
. osF c f ma− =
(0,5đ)
Mà
. . sinf k N K mg kF
α
= = −
suy ra
( os sin )F c k
m
kg a
α α
+
=
+
(0,25đ)
Điều kiện để m
max
là
os sinc k
α α
+
lớn nhất ,
kg a+
nhỏ nhất
⇒
a=0 (0,25đ)
x
O
y
2
v
r
1
v
r
F
ur
x
N
uur
f
ur
P
ur
1
N
ur
A
2
P
ur
2
Q
ur
2
F
r
B
Hình 2
2
N
ur
1
P
ur
1
F
r
1
Q
ur
Do F=const; g=const; k=const,
Theo bất đẳng thức Bu nhi a cốp xki:
2
os sin 1c k k
α α
+ ≤ +
(0,25đ)
2
1
.
F k
m
k g
+
≤
(0,25đ)
Dấu bằng chỉ xẩy ra khi
0
0,35 19,3= = ⇒ =k tg
α α
(0,5đ)
b) Khi đó khối lượng cát là lớn nhất, khối lượng cát và
hộp khi đó:
2 2
ax
1 1000. 1 0,35
303
. 0,35.10
m
F k
m kg
k g
+ +
= = =
(0,5đ)
Câu 4:
Các lực tác dụng vào thanh A và nêm B như hình vẽ:
Thanh A chuyển động thẳng đứng xuống với gia tốc
A
a
r
,
Nêm B chuyển động ngang với gia tốc
B
a
r
Ta có
A A
B B
a a 1
tan
a a
3
α = ⇒ =
(1) (0,25đ)
Áp dụng định luật II Niu Tơn cho mỗi vật
A A A A A A
3
m g Ncos m .a m g N m .a
2
− α = ⇒ − =
(2)
(0,25đ)
B B B B
N
Nsin m .a m .a
2
α = ⇒ =
(3) Và
B A
m 2m=
(4) (0,5đ)
Từ (1), (2), (3) và (4) suy ra
2
A
g 10
a (m / s )
7 7
= =
và
2
B
g 3 10 3
a 2,47(m / s )
7 7
= = =
(0,5đ)
Câu 5:Vật A chịu tác dụng : Trọng lực
1
P
ur
, phản lực vuông góc
1
N
uur
, lực ma sát
1
F
ur
của tường
hướng lên trên, phản lực vuông góc
1
Q
ur
của vật B
Ta có
1 1
1
1
0P N F Q+ + + =
ur uur ur ur
(1) (0,25đ)
• Vật B chịu tác dụng: Trọng lực
2
P
ur
, phản lực vuông góc
2
N
uur
, lực ma sát
2
F
ur
của sàn
nằm ngang, phản lực vuông góc
2
Q
ur
của vật A.
Ta có
2 2
2
2
0P N F Q+ + + =
ur uur ur ur
(2) (0,25đ)
Chiếu (1) và (2) lên ox (nằm ngang) và oy (thẳng đứng)
0
1 1 1
os30P F Q c= +
với
1 1
.F N
µ
=
;
0
1 1
.sin 30N Q=
;
0
2 2 2
. os30P N Q c= −
1 2
Q Q=
,
0
2 2 2
.sin30 .Q F N
µ
= =
(0,5đ)
Từ các phương trình trên thay số và rút ra:
2
3,464 1 0+ − =
µ µ
Ta lấy nghiệm dương :
0,267
µ
=
(0,25đ)
Từ đó: N
2
= 1,869Q
2
=1,869Q
1
; Q
2
=Q
1
=P
1
= 50N.
1
1
25
2
Q
N N= =
va N
2
= 93,5N (0,25đ)
N
ur
A
B
A
P
ur
Hình 1
N
ur
