TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT CHUYÊN SƠN LA
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ KHỐI 10
NĂM 2016
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian
phát đề

(Đề thi gồm 02 trang, gồm 05 câu)
Câu 1: (5 điểm)
Một nêm có tiết diện là tam giác ABC vuông tại A và hai mặt
bên là AB và AC. Cho hai vật m1 và m2 chuyển động đồng thời
không vận tốc đầu từ A trên hai mặt nêm. Bỏ qua mọi ma sát.
Lấy g = 10m/s2. (Hình 1 )
a. Giữ nêm cố định, thời gian hai vật m1 và m2 trượt đến các
chân mặt nêm AB và AC tương ứng là t1 và t2 với t2=2t1. Tìm
α.
b. Để t1 = t2 thì cần phải cho nêm chuyển động theo phương
ngang một gia tốc a0 không đổi bằng bao nhiêu?

A

m2

m1
B

α

C

Hình 1

Bài 2: (5 điểm)
Một con lắc đơn gồm 1 quả cầu nhỏ có khối lượng m 1 = 100g treo vào một sợi dây nhẹ không
giãn dài l = 1m. Kéo lệch sợi dây theo phương thẳng đứng một góc α = 300 rồi truyền cho m1 một
vận tốc V0 theo phương vuông góc với sợi dây để vật đi về vị trí cân bằng. Khi m 1 chuyển động thì
lực căng dây cực đại bằng 2 lần trọng lực của nó.
a) Tìm V0.
b) Khi m1 đi qua vị trí thấp nhất nó va chạm đàn hồi và xuyên tâm với 1 quả cầu m 2 đang
chuyển động ngược chiều với m1 với vận tốc V2. tìm V2 biết rằng sau va chạm góc lệch cực đại
dây treo vật m1 hợp với phương thẳng đứng một góc 450. Cho g = 10m/s2 và m2 = 160g
c) Giả sử với vận tốc V2 như trên mà va chạm là hoàn toàn không đàn hồi (sau va chạm 2
vật dính vào nhau) thì sau va chạm 2 vật làm sợi dây lệch một góc cực đại so với phương đứng là
bao nhiêu.
Bài 3: (4 điểm)

Một bình hình lập phương kín, cạnh a=1m, lấp đầy không khí ở điều kiện thường có áp
suất po và được ngăn đôi bằng một pittông mỏng. Qua một vòi nước ở nửa bên trái, người
ta cho nước vào ngăn một cách từ từ cho đến lúc h=a/2. Hỏi khi đó pitông dịch chuyển một
đoạn bằng bao nhiêu? Bỏ qua ma sát, bỏ qua áp suất của hơi nước; bỏ qua thay đổi nhiệt
độ và biết rằng pitông luôn thẳng đứng. Cho po=105pa; Dn = 103kg/m3; g=10m/s2.
Bài 4: (4 điểm)
Thả nhẹ một quả cầu đặc, đồng chất có khối lượng m lên trên đỉnh
một chiếc nêm có khối lượng M. Khi đó quả cầu ở vị trí nhận mặt
nêm là mặt tiếp tuyến như trên hình vẽ 2. Nêm đặt trên mặt sàn hoàn
toàn nhẵn. Hệ số ma sát trượt và hệ số ma sát nghỉ giữa quả cầu và
mặt nêm đều là µ.

Hình 2


a) Tìm điều kiện góc nghiêng α của mặt nêm so với phương ngang để quả cầu lăn không trượt trên
nêm.


b) Quả cầu lăn không trượt trên nêm, xác định vận tốc của quả cầu so với nêm khi quả cầu đi được
một quãng đường s trên mặt nêm.
Bài 5: (2 điểm)
Hệ ở hình bên (hình 3) là mô hình gợi ý một phương án thực
nghiệm để xác định hệ số ma sát trượt μt giữa vật AB và mặt
mặt phẳng nghiêng. Hãy nêu cách bố trí thí nghiệm, các bước
tiến hành và biểu thức xác định hệ số ma sát trượt μt của vật
Hình 3
AB và mặt phẳng nghiêng với các dụng cụ sau:
- Vật đặt trên mặt phẳng nghiêng như hình vẽ.
- Độ nghiêng của mặt phẳng nghiêng không đổi và không đủ lớn để vật AB bị trượt.
- Một lực kế.
-------------Hết----------Người phản biện: ...........................................

Người ra đề: Nguyễn Duy Nghiệp
ĐT: 0917.628.801


TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT CHUYÊN SƠN LA
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM
MÔN VẬT LÝ 10
NĂM 2016


Ghi chú:
1. Nếu thí sinh sai hoặc thiếu đơn vị của đáp số trung gian hoặc đáp số cuối cùng thì mỗi lần sai hoặc
thiếu trừ 0,25đ, tổng số điểm trừ của mỗi phần không quá một nửa số điểm của phần kiến thức đó.
2. Nếu thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho đủ điểm.

STT
Bài 1
5 điểm

NỘI DUNG

ĐIỂM

a)

Gia tốc của các vật trên mặt phẳng nghiêng: a1 = gsinα, a2 = gcosα
AB = (gsinα)t2/2 và AC = (gcosα)t2/2
AC

4

t2 = 2t1 → AB = tan α (1)

0.5 điểm
0.5 điểm
0.5 điểm

AC

0.5 điểm

Mặt khác tanα = AB (2)
0.5 điểm
0
→ tanα = 2 → α = 63,4 .
b)
để t1 = t2 thì nêm phải chuyển động về phía bên trái nhanh nhanh dần
0.5 điểm
đều
Trong hệ quy chiếu gắn với nêm:
a1n = gsinα - a0cosα
0.5 điểm
0.5 điểm
a2n = gcosα + a0sinα
AC

a2 n

gcos α + a 0 sin α

Vì t1 = t2 → tanα = AB = a = gsinα − a cosα = 2
1n
0
Thay số ta được a0 =
Bài 2
5 điểm

3
g=
4


0.5 điểm

7,5 m/s2.

0.5 điểm

a)
Tìm V0.
Sức căng dây đạt Tmax khi m1 đi qua VTCB B
0.5 điểm

Phương trình chuyển động tròn có:
Tmax − m1 g =

2
1 B

mV
l

α

m1VB2
⇒ V12 = lg (1)
→ 2m1 g − m1 g =
l

u
r
T


Chọn gố thế năng tại B. ĐLBTNL có:
1
1
m1 g l( 1 − cosα ) + m1V02 = m1V12
2
2
2
⇒ V0 = g l 3 − 1 ≈ 2, 7 m / s

(

)

'
'
b) Gọi V1 và V2 là vận tốc của 2 quả cầu

nhận được sau va chạm. ur
Chon chiều (+) là chiều của V1
ĐLBTĐL có :m1V1 – m2V2 = m1V1' + m2V2' (2)

A

uu
r
uur
V0 u
B
r VB


0.5 điểm

0.5 điểm
0.5 điểm

P

0.25 điểm
0.25 điểm


1
1
1
1
m1V12 + m2V22 = m1V1'2 + m2V2'2 (3)
2
2
2
2
m2
Từ (2) & (3) Với m = 1, 6
1
3,
2
V
+
0,
6

V
2
1
→ V1' = −
(4) → V1' < 0 sau va chạm m1 bị bật ngược trở lại.
2, 6
1
Xét m1: ĐLBTNL có; m1V1'2 = mg l( 1 − cosα 0 ) với α 0 = 450 thay số có
2
'
V1 = 2, 42m / s .

ĐLBTNL có:

Từ (1) có V1 = lg = 3,16 m/s. Thay V1' và V1 vào (4) → V2 = 1,37m / s
c) Nếu va chạm là mềm:

0.5 điểm
0.5 điểm

0.5 điểm

0.5 điểm

ĐLBTĐL có: m1V1 – m2V2 = (m1 + m2)V → V = 0,372 m/s

1
MV 2 = Mg l( 1 − cosα1 ) (M là khối lượng của hệ)
2
2 gl− V 2

→ cos α1 =
→ cos α1 = 0,993 Vậy α1 = 6, 7 0
2gl

ĐLBTNL có:

Bài 3
4 điểm

0.5 điểm

+ Gọi áp suất và thể tích mỗi lượng khí hai bên pitông
lúc đầu là po; Vo=

0.5 điểm

a3
2

+ Xét sau khi phitông dịch chuyển đoạn x nó đứng yên
cân bằng.
- Lượng khí ở ngăn bên trái có áp suất p 1 thoả mãn:

0.5 điểm

a
2

a
a3

= po.
2
2
p0 a
- ⇒ p1 = a + x (1)
2

p1.( + x).a.

0.5 điểm

- Lượng khí ở ngăn bên phải có áp suất p2 thoả mãn:
a
a3
−
x
).
a
.
a
p2
= po.
2
2
p0 a
⇒ p2 =
a + 2x

0.5 điểm
0.5 điểm


(2)

- Lượng nước trong ngăn bên trái gây cho pitông một áp suất trung bình 0.5 điểm
1
a
là: p3 = ρg
(3)
2

2

S
+ điều kiện cân bằng của pitông là: p1S + p3 2 = p2S
+ Giải hệ (1); (2); (3) và (4) được: x ≈ 17cm

0.5 điểm
0.5 điểm

(4)


Bài 4
4 điểm

0.5 điểm
a)

Khi chịu tác dụng của các lực như biểu diễn ở trên, nêm chuyển động sang ngang
với gia tốc a1, vật lăn không trượt với gia tốc a so với nêm, gia tốc góc là :

0.25 điểm
0.25 điểm

0.25 điểm
0.25 điểm
Vật lăn không trượt: a= .r
Giải hệ ta giải được:

0.25 điểm

0.25 điểm
0.25 điểm
0.25 điểm
0.25 điểm
Điều kiện không trượt:
0,5điểm

b)

0,75điểm


Chú ý: nếu học sinh làm theo định luật bảo toàn đúng vẫn cho điểm tối đa.
• Định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang:
•

Định luật bảo toàn cơ năng:

Thay v1 từ phương trình trên vào phương trình dưới ta rút ra được:


Bài 5
2 điểm

+ Bố trí thí nghiệm:
Móc lực kế vào thanh theo phương song song với mặt phẳng nghiêng.
+ Tiến hành thí nghiệm:
- Kéo thanh chuyển động đều lên trên theo phương mặt phương mặt phẳng nghiêng;
ghi lại số chỉ của lực kế FL.
- Kéo thanh chuyển động đều xuống theo phương mặt phương mặt phẳng nghiêng;
ghi lại số chỉ của lực kế FX.
- Sử dụng lực kế xác định trọng lượng của thanh P.
+ Biểu thức xác định hệ số mă sát trượt
- Để thanh chuyển động lên đều:
FL = µ Pcos α + Psin α (1).
- Để thanh chuyển động xuống đều: FX = µ Pcos α - Psin α (2).

FL − FX
F + FX
; cos α = L
èsin2 α + cos2 α = 1.
2P
2P
F + FX 2
)2 + ( L
) =1
2P

(1) và (2) è sin α =
è(


FL − FX
2P

è µ=

FL + FX
4 P 2 − ( FL − FX )

0.25 điểm
0.25 điểm
0.25 điểm
0.25 điểm
0.25 điểm
0.25 điểm

0.25 điểm

2

Người phản biện: ...........................................

0.25 điểm

Người ra đề: Nguyễn Duy Nghiệp
ĐT: 0917.628.801