Đề thi học sinh giỏi Vật lí lớp 10 - Năm học 2016-2017 - Trường THPT Nguyễn Đăng Đạo

Sở GD-ĐT Bắc Ninh	ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG 
Trường THPT Nguyễn Đăng Đạo	Môn Lý 10 Năm học 2016-2017
	Thời gian 180 phút (Đề gồm 2 trang)
Câu 1: 3 điểm
Lúc 7h sáng, một xe máy chuyển động từ thành phố A về thành phố B với vận tốc 
40 km/ h.Cùng lúc đó, một ô tô từ B đi A với vận tốc 60 km /h. Biết A cách B 150 km và coi chuyển động của cả 2 xe là thẳng .
a, Lập phương trình chuyển động của 2 xe trên cùng một trục tọa độ.
b, Xác định thời điểm 2 xe cách nhau 50km.
c, Trên đường tới A, người ngồi trong ô tô thấy các giọt mưa rơi xuống tạo thành những vạch làm với phương thẳng đứng góc α = 300 .Tính vận tốc rơi xuống của các giọt mưa.Giả thiết rằng khi tới gần mặt đất các giọt mưa chuyển động thẳng đứng và đều đối với đất. 
Câu 2: 4 điểm
α
m
Một vật nhỏ có khối lượng m trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh một nêm có góc nghiêng α=300 so với phương ngang (hình vẽ), chiều dài của mặt nêm 12m. Lấy g=10m/s2. Mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng. 
1) Nêm được giữ cố định. Trong giây thứ 3 vật đi được quãng đường 2,4m
a) Tìm hệ số ma sát giữa vật và mặt nêm
b) Khi vật đến chân nêm thì có bao nhiêu phần trăm cơ năng của vật chuyển hóa thành nhiệt năng?
2) Nêm được kéo cho trượt sang trái với gia tốc không đổi a=2m/s2 trên sàn nằm ngang. Tìm gia tốc của m so với nêm khi nó được thả cho chuyển động.
a
Câu 3: 3 điểm
 Vật nhỏ nằm trên đỉnh của bán cầu nhẵn, cố định, bán kính R=50cm.
 Vật được truyền vận tốc đầu theo phương ngang (hình vẽ). Lấy g=10m/s2
a. Xác định v0 để vật không rời khỏi bán cầu ngay tại thời điểm ban đầu
b. Khi v0 =2 m/s xác định vị trí nơi vật rời khỏi bán cầu.
Câu 4: 4 điểm
Cho hệ cơ học như hình vẽ, m1 = 1kg, m2 = 2kg. hệ số ma sát giữa m2 và mặt bàn là 0,2. 
a)Tìm gia tốc hệ và lực căng dây. Biết ròng rọc có khối lượng và ma sát với dây nối không đáng kể. Lấy g = 10m/s2. Cho dây nối có khối lượng và độ dãn không đáng kể.	
b) Giả sử lúc đầu cơ hệ đứng yên và m1 cách đất 2m. Sau khi hệ chuyển động được 0,5(s) thì dây đứt. Tính thời gian vật m1 tiếp tục rơi và vận tốc của nó khi vừa chạm đất. Biết trước khi dây đứt thì m2 chưa chạm vào ròng rọc. Lấy g = 10m/s2.	
c)Nếu cung cấp cho m2 một vận tốc 0 có độ lớn 0,8 m/s như hình vẽ. Mô tả chuyển động kế tiếp của cơ hệ (không xét đến trường hợp m1 hoặc m2 có thể chạm vào ròng rọc).
Câu 5: 3 điểm
Viên đạn khối lượng m = 0,8kg đang bay ngang với vận tốc v0 = 12,5m/s ở độ cao H = 20m thì vỡ thành hai mảnh. Mảnh I có khối lượng m1 = 0,5kg, ngay sau khi nổ bay thẳng đứng xuống và khi bắt đầu chạm đất có vận tốc v1’ = 40m/s. Lấy g = 10m/s2.
a)Tìm độ lớn và hướng vận tốc của mảnh đạn II ngay sau khi vỡ. Bỏ qua sức cản của không khí.
b)Tìm độ cao cực đại mảnh 2 lên tới
Câu 6: 3 điểm
Cho hệ vật như hình vẽ. Lò xo có khối lượng không đáng kể có độ cứng K = 40 N/m, vật M = 400g có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Khi hệ đang ở trạng thái cân bằng, dùng một vật có khối lượng m = 100g bắn vào M theo phương ngang với vận tốc v0 = 1m/s. Biết va chạm là hoàn toàn đàn hồi trực diện. Hãy tìm:
M
m
v0
K= 40N/m
a)Vận tốc của các vật ngay sau va chạm.
b)Độ nén cực đại của lò xo.
c) Giả sử giữa M và sàn có ma sát với hệ số ma sát 0,1.Tìm độ nén cực đại của lò xo?
=== Hết ===
Giám thị không giải thích gì thêm.
Thí sinh không được sử dụng bất cứ tài liệu nào!
Sở GD-DT Bắc Ninh ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
Trường THPT Nguyễn Đăng Đạo Môn vật lý 10 Năm học 2016-2017
 HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài 1 (3 đ)
Điểm
a)Chọn hệ quy chiếu
 Viết phương trình đúng theo hệ quy chiếu đã chọn 
XA=..
XB=.
 b)Điều kiện 2 xe cách nhau 50km : =50
Từ đó tính ra thời điểm 8h và 9 h
c). ADCT : 
vẽ hình
 tính được vmđ=60 km/h
0,5 đ
0,5 đ 
0,5
0.5đ
0,25
0,25
0,5đ
Bài 2 (4 đ)
1) 
a) Áp dụng công thức để tính gia tốc của vật trên nêm
 Gia tốc của vật trên nêm a=0,6m/s
Chỉ ra các lực tác dụng vào vật
Viết phương trình định luật 2 N
Chiếu lên chiều dương tìm được hệ số ma sát 0,47
b) Phần cơ năng bị chuyển thành nhiệt năng có giá trị bằng công của lực ma sát
Phần trăm A/Mgh =80,8%
2)Chọn hệ quy chiếu 
Phân tích lực 
 viết phương trình định luật II
Tính được gia tốc của vật so với nêm là a0==3,13m/s2 .
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
 0,5d
0,5
0,25
0,25
0,25đ
0,25đ
Bài 3 (3 đ)
a)Chỉ ra các lực tác dụng vào vật
Viết phương trình định luật II N
Điều kiện để vật không rời khỏi bán cầu là N=P-mv02/ R> hoặc =0
Suy ra =m/s
b) 
-Dùng bảo toàn cơ năng để tính vận tốc tại vị trí góc lệch  : 
suy ra biểu thức v
Áp dụng định luật II N 
Điều kiện v ật rời khỏi bán cầu N=0 
Thay biểu thức của v vào 
Tính được góc cos=14/15
Tính được góc =210
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0.25đ 
0,25đ
0,25đ
0.25
0,25đ
Bài 4 (4đ)
a/Phân tích lực tác dụng lên từng vật áp dụng định luật II N
 Tính được gia tốc của các vật 
a=( P1- Fms2 )/(m1 +m2)= 2m/s2
Tính được lực căng dây T= P1 –m1a= 8N
b) Vận tốc của vật 1 tại thời điểm dây đứt v01= at= 1m/s
Quãng đường vật 1 đã rơi 0,25m
Độ cao của vật 1 : 1,75m
Vận tốc vật 1 khi chạm đất V=6m/s
Thời gian vật 1 chạm đất 0,5s
c) Ban đầu vật 1 NDD với a=2m.s2
vật 2 CDĐ với gia tốc có độ lớn 2 m/s2 . 
Sau 0,4s cả 2 vật đều chuyển động NDD với gia tốc 2 m/s2 
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
Bài 5 (3 đ)
Vận tốc của mảnh 1 ngay sau khi nổ: = m/s
Bảo toàn động lượng vẽ được hình 
Tính được vận tốc mảnh 2: 200/3 m/s
Hướng chuyển động của mảnh 2 tạo phương ngang góc 600 
b) Độ cao cực đại mảnh 2 lên tới H max =20+v022 sin602/2g
Tính ra kết quả=187m
0.5đ
0,5đ
0.5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Bài 6 (3đ)
a) Áp dụng công thức vận tốc trong va chạm đàn hồi ta được:
vận tốc M 0,4m/s
m bật ngược trở lại với vận tốc 0,6m/s
b) ÁP dụng bao toàn cơ năng cho vị trí ban đầu và vị trí nén cực đại: 
Thay số ta được độ nén cực đại 4cm
c)ÁP dụng bảo toàn năng lượng toàn phần :
Thay số được độ nén cực đại:3,1cm
0,5đ
0,5đ
0,5,đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
GHI CHÚ : 
1) Trên đây là biểu điểm tổng quát của từng phần, từng câu.
2) Học sinh làm bài không nhất thiết phải theo trình tự của Hướng dẫn chấm. Mọi cách giải khác lập luận đúng, có căn cứ, kết quả đúng cũng cho điểm tối đa tương ứng với từng bài, từng câu, từng phần của hướng dẫn chấm này.