S GD & T VNH PHC CHNH THC K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 2009 - 2010 THI MễN: VT Lí (Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn) Thi gian: 180 phỳt, khụng k thi gian phỏt . Cõu 1: T im A nm ti u trờn ca ng kớnh thng ng ca mt ng trũn, th cỏc vt cựng mt lỳc trt theo cỏc mỏng thng ni A n ng trũn (Hỡnh 1). Sau bao lõu cỏc vt ti ng trũn? Tỡm s ph thuc ca thi gian trt ca vt theo gúc gia mỏng trt v phng thng ng? Vt no xung n ng trũn sm nht? B qua ma sỏt. Cõu 2: Mt xe bus ui theo mt xe p chy trờn mt ng thng AB vi tc khụng i ln lt l 63km/h v 33km/h. Mt xe ti chy trờn mt ng thng khỏc (khụng song song vi AB) vi tc khụng i l 52km/h. Khong cỏch t xe ti n xe bus luụn luụn bng khong cỏch t xe ti n xe p. Tỡm vn tc ca xe ti i vi xe bus. Cõu 3: Trờn mt mt bn nm ngang nhn dc theo mt ng thng, ngi ta t 3 qu cu cú cựng bỏn kớnh, khi lng ln lt l m, M v 2M. Qu cu m chuyn ng n va chm n hi v trc din vi M (Hỡnh 2). Hi vi t s no ca m/M thỡ trong h cũn xy ra va ỳng mt va chm na? Cõu 4: Một nút chai đặc hình lập phơng có cạnh a = 0,1m đợc dìm trong nớc có độ sâu h nhờ một ống thành mỏng đờng kính d= 0,05m (Hình 3). Hãy xác định khối lợng của vật m cần bỏ thêm vào trong ống để ống bắt đầu tách ra khỏi nút chai khi h=0,2m. Biết khối lợng riêng của nớc, của nút chai lần lợt là: =10 3 kg/m 3 , 0 = 200kg/m 3 . Cõu 5: Hóy trỡnh by phng ỏn xỏc nh khi lng riờng ca du ha bng cỏc dng c sau: mt thc nhụm cng - di, mt cc nc cú khi lng riờng 0 , mt cc du, mt qu cõn, mt khi thộp hỡnh tr, giy, bỳt, mt si ch. Tt c t trờn mt bn nm ngang. Ht Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm H tờn thớ sinh SBD S GD & T VNH PHC K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 2009 - 2010 HNG DN CHM MễN VT Lí 1 A Hình 1 m M 2M Hỡnh 2 d a h Hỡnh 3 m (Dành cho học sinh THPT không chuyên) ————————— Đáp án có 02 trang Câu 1: (2đ) - Xét vật trượt theo đường nghiêng góc α như hình vẽ. - Gia tốc của vật là α cosga = . (0,5đ) - Quãng đường vật đi được là α cos2RS = . (0,5đ) - Mà const g R g R a S tatS ====→= 2 cos cos42 2 1 2 α α (0,5đ) - Như vậy ta thấy thời gian trượt xuống máng tròn không phụ thuộc vào hướng trượt của vật tức là 3 vật xuống đến máng tròn cùng lúc. (0,5đ) Câu 2: (2đ) Xe bus (A), xe đạp (B) và xe tải (C) khi chuyển động luôn tạo thành một tam giac cân. Chọn hệ toạ độ như hình vẽ. + Xe C: 2 BA HCx vv vv + == (0,5đ) + 22222 ) 2 ( BA CCyCCxCy vv vvvvv + −=→=+ (0,25đ) ACCA vvv −= . (0,25đ) Chiếu lên hai trục có:        + −=−= − =− + =−= 22 )( )( ) 2 (0 22 BA CCyyCA AB A BA AxCxxCA vv vvv vv v vv vvv (0,5đ) hkmvvvvvvv vv v vv v BACCABAC AB C AB CA /25) 2 () 2 ( 222222 =−=→−= + −+ − =→ (0,5đ) Câu 3: (2đ) - Chọn chiều dương là chiều của o v của m. Gọi 21 ,vv lần lượt là vận tốc của quả cầu m và M sau va chạm. - Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn động năng cho hệ 2 quả cầu (m, M) ta có:        + = + − −= →      += += mM mv v mM vmM v Mvmvmv Mvmvmv o o o o 2 )( 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 21 (0,5đ) - Xét sự va chạm của quả cầu M và 2M, ta có: 33 )2( 2 2 1 2 1 2 1 2 22 ' 2 2 3 2' 2 2 2 3 ' 22 v M vMM v MvMvMv MvMvMv −= − −=→      += += (0,5đ) Thay v 2 ở trên vào ta có: )(3 2 ' 2 mM mv v o + −= . (0,5đ) Như vậy, sau va chạm với quả cầu 2M, quả cầu M chuyển động ngược chiều, tức là cùng chiều với quả cầu m sau va chạm. Để không xảy ra va chạm tiếp thì: 6,0 )( )(3 2 ' 21 <→ + − < + →> M m mM vmM mM mv vv oo (0,5đ) 2 A α H B v B A v A x y v C v Cx v Cy Cõu 4: (2) - Trọng lợng của m bằng hiệu số trọng lực tác dụng lên M và lực đẩy Acsimet F. - Trọng lực tác dụng lên hình lập phơng là Mg = 0 ga 3 (0,25) - Nếu khối lập phơng bao bọc bởi các phía là nớc thì lúc đó ta có lực đẩy Acsimet: F 0 = ga 3 còn trong các trờng hợp khác lực đẩy sẽ lớn hơn. Nh vậy phần mặt trên giới hạn hình lập phơng với ống không có áp lực của nớc. (0,5) F = ga 3 + ghS (0,25) ở đây 2 d S 4 = là diện tích tiết diện ống. (0,25) - Trọng lợng của vật m cần đa thêm vào ống là: ( ) ( ) = = + ; 2 3 0 ghd mg F Mg ga 12 N 4 (0,5) Khối lợng của khối m = 1,2kg. (0,25) Cõu 5: (2) - Đặt thanh nhôm dài trên mặt bàn sao cho khối tâm G ở trên mép bàn và thanh nhôm nằm ngang (kiểm tra bằng cách khi kéo ra ngoài thêm một chút thì thanh nhôm bị nghiêng đi). (0,25) - Dùng dây buộc khối thép vào một điểm A và tìm vị trí đặt quả cõn tại B sao cho thanh nhôm hơi nghiêng đi (h1). (0,25) - Đo các đoạn BG = b; GA = a. (0,25) - Thả khối thép ngập nớc rồi tìm vị trí cần đặt quả cõn tại C sao cho thanh nhôm hơi bị nghiêng đi (h2). - Đo các đoạn CG = c; GA = a. (0,25) - Thả khối thép ngập vào dầu hỏa rồi tìm vị trí cần đặt quả cân tại D sao cho thanh nhôm hơi bị nghiêng đi (h3). (0,25) - Đo các đoạn DG = d; GA = a. (0,25) - Xác định khối lợng riêng cu thộp t cỏc kt qu trờn: = = t 0 m b V b c (0,25) - Xác định khối lợng riêng của dầu hỏa: ( ) = = t d b d b d b b c (0,25) b a B G A m 0 c a C G A m 0 H O 2 d a D G A m 0 Dầu (hình 1) (hình 2) (hình 3) HT 3 . GD & T VNH PHC CHNH THC K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 2009 - 2 010 THI MễN: VT Lí (Dnh cho hc sinh THPT khụng chuyờn) Thi gian: 180 phỳt, khụng k thi gian phỏt . Cõu 1: T im A nm ti. si ch. Tt c t trờn mt bn nm ngang. Ht Cỏn b coi thi khụng gii thớch gỡ thờm H tờn thớ sinh SBD S GD & T VNH PHC K THI CHN HSG LP 10 THPT NM HC 2009 - 2 010 HNG DN CHM MễN VT Lí 1 A Hình. chuyên) ————————— Đáp án có 02 trang Câu 1: (2đ) - Xét vật trượt theo đường nghiêng góc α như hình vẽ. - Gia tốc của vật là α cosga = . (0,5đ) - Quãng đường vật đi được là α cos2RS = . (0,5đ) - Mà const g R g R a S tatS