Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn

1
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn

SỞ GD&ĐT BẮC NINH
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH

ĐỀ ĐỀ XUẤT
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
MÔN THI: VẬT LÝ
KHỐI: 10
(Thời gian: 180' không kể thời gian giao đề)
(Đề thi gồm 05 câu in trong 02 trang)

ĐỀ SỐ 1
Bài 1: Cơ vật rắn (4 điểm  )
Hai quả cầu đặc đồng chất A, B tương ứng có tâm O 1, O2, bán kính r1, r2, khối lượng m1, m2,
được đặt trên một xe có khối lượng M, khối lượng các bánh không đáng kể. Xe được kéo với một
lực
không đổi theo phương nằm ngang sao cho quả cầu B lăn không trượt trên sàn xe, quả cầu
A lăn không trượt trên quả cầu B, còn đường thẳng qua tâm hai quả cầu nằm trong mặt phẳng
thẳng đứng và hợp với phương ngang một góc
không đổi. Bỏ qua ma sát lăn và ma sát tại trục
của bánh xe. Tính gia tốc của xe, gia tốc góc của các quả cầu và độ lớn của lực .
Bài 2: Các định luật bảo toàn (5 điểm  )
Trên mặt phẳng ngang có hai khối lập phương cạnh H, cùng khối lượng M đặt cạnh nhau.
Đặt nhẹ nhàng một quả cầu có bán kính R, khối lượng m = M lên trên vào khe nhỏ giữa hai khối
hộp.
1. Hai khối hộp cách nhau một khoảng R, quả cầu đứng
cân
bằng trên các khối hộp ngay sau khi đặt nhẹ lên khe hở. Tìm lực
do
các khối hộp tác dụng lên quả cầu khi các vật đứng cân bằng.
R
M
Biết hệ số ma sát tĩnh giữa hai khối hộp và mặt bàn là k, tìm điều
kiện của k để quả cầu đứng cân bằng trên 2 hộp ngay sau khi đặt
lên.
2. Bỏ qua mọi ma sát và vận tốc ban đầu của quả cầu. Tìm
vận
M
M
R
tốc quả cầu ngay trước khi va đập xuống mặt phẳng ngang.
Bài 3: Nhiệt học (4 điểm  )
Một chất khí lí tưởng đơn nguyên tử, ban đầu hoạt động
theo
chu trình 1(ABCA), rồi sau đó hoạt động theo chu trình
2(ACDA). Đồ thị của hai chu trình biểu diễn sự phụ khối
B
2
C
lượng riêng  của khí theo nhiệt độ T như hình bên.
Gọi hiệu suất chu trình 1 và hiệu suất chu trình 2 lần
lượt
là

và

1

. Biết hiệu suất của hai chu trình thỏa mãn hệ thức

.
1. Cho biết khối lượng khí là m, khối lượng mol khí là
Hãy tính công mà khí sinh ra trong mỗi chu trình theo m,
.
2. Hãy xác định tỉ số

.

2
DeThi.edu.vn

,

2

A

1

O

D
T1

T2

T

.
và

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn

Bài 4: Động lực học(3 điểm  )
Một vật chất điểm có khối lượng 3kg chuyển động trong trường lực ⃗F phụ thuộc thời gian
trong hệ trục tọa độ oxyz:
F=[ 15 t ⃗i + ( 3 t−12 ) j+6 t 2 k ] với ⃗i , ⃗j ,k là các véctơ đơn vị trên trục ox,oy,oz.
r =5 i+2 j−3 k , (m) và ⃗v 0 =2 ⃗i +k (m/s)
Giả sử điều kiện ban đầu: 0
Tìm sự phụ thuộc của vị trí và vận tốc của vật theo thời gian?
Bài 5: Phương án thực hành(4 điểm  ):
Đo hệ số Poatxon .
Cho các dụng cụ và thiết bị:
- Một bình kín có dung tích đủ lớn (có thể tạo lỗ để nối với các ống và khóa)
- Bơm nén ( chứa khí cần thiết, được coi khí lý tưởng cần xác định  )
- Áp kế chứa nước hình chữ U, có tiết diện nhỏ.
- Các ống nối và 2 khóa.
- Thước đo chiều dài.
Hãy nêu cơ sở lý thuyết, cách bố trí và tiến hành thí nghiệm để xác định hệ số Poatxon  =

Cp

Cv .

3
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
ĐÁP ÁN
Bài số
1

Hướng dẫn

Thang
điểm
0.5

A

- Vẽ hình

O2
P1

B
N1

F1
P2
F2

- Gia tốc của O1 và O2 đối với mặt đất

F

0.75

Chiêu lên ox, oy thu được

0.5

Đối với chuyển động lăn không trượt
0.75
Giải hệ phương trình thu được kết quả

0.5
tương tự
0.5
Độ lớn lực F
0.5
4
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
2

1.
- Vẽ hình
- Quả cầu cân bằng trên 2 khối hộp, AOB là một tam giác đều. Có thể thấy ngay
các lực của 2 khối tác dụng lên quả cầu hướng về
tâm và cùng độ lớn, góc giữa 2 lực là 60 0. Các lực
O
R
này cân bằng với trọng lực tác dụng lên quả cầu. Vì
A
B
vậy:
- Để các khối hộp và quả cầu đứng cân bằng sau khi
R
đặt quả cầu lên thì lực tác dụng lên các khối hộp theo
phương ngang phải không lớn hơn ma sát nghỉ cực đại fms. Xét lực tác dụng lên
mỗi khối hộp gồm:

0.5

0.5

0.5

Trọng lực P = Mg, áp lực của quả cầu F với
Phản lực Q của bàn với: Q = Mg + Fsin600

0.5
2.
- Xét thời điểm quả cầu rơi xuống khối lập phương, ta cần xác định góc .
Liên hệ vận tốc:
- Bảo toàn năng lượng:
α

v2

M

v1

-v2
v
M

0.75

Trong HQC chuyển động với vận tốc v2 thì quả cầu chuyển động tròn quanh điểm
tiếp xúc, tại thời điểm rời nhau thì HQC trên trở thành HQC quán tính, lúc này
thành phần trọng lực đóng vai trò lực hướng tâm:

Thay v1 bằng biểu thức ở trên vào, được phương trình:
0.75

hình

- Nếu
lập
phương,

lúc

thì quả cầu chạm đất trước khi rời các
chạm
đất
thì
góc
f
thỏa
mãn
5
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
. Vận tốc ngay trước chạm đất xác định theo
định luật bảo toàn năng lượng và liên hệ vận tốc.

0.75

- Nếu
do:

thì sau khi rơi, quả cầu chuyển động rơi tự

Thay vào (*):

0.75

Còn quả cầu cách mặt đất:
3
1. Theo phương trình C-M

, ta có

.

Từ hình vẽ suy ra:
= hằng số.
Chuyển từ giản đồ T- sang giản đồ p - V . Hai đoạn đẳng nhiệt, hai đoạn đẳng
tích, còn đường chéo hình chữ nhật trong T -  sẽ chuyển thành đường cong

0.5

0.5

( bằng cách thay
vào phương trình
).
Vì công mà khí thực hiện trong một quá trình có giá trị bằng diện tích nằm dưới
đường mô tả quá trình đó. Vậy ta hãy đi tính các diện tích có liên quan.
Diện tích dưới đường đẳng nhiệt T1=const

Diện tích dưới đường cong

Diện tích dưới đường đẳng nhiệt T2=const
0.5

Công khí sinh ra ở chu trình 1 là:

6
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn

0.5

Công khí sinh ra ở chu trình 2 là:
2. Theo nguyên lí I: dQ=Q+A
Đối với chu trình 1: QT=T1=-A1=-S1<0 Trên đường cong

, ta có:

0.5
Với i là số bậc tự do
Thay vào biểu thức trên ta được:
Vì đường cong nói trên trong chu trình 1 nhiệt độ giảm. Nghĩa là trong quá trình 0.5
này khí tỏa nhiệt. Như vậy hệ chỉ nhận nhiệt trong quá trình đẳng tích.

Tương tự, với chu trình 2, khí tỏa nhiệt trong quá trình đẳng tích chuyển từ đường
đẳng nhiệt này sang đường đẳng nhiệt khác, hai quá trình còn lại đều thu nhiệt.
vậy

Khi đó các hiệu suất tương ứng bằng:

7
DeThi.edu.vn

0.5

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn

0.5
Đặt

Thay các biểu thức trên vào hệ thức:

Vì

nên

4

Vậy:

Gia tốc của hạt là:

⃗
⃗F =m⃗a ⇒⃗a= F
m

Từ đó ta có:

Fx
=5t
m
FY
a y= =t−4
m
Fz
a z = =2 t 2
m
Vận tốc của vật:
ax =

(m/s 2 )
(m/s 2 )
(m/s 2 )

t

t

t

t

0.5

5
v x=∫ a x dt =∫ 5 tdt= t 2 +c 1
2
0
0
t2
v y=∫ a y dt =∫ (t−4 )dt = −4 t +c 2
2
0
0
t

t

2
v z =∫ a z dt=∫ 2 t 2 dt= t 3 +c 3
3
0
0
Thời điểm ban đầu ta có:

0.5

{v0x=2¿ {v0y=o¿ ¿¿¿¿
¿

Vận tốc của vật theo thời gian:

Hay:

√

√(

0.5

) (

)(
2

5 2 2 t2
2 3
v = v 2 +v 2 + v = 2+ t + −4 t + t +1
x
y
2
2
2
2

z

8
DeThi.edu.vn

)

2

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
v =v x .i+v y ⃗j+v z ⃗k

Vị trí của vật:

) (

(

) (

0.5

)

5
t2
2
v = 2+ t 2 ⃗i + −4 t ⃗j + t 3 +1 ⃗k
2
2
3

{

t

t

{

()

()

t

t2

3

52 53
t t 2
x=x0+∫vxdt=5+∫ 2+ t dt=5+2t+ t ¿ y= y0+∫vydt=2+∫ −4t dt=2+ −2t ¿¿¿
6 0 02 6
0 0 2

0.5

Vậy vị trí của vật phụ thuộc vào thời gian như sau:

5

) (

(

) (

)

5
t3
t4
5+2 t+ t 3 ⃗i + 2+ −2 t 2 ⃗j + −3+t+ k
6
6
6 .
⃗r =x ⃗i + y ⃗j ỵ+z ⃗k=

0.5

1. Cơ sở lý thuyết
- K1 mở, K2 đóng, khí được bơm vào bình B đến thể tích V1, áp suất P, nhiệt độ
T (bằng nhiệt độ môi trường). Áp suất không khí là P0, độ chênh lệch mực nước
trong áp kế là h.  P = P0 + h (P0 được tính ra độ cao cột nước trong áp kế)
- Đóng K1, mở K2, lượng khí trong bình giãn nhanh, áp suất giảm xuống P0,
nhiệt độ giảm đến T'.

0.5

Sau khi giãn, coi gần đúng quá trình là đoạn nhiệt thuận nghịch vì trong quá trình
diễn nhanh, độ biến thiên áp suất bé, ta có:

0.75

(1)
- Sau khi mở K2 một thời gian ngắn thì đóng lại ngay trong bình B bây giờ còn
lại lượng nhỏ khí, áp suất P0, thể tích V1, nhiệt độ T'. Lượng khí này nóng dần
lên và biến đổi đẳng tích đến áp suất P' = P0+ h', nhiệt độ là T.

0.75

A
K1


Từ (1) và (2) suy ra:

(2)
h
B

(3)
2. Bố trí thí nghiệm:
- Đặt bình B rồi nối nó với các ống với hai khoá K1 và K2, K1 nối giữa bình với
bơm nén, K2 nối bình B với môi trường bên ngoài. Bình được nối thông với áp
kế nước hình chữ U(hình vẽ)
Trong áp kế, mực nước ở hai cột áp kế bằng nhau và có độ cao khoảng 15 20cm.
9
DeThi.edu.vn

0.75

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn

3. Tiến hành thí nghiệm:
- Đóng khoá K2, mở K1: Dùng bơm nén khí cần đo  vào bình gây nên sự chênh
lệch độ cao của hai cột nước trong áp kế chữ U. Đóng K1 lại, chờ một lúc để cho
bình trao đổi nhiệt độ với môi trường. Khi độ chênh lệch h của hai cột nước trong
áp kế không đổi nữa, ta dùng thước đo h.
-Sau đó mở khoá K2 cho khí phụt ra ngoài, khi độ cao hai cột nước trong áp kế
bằng nhau thì đóng ngay K2 lại. Lúc ổn định thì độ chênh lệch của hai cột nước
trong áp kế là h'. Dùng thước đo h'.
- Thay h và h' vào biểu thức (3) để tính .
- Lặp lại một số lần thí nghiệm để tính giá trị trung bình của .

10
DeThi.edu.vn

0.5

0.75

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
ĐỀ SỐ 2
Së gd&®t qu¶ng ninh
Trêng THPT TrÇn Phó
§Ò thi chän häc sinh giái CÊp trêng
M«n: vËt lý - líp 10
Thêi gian lµm bµi: 120 phót (kh«ng kÓ thêi gian ph¸t ®Ò )

§Ò bµi:
C©u 1: Mét ngêi cã ®é cao h = 1,8m ®øng trªn mÆt ®Êt nÐm hßn ®¸ khèi lîng
m = 200g díi gãc nµo ®ã ®èi víi ph¬ng ngang vµ r¬i ®Õn ®Êt ë n¬i c¸ch vÞ trÝ nÐm
s = 5m. Sau thêi gian t = 2s. T×m c«ng nÐm cña ngêi ?
BiÕt søc c¶n kh«ng khÝ kh«ng ®¸ng kÓ. Cho g = 10m/s2 .
C©u 2: Mét vËt trît kh«ng ma s¸t vµ A
kh«ng cã vËn tèc ban ®Çu.Tõ ®é cao h theo mét
m¸ng nghiªng nèi víi mét m¸ng trßn b¸n kÝnh
r(H×nh a). TÝnh ®é cao h tèi thiÓu ®Ó vËt ®i ®Õn ®iÓm h
cao nhÊt cña m¸ng trßn mµ kh«ng t¸ch ra khái
m¸ng.
( H×nh a)
M
C©u 3: Mét khóc gç b¾t ®Çu trît trªn mÆt
ph¼ng nghiªng (H×nh b). M = 0,5 kg tõ ®é cao
h = 0,8 m kh«ng ma s¸t ®Ëp vµo khóc gç trªn mÆt
bµn ngang m = 0.3 kg. Hái khóc gç dÞch chuyÓn
trªn mÆt bµn mÆt bµn ngang mét ®o¹n bao nhiªu ?
(H×nh b)
BiÕt va ch¹m hoµn toµn mÒm.

h

HÖ sè ma s¸t trªn mÆt ngang μ = 0,5.
C©u 4: Mét xi lanh n»m ngang (h×nh vÏ c) trong cã
lA
lB
pÝt t«ng c¸ch nhiÖt. PÝt t«ng ë vÞ trÝ chia xi lanh thµnh hai
A
B
phÇn A, B b»ng nhau, mçi phÇn chøa mét khèi lîng khÝ
0
nh nhau ë nhiÖt ®é 17 C vµ ¸p suÊt 2atm. ChiÒu dµi cña
mçi phÇn xi lanh ®Õn pÝt t«ng lµ 30cm. Muèn pÝt t«ng dÞch
30 Cm
chuyÓn 2 cm th× ph¶i ®un nãng khÝ ë mét phÝa lªn thªm
(H×nh c)
bao nhiªu ®é ? ¸p suÊt cña khÝ khi pÝt t«ng ®· di chuyÓn b»ng bao nhiªu ?
HÕt
(Gi¸m thÞ coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm !)

11
DeThi.edu.vn

o

m

C

r
M

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
§¸p ¸n:
§Ò thi chän häc sinh giái CÊp trêng
M«n: vËt lý - líp 10
C©u1 Mét ngêi cã ®é cao h = 1,8m ®øng trªn mÆt ®Êt nÐm hßn ®¸ khèi l îng m 2,5®
= 200g díi gãc nµo ®ã ®èi víi ph¬ng ngang vµ r¬i ®Õn ®Êt ë n¬i c¸ch vÞ
trÝ nÐm s = 5m. Sau thêi gian t = 2s. T×m c«ng nÐm cña ngêi ?
BiÕt søc c¶n kh«ng khÝ kh«ng ®¸ng kÓ. Cho g = 10m/s2
§¸p - ¸p dông ®Þnh lÝ ®éng n¨ng cho hßn ®¸ tríc vµ sau khi nÐm th× c«ng ngêi A 0,25®
¸n
0,5®

1
1
Δ W§ = 2 mv02 – 0 = 2 mv02
ngêi =

Gi¶ sö hßn ®¸ ®îc nÐm theo ph¬ng xiªn 1 gãc

α

 :

0,25®
v0.cos α

- Theo ph¬ng ngang hßn ®¸ chuyÓn ®éng ®Òu vËn tèc v0x =
.
- Theo ph¬ng ®øng hßn ®¸ chuyÓn ®éng biÕn ®æi ®Òu víi gia tèc -g vµ vËn
tèc ®Çu v0y = v0sin

α

y

Chän hÖ trôc to¹ ®é nh h×nh vÏ :

0,25®

Ta cã :
x = v0xt

1
y = h + v0yt - 2 gt2

0,25®

h

VËt r¬i t¹i vÝ trÝ cã to¹ ®é : x = s
y=0

s

0,25®

s
1
Do ®ã : v0x = t ; v0y = ( 2 gt2 – h)/t
s
1
⇒ v02 = v0x2 + v0y2 = ( t )2 + (( 2 gt2 – h)/t)2

0,25®

C«ng ngêi nÐm lµ :

0,25®

0,25®

s
1
1
A ngêi = 2 m(( t )2 + (( 2 gt2 – h)/t)2 )
1
1
= 2 0,2.( ( 5 :2)2 + (( 2 10.22- 1,8) :2)2) = 8,906J
2,5®
C©u2 Mét vËt trît kh«ng ma s¸t vµ kh«ng cã vËn tèc ban ®Çu.Tõ ®é cao h theo
mét m¸ng nghiªng nèi víi mét m¸ng trßn b¸n kÝnh r(H×nh a). TÝnh ®é cao h
tèi thiÓu ®Ó vËt ®i ®Õn ®iÓm cao nhÊt cña m¸ng trßn mµ kh«ng t¸ch ra khái m¸ng

12
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
§¸p
T¹i vÞ trÝ C cao nhÊt vËt m
A
¸n
C
⃗
⃗
N
P
chÞu t¸c dông : ,
M
¸p dông ®Þnh luËt II Niu T¬n 
cho vËt t¹i vÞ trÝ cao nhÊt :
h

N⃗ + ⃗P = m ⃗a (1)

r

0,25®

0,25®
0,25®

ChiÕu (1) lªn ph¬ng híng t©m
2

v
N + P = maht = m r (2)

0,25®

§Ó vËt ®i qua ®iÓ cao nhÊt C kh«ng t¸ch ra khái m¸ng víi ®iÒu kiÖn : N ¿ 0
NghÜa lµ vËt ®¹t vËn tèc tèi thiÓu t¹i C khi N = 0 tøc lµ :

0,25®
0,25®
0,25®

v

min 2

(2) ⇒ P = m r ⇒ vmin2 = gr (3)
Chän mèc thÕ n¨ng t¹i ch©n m¸ng nghiªng :
Lóc ®ã : ¸p ®Þnh luËt b¶o toµn c¬ n¨ng :
C¬ n¨ng cña vËt t¹i A b»ng c¬ n¨ng tèi thiÓu t¹i C :
v

0,25®
0,25®
0,25®

min 2

WA = WminC ⇔ mghmin = mg2r + m 2 (4)

gr
Tõ (3) thay vµo (4) ta ®îc: ghmin = g2r + 2

5
⇒ hmin= 2 r .

VËy vËt cÇn ®Æt t¹i vÞ trÝ trªn mÆt ph¼ng nghiªng cã ®é cao tèi thiÓu hmin = 2,5r
C©u3 Mét khóc gç b¾t ®Çu trît trªn mÆt ph¼ng nghiªng (H×nh b). M = 0,5 kg tõ ®é 2,5®
cao h = 0,8 m kh«ng ma s¸t ®Ëp vµo khóc gç trªn mÆt bµn ngang m = 0.3 kg. Hái
khóc gç dÞch chuyÓn trªn mÆt bµn mÆt bµn ngang mét ®o¹n bao nhiªu ?
BiÕt va ch¹m hoµn toµn mÒm. HÖ sè ma s¸t trªn mÆt ngang μ = 0,5.
§¸p Chän mèc thÕ n¨ng t¹i ch©n mÆt
M
¸n ph¼ng nghiªng:
¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn
c¬ n¨ng :

1
Ta cã: mgh = 2 mv02
⇒

h

m

VËn tèc M tríc va ch¹m m :

√

v0 = 2gh
¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng lîng cho hÖ c« lËp gåm M vµ m:
M ⃗v 0 = (M + m) V⃗
VËn tèc va ch¹m cña hai vËt ngay sau va ch¹m :
Mv 0
M √ 2 gh
⇒ V = M +m = M +m (1)
V× va ch¹m mÒm nªn sau va ch¹m coi hai vËt lµ mét cã M + m :
⃗
C¸c lùc t¸c dông lªn hai vËt : N⃗ , ⃗P
, Fms
M+m

13
DeThi.edu.vn

0,25®
0,25®
0,25®

0,5®
0,25®
0,25®

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
Theo ®Þnh luËt II Niu T¬n :
⃗
N⃗ + ⃗P
+ Fms = (M+m) ⃗a (*)
M+m

ChiÕu (*) lªn ph¬ng chuyÓn ®éng :

0,25®

Ta cã : Fms = - (M+m)a
mÆt kh¸c : Fms = μ (M+m)g ⇒ a = - μ g.
Tõ c«ng thøc chuyÓn ®éng: vt2 – v02 = 2as Trong ®ã: vt = V, v0 = 0
⇒

0,5®

Khóc gç dÞch chuyÓn 1 ®o¹n :

(

)

2

M √ 2gh
V
S = (02- V2)/2.(- μ g) = 2 μg = M +m
/2 μ g = 0,625 (m)
2

C©u4 Mét xi lanh n»m ngang trong cã pÝt t«ng c¸ch nhiÖt. PÝt t«ng ë vÞ trÝ chia xi
lanh thµnh hai phÇn b»ng nhau, mçi phÇn chøa mét khèi lîng khÝ nh nhau ë
nhiÖt ®é 170C vµ ¸p suÊt 2atm. ChiÒu dµi cña mçi phÇn xi lanh ®Õn pÝt t«ng
lµ 30cm. Muèn pÝt t«ng dÞch chuyÓn 2 cm th× ph¶i ®un nãng khÝ ë mét phÝa
lªn thªm bao nhiªu ®é ? ¸p suÊt cña khÝ khi pÝt t«ng ®· di chuyÓn b»ng bao
nhiªu ?
§¸p Gäi V1A,V2A thÓ tÝch xi lanh phÇn A tríc vµ sau khi ®èt nãng.
¸n Gäi V1B, V2B thÓ tÝch xi lanh phÇn B tríc vµ sau khi phitt«ng dÞch chuyÓn
PhÇn A: Tr¹ng th¸i 1: p1A, T1A, V1A
Tr¹ng th¸i 2: p2A , T2A, V2A
¸p dông ph¬ng tr×nh tr¹ng th¸i :
p1 A V 1 A p2 A V 2 A
=
T1A
T2A
(1)
PhÇn B : Tr¹ng th¸i 1: p1B, T1B, V1B
Tr¹ng th¸i 2: p2B , T2B, V2B
V× phÝt t«ng c¸ch nhiÖt nªn phÇn B nhiÖt ®é kh«ng ®æi khi phÝt t«ng dÞch chuyÓn.
Do ®ã qu¸ tr×nh thay ®æi tr¹ng th¸i phÇn B lµ qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt.
(T1B = T2B= T1A)¸p dông hÖ thøc ®Þnh luËt B«i L¬ - Mariot :
p1BV1B = p2BV2B (2)
Theo bµi ra : V1A = V1B , p1B = p1A (3) vµ khi phÝt t«ng dÞch chuyÓn 2cm th×
c©n b»ng nªn : p2B = p2A (4)
Tõ (2), (3), (4): p1AV1A = p2AV2B (5)
p2 A V 2 B p2 A V 2 A
V 2B V 2 A
V 2A
l2 A
32
=
=
T1 A
T2A
⇒ T 1 A T 2 A lu«n cã V 2 B = l 2 B = 28
Tõ (1) vµ (5):
T2 A
32
32
T
Nªn ⇒ 1 A = 28 ⇒ T2A = 28 .(17 + 273) = 331,43 (K)
NhiÖt ®é cÇn t¨ng thªm : Δ t = 331,43 – 290 = 41,43(0C)
p1 A V 2 B
l2 B
28
30
30
=
P
V
l
Tõ (5) ⇒ 2 A 1 A = 1 A = 30 ⇒ p2A = p1A. 28 = 2. 28 = 2.14atm
14
DeThi.edu.vn

0,5®

0,25®
0,25®
0,25®
0,5®
0,25®

0,5®

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn

15
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
ĐỀ SỐ 3

Trường THPT Thái Hoà

Nhóm vật lí
**********

Đề thi học sinh giỏi cấp trường
Môn: Vật lí - Khối 10
(Thời gian làm bài: 150 phút)

Câu 1: ( 3 điểm ) Một vật chuyển động dọc theo trục ox theo phương trình: x = t 2 – 2t + 4. Trong đó x đo
bằng mét, t đo bằng giây, hãy xác định:
a) Toạ độ ban đầu xo, vận tốc ban đầu vo và gia tốc của vật.
b) Phương trình vận tốc của vật theo thời gian.
c) Quãng đường chất điểm đi được và độ dời của nó sau thời gian 2 s.

Câu 2: ( 2 điểm ) Một vật có khối lượng m được đặt nhẹ lên mặt nghiêng của
một cái nêm đang chuyển động với gia tốc a trên mặt bàn nằm ngang (hình 1).
Biết nêm có góc nghiêng  và hệ số ma sát giữa vật và nêm là  ( < tan).
Cho gia tốc rơi tự do là g. Xác định gia tốc a của nêm theo g, ,  để vật m
không bị trượt trên nêm.

m

.

H.1

Câu 3: (2 điểm) Một quả cầu đồng chất trọng lượng P, bán kính R được treo vào
tường thẳng đứng, rất nhẵn bằng dây BC có chiều dài R (Hình 2).
a) Hãy biểu diễn các lực tác dụng lên quả cầu ?
b) Xác định lực căng dây treo và phản lực của tường tác dụng lên quả cầu ?
Câu 4: ( 3 điểm ) Cho cơ hệ như hình vẽ.
(Hình 3). Vật m được thả trượt không vận
tốc ban đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có độ
cao h. Nó lăn hết mặt phẳng nghiêng thì lăn
lên một máng tròn có bán kính r (h.vẽ). Bỏ
qua mọi ma sát. Cho gia tốc rơi tự do là g.
a) Xác định hmin để vật có thể lăn hết máng
tròn.
b) Với giá trị hmin đó, xác định phản lực của
máng tác dụng lên vật tại các điểm B và C.
c) Cắt bỏ phần MN của máng tròn sao cho

^

^

A

B
C
H.2

A

.

.

O

m

M
•

D
•

h
O •

0

các góc M O D=D O N =30 . Xác định độ
cao h để vật rời máng ở N lại đi vào máng ở
M.

H.3

(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm !)

16
DeThi.edu.vn

B

N
•
r

•C

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
Câu 1:
a) Từ phương trình chuyển động của vật: x = t2 – 2t + 4. Ta có:
- Toạ độ ban đầu: xo = 4 (m).
(0,25đ)
- Vận tốc ban đầu: vo = - 2 (m/s).
(0,25đ)
2
- Gia tốc của vật: a = 2 (m/s ).
(0,5đ)
b) Phương trình vận tốc của vật: v = vo + at = - 2 + 2t.
(1đ)
c) Nhận xét: Từ phương trình vận tốc ta thấy v = 0 khi t = 1 s.
- Trong thời gian từ 0 ÷ 1s, chất điểm chuyển động chậm dần đều và
0
x1  x0

x1

xo x2

3

4

x (m)

dừng lại ở toạ độ x1 = 3 m. Nên quãng đường đi được sau 1 s là: s1 =
= 1 m.
(0,25đ)
- Trong thời gian từ 1s ÷ 2s, chất điểm chuyển động nhanh dần đều từ toạ độ x1 = 3 m đến
toạ độ x2 = 4m. Nên quãng đường đi được trong thời gian đó là: s2 =
- Quãng đường đi được trong 2s đầu là: s = s1 + s2 = 2 m.
- Độ dời của chất điểm khi đó là: Δx = x2 - xo = 0.

x 2  x1

= 1 m.
(0,25đ)
(0,5đ)

Câu 2:
y
Nhận xét:
Khi a có giá trị bé thì vật m có xu hướng trượt xuống, còn khi a
có giá trị đủ lớn thì vật m có xu hướng trượt lên.
O
Ta sẽ xét hai trường hợp giới hạn để vật không bị trượt xuống và
không bị trượt lên.
+ Giới hạn của a để vật không bị trượt xuống:
Chọn hệ quy chiếu phi quán tính xOy gắn với nêm. Khi đó các lực
tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ (H.1a).
(0,25đ)
- Chiếu các lực lên Ox. Ta có điều kiện: Fmst + Fqcos ≥ Psin (1).
- Chiếu lên Oy: N = Pcos + Fqsin. Nên: Fmst = N = (Pcos + Fqsin) (2).
Thay (2) vào (1), ta có: (mgcos  + masin ) + macos  ≥ mgsin .
a ≥

g(sin - cos )
sin

+ cos

(0,5đ)

+ Giới hạn của a để vật không bị trượt lên:
Khi đó các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ (H.1b).
- Chiếu các lực lên Ox. Ta có điều kiện: Fqcos ≤ Psin + Fmst (3).
- Chiếu lên Oy: N = Pcos + Fqsin.
Nên:
Fmst = N = (Pcos + Fqsin) (4).
Thay (4) vào (3), ta có:
macos ≤ mgsin + (mgcos + masin).

a(cos - sin) ≤ g(sin + cos)
(0,25đ)
Nhận xét:
- Nếu  ≥ cotan thì với mọi giá trị của a vật không thể trượt lên.
- Nếu  < cotan thì điều kiện để vật không bị trượt lên là:
a≤

g(sin + cos)
cos - sin

Kết luận: Để vật không bị trượt trên mặt phẳng nghiêng thì:
a≥

g(sin - cos)
sin
+ cos
17
DeThi.edu.vn

m
x
H.1a

y

O
m
x
H.1b

(0,25đ)
(0,25đ)

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
- Nếu  ≥ cotan, điều kiện là:
- Nếu  < cotan, điều kiện là:

g(sin - cos)
sin + cos

≤a≤

g(sin + cos)

(0,25đ)

cos - sin

(Hình vẽ: 0,25đ)
Câu 3:
a) Các lực tác dụng lên quả cầu được biểu diễn như hình vẽ.
(0,5đ)
o
b) Ta có: sin = AO/BO = 1/2   = 30 .
(0,5đ)
- Lực căng dây treo:
P
T = cos  = 2P/ 3 .

- Phản lực của tường tác dụng lên quả cầu:
N = Ptan  = P/ 3 .
Câu 4:

B
C
H.2

A

(0,5đ)

.

.O

(0,5đ)

a) Cách 1:
Xác định hmin để vật có thể lăn hết máng tròn:
Khi vật lăn theo quỹ đạo tròn, ta xét chuyển động của vật tại đỉnh của quỹ đạo (tại D), trọng
lực P và phản lực N của máng giữ vai trò lực hướng tâm. Nên ta có:
mv 2
P  N
r

(1)
(0,25đ)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại hai vị trí A và D, ta có:
WA = WD


mgh 

mv 2
 2mgr
2

Từ (1) và (2) suy ra:
h 2,5r 

(2)
mgh r

PN
 2mgr
2

(0,25đ)

rN
2,5r
2mg
.


(0,25đ)
Vậy hmin = 2,5r khi N = 0.
(0,25đ)
Cách 2:
Điều kiện hmin tương ứng với điều kiện vận tốc của vật khi qua D đạt giá trị tối thiểu để vẫn
giữ được quỹ đạo tròn.
Chuyển động của vật khi qua D, trọng lực và phản lực của máng giữ vai trò lực hướng tâm.
mv 2
P  N
r
≥ P = mg.
gr
gr

v≥
 vmin =
.
(0,25đ)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại hai vị trí A và D. Ta có:
2
mv min
WA = WD  mghmin = 2mgr + 2 = 2,5mgr.

(0,5đ)
 hmin = 2,5r.
(0,25đ)
b) * Phản lực của máng tác dụng lên vật tại B: Chọn mức không tính thế năng tại B.
- Vận tốc của vật tại B được xác định theo định luật bảo toàn cơ năng: WA = WB
18
DeThi.edu.vn

mgh 

mv
2

2
B

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn


 v B  2 gh  5 gr .
(0,25đ)
- Tại B, hợp lực của trọng lực và phản lực giữ vai trò lực hướng tâm, nên ta có:
mv B2
N  P
r
.
 N 6mg .

(0,25đ)

* Phản lực của máng tác dụng lên vật tại C:
- Vận tốc của vật tại C được xác định theo định luật bảo toàn cơ năng: WA = WC
mgh 

mvC2
 mgr
2
 vc  3gr .


(0,25đ)
- Tại C, phản lực của máng giữ vai trò lực hướng tâm, nên ta có:
mvC2
 N  N 3mg
r
.

(0,25đ)
c) Để vật rời máng tại N lại đi vào máng ở M thì tầm xa vật cần đạt được là s = MN = r, góc
bay của vật khi rời khỏi máng là  = 30o.
(0,25đ)
v N2 sin 2
g
Mặt khác, ta có công thức tính tầm xa là: s =
.
gr
 vN = sin 2 .

(0,25đ)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại hai vị trí A và N, ta có:
WA = WN
mv N2
 mgh = mgr(1 + cos ) + 2

 5

r

1
 h = r(1 + cos ) + 2 sin 2 = r  2 3 

(0,25đ)
Hết

19
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
ĐỀ SỐ 4
§Ò sè x:
®Ò thi hsg vßng trêng

Phßng gd & ®t thanh s¬n
Trêng thcs v¨n miÕu

MÔN: VẬT LÝ

(Thời gian:120 phút(Không kể thời gian giao đề)

----------------------------------------------------------------------------------------------------Bài 1: (2điểm)
Hai ô tô cùng lúc khởi hành từ A đến B, xe ô tô thứ nhất trong nửa quãng đường đầu đi với vận tốc V 1 =
40km/h và nửa quãng đường sau đi với vận tốc V 2 = 60km/h. xe ôtô thứ 2 trong nửa thời gian đầu đi với
vận tốc V1 = 60km/h và nửa thời gian sau đi với vận tốcV2 = 40km/h. hãy tính xem ô tô nào đến trước.
Bài 2: (2điểm)
Một ô tô có khối lượng m = 57 tấn đang chuyển động với vận tốc V = 36km.h thì hãm thắng, biết lực hãm
F =10000N. ô tô đi thêm một quãng đường S nữa thì dừng hẳn. Dùng định lí động năng tính công của lực
hãm, từ đó suy ra quãng đường S đi thêm sau khi hãm thắng.
Bài 3 (2điểm)
Muốn có 85 kg nước ở nhiệt độ 350 thì phải đổ bao nhiêu nước có nhiệt độ 150 C và bao nhiêu nước đang
sôi? Biết Cn = 4200 J/kg độ.
Bài 4 (2điểm)
Cho mạch điện (hình vẽ) , trong đó điện trở R2 = 20. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là UMN. Biết khi
K1 đóng, K2 ngắt, ampe kế A chỉ 2A. còn khi K 1 ngắt, K2 đóng thì ampe kế A chỉ 3A. tìm dòng điện qua
mỗi điện trở và số chỉ của ampe kế A khi cả khoá K1 và K2 cùng đóng.
K1
M

R1

R2

A

R3
K2

N

Bài 5 (2điểm):
Cho hình vẽ: A'B' là ảnh của AB qua thấu kính hội tụ. Gọi d =OA là khoảng cách từ AB đến thấu kính, d'
=OA' là khoảng cách từ A'B' đến thấu kính, f = OF là tiêu cự của thấu kính.

1 1 1
d'
= − : A ' B'= . AB
d
a. Hãy chứng minh công thức: f d d'

b. Nếu cho f = 20cm; d =10cm. hãy xác định vị trí của ảnh.

20
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
ĐÁP ÁN
Bài 1 (2điểm2):
Cho biết:
V1 = 40km/h
V2 = 60km/h
V1/ = 60km/h
V/2 = 40km/h
So sánh t1 và t2

Bài làm:

Gọi t1 là thời gian xe thứ 1 đi hết quãng đường
t2 là thời gian xe thứ 2 đi hết quãng đường.
Thời gian xe thứ nhất đi hết quãng đường.
t1

S/2 S/2 S S
+ = + ¿
Valignl¿
1 ¿ ¿ V 2 2V 1 2V 2
=

(

(0, 25đ)

)

S V 2 +V 1 S( 60+ 40) S
=
=
2 V 1 .V 2
2 .60 . 40 48

hay t1 =
quãng đường xe thứ 2 đi (quãng đường AB)
t2
t
t2 ¿ ¿
+V ¿2 2
(V +V )
2 = 2 1 2
S = V1/ . 2
Suy ra thời gian xe thư 2 đi hết quãng đường

( 0, 5đ) (1)

(0, 25đ)

2S
¿
t2 = V 1 +V 2
2S
S
=
hay t2 = 60+40 50
¿

(0, 25đ)
(0, 25đ) (2)

từ (1) và (2) ⇒ t1 ¿ t2 . vậy xe thứ 2 đến B trước

(0, 5đ)

bài 2:( 2đ)
cho biết:
m = 57 tấn = 57.000kg
V1 = 36km/h = 10m/s
Fc = 10.000N
V2 = 0
Tính Ah = ? S = ?
Động năng của xe sau khi hãm thắng.

Bài làm:

1
2
Wđ2 = 2 m V 1

(0, 25đ)

1
mV 22 =0
Wđ2 = 2

(0, 25đ)

Đôùng năng của xe sau khi dừng hẳn

Aựp dụng định lý động năng, ta có công lực hãm.
Ah = Wđ2 – Wđ1

1
mV 21
Hay: Ah = -Wđ1 = - 2
1
Hay: Ah = - 2 .57.000.10 = - 285.103 (J)

(0, 25đ)
0, 25đ)
(0, 25đ)

Có dấu ( - ) vì đó là công hãm.

21
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn

Ah = - Fc . S
Suy ra quãng đường S đi được sau khi hãm.

(0, 25đ)

Ah

−285 .103
=
=28 , 5(m)
S= −E c −10. 000

(0, 25đ)

Bài 3:

(2đ)

Cho biết:
- nước ở 150C
t1= 150C
t2 = 350C
- nước ở 1000C
t1/ = 1000 C
t2 = 350C
m1 +m2 = 85kg
Cn = 4200J kg
Tính m1; m2 = ?

Bài làm:
Gọi m1 là khối lượng của nước ở 150C
m2 là khối lượng của nước ở 1000C
ta có: m1 + m2 = 85 (1)
nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ 100C đến 350 C.
Q1 = m1Cn(t2-t1)= 20m1Cn
Nhiệt lượng nứơc toả ra để hạ nhiệt độ từ 1000 C còn 350C.
Q2 = m2Cn (t'1-t2) = 65m2Cn
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q1 = Q2  20m1Cn = 65m2Cn
Hay 20m1 = 65m2 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

(0, 5đ)
(0, 25đ)
(0, 25đ)
(0, 5đ)

{m1+m2=86 ¿ ¿¿¿

Giải hệ phương trình ta được:
m2 = 20(kg)
m1 = 65 (kg)
Vậy cần có 20 kg nước ở 1000 C và 65 kg nước ở 150C
Bài 4:

(0, 25đ)
(0, 25đ)

(2đ)

Cho biết:
R2 = 20
UMN= 60V
K1 ngắt, K2 đóng; IA= 2A
K1 đóng, K2 ngắt; IA= 3A
Tính I1; I2 ; I3=?
IA = ? (K1; K2 đóng)

Bài làm:

Khi K1 ngắt, K2 đóng thì mạch chỉ có điện trở R3
M

R3

A

N

(0, 25đ)
22
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
Dòng điện qua R3:
I3 = IA = 2(A)
Khi K1 đóng, K2 ngắt mạch chỉ có điện trở R1
A
M

R1

(0, 25đ)

N

(0, 25đ)

Dòng điện qua điện trở R1
I1 = IA= 3(A)
(0, 25đ)
Khi K1 và K2 cùng đóng thì 3 điện trở R1 ; R2 ; R3 mắc song song với nhau:
R1
A
M
R2
N
(0, 25đ)
R3
Cường độ dòng điện qua điện trở R2
U MN 60
= =3( A )
I2 = R 2 20
Dòng điện qua R1 và R3 là không đổi nên I1 = 3(A); I3 = 2(A)
Dòng điện qua mạch chính là số chỉ của ampe kế A:
I = I1+ I2 + I3 = 3 + 2 + 3 = 8 (A)
Bài 5:
Cho biết

(0, 25đ)

(0, 25đ)

(0, 25Đ)
(2điểm)

d=OA
d'=OA'
f = OF

1 1 1
d'
= − : A ' B'= . AB
d
a. Chứng minh: f d d '
b. Cho f= 20cm; d=10cm; tính d'= ?
Xét 2  đồng dạng: AOB

A ' B' OA '
=
Có AB OA

Xét 2 đồng dạng: I0F
¿

¿

¿

(1)

/

¿

AB A F
= ¿ (2 )
0
I
0F
Có:

 A'OB'

Bài làm:

(0, 25đ)

B A E
/

¿

¿

¿

¿

/

/

(0, 25đ)

¿

0A A E
= ¿
0
A
0F
Từ (1) và (2) suy ra:
Mà: A/F/ = d/ + f

⇒

(0, 25đ)

d d +f
=
d
f
23
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn

⇒ d'f = dd' + df (3)

(0, 25đ)

1 1 1
= + '
d
f d
⇒
Chia 2 về cho dd'f. từ (3)
⇒

1 1 1
= −
f d d'

(đpcm)

(0, 25đ)

OA '
. AB
Từ (1) ⇒ A'B' = OA

(0, 25đ)

1 1 1
= −
b. Aựp dụng công thức: f d d '
df
Suy ra: d' = f −d
Hay d' =

(0, 25đ)

10−20
=20( cm)
20−10

(0,25ñ)

24
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
ĐỀ SỐ 5
Së GD & §T Hµ Néi
Trêng THPT tïng thiÖn

Céng hoµ x· héi chñ nghÜa ViÖt Nam
§éc lËp – Tù do – H¹nh phóc
**********

§Ò THI HäC SINH GiáI KhèI 10
M«n: VËt lý
( Thêi gian 60 phót)

C©u 1: (6 ®iÓm) Mét vËt ®ang chuyÓn ®éng trªn ®êng ngang víi vËn tèc 20m/s th× trît lªn mét c¸i dèc dµi 100m, cao 10m. T×m gia tèc cña vËt khi lªn dèc. VËt cã lªn tíi ®îc
®Ønh dèc kh«ng? NÕu cã, h·y t×m vËn tèc cña vËt t¹i ®Ønh dèc vµ thêi gian lªn dèc? Cho biÕt
hÖ sè ma s¸t gi÷a vËt vµ mÆt dèc lµ  = 0,1. LÊy g = 10m/s2.
C©u 2: (6 ®iÓm) Mét qu¶ cÇu nhá cã khèi lîng m = 500g, treo ë mét ®Çu mét sîi d©y
0
dµi l = 1m, ®Çu trªn cña d©y cè ®Þnh. KÐo qu¶ cÇu ®Ó d©y treo lÖch gãc  0 30 so víi ph¬ng
th¼ng ®øng råi th¶ nhÑ.

a. TÝnh vËn tèc cña qu¶ cÇu khi d©y treo hîp víi ph¬ng th¼ng ®øng gãc  . VËn tèc
cña qu¶ cÇu cùc ®¹i ë vÞ trÝ nµo? TÝnh gi¸ trÞ vËn tèc ®ã?
b. TÝnh lùc c¨ng cña d©y treo theo gãc  ?
LÊy g = 10m/s2. Bá qua søc c¶n cña kh«ng khÝ.
C©u 3: (4 ®iÓm) Mét b¶n máng kim
lo¹i ®ång chÊt h×nh ch÷ T nh trªn h×nh. Cho
biÕt
AB = CD = 60 cm; EF = HG = 20 cm;
AD = BC = 20 cm; EH = FG = 100 cm.
H·y x¸c ®Þnh träng t©m cña b¶n?

A
D
E

F

H

G

B
C

C©u 4: (4 ®iÓm) Mét tªn löa cã khèi lîng 16 tÊn ®îc phãng th¼ng ®øng nhê lîng khÝ
phôt ra phÝa sau víi vËn tèc 800m/s trong mét thêi gian t¬ng ®èi dµi. TÝnh khèi lîng khÝ mµ
tªn löa cÇn phôt ra phÝa sau mçi gi©y trong nh÷ng gi©y ®Çu tiªn ®Ó cho tªn löa ®ã bay lªn rÊt
chËm.
LÊy g = 10m/s2. Bá qua søc c¶n cña kh«ng khÝ.
DuyÖt cña tæ trëng tæ VËt lý – KTCN
Së GD & §T Hµ Néi
Trêng THPT tïng thiÖn

Céng hoµ x· héi chñ nghÜa ViÖt Nam
§éc lËp – Tù do – H¹nh phóc
**********

®¸p ¸n §Ò THI HäC SINH GiáI KhèI 10
M«n: VËt lý

C©u 1: (6 ®iÓm)

25
DeThi.edu.vn

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Lý 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn
0,5 ®

y
x
h

l

α
H×nh vÏ
- C¸c lùc t¸c dông lªn vËt khi lªn dèc lµ: Träng lùc P , ph¶n lùc vu«ng gãc
N vµ lùc ma s¸t Fms .

- ¸p dông ®Þnh luËt II Niu-t¬n, ta cã:

0,25 ®
0,5 ®

P + N + Fms = m a . (1)

- ChiÕu ph¬ng tr×nh (1) lªn trôc Ox (däc theo mÆt dèc híng lªn) vµ trôc Oy
(vu«ng gãc víi mÆt dèc híng lªn):
- P cos  + N = 0 (2)
- P sin  - Fms = ma (3)
h 10
Trong ®ã: sin  = l = 100 = 0,1

0,25 ®

2
cos  = 1  cos  0,995
Tõ (2) vµ (3) suy ra:
Fms=  N=  mg cos 

vµ

a

0,25 ®
0,5 ®

 P sin   mg cos 
 g (sin    cos  )
m

a = -1,995m/s2.
Gäi s lµ chiÒu dµi tèi ®a vËt cã thÓ ®i lªn trªn mÆt dèc (cho ®Õn lóc vËn tèc
b»ng v = 0) ta cã:
s

v 2  v 02
( 4)
2a
, víi v = 0 m/s, v0= 20 m/s

Suy ra s = 100,25m > l = 100m. Nh vËy, vËt lªn tíi ®îc ®Ønh dèc.

2
1

2
0

Khi lªn ®Õn ®Ønh dèc, vËn tèc v1 cña vË...