CHO ĐỘI TUYỂN HSG

ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI HSG LỚP 10 MÔN VẬT LÝ TỈNH VĨNH PHÚC
NĂM HỌC 2010 – 2011
Câu 1 (3 điểm):
a) Quãng đường vật đi được sau 4s và sau 5s đầu tiên là:

(1đ)
( Quãng đường bi đi được trong giây thứ năm là:
l5 = S5 - S4 = 4,5a = 36cm ( a = 8cm/s2 (0,5đ)
b) Gọi thời gian để vật đi hết 9m đầu và 10m đầu là t9, t10 ta có:

(1đ)
Thời gian để vật đi hết 1m cuối là:
(0,5đ)


Câu 2 (1,5 điểm):
- Xét chuyển động của vật trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất.
+) Các lực tác dụng lên vật như hình vẽ.
+) Gọi
: gia tốc của vật đối với nêm

: gia tốc của nêm đối với đất
- Phương trình ĐLH viết cho vật:


- Phương trình ĐLH viết cho nêm:
(0,25đ)
+) Giải hệ:
Từ (1) và (3) có:
Từ (2) và (3) có: (0,25đ)
- Sử dụng định lý hàm số sin trong tam giác gia tốc ta có: (0,25đ)
- Từ (4)
thay vào (6) (0,25đ)
- Tìm được : (0,25đ)
- Từ (4), (5) và (6) tìm được:
(0,25đ)

Câu 3 (2 điểm):
a) Lực F có giá trị lớn nhất khi vật có xu hướng đi lên. Khi đó các lực tác dụng lên vật như hình vẽ. Do vật cân bằng nên
(0,25đ)
Chiếu lên phương mặt phẳng nghiêng và phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng ta được:

(0,5đ)
Thay số ta được:
(0,25đ)
b) Lực F có giá trị nhỏ nhất khi vật có xu hướng đi xuống. Khi đó lực ma sát đổi chiều so với hình vẽ. Do vật cân bằng nên
(0,25đ)
Chiếu lên phương mặt phẳng nghiêng và phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng ta được:

(0,5đ)
Thay số ta được:
(0,25đ)

Câu 4 (2 điểm):
a) Khi dây treo nghiêng góc α=300 so với phương thẳng đứng, vật M chịu tác dụng của các lựcnhư hình vẽ. Do gia tốc có phương ngang nên:
(1) (0,25đ)
Mặt khác, xét theo phương hướng tâm MO ta có:

(Với v là vận tốc của vật tại M) (0,25đ)
Từ (1) và (2) suy ra:
(3) (0,25đ)
Áp dụng ĐLBT cơ năng cho hệ khi vật ở vị trí M và khi vật ở vị trí cân bằng ta được: v02=v2+2gl(1 – cos300) =
(0,25đ)
( v0 ≈ 2,36m/s (0,25đ)
b) Áp dụng ĐLBT cơ năng cho hệ khi vật ở vị trí (=40o và khi vật ở vị trí cân bằng ta được:

(0,25đ)
Xét theo phương sợi dây ta có:
(0,5đ)
Câu 5 (1,5 điểm):
- Xét va chạm đàn hồi giữa m và M, ta có:

Thay số vào, giải hệ (1) và (2) ta được: v0’ = - 4m/s, v =
= 2m/s (0,25đ)
- Sau va chạm vật m chuyển động ngược lại với lúc trước va chạm, còn vật M có vận tốc đầu là v và chuyển động lên tới độ cao cực đại h (so với VTCB), khi đó lò xo bị lệch một góc ( so với phương thẳng đứng. Trước lúc va chạm lò xo bị giãn một đoạn x0 = và khi vật ở độ cao h, lò xo bị giãn một đoạn x.
- áp dụng định luật II Niutơn cho M, ta được:
kx - Mgcos( = 0 với cos( =
(0,25đ)
suy ra: kx(l0 + x) = (l0 + x0 - h).Mg (3) (0,25đ)
- áp dụng định luật bảo toàn cơ năng(mốc thế năng tại VTCB) cho vật M, ta có:

(4) (0,