onthicaptoc.com
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH QUẢNG NAM
KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT ĐỢT 2
NĂM HỌC 2022-2023
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi gồm có 02 trang)
Môn thi: VẬT LÝ 10 (CHUYÊN)
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 15/3/2023
Câu 1. (5,0 điểm)
1.1. Một vật đang chuyển động thẳng đều trên đường nằm ngang với tốc độ 10 m/s thì trượt lên dốc dài l = 20 m, cao h = 2 m. Cho biết hệ số ma sát giữa vật và mặt dốc là = 0,1. Lấy g = 10 m/s2.
a. Tính gia tốc của vật khi lên dốc.
b. Vật có lên tới được đỉnh dốc không? Vì sao? Nếu có, hãy tính độ lớn vận tốc của vật tại đỉnh dốc và thời gian vật chuyển động từ chân dốc tới đỉnh dốc.
1.2. Một xuồng máy khối lượng m = 80 kg đang chuyển động trên mặt nước thì tắt máy, tiếp tục chuyển động thẳng chịu tác dụng lực cản của nước , với là vận tốc xuồng, α là hệ số dương. Biết vận tốc xuồng khi tắt máy là và quãng đường mà xuồng đi được khi vận tốc giảm từ đến là 40 m. Tính hệ số α và thời gian xuồng đi quãng đường trên.
Câu 2. (4,0 điểm)
Một thanh nhẹ AB có đầu A tựa vào tường nhẵn thẳng đứng (bỏ qua ma sát), đầu B được treo vào tường bằng dây BC. Trên thanh AB treo một vật có khối lượng m = 5 kg tại E với EB = AB (Hình 1). Khi hệ cân bằng, dây BC hợp với thanh AB một góc α = 300. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2.
m 1
a. Tính góc β (tạo bởi tường với dây BC) và lực căng của dây BC.
Hình 1
b. Giả sử giữa thanh AB và tường có ma sát, hệ số ma sát là µ. Hãy tìm điều kiện của µ để thanh AB cân bằng ở vị trí tương ứng với góc α = 300 và góc β = 500.
Câu 3. (4,0 điểm)
Một ống dòng nằm ngang, người ta cắm hai ống hình trụ hở hai đầu sao cho miệng ống song song với dòng chảy tại hai vị trí có tiết diện ống bằng SA và SB với SASB. Khi nước chảy từ A sang B, cột nước trong các ống thẳng đứng có độ cao lần lượt là hA và hB (hình 2).
Hình 2
a. Lập biểu thức tính vận tốc của nước ở đoạn có tiết diện SB theo hA, hB, SA, SB, g. b. Tính giá trị vận tốc của nước ở đoạn có tiết diện SB biết: g = 10 m/s2 hA = 5 cm, hB = 3 cm, SA = 25 cm2, SB = 10 cm2.
c. Tính lưu lượng nước trong ống dòng (lấy số liệu ở câu b).
h
O
Câu 4. (5 điểm)
m
A
Thanh mỏng thẳng OA đồng chất, tiết diện đều có chiều dài L và khối lượng M có thể quay không ma sát quanh một trục cố định nằm ngang đi qua đầu O. Ban đầu thanh có phương thẳng đứng. Hình 3
Một vật nhỏ có khối lượng m trượt không vận tốc đầu trên một mặt cong từ vị trí có độ cao h so với mặt phẳng ngang (hình 3) đến va chạm vào đầu A của thanh và dính vào thanh. Biết sau va chạm vật m luôn dính vào thanh trong quá trình chuyển động. Bỏ qua ma sát trên mặt cong và mặt phẳng ngang. Hãy xác định:
a. tốc độ góc của hệ thanh và vật m ngay sau va chạm.
b. góc lệch cực đại của thanh OA so với phương thẳng đứng sau va chạm.
c. phản lực do thanh tác dụng lên vật m khi thanh đạt góc lệch cực đại so với phương thẳng đứng.
Câu 5. (2 điểm)
Cho bộ dụng cụ gồm : khối lập phương (xem như chất điểm), mặt phẳng nghiêng MN nối tiếp với mặt phẳng ngang NP đủ dài và thước chia độ.
Trình bày phương án xác định hệ số ma sát trượt giữa khối lập phương và mặt phẳng nghiêng. Biết tính chất bề mặt trên mặt phẳng nghiêng và mặt phẳng ngang là giống nhau.
--------------- HẾT ---------------
Thí sinh không được sử dụng tài liệu; Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh: ............................................................ Số báo danh: .....................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH QUẢNG NAM
KỲ THI HỌC SINH CẤP TỈNH THPT ĐỢT 2
NĂM HỌC 2022-2023
HDC CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN VẬT LÝ 10
(Bản hướng dẫn này gồm 06 trang)
CÂU 1
HƯỚNG DẪN CHẤM
Điểm
Câu 1.1
(3,0 đ)
- Biểu diễn đúng các lực tác dụng lên vật khi lên dốc là: trọng lực , phản lực vuông góc và lực ma sát .
- Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta có:
+ + = m. (1)………………………………………………………….
- Chiếu phương trình (1) lên trục Ox (dọc theo mặt dốc hướng lên) và trục Oy (vuông góc với mặt dốc hướng lên):
- P cos + N = 0 (2)…………………………………………………….
- P sin - Fms = ma (3)
Trong đó: sin === 0,1
cos =0,995
Từ (2) và (3) suy ra: Fms=N=mg cos
và
a = -1,995m/s2.
Gọi s là chiều dài tối đa vật có thể đi lên trên mặt dốc (cho đến lúc vận tốc bằng v = 0) ta có:
, với v = 0 m/s, v0= 10 m/s
Suy ra s = 25,06m
Ta thấy s > l. Như vậy, vật lên tới được đỉnh dốc.
-Khi lên đến đỉnh dốc, vận tốc v1 của vật tính theo công thức , với s = l = 20 m.
Thời gian lên dốc:
x
h
l
y
α

1
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 1.2
(2đ)
+ Chọn chiều dương trùng với hướng vận tốc lúc tắt máy:
Ta có: (1)
Hay (2)
Tích phân 2 vế (2)
ó
Thay số được
-Tính thời gian: từ (1) suy ra


0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 2
4 đ
Điều kiện cân bằng của thanh
0,25
Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ
Chiếu (*) lên trục Ox, Oy:

Ta có :
Từ (3) và (4) suy ra :
Từ (2):
b/ Điều kiện hệ số ma sát.
-Điều kiện cân bằng của thanh AB:

Từ (6) suy ra
Áp dụng quy tắc Momen lực đối với trục quay qua A:

Điều kiện để thanh AB không trượt

Từ (7) suy ra
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0, 5
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 3
(4 đ)
a. Ta có:
Theo định luật Bec-nu-li: (1)
Mà: và :
Thế vào phương trình (1) ta được:


b. Thay số tính được VB= 0,69 m/s
c. Do vậy thể tích chảy qua ống A trong một đơn vị thời gian:

0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
Câu 4
5 đ
a) Gọi v là vận tốc vật m ngay trước khi va chạm với thanh, ω là tốc độ góc của hệ ngay sau va chạm.
Chọn gốc thế năng tại mặt ngang.
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho cho vật m:
W= Ws => mgh = mv2/2 v =
Áp dụng định luật bảo toàn mômen động lượng với trục quay qua O:
mvL = I.
mà I =
mvL = (
Giải tìm được ω = (1)
b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hệ sau khi va chạm và khi thanh lêch cực đại:
(ω2 + Mg = (2)
Từ (1); (2) tính được
c) Gọi Qx; Qy là thành phần của lực do thanh tác dụng lên m theo phương x và y
+ Phương trình động lực học cho chuyển động quay quanh O tại thời điểm thanh đạt góc lệch cực đại:

Từ đó tính được thành phần gia tốc theo phương x của m:
Theo định luât II Niuton, hợp lực tác dụng lên m theo phương x:
Fx = mgsinθ + Qx = max
Từ đó tính được Qx =
+ Khi thanh lệch cực đại ω = 0, nên vật m có gia tốc theo phương y:
ay = an = 0
Hợp lực tác dụng lên m theo phương y: Fy = -mgcosθ + Qy = 0
Qy = mgcosθ
+ Lực do thanh tác dụng lên m khi thanh đạt góc lệch cực đại:
Thế cosθ từ câu a, tính được
Q =
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0, 5
0, 5
0, 5
0, 5
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 5: (2 đ)
P
N
H
M
Thả không vận tốc đầu khối lập phương từ đỉnh M của mặt phẳng nghiêng. Vật trượt đến K thì dừng lại.
Áp dụng ĐLBT:
WM = │AFmsMN│ + │AFmsNK│
=> mg.MH = μmgcosα.NM+ μmg.NK
=> MH = μ(MNcosα + NK)

=>MH = μ(MN. + NK)
=>μ =
Dùng thước đo độ dài các đoạn MH và KH, ta tính được μ.
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,5
* Lưu ý: -Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án nhưng đúng thì vẫn cho đủ số điểm từng phần như hướng dẫn quy định.
-Nếu thí sinh thiếu hoặc sai đơn vị 2 lần thì trừ 0,25 cho toàn bài.
onthicaptoc.com

onthicaptoc.com De thi HSGVat li 10 Chuyen Quang Nam 22 23