S GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỞ Ụ Ạ
HÀ TĨNH
KỲ THI CH N H C SINH GI I T NH C P THPTỌ Ọ Ỏ Ỉ Ấ
NĂM H C 2012 - 2013Ọ
Môn thi: V T LÝ – l p 10Ậ ớ
Th i gian làm bài 180 phútờ
(Đ thi có ề01 trang, g m ồ05 câu)
Câu 1: Trên cùng m t đ ng th ng đ ng, ng i ta ném đ ng th i hai v t theo ph ng ngang. V t Aộ ườ ẳ ứ ườ ồ ờ ậ ươ ậ
đ cao ở ộ h1 và v t B đ cao ậ ở ộ h2 (so v i sàn n m ngang) v i các v n t c ban đ u t ng ng là ớ ằ ớ ậ ố ầ ươ ứ v01 và
v02. B qua m i l c c n. L y g = 10 m/sỏ ọ ự ả ấ 2.
a. Cho h1 = 80 m và v01 = 10 m/s. Vi t ph ng trình qu đ o c a v t A. Tìmế ươ ỹ ạ ủ ậ
kho ng cách t v trí ném v t A đ n đi m mà v t A ch m sàn l n đ uả ừ ị ậ ế ể ậ ạ ầ ầ
tiên.
b. V t B va ch m đàn h i v i sàn, n y lên và r i xu ng sàn l n th haiậ ạ ồ ớ ẩ ơ ố ầ ứ
cùng m t v trí và cùng th i đi m v i v t A ch m sàn l n đ u tiên. Tìmộ ị ờ ể ớ ậ ạ ầ ầ
t s ỷ ố
01
02
v
v
và
1
2
h
h
.
Câu 2: Con l c đ n g m s i dây có chi u dài ắ ơ ồ ợ ề l = 1 m, kh i l ng ố ượ m = 500 g,
đ c treo vào m t đi m c đ nh. Kéo con l c kh i v trí cân b ng sao cho dâyượ ộ ể ố ị ắ ỏ ị ằ
treo h p ph ng th ng đ ng góc ợ ươ ẳ ứ
α
0 = 600 r i th nh . Khi v t chuy n đ ng đ nồ ả ẹ ậ ể ộ ế
v trí dây treo h p ph ng th ng đ ng góc ị ợ ươ ẳ ứ
α
= 300 thì va ch m đàn h i v i m tạ ồ ớ ặ
ph ng c đ nh th ng đ ng. B qua m i ma sát, dây không giãn. L y ẳ ố ị ẳ ứ ỏ ọ ấ g = 10m/s2.
(Hình v 1)ẽ
a. Tìm v n t c c a v t và l c căng s i dây ngay tr c khi v t va ch m v iậ ố ủ ậ ự ợ ướ ậ ạ ớ
m t ph ng.ặ ẳ
b. Tìm đ cao l n nh t mà v t đ t đ c sau l n va ch m th nh t.ộ ớ ấ ậ ạ ượ ầ ạ ứ ấ
Câu 3: M t xilanh đ t n m ngang, hai đ u kín, có th tích ộ ặ ằ ầ ể 2V0 và ch a khí líứ
t ng áp su t ưở ở ấ p0. Khí trong xilanh đ c chia thành hai ph n b ng nhau nh m tượ ầ ằ ờ ộ
pit-tông m ng, cách nhi t có kh i l ng ỏ ệ ố ượ m. Chi u dài c a xilanh là 2ề ủ l. Ban đ uầ
khí trong xilanh có nhi t đ là ệ ộ T0, pit-tông có th chuy n đ ng không ma sát d cể ể ộ ọ
theo xi lanh.
a. Nung nóng ch m m t ph n khí trong xilanh đ nhi t đ tăng thêm ậ ộ ầ ể ệ ộ
∆
T và làm l nh ch m ph nạ ậ ầ
còn l i đ nhi t đ gi m đi ạ ể ệ ộ ả
∆
T. H i pit-tông d ch chuy n m t đo n b ng bao nhiêu khi có cânỏ ị ể ộ ạ ằ
b ng?ằ
b. Đ a h v tr ng thái ban đ u (ư ệ ề ạ ầ có áp su t ấp0, nhi t đ ệ ộ T0). Cho xilanh chuy n đ ngể ộ
nhanh d n đ u theo ph ng ngang d c theo tr c c a xi lanh v i gia t c ầ ề ươ ọ ụ ủ ớ ố a thì th y pit-ấ
tông d ch chuy n m t đo n ị ể ộ ạ x so v i v trí cân b ng ban đ u. Tìm gia t c ớ ị ằ ầ ố a. Coi nhi tệ
đ không đ i khi pit-tông di chuy n và khí phân b đ uộ ổ ể ố ề
Câu 4: Cho h cân b ng nh ệ ằ ư hình v 2ẽ. Thanh AB ti t di n đ u đ ng ch t, kh i l ng ế ệ ề ồ ấ ố ượ m = 2
kg, chi u dài ềl = 40 cm có th quay quanh b n l ể ả ề A. S i dây ợCB vuông góc v i thanh và t oớ ạ
v i t ng th ng đ ng góc ớ ườ ẳ ứ
α
= 300. Đĩa tròn hình tr bán kính ụR = 10 cm, kh i l ng ố ượ M = 8
kg. Tìm đ l n các l c tác d ng vào đĩa và thanh ộ ớ ự ụ AB. B qua m i ma sát. L y ỏ ọ ấ g = 10m/s2.
Câu 5: M t nêm có ti t di n là tam giác ộ ế ệ ABC vuông t i ạA, và hai m t bên là ặAB và AC. Cho
hai v t ậm1 và m2 chuy n đ ng đ ng th i không v n t c đ u t ể ộ ồ ờ ậ ố ầ ừ A
trên hai m t nêm. B qua m i ma sát. L y ặ ỏ ọ ấ g = 10m/s2. (Hình v 3)ẽ
a. Gi nêm c đ nh, th i gian hai v t ữ ố ị ờ ậ m1 và m2 tr t đ n cácượ ế
chân m t nêm ặAB và AC t ng ng là ươ ứ t1 và t2 v i ớt2 = 2t1. Tìm
α
.
b. Đ ểt1 = t2 thì c n ph i cho nêm chuy n đ ng theo ph ngầ ả ể ộ ươ
ngang m t gia t c ộ ố a0 không đ i b ng bao nhiêu?ổ ằ
- Thí sinh không đ c s d ng tài li u.ượ ử ụ ệ
Đ CHÍNH TH CỀ Ứ
α
A
BC
Hình v 3ẽ
m2
m1
H TẾ
Hình v 2ẽ
A
B
C
α
α0
Hình v 1ẽ
α
- Giám th không gi i tích gì thêm.ị ả
H và tên thí sinhọ……………………………………………………SBD………………………….………………………
S GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỞ Ụ Ạ
HÀ TĨNH
KỲ THI CH N H C SINH GI I T NH C P THPTỌ Ọ Ỏ Ỉ Ấ
NĂM H C 2012 - 2013Ọ
Th i gian làm bài 180 phútờ
(Đ thi có 01 trang, g m 05 câu)ề ồ
Câu 1 4 đi mểĐi mể
a
1,5
đi mể
Ch n:ọh t a đ Oxy, g c t a đ , g c th i gianệ ọ ộ ố ọ ộ ố ờ
01 2 2
22
01
x v t
2v 20
y 2
gx x
y
gt
=% = =
�
=
0,5
Th i gian r i ch m đ t:ờ ơ ạ ấ
1
24
h
t s
g
= =
T m xa mà v t đ t ầ ậ ạ L = v01t = 40 m
0,5
Kho ng cáchả
2 2
80 40 40 5 89,4AM m m= + =
0,5
b
2,5
đi mể
Va ch m gi a B và sàn là đàn h i nên thành ph n n mạ ữ ồ ầ ằ
ngang c a v n t c luôn không đ iủ ậ ố ổ 0,5
HM = v01t = v02t →
01
02
v
v
=1 0,5
Xét v t A:ậh1 =
2
2
gt
(1) (t là th i gian k t lúc ném v t A đ n khi hai v tờ ể ừ ậ ế ậ
ch m M)ạ
Xét B: h2 =
(2) (t2 là th i gian chuy n đ ng t B đ n C)ờ ể ộ ừ ế
0,5
HM = 3HC → v01t = 3v02t2 → t = 3t2 (3) 0,5
T (1), (2) và (3) ta đ c ừ ượ
1
2
h
h
=
2
2
2
t
t
= 9 0,5
Câu 2 4 đi mể
a
1,5
đi mể
Ch n m c tính đ cao v trí va ch mọ ố ộ ở ị ạ
Áp d ng đ nh lu t b o toàn c năngụ ị ậ ả ơ
mgh = mv2/2 → v = (2gh)1/2
0,5
V i h =ớ l(cosα - cosα0)
→ v = [2gl(cosα - cosα0)]1/2 = 2,7 m/s
0,5
Áp d ng đ nh lu t II Niu–t n: ụ ị ậ ơ
T - mgcosα = mv2/2 → T = mg(3cosα - 2cosα0) = 7,79 N.
0,5
b
2,5
đi mể
Vì va ch m đàn h i v i m t ph ng c đ nh nên ạ ồ ớ ặ ẳ ố ị ngay sau va ch m v t có v n t cạ ậ ậ ố
đ i x ng v i v n t c tr c va ch m qua m t ph ng th ng đ ngố ứ ớ ậ ố ướ ạ ặ ẳ ẳ ứ 0,5
v’ = v = (2gh)1/2 0,5
Ngay sau va ch m thành ph n v n t c vạ ầ ậ ố ’x = v’sin300 = (2gh)1/2sin300 s kéo v t chuy nẽ ậ ể
đ ng đi lên.ộ1
HDC Đ CHÍNHỀ
01
v
uur
02
v
uur
h
1
h
2
H
C
M
A
B
Áp d ng đ nh lu t b o toàn c năng: mgHụ ị ậ ả ơ max = mv’x2/2 → Hmax = h/4 ≈ 9 cm 0,5
Câu 3 4 đi mể
a
2 đi mể
Ph n xi lanh bi nung nóng:ầ
1 1 1 1
1 0
o o
o
PV PV PV
T T T T
= = + ∆
0,5
Ph n xi lanh b làm l nh:ầ ị ạ
2 2 2 2
2 0
o o
o
PV PV PV
T T T T
= = −∆
0,5
Vì P1 = P2 →
0
1
2 0
T T
V
V T T
+ ∆
=− ∆
(1) 0,5
G i đo n di chuy n c a pit-tông là x, ta có:ọ ạ ể ủ V1 = (l + x)S và V2 = (l - x)S
(2)
T (1) và (2) ta cóừ
( )
( )
0
0
x S
x S
lT T
l T T
++ ∆
=
− − ∆
→ x =
0
l T
T
∆
0,5
b
2 đi mể
P2V2 = P0V → P2 = P0V0 /(l - x)S (1) 0,5
P1V1 = P0V → P2 = P0V0/(l + x)S (2) 0,5
Xét pit-tông: F2 - F1 = ma → (P2 - P1)S = ma (3) 0,5
T (1), (2), và (3)ừ(
0
( )
PV
S l r−
-
0
( )
PV
S l r+
)S = ma → a = 2P0V0x/(l2 – x2)m 0,5
Câu 4
4 đi mể
Đ i v i đĩa:ố ớ Pđ = Mg = 80 N, Pt = mg = 20 N 0,5
N2cos300 = Mg → N2 =
2 160
3 3
Mg
=
N ≈ 92,4 N 0,5
N1 = N2sin300 → N1 =
80
3
N ≈ 46,19 N 0,5
Đ i v i thanh AB:ố ớ AH = Rtan600 = R
3
cm.
Áp d ng quy t c mô men đ i v i tr c quay Aụ ắ ố ớ ụ ở
mg
2
l
cos300 + N3.R
3
=T.l.
0,5
→ T =
0
3.
mg cos30 N R 3
2
l
l
+
≈ 48,7 N
0,5
Ph n l c tr c quay A:ả ự ở ụ
Nx + N3sin300 = Tsin300 → Nx ≈ - 21,9 N
0,5
Ny + Tcos300 = mg + N3cos300→Ny ≈ 57,9 N 0,5
Ph n l c tr c quay:ả ự ở ụ N =
2 2
x y
N N+
= 61,9 N 0,5
Câu 5 4 đi mể
a
2 đi mể
Gia t c c a các v t trên m t ph ng nghiêng:ố ủ ậ ặ ẳ a1 = gsinα, a2 = gcosα0,5
AB = (gsinα)t2/2 và AC = (gcosα)t2/2 0,5
t2 = 2t1 →
4
tan
AC
AB
α
=
(1) 0,5
M t khác tanặα =
AC
AB
(2) → tanα = 2 → α = 63,40.0,5
b
2 đi mể
đ tể1 = t2 thì nêm ph i chuy n đ ng v phía bên trái nhanh nhanh d n đ uả ể ộ ề ầ ề 0,5
Trong h quy chi u g n v i nêm:ệ ế ắ ớ a1n = gsinα - a0cosα
a2n = gcosα + a0sinα
0,5
Vì t1 = t2 → tanα =
AC
AB
=
2
1
n
n
a
a
=
0
0
gcos + a sin
gsin a cos
α α
α α
−
= 2 0,5
Thay s ta đ c aố ượ 0 =
3
4g
= 7,5 m/s2.0,5
N
3
.
α
C
B
A
O
P
t
N1
P
đ
N
2
G
H
F1
F2
P2, V2
P1, V1