Đề thi HSG cấp trường môn Vật lí 10 - Năm học 2017- 2018 (Có đáp án)

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT ANH SƠN 1
Đề chính thức
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 10
NĂM HỌC 2017 – 2018
Môn thi: VẬT LÍ LỚP 10 THPT 
Thời gian làm bài: 120 phút
Bài 1(5,5 điểm): Lúc 7 giờ 30 phút sáng một ôtô chạy qua địa điểm A trên một con đường thẳng với vận tốc 36km/h, chuyển động chậm dần đều với gia tốc có độ lớn 20cm/s2. Cùng lúc đó tại B trên cùng con đường đó cách A đoạn 560m một ôtô khác bắt đầu khởi hành đi ngược chiều xe thứ nhất, chuyển động nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn 0,4m/s2. Chọn trục tọa độ 0x có phương AB, gốc tại A, chiều dương từ A đến B. Gốc thời gian lúc 7 giờ 30 phút.
Viết phương trình chuyển động và phương trình vận tốc của hai xe.
Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ? Địa điểm gặp nhau cách A bao nhiêu?
Bài 2(5,5 điểm):: Một vật có khối lượng m = 2 kg, chuyển động thẳng dưới tác dụng của lực biến thiên theo thời gian như Hình 1a . Hệ số ma sát nghỉ giữa vật và bề mặt tiếp xúc được xem bằng hệ số ma sát trượt giữa chúng là , góc là góc nhọn...0,5
0,5
b) Khi hai xe gặp nhau thì xA = xB , tìm được t = 40s. Vậy hai xe gặp nhau lúc 7 giờ 30 phút 40 giây
Vị trí gặp nhau cách A : xA = 240 m
1,5
1
Bài 2 (5 điểm):
Bài 
Nội dung bài giải
Điểm
2 (5đ)
a) Phương trình động lực học của vật m: 
: .(1); với = 300
 + Trong giai đoạn từ 0 đến 2 giây đầu ( ứng với đoạn OA trên đồ thị): 
Vật chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a1 = 
 thay vào (1) ta được: FK 9,84 (N)
 + Trong giai đoạn từ 2 đến 6 giây đầu ( ứng với đoạn AB trên đồ thị): 
Vật chuyển động thẳng đều nên gia tốc a2 = 0;
 thay vào (1) ta được: FK 5,91 (N)
 + Trong giai đoạn từ 6 đến 10 giây đầu ( ứng với đoạn BC trên đồ thị): 
Vật chuyển động chậm dần đều với gia tốc 
a3 = thay vào (1) ta được: FK 4,92 (N)
0,5
0,5
1
0,75
0,75
0,5
Từ phương trình động lực học của vật m ta thấy để m có thể chuyển động trên bề mặt tiếp xúc thì: (1), vì là góc nhọn. 
Theo bất đẳng thức Bunhiacốpki ta có: (2)
Từ (1) và (2) ta được: 
0,5
0,5
0,5
Câu 3 (5 điểm):
1 (1,5đ)
a. Cơ năng của vật m1 là 
2
b. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật, tìm tốc độ của vật ở vị trí góc lệch , ta được: 	
O
A
B
C
D
K
- Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật m2 tại vị trí , chiếu lên phương bán kính, chiều hướng vào tâm, ta được : 
0,5
0,5
2 (2 đ)
- Vận tốc của vật m1 ngay trước va chạm là 
- Gọi tương ứng là vận tốc của mỗi vật ngay sau va chạm.
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, cơ năng cho hệ hai vật m1, m2 ngay trước và ngay sau va chạm (chiều dương có phương nằm ngang, hướng từ trái sang phải)
0,5
- Xét vật m1: 
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại vị trí A và vị trí K, ta được :
0,5
- Xét vật m2:
Áp dụng định luật II Niu - tơn cho vật theo phương ngang, chiều dương hướng sang phải.
Khi vật dừng lại tại C. Suy ra: 
0,5
Theo đề 
 (1)
Đặt 
 Vậy 
0,5
Bài 4 (4 điểm):
Câu 
Nội dung bài giải
Điểm
4 (4đ)
TT(1) sang TT(2) do p1 = p2 nên đây là quá trình đẳng áp
TT(2) sang TT(3) do V2 = V3 nên quá trình đẳng t