Đề Thi Vật Lý 10 Học Kì 1 Trường THPT Nguyễn Chí Thanh TP HCM Có Đáp Án Và Lời Giải Chi Tiết

Đề thi Vật Lý 10 học kì 1 Trường THPT Nguyễn Chí Thanh TP HCM có đáp án và lời giải chi tiết. Các bạn xem ở dưới.

SỞ GD&ĐT TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG THPT NGUYỄN CHÍ THANH

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ I MÔN: Vật Lí – Lớp 10 Thời gian làm bài: 45 phút; không kể thời gian phát đề

Câu 1 (TH): Khi đưa vật lên cao thì trọng lượng của vật ấy thay đổi thế nào? Tại sao?

Câu 2 (VD): a) Viết công thức của lực hướng tâm.

b) Cột dây vào một đùm chìa khóa rồi quay cho nó chuyển động tròn đều quanh ngón tay trỏ, lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm giữ vật. Tính độ lớn lực hướng tâm đó biết chùm chìa khóa có khối lượng 50g, bá n kính quỹ đạo là 0,5m và tốc độ góc của vật là 10rad/s

Câu 3 (VD): a) Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn. Viết công thức.

b) Tính lực hấp dẫn giữa hai tàu thủy; mỗi tàu có khối lượng 100.000 tấn khi chúng ở cách nhau 0,5 km. Lực đó có làm chúng tiến lại gần nhau không? Tại sao? Cho G=6,67.10^-11 N.m²/kg²

Câu 4 (VD): Cho hệ cơ học như hình vẽ, thanh AB có thể quay được quanh trục O. Cho g= 10m/s² AB = 80cm, AO = 20cm, đầu A người ta treo một vật có khối lượng 15kg. Tính khối lượng cần treo vào đầu B để thanh AB cân bằng trong hai trường hợp:a. Thanh nhẹ có khối lượng không đáng kể

b. Thanh đồng chất tiết diện đều có khối lượng 1,5kg.

Câu 5 (VD): Một xe có khối lượng 1 tấn đang đi với vận tốc 18 km/h thì tăng tốc, sau 10 s thì đạt vận tốc 72 km/h.

Hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là 0,2. Lấy g=10 m/s2.

a) Tính gia tốc của xe.

b) Tính lực tác động của động cơ xe.

c) Khi xe đang chạy trên đường với tốc độ 72 km/h thìtài xế nhả ga về 0 để xe chuyển động chậm dần đều và dừng tại trạm thu phí BOT. Tính khoảng cách từ lúc tài xế nhả ga đến trạm thu phí.

Câu 6 (VD): Một lò xo có chiều dài tự nhiên là l0. Giữ cố định một đầu, khi treo vào đầu kia của lò xo một vật có khối lượng 0,6 kg thì chiều dài của lò xo là 26 cm. Treo vật khác có khối lượng 0,4kg thì lò xo dài 24cm. Cho g =10 m/s². Tính độ cứng của lò xo.

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực hấp dẫn giữa vật và Trái Đất: $P = G.\frac{{m.M}}{{{{(R + h)}^2}}}$

Giải chi tiết:

Bản chất trọng lượng của vật là độ lớn của trọng lực, hay chính là lực hút của Trái Đất lên  vật. Theo định luật vạn vật hấp dẫn của NIU – tơn ta có

Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật, ở đây chính là trọng lực được xác định bởi  $F = G.\frac{{m.M}}{{{r^2}}}$

Bởi vật và Trái Đất có thể coi là các vật hình cầu, nên khoảng cách r giữa hai vật được xác định là khoảng cách giữa tâm của hai vật, nên r là tổng bán kính trái đất và độ cao của vật so với trái đất, nên ta có :

$F = P = G.\frac{{m.M}}{{{{(R + h)}^2}}}$

Các đại lượng G (hằng số hấp dẫn), khối lượng vật m (với 1 vật xác định), khối lượng Trái Đất M, bán kính trái đất R không đổi.  Nên khi  h tăng dần (tức là vật lên cao) thì độ lớn của P càng giảm, tức là trọng lượng của vật giảm.

Câu 2: Đáp án

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính lực hướng tâm :  ${F_{ht}} = m.{a_{ht}} = m.{\omega ^2}.r$

Giải chi tiết:

a) Công thức tính lực hướng tâm :  ${F_{ht}} = m.{a_{ht}} = m.{\omega ^2}.r$

b) Lực đóng vai trò lực hướng tâm trong chuyển động của chìa khóa là lực căng dây T, giúp vật không bị văng ra xa.

Áp dụng công thức tính lực hướng tâm : ${F_{ht}} = m.{a_{ht}} = m.{\omega ^2}.r = 0,{05.10^2}.0,5 = 2,5N$

Câu 3: Đáp án

Phương pháp giải:

Công thức lực hấp dẫn $F = G.\frac{{{m_1}.{m_2}}}{{{r^2}}}$, sau khi tính được lực hấp dẫn, ta có thẻ tính được gia tốc của các vật khi chịu tác dụng của lực này bằng định luật II Niu – Tơn: F = m.a để xét xem chúng có chuyển động lại gần nhau hay không?

Giải chi tiết:

a) Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kỳ tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Công thức lực hấp dẫn $F = G.\frac{{{m_1}.{m_2}}}{{{r^2}}}$.

b)Lực hấp dẫn giữa hai tàu là:

$F = G.\frac{{{m_1}.{m_2}}}{{{r^2}}} \Leftrightarrow F = 6,{67.10^{ – 11}}.\frac{{100000000.100000000}}{{{{500}^2}}} = 2,668N$

Lực hút này quá nhỏ, nên hai tàu không tiến hại gần nhau được

Ta có thể thử tính gia tốc của hai tàu khi chịu tác dụng của lực này

$a = \frac{F}{m} = \frac{{2,668}}{{100000000}} = 2,{668.10^{ – 8}}m/{s^2}$

Câu 4: Đáp án

Phương pháp giải:

Áp dụng quy tắc momen lực: Để thanh cân bằng thì tổng các momen do các lực làm nó quay theo chiều này phải bằng tổng các momen do các lực làm nó quay theo chiều ngược lại. Momen có công thức M = F.d với d là khoảng cách từ giá của lực đến trục quay

Giải chi tiết:

a) Thanh không có trọng lượng nên nó chỉ chịu tác dụng của hai lực P_A và P_B

P_A làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ, P_B làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ. Trục quay tại O.

Áp dụng điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định

$\begin{array}{*{20}{l}}{{M_A} = {M_B} \Leftrightarrow {P_A}.OA = {P_B}.OB}\\{ \Leftrightarrow {P_B} = \frac{{{P_A}.OA}}{{OB}} = \frac{{{m_A}.g.OA}}{{AB – OA}} = \frac{{15.10.20}}{{80 – 20}} = 50N}\\{ \Rightarrow {m_B} = \frac{{{P_B}}}{g} = \frac{{50}}{{10}} = 5kg}\end{array}$

Vậy cần treo vào B một vật có khối lượng 5 kg

b) Vì thanh có khối lượng 1,5 kg và đồng chất, tiết diện đều nên có trọng lực tác dụng lên thanh P_T tại vị trí trọng tâm G của thanh, nằm ở trung điểm của thanh.

P_A làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ, P_T, P_B làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ. Trục quay tại O.

Áp dụng điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định

$\begin{array}{*{20}{l}}{{M_A} = {M_T} + {M_B} \Leftrightarrow {P_A}.OA = {P_T}.OG + {P_B}.OB}\\{ \Leftrightarrow {P_B} = \frac{{{P_A}.OA – {P_T}.OG}}{{OB}} = \frac{{{m_A}.g.OA – {m_T}.g.\frac{{AB}}{2}}}{{AB – OA}} = \frac{{15.10.20 – 1,5.10.\frac{{80}}{2}}}{{80 – 20}} = 40N}\\{ \Rightarrow {m_B} = \frac{{{P_B}}}{g} = \frac{{40}}{{10}} = 4kg}\end{array}$

Vậy lúc này cần treo vào B vật có khối lượng 4 kg.

Câu 5: Đáp án

Phương pháp giải:

a) Áp dụng công thức gia tốc  $a = \frac{{{v_2} – {v_1}}}{{\Delta t}}$

b) Vẽ hình biểu diễn các lực tác dụng lên xe trên hệ trục tọa độ Oxy: lực của động cơ, lực ma sát, trọng lực, phản lực N. Dùng định luật II Niu – Tơn:   $\sum {\vec F} = m.\vec a$ .Sau đó chiếu phương trình định luật II lên các trục tọa độ. Và tìm F.

c) Dùng phương trình độc lập với thời gian :  ${v^2} – v_0^2 = 2as$

Giải chi tiết:

Đổi 18km/h  = 5 m/s; 72 km/s = 20m/s.

a. Gia tốc của xe là : $a = \frac{{{v_2} – {v_1}}}{{\Delta t}} = \frac{{20 – 5}}{{10}} = 1,5m/{s^2}$

b. Ta có  hình vẽ:Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất, các lực tác dụng lên vật như trên hình vẽ

Vật chuyển động thẳng với gia tốc = 1,5 m/s², theo định luật I và II Niu – tơn ta có

$\vec F + \vec P + \vec N + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m.\vec a$

Chiếu lên hai trục Ox, Oy ta được

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{Ox:F – {F_{ms}} = m.a}\\{Oy:P – N = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{Ox;F = {F_{ms}} + ma = \mu .N + ma = 0,2.10000 + 1,5.1000 = 2500N}\\{Oy:P = N = m.g = 1000.10 = 10000N}\end{array}} \right.$

Vậy lực của động cơ là 2500N

c) Khi dừng nhấn ga, không còn lực của động cơ tác dụng nữa nên

$\vec P + \vec N + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m.\vec a’$

Chiếu lên hai trục Ox, Oy ta được

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{Ox: – {F_{ms}} = m.a’}\\{Oy:P – N = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{Ox; – {F_{ms}} = – \mu .N = ma’ \Leftrightarrow – 0,2.10000 = 1000.a’ \Rightarrow a’ = – 2m/{s^2}}\\{Oy:P = N = m.g = 1000.10 = 10000N}\end{array}} \right.$

Vậy xe chuyển động chậm dần đều với gia tốc a = -2 m/s².

Quãng đường xe đi được đến khi dừng lại là s, được xác định bởi

${v^2} – v_0^2 = 2a’s$$ \Leftrightarrow s = \frac{{{v^2} – v_0^2}}{{2a’}} = \frac{{0 – {{20}^2}}}{{2.( – 2)}} = 100m$

Vậy vật đi được 100m trước khi dừng hẳn

Câu 6: Đáp án

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức định luật Húc: F = k.∆l cho hai lần treo hai vật khác nhau. Mỗi lần treo, lực đàn hồi cân  bằng với trọng lực tác dụng vào vật

Giải chi tiết:

Khi treo vật cân bằng trên lò xo, vật chịu tác dụng của hai lực cân bằng: lực đàn hồi và trọng lực, nên F = P

Từ hai lần treo ta có hệ:

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{k.({l_1} – {l_0}) = {P_1}}\\{k.({l_2} – {l_0}) = {P_2}}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{k.(0,26 – {l_0}) = 0,6.10}\\{k.(0,24 – {l_0}) = 0,4.10}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{l_0} = 20cm}\\{k = 100N/m}\end{array}} \right.$