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

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

SỞ GD&ĐT TP HCM TRƯỜNG THPT TÂY THẠNH

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 (NB): Phát biểu nội dung và viết biểu thức của định luật II Niu tơn.

Câu 2 (NB): Nêu điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng bởi 3 lực không song song. Viết biểu thức.

Câu 3 (VD): Một máy bay đang bay ngang ở độ cao 313,6m với tốc độ 54km/h thì thả một gói hàng. Lấy g = 9,8m/s². Bỏ qua mọi lực cản.

a. Sau bao lâu thì gói hàng sẽ rơi xuống đất?

b. Vị trí của gói hàng khi chạm đất cách vị trí thả theo phương ngang là bao xa?

Câu 4 (VD): Một lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 21 cm, treo thẳng đứng được giữ cố định ở một đầu.

a)Nếu đầu còn lại chịu một lực kéo dọc theo phương thẳng đứng 4N thì lò xo bị dãn ra 2cm. Tính độ cứng của lò xo?

b)Nếu đầu còn lại chịu một lực nén dọc theo phương thẳng đứng 3N thì chiều dài của lò xo lúc này bằng bao nhiêu?

Câu 5 (VD): Một vệ tinh nhân tạo có khối lượng m chuyển động tròn đều quanh Trái Đất ở độ cao h= 1600 km. Trái Đất có khối lượng là M = 6.10²⁴ kg và bán kính R= 6400km. Cho hằng số hấp dẫn là G=6,67.10-11Nm² /kg² .

a. Hãy tính vận tốc chuyển động của vệ tinh trên quỹ đạo.

b. Tính chu kỳ chuyển động của vệ tinh.

Câu 6 (VDC): Một vật khối lượng m = 5 kg, đang nằm yên thì chuyển động nhanh dần đều trên mặt phẳng ngang nhờ một lực kéo F theo phương ngang có độ lớn không đổi. Sau khi đi được 8 m, vật đạt vận tốc 14,4 km/h. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là µ = 0,2 và lấy g = 10 m/s² .

a. Tính độ lớn của lực kéo F r .

b. Ngay khi vật đạt vận tốc 14,4 km/h, lực kéo F ngừng tác dụng, theo quán tính vật tiếp tục chuyển động lên mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α = 15⁰ so với phương ngang. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,1. Tính độ cao lớn nhất mà vật đạt được trên mặt phẳng nghiêng.

LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Đáp án

Phương pháp giải:

Định luật II Niu – Tơn:

– Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật.

– Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật

Giải chi tiết:

Định luật II Niu – Tơn:

– Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật.

– Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Biểu thức $\vec a = \frac{{\vec F}}{m} \Leftrightarrow \vec F = m.\vec a$

Câu 2: Đáp án

Phương pháp giải:

Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song

– ba lực đó phải có giá đồng phẳng, đồng quy

– hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba.

Giải chi tiết:

Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song

– ba lực đó phải có giá đồng phẳng, đồng quy (Tức là ba lực nằm trong cùng một mặt phẳng và có giá cắt nhau tại cùng 1 điểm)

– hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba.

Biểu thức: $\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} = – \overrightarrow {{F_3}} $

$hay\overrightarrow {:{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = 0$

Câu 3: Đáp án

Phương pháp giải:

Thời gian để vật chạm đất được xác định bởi: $t = \sqrt {\frac{{2h}}{g}} $

Tầm bay xa: $L = v.t = v.\sqrt {\frac{{2h}}{g}} $

Giải chi tiết:

Đổi: $v = 54km/h = 15m/s$

a) Thời gian để vật chạm đất: $t = \sqrt {\frac{{2h}}{g}} = \sqrt {\frac{{2.313,6}}{{9,8}}} = 8s$

b) Vị trí của gói hàng khi chạm đất cách vị trí thả theo phương ngang:

$L = v.t = v.\sqrt {\frac{{2h}}{g}} = 15.8 = 120m$

Câu 4: Đáp án

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật Húc: F = k.|∆l|= k.|l –l₀|

Chú ý: đổi đơn vị của chiều dài ra mét (m)

Giải chi tiết:

a) Áp dụng định luật Húc: $F = k.\Delta l \Leftrightarrow k = \frac{F}{{\Delta l}} = \frac{4}{{0,02}} = 200N/m$

b) Áp dụng định luật Húc

$F = k.\Delta l \Leftrightarrow \Delta l = \frac{F}{k} = \frac{3}{{200}} = 0,015m = 1,5cm$

$ \Rightarrow l = {l_0} – \Delta l = 21 – 1,5 = 19,5cm$

Câu 5: Đáp án

Phương pháp giải:

a) Lực đóng vai trò lực hướng tâm giữ vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái đất chính là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh: ${F_{hd}} = G.\frac{{m.M}}{{{{(R + h)}^2}}}$. còn lực hướng tâm có liên hệ với vận tốc dài (vận tốc chuyển động của vệ tinh)

${F_{ht}} = m.{a_{ht}} = m.\frac{{{v^2}}}{R}$

b) Chu kì chuyển động của vệ tinh là thời gian nó đi hết 1 vòng quanh Trái Đất

$v = r.\omega = r.\frac{{2\pi }}{T} \Rightarrow T = \frac{{2\pi r}}{v}$

Giải chi tiết:

a) Lực đóng vai trò lực hướng tâm giữ vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái đất chính là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh.

${F_{hd}} = G.\frac{{m.M}}{{{{(R + h)}^2}}}$ = ${F_{ht}} = m.{a_{ht}} = m.\frac{{{v^2}}}{R}$

Vậy ta có

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

$ \Leftrightarrow 6,{67.10^{ – 11}}.\frac{{m{{.6.10}^{24}}}}{{{{(6400000 + 1600000)}^2}}} = \frac{{m.{v^2}}}{{6400000 + 1600000}}$

$ \Leftrightarrow v = 7072,84m/s$

b) Áp dụng công thức: $v = r.\omega = r.\frac{{2\pi }}{T} \Rightarrow T = \frac{{2\pi (R + h)}}{v} = \frac{{2.\pi .(6400000 + 1600000)}}{{7072,84}} = 7106,83s$

Chú ý khi giải:

đổi đơn vị km ra m

Câu 6: Đáp án

Phương pháp giải:

a) Dùng phương trình độc lập với thời gian : ${v^2} – v_0^2 = 2as$ để tìm gia tốc a.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.

b) Khi lực F ngừng tác dụng, chỉ còn lực ma sát, trọng lực và phản lực. Vẽ hình vật trên mặt phẳng nghiêng, 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 gia tốc mới. Dùng phương trình độc lập với thời gian : ${v^2} – v_0^2 = 2as$ để tìm quãng đường vật đi được đến khi dừng lại. Sau đó tìm độ cao vật đạt được h = s.sinα

Giải chi tiết:

Đổi 14,4 km/h = 4m/s.

Gia tốc a của vật là ${v^2} – v_0^2 = 2as \Leftrightarrow a = \frac{{{4^2} – 0}}{{2.8}} = 1m/{s^2}$

Ta có hình vẽChọn 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 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

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{Ox:F – {F_{ms}} = m.a}\\{Oy:P – N = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{Ox;F = {F_{ms}} + ma = \mu .N + ma = 0,2.50 + 5.1 = 15N}\\{Oy:P = N = m.g = 5.10 = 50N}\end{array}} \right.$

Vậy lực của động cơ là 15 N

b) Bây giờ vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng

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

Chiếu lên hai trục Ox, Oy ta được

$\left\{ \begin{array}{l}Ox: – {F_{ms}}^\prime – {P_1} = m.a’\\Oy:{P_2} – N = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}Ox; – {{F’}_{m{\rm{s}}}} – P.\sin \alpha = – \mu .N – mg.\sin {15^0} = ma’\\Oy:P.\cos \alpha = N = m.g.\cos {15^0} = 5.10.\cos {15^0} = 48,3N\end{array} \right.$

$ \Leftrightarrow – 0,1.48,3 – 50.\sin {15^0} = 5.a’ \Leftrightarrow a’ = – 3,55m/{s^2}$

Vậy xe chuyển động chậm dần đều với gia tốc a = -3,55 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 – {4^2}}}{{2.( – 3,55)}} = 2,25m$

Vậy vật đi được 2,25 m trước khi dừng hẳn;

Độ cao mà vật đạt được là : $h = s.\sin {15^0} = 2,25.\sin {15^0} = 0,58m$