ĐÁP ÁN THAM KHẢO – LÝ 10 CB – GIỮA HK II (2008 – 2009)
1. (2đ) - Phát biểu quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều. - Áp dụng: Ở 2 đầu thanh nhẹ AB dài 10,5 m, người ta treo hai vật có trọng lượng lần lượt là 300 N và 400 N. Xác định vị trí điểm đặt và độ lớn lực F phải tác dụng vào thanh để thanh cân bằng nằm ngang. Gợi ý làm bài: Quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều: o Hợp lực là một lực có đặc điểm: Điểm đặt: nằm giữa 2 lực thành phần, chia trong khoảng cách theo biểu thức
𝐹1 𝐹2
=
𝑑2
0,5
𝑑1
Phương: song song với 2 lực thành phần Chiều: cùng chiều với 2 lực thành phần Độ lớn: F = F1 + F2
0,25 0,25
Áp dụng: F
F1 F2
o F = F1 + F2 = 700 N o Gọi O là điểm đặt của F. 𝑂𝐴 𝑃2 4 = = 1 𝑂𝐵 𝑃1 3 o Mặt khác: OA + OB = AB = 10,5 m (2) o Từ (1) và (2) OA = 6 m; OB = 4,5 m
ĐS: F = 700 N; cách A một đoạn 6 m
0,25
0,25
0,5
2. (2đ) Một chiếc xe chở cát khối lượng 200 kg đang chạy với vận tốc 36 km/h trên mặt đường ngang thì có một viên đạn khối lượng 500 g đang bay ngang ngược chiều xe với vận tốc 300 m/s đến ghi vào cát. Tìm độ lớn và hướng vận tốc của xe sau khi đạn ghim. Gợi ý làm bài:
0,25
m1 = 200 kg; v1 = 36 km/h = 10 m/s m2 = 500 g = 0,5 kg; v2 = 300 m/s Chọn chiều + là chiều chuyển động của xe. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
𝑝 = 𝑝′ ⇔ 𝑚1 𝑣1 + 𝑚2 𝑣2 = (𝑚1 + 𝑚2 )𝑣 ′ Chiếu xuống chiều dương: m1v1 – m2v2 = (m1 + m2)v’
0,25
0,25 0,5
v' = 9,227 m/s
0,5
ĐS: v = 9,227 m/s theo hướng chuyển động cũ của xe.
0,25
3. (1,5đ) Một thang máy khối lượng 800 kg di chuyển đều lên cao nhờ lực kéo của động cơ. Lấy g = 10 m/s2. Tính công thực hiện bởi động cơ và công của trọng lực khi thang máy lên tới độ cao 10 m. Bỏ qua lực cản. Gợi ý làm bài: F
P
Thang máy đi lên đều: F = P = mg = 8000 N Công của trọng lực: AP = - mgh = - 80000 J (Công cản) Công của lực kéo: AF = F.s.cos0 = 80000 J (Công động)
1 0,5
ĐS: AF = 80000 J; AP = - 80000 J 4. (2đ) Một ôtô có khối lượng 900 kg đang chạy với vận tốc 36 m/s thì thắt máy và bị hãm lại. a. Tính độ biến thiên động năng của ôtô khi nó bị hãm tới 10 m/s. b. Tính độ lớn lực hãm trung bình tác dụng lên ôtô. Biết rằng sau khi bị hãm tới vận tốc 10 m/s, ôtô đã đi được 70 m. Gợi ý làm bài: 36 m/s
10 m/s
70 m 1
1
2
2
a. Δ𝑊đ = 𝑊đ2 − 𝑊đ1 = 𝑚𝑣2 2 − 𝑚𝑣1 2 = −538200 𝐽 b. Ah = ΔW đ - F.s = ΔW đ (Công cản)
1 0,5
0,5
F = - ΔW đ/s ≈ 7688,6 N
ĐS: a/ ΔWđ = - 538200 J; b/ Fh = 7688,6 N
5. (2,5đ) Một vật nhỏ khối lượng m = 200 g trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng có độ cao h = 20 cm. Bỏ qua ma sát. Lấy g = 10 m/s2. a. Tính vận tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng. b. Tại chân mặt phẳng nghiêng đặt một lò xo có độ cứng k = 500 N/m (hình vẽ) ban đầu không biến dạng. Vật trượt xuống làm nén lò xo. Tính độ nén cực đại của lò xo.
Gợi ý làm bài: A
B
a. m = 200 g = 0,2 kg h = 20 cm = 0,2 m Chọn gốc thế năng ở chân dốc. Cơ năng ở đỉnh mặt phẳng nghiêng: W A = mgh = 0,4 J Cơ năng ở chân mặt phẳng nghiêng: W B = ½ mv2 Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: WA = WB ↔ v =
0,5 0,5 0,5
2𝑔ℎ = 2 m/s A
B
C
b. Cơ năng ở vị trí C là vị trí lò xo bị nén cực đại: WC = ½ kΔl2 Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
0,5
WA = WC ↔ Δl = 0,04 m
ĐS: a/ v = 2 m/s; b/ Δl = 0,04 m
0,5