Giải đề thi học kì 1 lý lớp 10 năm 2020 - 2021 trường THPT Lương Văn Can

Đề bài

Câu 1 (1,0 điểm): Phát biểu và viết công thức của định luật II Newton?

Câu 2 (1,5 điểm): Nêu đặc điểm của lực và phản lực?

Câu 3 (1,0 điểm): Nêu khái niệm về giời hạn đàn hồi?

Câu 4 (1,5 điểm): Nêu các đặc điểm về độ lớn của lực ma sát trượt? Lực hấp dẫn và lực ma sát khác nhau ở điểm nào?

Câu 5 (1,5 điểm): Mặt Trăng có khối lượng 7,35.10²² kg, chuyển động quanh Trái Đất theo quỹ đạo có bán kính 384000 km, hút Trái Đất bằng lực bao nhiêu? Biết khối lượng Trái Đất là 6.10²⁴ kg và hằng số hấp dẫn là \(G = 6,{67.10^{ - 11}}N.{m^2}/k{g^2}\)?

Câu 6 (1,0 điểm): Từ độ cao 180m so với mặt đất, một vật được ném ngang với vận tốc ban đầu 40 m/s. Lấy \(g = 10m/{s^2}\). Hãy xác định tầm ném xa của vật?

Câu 7 (2,5 điểm): Một xe ô tô khối lượng 4 tấn đang chuyển động với tốc độ 36 km/h trên đường ngang thì tăng tốc, chuyển động nhanh dần đều, sau khi đi được quãng đường 200m thì tốc độ của xe là 108 km/h. Hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là 0,3. Cho \(g = 10m/{s^2}\), chọn chiều dương là chiều chuyển động.

a) Vẽ hình phương, chiều của các lực tác dụng lên xe và tính gia tốc?

b) Tính độ lớn lực ma sát và lực kéo của động cơ xe?

c) Ngay sau khi xe đạt tốc độ 108 km/h, để xe chuyển động thẳng đều với tốc độ này thì lực kéo phải bằng bao nhiêu?

Lời giải chi tiết

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

Thực hiện: Ban chuyên môn

Câu 1:

Phương pháp

Vận dụng lý thuyết định luật II Newton.

Cách giải

- Nội dung định luật:

Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuậ với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

- Biểu thức: \(\overrightarrow a  = \frac{{\overrightarrow F }}{m}\)

Câu 2:

Phương pháp

Vận dụng lý thuyết lực và phản lực – SGK/63

Cách giải

Đặc điểm của lực và phản lực:

- Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.

- Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.

- Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.

Câu 3:

Phương pháp

Vận dụng lý thuyết bài lực đàn hồi.

Cách giải

Giới hạn đàn hồi của vật là giá trị mà tại đó còn xuất hiện lực đàn hồi. Mỗi lò xo hay mỗi vật đàn hồi có một giới hạn đàn hồi nhất định. Nếu trọng lượng của tải vượt quá giới hạn đàn hồi thì lò xo sẽ không co được về chiều dài ban đầu nữa.

Câu 4:

Phương pháp

Vận dụng lý thuyết bài lực hấp dẫn và lực ma sát.

Cách giải

* Đặc điểm về độ lớn của lực ma sát trượt là:

Độ lớn của lực ma sát trượt:

- Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.

- Tỉ lệ với độ lớn của áp lực.

- Phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.

- Được xác định bằng công thức: \({F_{m{\rm{s}}t}} = {\mu _t}.N\) với \({\mu _t}\) là hệ số ma sát trượt; N là áp lực.

* Lực ma sát là lực cản trở sự chuyển động, xuất hiện tại mặt tiếp xúc giữa hai bề mặt vật chất, chống lại sự thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt. Còn lực hấp dẫn là lực hút giữa mọi vật chất.

Câu 5:

Phương pháp

Sử dụng công thức tính lực hấp dẫn:

\({F_{hd}} = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{{r^2}}}\)

Cách giải

Mặt Trăng hút Trái Đất bằng một lực là:

\({F_{hd}} = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{{r^2}}} = 6,{67.10^{ - 11}}.\frac{{7,{{35.10}^{22}}{{.6.10}^{24}}}}{{384000}} \\= 7,{66.10^{31}}\left( N \right)\)

Câu 6:

Phương pháp

Sử dụng công thức tầm ném xa:

\(L = {v_0}t = {v_0}\sqrt {\frac{{2h}}{g}} \)

Cách giải

Tầm ném xa của vật là:

\(L = {v_0}\sqrt {\frac{{2h}}{g}}  = 40.\sqrt {\frac{{2.180}}{{10}}}  = 240\left( m \right)\)

Câu 7:

Phương pháp

- Sử dụng kĩ năng phân tích lực tác dụng lên vật.

- Sử dụng công thức \({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{a}}s\)

- Áp dụng định luận II Niutơn

- Vận dụng lý thuyết chuyển động thẳng đều, biến đổi đều.

Cách giải

a)

Các lực tác dụng lên xe gồm: \({\overrightarrow F _k},{\overrightarrow F _{m{\rm{s}}}},\overrightarrow N ,\overrightarrow P \) có phương, chiều như hình vẽ.

Ta có: \({v_0} = 36km/h = 10m/s\)

\(s = 200m;v = 108km/h = 30m/s\)

Áp dụng công thức độc lập với thời gian \({v^2} - v_0^2 = 2{\rm{a}}s\)

Gia tốc của xe là:

\(a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2{\rm{s}}}} = \frac{{{{30}^2} - {{10}^2}}}{{2.200}} = 2m/{s^2}\)

b)

Phương trình định luật II Niutơn của xe là:

\({\overrightarrow F _k} + {\overrightarrow F _{m{\rm{s}}}} + \overrightarrow N  + \overrightarrow P  = m\overrightarrow a \) (*)

Độ lớn lực ma sát tác dụng lên xe là:

\({F_{m{\rm{s}}}} = \mu N = \mu mg = 0,{3.4.10^3}.10 = 12000N\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Chiếu phương trình (*) lên chiều dương ta được:

\({F_k} - {F_{m{\rm{s}}}} = ma\)

\( \Leftrightarrow {F_k} = ma + {F_{m{\rm{s}}}}\)

\( \Leftrightarrow {F_k} = {4.10^3}.2 + 12000 = 20000N\)

c)

Để xe chuyển động thẳng đều thì gia tốc a = 0. Khi đó:

\({F_k} - {F_{m{\rm{s}}}} = 0 \Leftrightarrow {F_k} = {F_{m{\rm{s}}}} = 12000N\)

Kết luận

a) Gia tốc \(a = 2m/{s^2}\)

b) \({F_{m{\rm{s}}}} = 12000N;{F_k} = 20000N\)

c) \({F_k} = 12000N\)