高一物理竞赛试卷2

高一物理竞赛试卷

（考生注意：本试卷中的有关计算中重力加速度取g=10m/s2）

一、选择题（本题12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题意，有的小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分。）

1．2015年9月20日，我国成功发射“一箭20星”，在火箭上升的过程中分批释放卫星，使卫星分别进入离地200~600km高的轨道。轨道均视为圆轨道，下面说法正确的是（）A．卫星离地球越远，角速度越大

B．卫星离地球越远，向心加速度越大

C．同一轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相同

D．同一轨道上运行的两颗卫星，受到的万有引力大小一定相同

2．如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体木块a和b

叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。若将a和b、b与

P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2、f3表示。则（）

A．f

=0，f2≠0，f3≠0B．f1≠0，f2≠0，f3=0

C．f1≠0，f2=0，f3=0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0

3．如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做

匀加速运动时，直杆对小球的作用力的方向可能沿图中的（）

A．OA方向B．OB方向

C．OC方向D．OD方向

4．如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物体P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ＜90°，现改变绳OA的方向至θ＞90°，且保持结点O位置不变，这个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是

（）

A．绳OA的拉力将增大

B．地面对斜面体的摩擦力方向向右

C．斜面对物体P的摩擦力的大小可能先减小后增大

D．地面对斜面体的支持力等于物块P和斜面体的重力之和

5．如图所示，木块B上表面水平，木块A置于B上，一起以某一速度

沿光滑斜面向上冲，上冲的过程中A与B保持相对静止，在向上运动

的过程中（）

A．木块A处于超重状态

B．木块B对木块A的摩擦力方向向右

C．木块B对木块A做负功

D．木块A的机械能不发生变化

6．如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸

最终没用滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因

素均相等，则在上述过程中（）

A．桌布对鱼缸的摩擦力方向向左

B．若猫增大拉力，鱼缸有可能滑出桌面

C．若猫减小拉力，鱼缸受到的滑动摩擦力将增大

D．鱼缸在桌布上的滑行时间和在桌面上的相等

7．放置于固定光滑斜面上的物块，在平行于斜面的拉力F 作用下，沿斜面向上做直线运动。拉力F 和物块速度v 随时间t 变化的图像如图，则（ ）

A ．物块质量为1kg

B ．斜面的倾角为30°

C ．第2s 内重力的功率为5W

D ．前3s 内物块机械能先增大后不变 8．如图所示，传送带与地面的夹角θ=37°，从A 到B 长度为16m ，传送带以v 0=10m/s 的

速率逆时针转动。在传送带上端A 无初速度地放一个质量为1kg 的物体，它与传送带间的动摩擦因素μ=0.5。则物体从A 运动到B 需要的时间是（ ）

A ．1s

B ．1.8s

C ．2s

D ．2.1s 9．如图所示，一倾斜的匀质圆盘（圆心为O 点）垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω=1.0rad/s 转动，盘面上离转轴

距离L 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面

（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。

盘面与水平面的夹角为30°。则（ ）

A ．L 一定时，物体在最低点所受摩擦力最大

B ．离转轴距离L 的最大值为3m

C ．物体运动至圆心O 点等高处，所受摩擦力方向指向圆心O 点

D ．若L =2m ，物体在最高点与最低点所受摩擦力大小之比为3:7 10．如图所示，生产车间有两个互相垂直且等高的水平

传送带甲和乙，甲的速度为v 0，小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，乙的宽度足够大，速度为v 1，则（ ）

A ．在乙上运动达到稳定前，以地面为参考系，工件做类平抛运动

B ．在乙上运动达到稳定前，以乙为参考系，工件做直线运动

C ．工件沿垂直于乙的速度减小为0时，工件是的速度等于v 1

D ．工件沿垂直于乙的速度减小为0时，工件是的速度等于v 0

11．一质量为m 的小球以速度v 0从地面竖直向上抛出，已知上升过程中空气阻力f 大小不

变，小球上升的最大高度20

02(1)

v h g k =+（k 为常数且满足0＜k ＜1，g 为重力加速度）。则

下列结论正确的是（ ）

A ．空气阻力f kmg =

B ．空气阻力(1)f k mg =+

C ．上升高度01

2

k h h k +=

+时，重力势能和动能相等

D ．上升高度012h h

时，动能与重力势能之差为02

k

mgh 12．如图甲所示，水平固定放置的两根足够长的光滑杆AB 和CD ，各穿有质量分别为m 1

和

m 2的小球a 、b ，两 杆之间的距离为d ，两球用自由长度也为d 的轻质弹簧相连，现从左侧用挡板将a 球挡住，再用力把b 球向左边拉一段距离（此时弹簧在弹性限度内）后自静止释放，在弹簧第一次恢复原长时刻为计时起点，两物体的速度随时间变化的规律如图乙所示。下列判断中正确的是（ ）

A ．在弹簧第一次恢复原长的过程中，两球和弹簧组成的系统机械能不守恒

B ．t 2时刻弹簧第二次恢复到原长，a 球的速度达到最大

C ．两球的质量之比m 1:m 2=2:1

D ．从t 3到t 4的过程中弹簧的弹性势能增加

二、填空题（本题共7小题，每空3分，共42分。）

13．飞机在高度为2000m 的空中以恒定的速度v 0沿水平方向飞行，某时刻释放一炸弹，经过27.5s 后飞行员听见炸弹落地的爆炸声。假设爆炸声向空间各个方向的传播速度都为

1

3

km/s ，且忽略炸弹受到的空气阻力。则炸弹在空中运动的时间为______s ，该飞机的飞行速度v 0=_____m/s 。

14．若地球半径为R ，自转周期为T ，地球表面重力加速度为g ，则地球同步卫星的轨道半径为_________，其轨道速度与第一宇宙速度的比值为_______。

15．如图所示，在斜面的顶点将小球水平抛出，若抛出时的初速度较大，小球落到斜面上的速度也较大，因此有人猜想“小球落到斜面上的速度大小与平抛的初速度大小成正比”。这个猜想是_________（选填“正确的”或“不正确的”）。若α=45o，小球抛出时的动能为6J ，则小

球落到斜面上的动能为_______J 。

16．质量m =1kg 的物体，放在粗糙的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，已知物体与水平面之间的动摩擦因素μ=0.1，水平拉力做的功W 和物体的位移l 之间关系如图所示，则此物体在OA 段运动的加速度是_______m/s 2，当l =9m 时此物体的速度是_______m/s 。

17．如图所示，在倾角为θ=37°的长斜面上有一大木箱质量为m =1kg 。若它与斜面间的动摩擦因素为μ，木箱受到的空气阻力和滑块下滑的速度成正比，即f =kv （k 为空气阻力与速度的比例系数），木箱从静止开始沿斜面下滑的速

度时间图像如图乙所示，图中直线是t =0时刻速度图象的切线，由此可知μ=______，k =________。

18．早在19世纪，匈牙利物理学家厄缶就明确指出：“沿水平地面向东运动的物体，其重量（即物体的视重）一定要减轻。”后来，人们常把这类物理现象称为“厄缶效应”。设地球的半径为R ，自转周期T ，地球赤道表面重力加速度为g 。我们设想，在地球赤道附近的地平线上，有一质量为M 的列车，停在东西朝向的水平轨道上。如果仅考虑地球自转的影响（列车随地球做线速度为2/R T 的圆周运动，即相对于地面静止）时，列车对轨道的压力为_________；如果该列车以速率v ，沿水平轨道匀速向东行驶。我们像厄缶一样，在此基础上，又考虑到这列火车匀速相对地面又附加了一个线速度v 做更快的圆周运动，此时火车对轨道的压力为_________。

19．质点由A 向B 做直线运动，A 、B 间的距离为L ，已知质点在A 点的速度为零，加速度为a 。如果将L 分成相等的n 段，每一小段都是匀变速直线运动，但质点每通过L /n 的距离加速度均增加a /n ，则质点到达B 的速度为_________；如果运动过程中加速度随位移均匀增加，每通过L /n 的距离加速度增加a /n ，则质点到达B 的速度为______。 三、计算题（本题共5小题，共60分。） 20．（9分）如图所示，有4000个质量均为m =0.01kg 的小球，将它们用长度相等的轻绳依次相连，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为45°，则第1000个小球与第1001个小球之间的轻绳拉力是多大？该轻绳与水平方向的夹角α是多大？

21．（10分）如图所示，一根劲度系数k =50N/m ，原长L =0.8m 的轻弹簧两端AB 分别用钉子固定在光滑水平桌面上，弹簧刚好处于原长放在桌面上。现在其中O 处挂上一个质量m =0.2kg 的小物体P 后，一个水平恒力F 作用在物体P 上，垂直AB 方向水平拉物体P ，拉至C 点时物体P 的速度最大，此时AC 与AO 的夹角θ=37°。求： （1）水平恒力F 的大小；

（2）若物体P 运动到C 点时，撤掉水平恒力F ，则弹簧恢复到原长时，物体P 的速度为多大？ 22．（12分）滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过v 1=6m/s 时，滑雪板与雪地间的动摩擦因素会由μ1=0.25变为μ2=0.125。一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A 处以初速度v 0=2m/s 开始自坡地由下滑，滑到坡底B （B 处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C 处，如图所示，不计空气阻力，坡长L =26cm ，求：（1）滑雪者到达B 处的速度；

（2）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离。

2016年温州市高一物理竞赛答题纸

（考生注意：本试卷中的有关计算中重力加速度取g=10m/s2）

13．_______________ ________________14．_______________ ________________ 15．_______________ ________________16．_______________ ________________ 17．_______________ ________________18．_______________ ________________ 19．_______________ ________________

20．

21．22．

23．（14分）如图所示，AD之间所有轨道均光滑，轨道BC与水平面的夹角的θ=45°，A、B两点高度差h=0.2m，BC斜面高2h=0.4m。质量m=1.0kg的小滑车从平台A点水平抛出，恰好无碰撞地从B点进入光滑的BC斜面，经C点没有机械能损失，最后从D点飞出平抛至地面。O点在D点的正下方，D点高度为H=0.8m。求：

（1）小滑车从平台A点水平抛出的初速度v0；

（2）在D端接一与小滑车的动摩擦因素μ=0.8的木板MN，小滑车从A点以初速度v0抛出后，正好运动到N端停止，求木板MN的长度L是多少？

（3）若将木板右端截去长为△L的一段，小滑车从A点以初速度v0水平抛出，最后滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点P距O点最远，△L应为多少？

24．（15分）一根足够长的细绳上端固定在天花板上并靠近墙壁的O点，下端系一质量为m 的小球竖直悬挂起来，A点是小球静止时的位置。在OA连线方向上的墙上固定一细长钉子O1。现保持绳伸直，将小球在平行于墙壁的竖直面内从A点拉到B点位置，A、B两点高度差h=1m，如图所示。将球静止释放后，绳被钉子O1挡住，小球绕钉子O1恰好过最高点C做圆周运动。试求：

（1）钉子O1到A点的距离R为多少？

（2）若要使小球静止释放后，绳被钉子O1挡住，小球开始绕O1运动，而后小球脱离圆轨道能击中钉子O1，则应将小球拉至A、B两点高度差h＇为多少？