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2014年元月宁波外国语学校高一物理竞赛试题

发布时间:2014-01-10 09:04:39  

宁波外国语学校高一物理竞赛试题

2014.1

一.选择题(共10题,每题4 分,共40分,有些题有多个选项是正确,漏选得2分,)

1、汽车在平直公路上的速度为10 m / s,关闭发动机后前进42 m时速度降为4 m / s,若再经过6 s汽车又能前进( )

(A)6 m, (B)8 m, (C)44 m, (D)50 m。

2、 关于摩擦力下面说法中正确的是( )

(A)静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力,

(B)运动物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力,

(C)两接触物体间只要有摩擦力就一定有相对运动或相对运动趋势,

(D)两接触物体间只要有相对运动或相对运动趋势就一定有摩擦力。

3、如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳, CO为一根轻杆,转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内,?AOB=120?,?COD=60?,若在O点处悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受的拉力和杆 OC所受的压力分别为( )

2(A) mg, mg, 33

23 3 (C) mg, mg, 33 1(B)mg, mg, 21(D) mg,mg。 2

4、在某高处竖直上抛的物体,5 s内通过的路程为65 m,若不计空气阻力,该物体上抛的初速度可能是( )

(A)20 m / s, (B)30 m / s,

(C)40 m / s, (D)60 m / s。

5、 如图,质量为2.5 Kg的物体靠在竖直墙面,并受到一个与竖直方向夹角为37?、大小

为25 N的力F作用,若物体和墙面间的滑动摩擦系数为0.4,则物体的加速度大小可能是( )

(A)4 m / s2 (B)0.4 m / s2,

(C)0, (D)4.4 m / s2。

6、 如图,一块重10 N的木块静止在倾角为30?的斜面上,若最大静摩擦力为正压力的0.8倍,要使木块移动至少需用的水平力F为 ( )

(A)48 N, (B)3 N,

(C)53 N, (D23 N。

7、 如图,以速度v匀速行驶的车厢,突然以加速度a作匀加速运动,小球恰从车

厢内高度为h的架子上落下,则落在车厢地板上的点距架子的水平距离为( )

(A)0, (B)a h/g,

(C)2 h/g , (D)v2 v/a 。

8、如图,A、B两运动员从水速恒定的河岸a、b处同时下水游泳,a处在b处的下游位置,A游得比B快,要在河中尽快相遇,两人游泳方向应为( ) (A)A、B都沿ab方向,

(B)A、B都沿ab偏向下游方向, (C)A、B都沿ab偏向上游方向,A的偏角更大,

(D)A、B都沿ab偏向上游方向,B的偏角更大。

9、有一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端悬空,如图甲所示,为了研究学生沿杆下滑的情况,在杆的顶部装有一拉力传感器,可以显示杆所受拉力的大小。实验开始,一学生手握滑杆,静止一段时间

后开始下滑,最后仍握住滑杆静止(人仍未落地)。已知手与杆间的动摩擦因数?=0.2,传感器显示的力随时间变化如图乙所示,则( )

(A)学生下滑过程中最大速度为2.4m/s (B)学生下滑的总长度为6m

(C)学生下滑过程中人对杆的最大握力小于260N (D)学生下滑过程中杆对人的最大作用力为530N

10、如图,物体甲从高H处以速度v1平抛,同时乙从乙距甲水平方向s处由地面以初速度v2竖直上抛,不计空气阻力,则两物体在空中相遇的条件是 ( )

(A)从抛出到相遇的时间为

H v2

sH

?

,v2 v1v2

v

(B)若要在物体乙上升中遇甲,必须

(C)若要在物体乙下降中遇甲,必须

sH

?

,v2

v1v2

(D)若相遇点离地高度为

H

,则v2? 2

二、填空题(共24分) 11、(4分)、在某高处竖直上抛物体初速为10 m / s,从开始到速度变为向下40 m / s的过程中,其平均速度大小是________,通过的位移大小是_______。

12、(4分)如图所示,一轻绳跨过两个等高的轻定滑轮(不计大小和摩擦),两

端分别挂上质量为m1=3kg和m2=5kg的物体,如图,在滑轮间绳上某点再悬挂一个物体m。为了使三个物体能保持平衡,则m的取值范围是大于________kg

而小于________kg。 m

13、(4分)水平面上固定着直角支架ABC,支架所在平面与水 平面垂直,在AC和BC杆上分别套有质量为m1和m2 的光滑圆环,且用轻质细线相连,如图所示。已知AC与水平面的夹角为?。求m1和m2 平衡后,细线上的拉力为

14、(6分) 如图所示,A为放在水平光滑桌面上的长方形物块,在它上面放有物块B和C,A、B、C的质量分别为m、5m、m。B、C与A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数皆为0.10。K为轻滑轮,绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳都处于水平放置。现用沿水平方向的恒定外力F拉滑轮,使A的加速度等于0.20g,g为重力加速度。在这种情况时,B、A之间沿水平方向的作用力大小等于____________,C、A之间沿水平方向的作用力大小等于 ,外力F的大小等于______________。

15、(6分)如图(a)所示,一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑h高度后进入水平传送带,传送带的运行速度大小为v=4m/s,方向如图。滑块离开传送带后在离地H高处水平抛出,空气阻力不计,落地点与抛出点的水平位移为s。改变h的值测出对应的 s值,得到如图(b)所示h≥0.8m范围内的s2随h的变化图线,由图线可知,抛出点离地高度为H=__________m,图中hx=__________m。(10,1.6)

s2

x

(b)

五.计算题(共36分必须要有解答过程,只写出结果不能得分)

16、(6分)为了安全,公路上行驶的汽车应保持必要的距离。公安部规定:高速公路上汽车的最高时速为120km/h,行驶安全距离为200m。下表为关于车辆行驶 一些数据资料。

(1)为推证最高时速为120km/h时,汽车行驶的安全距离200m的规定的合理性,试问应该选用表中哪些数据,为什么?

(2)推证最高时速为120km/h时,汽车行驶的安全距离200m的规定的合理性。

17、(10分)重物A和滑块B用细线跨过定滑轮相连,A距地面高为H,B可在细线牵引下沿水平足够长的木板上滑动,如图(a)所示.滑块B上面固定了了一个力传感器,可以测定细线对滑块的拉力,C为运动传感器,可以测定滑块运动的υ-t图像.从某时刻起释放滑块B,测得滑块B所受拉力F随时间t变化的图像和滑块B的υ-t图像,如图(b)所示.(取g=10m/s2)

(1)由图可知,滑块与长木板间的动摩擦因数是多少?

(2)试通过分析讨论,当增大滑块B的质量时,它的υ-t图像可能如何变化.并在υ-t图中用铅笔线画出.

图(b)

18、(10分)质量为M 的斜面对质量为m 的物体的最大静摩擦力是它们之间压力的k倍,M与地面间的摩

擦力不计,面的倾角为?, 当M 静止时,m 能静止在M上,现要使m在M上发生相对滑动,求作用在M上的水平力F的范围。

19、(10分)标准排球场总长为18m,宽为9m,设球网高度为2m,运动员站离网3m接近边线和A处面对球网竖直跳起将球水平击出,空气阻力不计,如右图所示。

(1)若击球点的高度为2.5m,为使球不触网的最小速度为多少?方向如何?使球不出界的最大速度为多少?方向如何?

(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的初速度多大,球不是触网就是越界?

… … …………………………… … 线 … … …__…__…___…_…___…_…___…_ …__名……姓… … … … _订_ _…__ …__…_ _…__ …__…__…__ …级…班 … …… … …… … …

装 … …

… … …… … …… … …… … … 宁波外国语学校高一物理竞赛答题卷

二.填空题( 共24分). 11. , ; 12. , ; 13. ;14. , , ; 15. , ; 三.计算题. (共36分). 16.(6分) 17、(10分)

18、

19.

宁波外国语学校高一物理竞赛试题

一.选择题(共10题,每题4 分,共40分,有些题有多个选项是正确,选对未选取得2分,)

1、汽车在平直公路上的速度为10 m / s,关闭发动机后前进42 m时速度降为4 m / s,若再经过6 s汽车又能前进 ( B )

(A)6 m, (B)8 m, (C)44 m, (D)50 m。

2、 关于摩擦力下面说法中正确的是 ( C )

(A)静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力,

(B)运动物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力,

(C)两接触物体间只要有摩擦力就一定有相对运动或相对运动趋势,

(D)两接触物体间只要有相对运动或相对运动趋势就一定有摩擦力。

3、如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳, CO为一根轻杆,转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内,?AOB=120?,?COD=60?,若在O点处悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC

所受的压力分别为(A)

3 23 (A) mg, mg, 33

23 3 (C) mg, mg, 33 1(B)mg, mg, 21(D) mg,mg。 2

4、 在某高处竖直上抛的物体,5 s内通过的路程为65 m,若不计空气阻力,该物体上抛的初速度可能是 ( A、B )

(A)20 m / s, (B)30 m / s, (C)40 m / s, (D)60 m / s。 5、 如图,质量为2.5 Kg的物体靠在竖直墙面,并受到一个与竖直方向夹角为37?、大小为25 N的力F作用,若物体和墙面间的滑动摩擦系数为0.4,则物体的加速度大小可能是( B、C、D)

A.4 m / s2 (B)0.4 m / s2,

(C)0, (D)4.4 m / s2。

6、 如图,一块重10 N的木块静止在倾角为30?的斜面上,若最大静摩擦力为正压力的0.8倍,要使木块移动至少需用的水平力F为 ( D )

(A)48 N, (B)3 N, (C)53 N, (D23 N。

7、 如图,以速度v匀速行驶的车厢,突然以加速度a作匀加速运动,小球恰从车厢内高度为h的架子上落下,则落在车厢地板上的点距架子的水平距离为 ( B )

(A)0, (B)a h/g, (C)2 h/g , (D)2 v/a 。

8、 如图,A、B两运动员从水速恒定的河岸a、b处同时下水游泳,a处在b处的下游位置,A游得比B快,要在河中尽快相遇,两人游泳方向应为( A ) (A)A、B都沿ab方向,

(B)A、B都沿ab偏向下游方向, (C)A、B都沿ab偏向上游方向,A的偏角更大, (D)A、B都沿ab偏向上游方向,B的偏角更大。

9、有一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端悬空,如图甲所示,为了研究学生沿杆下滑的情况,在杆的顶部装有一拉力传感器,可以显示杆所受拉力的大小。实验开始,一学生手握滑杆,静止一段时间后开始下滑,最后仍握住滑杆静止(人仍未落地)。已知手与杆间的动摩 擦因数?=0.2,传感器显示的力随时间变化如图乙所示,则( A、B、D) )

(A)学生下滑过程中最大速度为2.4m/s

(B)学生下滑的总长度为6m

(C)学生下滑过程中人对杆的最大握力小于260N

(D)学生下滑过程中杆对人的最大作用力为530N

10.如图,物体甲从高H处以速度v1平抛,同时乙从乙距甲水平方向s处由地面以初速度v2竖直上抛,不计空气阻力,则两物体在空中相遇的条件是 (A、B、D)

A.从抛出到相遇的时间为H v2

sH?

,v2v1v2v B.若要在物体乙上升中遇甲,必须C.若要在物体乙下降中遇甲,必须sH?

,v2 v1v2

D. 若相遇点离地高度为H

,则v2? 2

二、填空题(共24分)

11、(4分)、在某高处竖直上抛物体初速为10 m / s,从开始到速度变为向下40 m / s的过程中,其平均速度大小是________,通过的位移大小是_______。

15 m / s,75 m,

12、(4分)如图所示,一轻绳跨过两个等高的轻定滑轮(不计大小和摩擦),两端分

别挂上质量为m1=3kg和m2=5kg的物体,如图,在滑轮间绳上某点再悬挂一个物体m。

为了使三个物体能保持平衡,则m的取值范围是大于________kg而小于________kg。

(4,8)

13、(4分)水平面上固定着直角支架ABC,支架所在平面与水 平面垂直,在AC

和BC杆上分别套有质量为m1和m2 的光滑圆环,且用轻质细线相连,如图所示。已

知AC与水平面的夹角为?。求m1和m2 平衡后,细线上的拉力为 2222答案:T?gm1sin??m2cos?, 14、(6分) 如图所示,A为放在水平光滑桌面上的长方形物块,在它上面放有物块B和C,A、B、C的质量分别为m、5m、m。B、C与A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数皆为0.10。K为轻滑轮,绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳都处于水平放置。现用沿水平方向的恒定外力F拉滑轮,使A的加速度等于0.20g, g为重力加速度。在这种情况时,B、A之间沿水平方向的作用力大小等于____________,C、A之间沿水平方向的作用力大小等于 ,外力F的大小等于

0.10mg 0.10mg 2.2mg

15、(6分)如图(a)所示,一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑h高度后进入水平传送带,传送带的运行速度大小为v=4m/s,方向如图。滑块离开传送带后在离地H高处水平抛出,空气阻力不计,落地点与抛出点的水平位移为s。改变h的值测出对应的 s值,得到如图(b)所示h≥0.8m范围内的s2随h的变化图线,由图线可知,抛出点离地高度为H=__________m,图中hx=__________m。(10,1.6)

s2

x (b)

五.计算题(共36分)

16、(6分)为了安全,公路上行驶的汽车应保持必要的距离。公安部规定:高速公路上汽车的最高时速为120km/h,行驶安全距离为200m。下表为关于车辆行驶 一些数据资料。

(1)为推证最高时速为120km/h时,汽车行驶的安全距离200m的规定的合理性,试问应该选用表中哪些数据,为什么?

(2)推证最高时速为120km/h时,汽车行驶的安全距离200m的规定的合理性。

解析 :(1)应取驾驶员反应时间的最大值t=0.65s,动摩擦因数的最小值0.32,这样对驾驶员从反应到停车的距离最长,以保证绝对安全。

(2)反应时间内车做匀速直线运动,s1=vt=65m,刹车后做匀减速运动,?mg=ma,2as2=v2,s23

=v2/2?g=173.3m,s=s1+s2=195m,故高速公路取200m安全行驶距离是必须的。

17、(10分)重物A和滑块B用细线跨过定滑轮相连,A距地面高为H,B可在细线牵引下沿水平足够长的木板上滑动,如图(a)所示.滑块B上面固定了了一个力传感器,可以测定细线对滑块的拉力,C为运动传感器,可以测定滑块运动的υ-t图像.从某时刻起释放滑块B,测得滑块B所受拉力F随时间t变化的图像和滑块B的υ-t图像,如图(b)所示.(取g=10m/s2)

(1)由图可知,滑块与长木板间的动摩擦因数是多少?

(2)试通过分析讨论,当增大滑块B的质量时,它的υ-t图像可能如何变化.并在υ-t图中用铅笔线画出.

图(b)

解析 :(1)(3分)

滑块B开始受细线拉力和滑动摩擦力做匀加速运动,在0.6s时A触地,之后水平方向只在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,在1.4s时停下.

)滑块B做匀减速运动的加速度的大小

a2?2.4?3m/s2 0.8

由 μmBg=mBa2

得动摩擦因数 μ=0.3.

(2)(7分)

设滑块B(包括力传感器)的质量为mB,重物的质量为mA.

滑块B做匀加速运动的加速度 a1?mAg??mBg (mA?mB)

若mAg-μmBg>0,即mB?mA,当m B增大时,加速度a1减小,?

由于重物A下落的高度H一定,则加速运动的时间延长,而最大速度减小.A触地后仍做匀减速运动,加速度a2的大小不变,然后停下. υ-t图像如图所示 .

(3分)若mAg-μmBg≤0,即mB≥mA

? 滑块B始终保持静止.

18、(10分)质量为M的斜面对质量为m的物体的最大静摩擦力是它们之间压力的k倍,M与地面间的摩擦力

不计,斜面的倾角为?,当M静止时,m能静止在M上,现要使m在M上发生相对滑动,求作用在M上的水平力F的范围。[答案:(kcos??sin?)g(M?m)?F?Mgcot?] ksin??cos?

解析 :m在M上刚要发生相对滑动的临界状态。此时m和M的加速度相

等,f=kN---?

对m:水平方向fcos??Nsin??ma----------?

对m:竖直方向fsin??Ncos??mg?0-----? 有上述三式得系统的加速度a?(kcos??sin?)g ksin??cos?

(kcos??sin?)g(M?m) ksin??cos?

当F最大值时m与M间的作用力N=0,m自由下落,M的加速度a?cot?,F?Mgcot? 对整体得F的最小值F?(M?m)a?

所以F的范围

(kcos??sin?)g(M?m)?F?Mgcot? ksin??cos?

19、(10分)标准排球场总长为18m,宽为9m,设球网高度为2m,运动员站离网3m接近边线和A

处面对球网竖直跳起将球水平击出,空气阻力不计,如右图所示。

(1)若击球点的高度为2.5m,为使球不触网的最小速度为多少?方向如何?使球不出界的最大速度为多少?方向如何?

(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的初速度多大,球不是触网就是越界?

1解析 :(1)恰好垂直于网击球时,h1=gt12/2,t1s,10

v1=s1/t1=310m/s,v0>310m/s,向场地对角线的顶角处击球时,h2=gt22/2,t2=

15m,v2=s2/t2=152,v2≤152,(6分)

31525(2)H-2=gt12/2,t1=,H=gt22/2,t2=H=m。(4分) v0v012

1s,s2=12+9=2

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