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高一物理竞赛试题.


高一上学期物理竞赛试题(2015.1) 考试时间:90 分钟 分值:100 分

一.选择。 (本题 48 分,每小题有一个或多个选项正确,选对得 4 分,选不全得 2 分, 错选或多选得 0 分) 1 如图所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力 F 拉着木块沿 桌面运动,则木块所受到的摩擦力 f 随拉力 F 变化的图像正确的是下图中的

/>
2.质量为 lkg 的小球从空中某处自由下落,与水平地面相碰后 v/(m·s-1) 弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,则 5 ( ) (A)小球下落时离地面的高度为 0.45m 0 0.4 (B)小球在 0.8s 内的路程为 0.8m -3 (C)小球第一次反弹后的加速度大小为 10m/s2 (D)小球与地面碰撞过程中速度的变化量的大小为 2m/s

t/s 0.8

3.在机场,常用输送带运送行李箱.如图所示,a 为水 平输送带,b 为倾斜输送 带.当行李箱随输送带一起匀速运动时,下列判断正 确的是( ) A.a、b 两种情形中的行李箱都受到两个力的作用 B.a、b 两种情形中的行李箱都受到三个力的作用 C.情形 a 中的行李箱受到两个力作用,情形 b 中 的行李箱受到三个力的作用 D.情形 a 中的行李箱受到三个力作用,情形 b 中的行李箱受到四个力的作用 4.如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在 空中,工人及其装备的总重量为 G,悬绳与竖直墙壁的夹角 为 α ,悬绳对工人的拉力大小为 F1 ,墙壁对工人的弹力大 小为 F2 , 则( ) A.F1= B.F2=Gtan α sin α C.若缓慢减小悬绳的长度,F1 与 F2 的合力变大 D.若缓慢减小悬绳的长度,F1 减小,F2 增大

G

5.如图所示,质量为 m 的木块在推力 F 作用下,沿竖直墙壁匀速向上运动,F 与竖直 方向的夹角为 ? .已知木块与墙壁间的动摩擦因数为 ?,则 到的滑动摩擦力大小是: A、? mg C、Fcosθ+mg B、Fcosθ -mg D、?Fsinθ F 木块受

?

6.汽车甲沿着平直的公路以速度 v 做匀速度直线运动,当它路过某处的同时,该处有一 辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲,根据上述已知条件可求出 A. 乙车追上甲车时乙车的速度 B. 乙车追上甲车时乙车所走过的路程 C. 乙车从开始到追上甲车所用的时间 D. 乙车追上甲车前,甲、乙相距最远时乙车的速度 7.如图所示,一个木块静止在斜面上,现用水平推力 F 作用于木块, F 的大小由零 逐渐增加到 F 值而木块仍然保持静止,则 A.木块受到的静摩擦力增大 F B.木块受到的静摩擦力先减小后增大 C.木块受到的合力不变 θ D.木块受到的斜面支持力增大 8.如图所示,两根直木棍 AB 和 CD 相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,水 泥圆筒从木棍的上部匀速滑下.若保持两木棍倾角不变,将两者间的距离稍增大后固 定不动,且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部,则( A.每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力不变 B.每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大 C. 圆筒将静止在木棍上 D. 圆筒将沿木棍减速下滑 )

9.半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上,其右端有一竖直放置的光滑档板 MN。在半圆 柱体 P 和 MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q,整个装置处于静 Q 止,如图所示是这个装置的截面图。现使 MN 保持竖直并且缓慢地向 P 右平移,在 Q 滑落到地面之前,发现 P 始终保持静止。则在此过程 中,下列说法错误的是 ( ) A.MN 对 Q 的弹力逐渐减小 B.地面对 P 的支持力逐渐增大 C.Q 所受的合力逐渐增大 D.地面对 P 的摩擦力逐渐增大

M

N

10.杂技表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、 d……等为网绳的结点,安全网水平张紧后,若质量为 m 的运动员从高处落下,并恰好 落在 O 点上,该处下凹至最低点时,网绳 dOe,bOg 均为 120° 张角,如图乙所示,此 时 O 点受到向下的冲击力大小为 2F,则这时 O 点周围每根网绳承受的张力大小为( ) A.F B.错误!未找到 引用源。 C. 错误! 未找到引用源。 D. 错 误!未找到引用源。
11.物块 M 位于斜面上,受到平行于斜面的水平力 F 的作用处

于静止状态,如图所示,如果将外力 F 撤去,则物块: A.会沿斜面下滑 B.摩擦力方向一定变化 C.摩擦力的大小变大 D.摩擦力的大小变小 12.S1 和 S2 分别表示劲度系数为 k1 和 k2 的两根弹簧,k1>k2. a 和 b 表示质量分别为 ma 和 mb 的两个小物体,ma>mb,将弹 簧与物块按右图所示方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度 最大,则关于弹簧以及两个小物体的位置的放置,应使(D) A、S1 在上 B、S2 在上 C、a 在上 D、b 在上 二.填空(12 分)13.(6 分)如图 3 所示,在竖直平面内有四块相同的坚固石块垒成 弧形的石拱,第 3、4 石块固定在地面上,第 1、2 石块问的接触面位于竖直平面,每 块石块的两个侧面所夹的圆心角为 37°。 已知 sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。假定石块间 力可以忽略不计,笫 1、2 石块间的作用力大 第 1 、 3 石 块 间 的 作 用 力 大 小 为 N2 则 的摩擦 小为 N1,

N1 =___________。 N2

14. (6 分)为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小,让钢球从某一高度竖直落 下进入液体中运动,用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置。如图所示为拍摄中

的一段图片。 已知钢球在液体中运动时所受阻力 F ? kv , 闪光照相机的闪光频率为 f, 图中刻度尺的最小分度为 s 0 ,钢球的质量为 m,则阻力常数 k 的表达式为
2

k=___________。

三.计算。 (共 40 分,要有必要的文字说明和表达式) 15.(14 分)如图 5-28 所示,物体质量为 2 kg,两根轻细绳 AB 和AC 的一 端连接于竖直墙上, 另一端系于物体上, 在物体上另施加一个方向与水平线 成θ =60°的拉力 F,若要使绳都能伸直,求拉力 F 大小的范围.

16.(14 分)在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度 vA 向东匀速行驶,一位观 光游客正由南向北从斑马线上横穿马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在 D 处)经 0.7s 作出反应,在 A 处紧急刹车,但仍将正步行至 B 处的游客撞伤,该汽车最终在 C 处停下,为了清晰了解事故现场,现以下图示之,AC 段是汽车轮胎在路面上的擦痕. 为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一行驶条件与肇事汽车相同警车以法定 最高速度 vm=14.0m/s 行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车起始制动点 A 紧急刹 车,经 14.0m 后停下来,在事故现场测得 AB=17.5m.BC=14.0m,BD=2.6m.问:

F

(1)该肇事汽车的初速度 vA 是多大?有无超速? (2)游客横过马路的速度大小? 17.(12 分)如图 15 所示,木板 A 的质量为 m,滑块 B 的质量为 M,木板 A 用绳拴住, 绳与斜面平行, A、B 间的动摩擦因数为μ 1,B 与斜面间的动摩擦因数为μ 2。如果想 用一个平行斜面向下的外力将 B 从 A 和斜面间抽出,试求这个外力至少为多大?。

高一上学期物理竞赛试题答题卡
一选择题(本题 48 分,每小题有一个或多个选项正确,选对得 4 分,选不全得 2 分, 错选或多选得 0 分) 题 号 答 案 三、非选择题 13.(6 分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

N1 =___________。 N2

14.(6 分 k=___________。

15.(14 分)



16. (14 分)

17. (12 分)

高一上学期物理竞赛试题答案
一选择题(本题 48 分,每小题有一个或多个选项正确,选对得 4 分,选不全得 2 分, 错选或多选得 0 分) 题 号 答 案 1 D 2 C 3 C 4 B 5 BD 6 AD 7 BC D 8 AC 9 AB C 10 A 11 BD 12 BD

三、非选择题 13.(6 分)

N1 4 = N2 5

14.(6 分) k=___________。

13. 要使绳都能伸直,应满足 F 合=0,若绳 AC 的拉力为零时, 由图(1)知 2Fsinθ =mg (4 分) F=

20 3

3 N(2 分)

若绳 AB 的拉力为零时, 由图(2)知 F′sinθ =mg, (4 分) F′= 故

40 3

3 N 3 N≤F≤

(2 分)

20 3

40 3

3 N.(2 分)

14(14 分) (1)警车刹车后的加速度大小为 a,则 v2 14.02 m a= = m/s2=7.0m/s2.(3 分) 2s 2×14.0 因为警车行驶条件与肇事汽车相同, 所以肇事汽车的加速度也为 7.0m/s2.肇事汽车 的速度 vA= 2aAC= 2×7.0×31.5m/s=21m/s, (3 分) 大于规定的最高速度 14.0m/s.(2 分) 1 AB=vAt- at2, (2 分) 2

(2)

解出 t=1.0s.(1 分) BD 2.6 游客的速度 v 人= = m/s=1.53m/s.(3 分) t1+t2 1+0.7 17. (12 分) A、B 间的弹力和摩擦力 N1=mgcosθ f1=μ 1N1=μ 1mg cosθ B 与斜面间的弹力和摩擦力 N2=(m+M)gcosθ f2=μ 2N2=μ 2(m+M)gcosθ 在沿斜面方向上,外力应满足下列条件: F+Mgsinθ ≥f1+f2 2分 2分 2分 2分 2分

F≥μ 1mgcosθ +μ 2(M+m)gcosθ -Mgsinθ 外力的至少为: F=μ 1mgcosθ +μ 2(M+m)gcosθ -Mgsinθ 2分



15. (13 分)


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