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2013年韶关市高一物理竞赛试卷


2013 年韶关市高一物理力学竞赛试卷
说明:试卷满分 120 分,考试时间 120 分钟。本卷取 g=10m/s 一、单项选择题(每小题 3 分,共 30 分) 1.如图所示,两板间夹一木块 A,向左右两板加压力 F 时,木块 A 静止,若将压力各加大到 2F,则木块 A 所受的摩擦力 A.是原来的 2 倍 B.是原来的 4 倍 C.与原来相同 D.因摩擦系数未知无法

计算 2.从空间某点经大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球, 则它们的动能增大到射出时 的 2 倍时的位置处于 A.同一直线上 B.同一圆上 C.同一椭圆上 D.同一抛物线上
F A F
2

3.指出下列悬挂镜框的方案中可行的是(设墙壁光滑,黑点处为镜框的重心位置)

.
A

.
B

.
C

.
D

4.如图所示,A、B 两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面体的两个斜面上的 相同高度处, 且都处于静止状态, 两斜面的倾角分别为α 和β , 若不计摩擦, 剪断细绳后, 下列关于两物体的说法中正确的是 A.两物体滑到底端时所受重力的功率一定相同 B.两物体滑到底端时的速度一定相同 C.两物体滑到底端时的动能一定相同 D.两物体滑到底端时的机械能一定相同 5.如图所示, 从光滑的 1/4 圆弧槽的最高点滑下的小滑块, 滑出槽口时速度方向为水平方向, 槽口与一个半球顶点相切,半球底面水平,已知圆弧轨道的半径为 R1,半球的半径为 R2, 要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,则 R1 和 R2 应满足的关系是 A.R1≤R2 B.R1≤

R2 2

C.R1≥R2 D.R1≥

R2 2

1

6.一个物体在多个力的作用下处于静止状态, 如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零, 然 后又逐渐从零恢复到原来大小,在此过程中,此力的方向一直保持不变。那么,下列 v-

t 图符合此物体运动情况的是

7.质量为 m 的物体以恒定加速度 0.3g(g 为重力加速度)竖直向下做匀加速直线运动,下降 了距离 h,则 A.物体的重力势能减少了 0.3mgh C.物体的机械能不变 B.物体的动能增加了 0.3mgh D.重力做功 0.3mgh

8. 如图所示,一小物块以 1 m/s 的初速度沿曲面由 A 处下滑,到达较低的 B 处时速度恰好 也是 1 m/s, 如果此物块以 2 m/s 的初速度沿曲面由 A 处下滑, 到达 B 处时的速度恰为 vB, 则 A.vB<2 m/s C.vB=2 m/s B.vB≤2 m/s D.vB≥2 m/s
A B

9. 2012 年 6 月 18 日,搭载着 3 位航天员的“神舟九号”飞船与在轨运行的“天宫一号”顺 利“牵手”。对接前“天宫一号”进入高度约为 343km 的圆形对接轨道,等待与“神 舟九号”飞船交会对接。对接成功后,组合体以 7.8km/s 的速度绕地球飞行。航天员圆 满完成各项任务后, “神舟九号”飞船返回地面着陆场, “天宫一号”变轨至高度为

370km 的圆形自主飞行轨道长期运行。则
A. “天宫一号”在圆周轨道绕地球运动时,航天员处于失重状态不受重力作用 B. “天宫一号”在对接轨道上的周期小于在自主飞行轨道上的周期 C. “神舟九号”飞船与“天宫一号”分离后,要返回地面,必须点火加速 D. “天宫一号”在对接轨道上的机械能和在自主飞行轨道上的机械能相等 10.将一弹性绳(质量不计)一端固定在某一高处 O 点,另一端系在一个物体上,现将物体 从 O 点处由静止释放,测出物体在不同时刻的速度 v 和到 O 点的距离 s,得到 v-s 图像 如图所示。已知物体质量为 5kg,弹性绳的自然长度为 12m, (弹性绳的伸长在弹性限度 内,遵循胡克定律,不计空气阻力,重力加速度 g 取 10m/s2) ,则可知 A.物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小约 50N B.物体下落过程中最大加速度大小约为 25m/s2 C.物体下落过程中弹性绳弹性势能最大值约为 1800J D.当弹性绳上的拉力为 100N 时物体的速度大小约为 18m/s

2

二、多项选择题(每小题 4 分,不全得 2 分,含错得 0 分;共 20 分) 11.如图所示,一单摆挂在木板上的小钉上,木板质量远大于摆球质 量。木板平面在竖直

平面内,并可沿两竖直轨道无摩擦地自由下滑。现使单摆摆动起来做简谐运动,某时刻木 板开始自由下落,则摆球相对于木板的运动状态可能是 A.静止 B.仍做简谐运动 C.做匀速率圆周运动 D.做变速率圆周运动。 12.在空中某一位置, 以大小为 v0 的速度水平抛出一质量为 m 的物块, 经时间 t, 物体下落一段距 离后,其速度大小仍为 v0,但方向与初速度方向相反,如图所示,则下列说法正确的是 A.风力对物体做功为零 B.风力对物体做负功 C.物体机械能减少 mg t /2 D.合外力对物体的冲量大小为 2mv0 13.半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上,紧靠其右侧有竖直挡板 MN,在 P 和 MN 之间放有一 个质量均匀的光滑小圆柱体 Q,整个装置处于静止状态,如图所示是这个装置的截面图。 若用外力使 MN 保持竖直且缓慢地向右移动一段距离,在此过程中 Q 未落地且 P 一直保持 静止,则下列说法中正确的是 A.MN 对 Q 的弹力逐渐减小 B.地面对 P 的摩擦力逐渐增大 C.P、Q 间的弹力先减小后增大 D.P 对地面的压力不变 14.在交通事故中,测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要的作用, 《 中 国汽车驾驶员 》 杂志曾给出一个估算碰撞瞬间车辆速度的公式: v ? 4.9
?L h1 ? h2
2 2



式中△L 是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体 A、B 沿公路汽车前行方向上的 水平距离,h1、h2 分别是散落物 A、B 在车上时的离地高度。只要用米尺测量出事故现场 的△L 、 hl 、 h 2 三个量,根据上述公式就能够估算出碰撞瞬间车辆的速度,则下列叙 述正确的是 A.A、B 落地时间相同 B.A、B 落地时间差与车辆速度无关 C.A、B 落地时间差与车辆速度成正比 D.A、B 落地时间差和车辆碰撞瞬间速度的乘积等于△L

3

15. 如图所示,三辆相同的平板小车 a、b、c 成一直线排列,静止在光滑水平地面上,c 车 上一个小孩跳到 b 车上, 接着又立即从 b 车跳到 a 车上, 小孩跳离 c 车和 b 车时相对地面 的水平速度相同,他跳到 a 车上没有走动便相对 a 车保持静止,此后 A.a、c两车的运动速率相等 B.a、b两车的运动速率相等 C.三辆车的速率关系为vc>va>vb D.a、c 两车的运动方向一定相反

三、填空题(16-19 题每小题 4 分,20-23 题每小题 6 分,共 40 分) 16. .A、B 两颗人造卫星在同一平面同一方向绕地球做匀速圆周运动,其半径 RA=4RB,则它 们的周期之比 TA:TB=____________。某时它们相距最近,过后 A 再转过角度θ =_____rad 时,它们第一次相距最远。 17 如下左图所示,小车开始时处于静止状态,质量为 10 千克的物体 A 拴在被水平拉伸的弹 簧的一端静止,此时弹簧的拉力为 5 牛。若小车以加速度 a=1 米/秒 向右开始运动后, 物体 A 受到的摩擦力大小为_______牛,方向____________。
2

A a
18.如上右图,质量为 m 的小球从光滑半圆形碗边缘由静止开始滑下,碗放在台秤上。设碗 的质量为 M,则台秤示数的最小值是____,台秤示数的最大值是____。 19.1849 年,法国科学家斐索用如下左图所示的方法在地面上测出了光的速度。他采用的方 法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速, 使反射光恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,由此可测出光的传播速度。若齿轮每秒 钟转动 n 转,齿轮半径为 r,齿数为 N,齿轮与镜子之间的距离为 d,齿轮每转动一齿的 时间为____________,斐索测定光速 c 的表达式为 c =___________。 B 上游
120m

A

20. 如上右图某河流两岸相距 120 米,河水流速为 2 米/秒,某人要从岸边 A 到对岸下游 B 点,AB 之间的距离 150 米。此人在水中的游泳速度为 1.2 米/秒,在岸上奔跑的速度为 5

4

米/秒。如果此人要用最短的时间过河,则它从 A 点到 B 点需要________秒;如果此人要 用最短的路程到达 B 点,则他从 A 点到 B 点的路程为________米。 21.如下图所示, 传送带的速度恒为 0.1 米/秒, 传动方向如图。 转轮 A 和 B 的大小不计, AB=1.2 米(即传送带的总长度为 2.4 米) 。某全身沾满油渍的偷油老鼠跳到 A 点,并以相对传送 带 0.3 米/秒的速度向 B 点爬去,到达 B 点后立即回头仍以相对传送带 0.3 米/秒的速度 返回 A 点。回到 A 点后,该老鼠将再次向 B 点爬去,到达 B 点后再次返回??如此反复 下去,且老鼠相对传送带的速度大小始终为 0.3 米/秒。老鼠在 A、B 两端点转向所需的 时间不计,从老鼠由 A 点出发时开始记时,经过______s 时间,传送带将全部被老鼠身 上的油渍污染,此时皮带上所沾油渍最密部分的长度为_____m。

22. 如下左图所示, 边长为 a 的立方体 A、 顶角θ =300 的斜面体 B 质量相同, 各表面均光滑, 水平地面和竖直墙壁也光滑。将 A、B 从图示位置(A 与墙之间有极窄的缝隙)由静止 释放,在 B 落地前 A、B 的加速度大小之比 aA:aB=__________。B 落地前瞬间 A 的速度 v=______。

23. 如上右图所示,一光滑半球型容器直径为 a,其边缘恰好与一光滑竖直的墙壁相切,现 有一重为 G 的均匀直棒 AB,其 A 端靠在墙上,B 端与球型容器壁相接触,当棒倾斜与水平成 600 角时,棒恰好静止,则棒的 A 端受到的弹力为_________,棒的长度为_________。 四、计算题(每小题 10 分,共 3 小题 30 分) 24.(10 分)光滑水平面上静止一质量为 m 的光滑斜面体 A,从某时刻开始在斜面底端将一 小物体 B 以某一初速度沿斜面向上滑行,在 B 沿斜面上滑的过程,斜面体 A 沿水平向 左做匀加速运动。经过时间 t,小物体 B 刚好滑到顶端,斜面体 A 水平向左移动距离为 s;求: (1)斜面体 A 做匀加速运动的加速度 a 及所受的合力 FA; (2)小物体 B 上滑全过程中对斜面体 A 所做的功 W;

A B s

5

25.(10 分)洲际导弹以初速 v0 与发射地地平线成?角射出,不计空气阻力。证明此导弹在 空中飞行能够到达的最大高度为 Hmax= (v02-Rg)+ R2g2-(2Rg-v02)2v02 cos2? R, 2Rg-v02

式中 R 为地球半径,g 为重力加速度,且 v02<2Rg。已知质量为 m 的物体与地球 GMm 中心距离为 r 时所具有的引力势能为- (其中 M 为地球质量) ,且物体在运动过 r 程中 r 和垂直于 r 的速度分量的乘积始终保持不变。

26.(10 分)如图所示,在水平面 OB 上有一 A 点,已知 OA=L。现在从 A 点以初速度 v0 射出一小球,在不被倾角为?(?<45?)的 OC 面板弹回的前提下,问: (1)若小球射出时的角度?=45?,为使得小球能射到最远,小球射出时的初速度 v0 应为多大? (2)若小球射出时的初速度 v0 已知,且大于第(1)小题中所得的结果,为使小球 能射到最远,小球射出时的角度? 应为多大?

C

v0

?

?

O

L

A

B

6


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