高中物理竞赛模拟试题二及答案 4页

高中物理竞赛辅导1．图一（a）所示，质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，竖直于水平面上处于平衡状态。一力F竖直向上作用于A，使A做匀加速直线运动。图一（b）中的（A）、（B）、（C）、（D）分别用来表示力F从开始作用，到B将离开地面期间，力F和A的位移x之间的关系图，其中正确的是（）2．图五所示，质量为m的小球悬挂在质量为Ｍ的半圆形光滑轨道的顶端，台秤的示数为（M＋m）g。忽略台秤秤量时的延迟因素，则从烧断悬线开始，到小球滚到半圆形光滑轨道底部这段时间内，台秤的示数为（）（A）一直小于（M＋m）g（B）一直大于（M＋m）g（C）先小于（M＋m）g后大于（M＋m）g（D）先大于（M＋m）g后小于（M＋m）g3．图十所示，半径为R、内径均匀的圆形弯管水平放置，小球在管内以足够大的初速度v0做圆周运动，小球与管壁间的动摩擦因数为m。设小球从A到B和从B到A的连续一周内，摩擦力对小球做功的大小分别为W1和W2，在一周内摩擦力所做总功在大小为W3，则下列关系式中正确的是（）（A）W1＞W2（B）W1＝W2（C）W3＝0（D）W3=W1＋W24．如右图所示，在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块，其中，物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态，物块B以初速度v0向着物块A运动，当物块B与物块A上的弹簧发生相互作用时，两物块保持在一条直线上运动。若分别用实线和虚线表示物块B和物块A的v—t图像，则两物块在相互作用过程中，正确的v—t图像是（）5．如图所示，木块M可以分别从固定斜面的顶端沿左边或右边由静止开始滑下，且滑到A点或B点停下。假定木块M和斜面及水平面间有相同的动摩擦因数，斜面与平面平缓连接，则（）4\n高中物理竞赛辅导（A）距离OA等于OB，（B）距离OA大于OB，（C）距离OA小于OB，（D）无法做出明确的判断。6.．如图所示，有一根长为L，质量为M的均匀链条静止在光滑水平桌面上，其长度的1/5悬于桌边外，如果在链条的A端施加一个拉力使悬着的部分以0.1g（g为重力加速度）的加速度拉回桌面。设拉动过程中链条与桌边始终保持接触，则拉力最少需做功（）（A）MLg/50，（B）MLg/10，（C）MLg/250，（D）MLg/25。7.．如图甲所示，物体A以初速度v0从水平光滑的平台上水平地滑到上表面粗糙的小车B上，图乙为物体与小车的v—t图像。若不计小车与水平地面的摩擦，使用上述信息，可以求出的物理量有（）（A）小车上表面的长度，（B）物体与小车的质量比，（C）物体与小车间的动摩擦因数，（D）小车获得的动能。8、如图所示，排球场两底线之间长为L，网高为H，若运动员在离底线L/4处跳起，把球向正对方水平击出，恰好能过网并落在对方底线上，若不计空气阻力，则运动员击球时的高度为＿＿＿＿＿＿，球击出时的速度为＿＿＿＿＿＿。s（m）0.51.01.52.02.53.0v（m/s）4.02.01.331.00.80.679.老鼠离开洞穴后沿直线运动。若测得它距洞穴口不同距离s时的速度大小如下表所示。由表中数据可以推知，老鼠的运动速度v与它距洞穴口距离s的关系为____________。老鼠从距洞穴口1m处运动到距洞穴口2m处所用的时间为____________s。10．大型火车站有列车编组用的驼峰，将需要编组的车厢用火车头推到驼峰顶上，再让它沿斜坡下滑，到坡底时利用道岔组把它引导到指定的轨道上和其他车厢撞接，实现编组。图十七所示，A车厢从左侧被推上驼顶后，由于惯性会继续向前运动，然后，沿斜坡下滑与静止在道岔上的B车厢撞接且撞接后两车厢不再分开。若两节车厢的质量均为m，车厢长度都忽略不计，车轮与铁轨的动摩擦因数均为m，斜坡高为h，道岔距坡底的距离为s1，两车厢撞接后共同滑行的最短距离为s2。试根据上述设计要求，推导出驼峰斜坡倾角q应满足的关系式。4\n高中物理竞赛辅导11.图示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动将夯从深为h的坑中提上来，当两个滚轮彼此分开时，夯杆被释放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后，两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作。已知两个滚轮边缘线速度v恒为4m/s，每个滚轮对夯杆的正压力FN为2´104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数m为0.3，夯杆质量m为1´103kg，坑深h为6.4m。假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，且夯杆底端升到坑口时，速度正好为零，取g＝10m/s2，求：（1）每个打夯周期中，电动机对夯杆所做的功，（2）每个打夯周期中，滚轮与夯杆间的摩擦热量，（3）打夯周期。12．如图所示，倾角为q的斜面底端固定一个垂直斜面的弹性挡板P，假设斜面表面有一层特殊绒毛可以使物块A在沿斜面上升过程中不受摩擦力，而在沿斜面下滑过程中受到摩擦力作用。现使物块A从挡板处以v0＝2m/s的初速度出发，沿斜面向上运动，经过1s到达最高点，然后下滑，经过2s又回到挡板处。假设物块与挡板碰后以原速率反弹（取g＝10m/s2）。试求物块从出发到最后停止运动所经历的总时间和总路程。小球ABCDE小球半径r（´10－3m）0.50.51.52.02.5小球质量m（´10－6kg）254540100小球收尾速度v（m/s）164040203213.当物体从高空下落时，空气对物体的阻力会随物体的速度增大而增大，因此，物体下落一段距离后将会匀速下落，这个速度被称为收尾速度。研究发现，在相同环境条件下，球形物体的收尾速度仅与球半径及质量有关。下表是某次研究的实验数据：（1）试根据表中数据，求出B、C两球达到收尾速度时，所受的空气阻力比，（2）试根据表中数据，归纳出球形物体所受的空气阻力f与球的速度v及球的半径r的关系式（写出表达式及比例系数）。4\n高中物理竞赛辅导（3）将C、D两小球用轻绳连接，若它们在下落时所受空气阻力与单独下落时的规律相同，让它们同时从足够高处下落，试求出它们的收尾速度，并判断它们的落地顺序。1.A2.C3.AD4.D5.A6.D7.BC8.，9.v＝，0.75，10．设A车厢下滑时初速度为v0，A车厢滑到坡底时与B车厢碰撞前速度为v，碰撞后两车共同速度为v1。则mv2＝mgh＋mv02―mmglcosq―mmgs1＝mv02＋mgh（1―mcotq）―mmgs1，mv＝（m＋m）v1，v1＝v，碰撞后v12＝2as2，a＝F/m＝mg，可解得：cotq＝³11．（1）f1＝2mN＝1.2´104N，f1＝mg＝1.0´104N，f1－mg＝ma1，a1＝2m/s2，t1＝＝2s，h1＝a1t12＝4m，h＝h1＋v0t2＋v02/2g，t2＝0.4s，h2＝v0t2＝1.6m，W1＝f1h1＝4.8´104J，W2＝f2h2＝1.6´104J，所以W＝W1＋W2＝6.4´104J，（2）W’＝f1Dh1＝4.8´104J，（3）t3＝＝0.4s，h＝gt42，t4＝1.13s，T＝t1＋t2＋t3＋t4＝3.93s。12．a1＝＝2m/s2，s1＝a1t12＝1m，s1＝a1’t1’2，a1’＝0.5m/s2，由v2＝2as得s2＝0.25m，由s＝at2得t2＝0.5s，t2’＝1s，由等比数列得：s总＝＝m，t总＝＝6s。13．（1）达到收尾速度时f＝mg，所以fB;fC＝1;9，（2）由A、B得：fµv，由B、C得：fµr2，所以f＝kvr2，代入一组数据得：k＝5，所以f＝5vr2，（3）（mC＋mD）g＝kv（rC2＋rD2），所以v＝＝m/s＝27.2m/s，fD＝5´27.2´（2´10－3）2＝5.44´10－4N，fC＝5´27.2´（1.5´10－3）2＝3.06´10－4N，如果单独运动，C将加速而D将减速，所以C先到地。4