物理竞赛试题 11页

三水中学高一级物理竞赛试题（2008.12.10）（120分钟，满分100分）一、选择题（本大题共12小题，均为不定项选择。全对得4分，漏选得2分，多选或者错选不得分，共48分）。1．三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动到M点，运动轨迹如图所示。三个质点同时从N点出发，同时到达M点。下列说法中正确的是（　　A　）A、三个质点从N点到M点的平均速度相同B、三个质点任意时刻的速度方向都相同C、三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同D、三个质点从N点到M点的位移不同2．一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小的速度并列运动。若这只蜜蜂紧盯着汽车车轮边缘上某一点（如粘着的一块口香糖），则它看到的这一点的运动轨迹是（　　A　）3．一辆汽车和一辆自行车在同一平直公路上沿相同方向运动。某时刻汽车在前，自行车在后，两者相距7m，汽车正在做匀减速运动，此时的速度为10m/s，加速度大小为2m/s2；自行车以4m/s的速度做匀速运动。则自行车追上汽车所用的时间为（　C　　）A、6s　　　　　　　B、7s　　　　　　　C、8s　　　　　　　D、9s4．汽车刹车开始做匀减速直线运动，第1s内和第2s内的位移分别为3m和2m，那么从2s末开始，汽车还能继续向前滑行的最大距离是（　C　　）A、1.5m　　　　　B、1.25m　　　　　C、1.125m　　　　　D、1m5．一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示。设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则物体的运动情况是（　　D　）A、先向A、后向B，再向A、又向B，4s末静止在原处B、先向A、后向B，再向A、又向B，4s末静止在偏向A的某点C、先向A、后向B，再向A、又向B，4s末静止在偏向B的某点D、一直向A运动，4s末静止在偏向A的某点6．如图所示，完全相同的两个物体A、B，质量均为1kg第9页，共11页\n，与地面间的动摩擦因数均为0.2，它们之间连接一劲度系数为100N/m的轻弹簧。整个系统置于水平地面上静止不动，弹簧处于原长。现有一水平向右的变力F作用于物体A上，F从0开始，缓慢增大到3N时，轻弹簧的伸长量为（　B　　）A、0　　　　　B、1cm　　　　　C、2cm　　　　　D、3cm7．如图所示，一个长木板放在水平地面上，在恒力F作用下，以速度v向左匀速运动，与木块A相连的水平弹簧秤的示数为T。下列说法正确的是（　　AC　）A、木块受到的滑动摩擦力的大小等于TB、木块受到的静摩擦力的大小等于TC、若用2F的力作用在木板上，木块受到的摩擦力的大小仍为TD、若木板以2v的速度匀速运动时，木块受到的摩擦力大小等于2T8．如图所示，两块木板夹着4块完全相同的质量为m的砖，则正中间那个面AB间的摩擦力大小为（　A　　）A、0　　　　B、mg/2　　　　C、mg　　　　D、2mg　　9．在地球赤道上的A处静止放置一个小物体，现在假设小物体所受到的力突然全部消失。则在数小时内，小物体相对地面A处来说，将（　C　　）A、原地不动，物体对地面的压力消失　　　　　B、向上并逐渐向西飞去C、向上并逐渐向东飞去　　　　　　　　　　　D．一直垂直向上飞去10．相同的小球，用长度不等的细线拴在同一点，并在同一平面内作圆锥摆运动，如图，则它们的：【AB】A、周期一样B、运动的角速度一样C、运动的线速度一样D、向心加速度一样11．一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速无摩擦的运动，那么图中所示的四种情况中符合要求的是：【C】第9页，共11页\n12．图中OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在滑动摩擦系数恒定的水平面上的滑块A相连，当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用，B为紧挨绳的一光滑水平小钉。它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度，现用一水平恒力作用于A，使之向右做直线运动，在运动过程中，作用于A的摩擦力：【C】AABOFA、逐渐增大B、逐渐减小C、保持不变D、条件不足，无法判断7．质量为1kg的物体A静止在水平面上，它们之间的滑动摩擦因数为0.2，A受到水平拉力F的作用（如图甲），试根据F—t图像（如图乙），画出v—t图像。FA61012-2O42F/Nt/s图甲10O2468124812t/sv（m/s）图乙二、实验题（本大题包括3小题，请把答案直接填到相应的空格中。第13题、第15题每空2分，第14每空3分，共20分）第9页，共11页\n13．为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为反应距离）；而从采取制动动作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）。下表给出了汽车在不同速度下的反应距离和制动距离等部分数据，请分析这些数据，并完成表格。速度（km/h）反应距离（m）制动距离（m）停车距离（m）4591423751538A90BC7310521759614．研究小车的匀变速直线运动，记录纸带如图所示，图中两计数点间有四个点未画出。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度a＝　　　　m/s2，打P点时小车运动的速度v＝　　　　m/s。15．某同学想根据学习的摩擦力的知识，测量一长方形木块（带有一挂钩）与水平桌面间的动摩擦力因数μ，但没有现成的弹簧秤。于是该同学用细弹簧、硬纸板等自制了一个简易弹簧秤（只有若干条均匀刻度线）。请你帮助该同学设计这个实验。①主要步骤：I．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；　　　　　　II．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；　　　　　　III．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。②计算μ的表达式：μ＝　　　　　　　　（字母要在步骤中出现）。三、计算题（本大题包括3小题，必须写出详细解答过程，仅有答案不得分。第16题10分，第17题11分，第18题11分，共32分）16．当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体的终极速度。已知球形物体速度不太大时所受的空气阻力与速度v和球半径r成正比，即阻力，k是比例系数。对于常温下的空气，比例系数k＝3.4×10－4N·s/m2。已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，取重力加速度g＝10m/s2。试求半径r＝0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v。（结果取两位数字）第9页，共11页\n17．有一列火车因蒸汽不足而停驶，驾驶员把货车厢甲留在现场，只拖着几节车厢向不远的车站开进，但他忘了将货车厢刹好，使车厢在斜坡上以4m/s的速度匀速后退，此时另一列火车乙正以16m/s的速度向该货车厢驶来，驾驶技术相当好的驾驶员立即刹车，紧接着加速倒退，结果恰好接住了货车厢甲，从而避免了事故。设列车乙刹车过程和加速倒退过程均为匀变速直线运动，且加速度大小均为2m/s2，求当驾驶员发现车厢甲向自己驶来而立即开始刹车时，两车相距多远？18．如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角α为300，悬线与竖直方向夹角θ为300，光滑斜面的质量为3kg，置于粗糙水平面上（g取10m/s2）。求：①悬线对小球拉力大小；②地面对斜面的摩擦力的大小和方向。高度为2.5m的升降机，从静止开始以g/8的加速度匀加速上升，2s后顶部螺钉松动脱落，求：（g=10m/s2）（1）经多长时间，螺钉落到升降机底部地板上？（2）螺钉相对于地面是上升还是下降，其距离多大？解：设h=2.5m，t=2s，（1）以升降机为参照物，则螺钉脱落后的初速度为O，加速度为故落到升降机地板上的时间为t′，则有：联立上两式解得：（2）螺钉脱落后做竖直上抛运动，脱落时的速度为：第9页，共11页\n脱落后经过时间t′的位移为：代入数据解得：因为位移为负值，说明螺钉相对地面是下降了，下降的距离为0.43m6．在光滑的水平面上放置A、B两物体，A、B紧靠在一起，A在B的左侧，mA=1kg，mB=2kg，B受到水平向右的恒力FB=2N，A受到水平向右的随时间变化的推力牛作用，设向右为正。试分析A、B之间的相互作用力N及A、B的加速度aA、aB随时间变化的情况。解：由牛顿运动定律得：（1）当A、B未分离时，aA=aB，N≥0，解得：，（2）当A、B分离时，，，N=0讨论：（1）当t=0时，，（2）当N=0即时，开始分离，此时（3）当t=4s时，，（4）当t>4s时，FA<0，A将先向右减速至零，再向左加速运动；B一直向右做匀加速直线运动。三水中学高一级物理竞赛试题答题卷班级：　　　　　　姓名：　　　　　　学号：　　　　一、选择题（12×4分＝48分）。题号123456789101112答案二、实验题（第13题、第15题每空2分，第14每空3分，共20分）第9页，共11页\n13．A、　　　　　　　　　B、　　　　　　　　　C、　　　　　14．　　　　　　　　　　　　　　　　15．①主要步骤：I．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；　　　　　　　II．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；　　　　　　　III．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。②计算μ的表达式：μ＝　　　　　　　　。三、计算题（第16题10分，第17题11分，第18题11分，共32分）16．17．第9页，共11页\n18．三水中学高一级物理竞赛参考答案一、选择题（12×4分＝48分）。题号123456789101112答案AACCDACACBACAABCDB第9页，共11页\n二、实验题（第13题、第15题每空2分，第14每空3分，共20分）13．A、53　　　B、18　　　C、5514．0.80　　　0.4915．①主要步骤：I．记下没挂木块时，自制弹簧秤指针所指刻度N0；II．把木块挂在自制的弹簧秤上，稳定后记下指针所对的刻度N1；III．把木块放在水平桌面上，用该弹簧秤拉着木块匀速尚待，记下这时指针所指的刻度N2。②计算μ的表达式：μ＝。第9页，共11页\n三、计算题（第16题10分，第17题11分，第18题11分，共32分）16．解：对雨滴作受力分析，如图所示　　　　　　　　　（2分）由于物体匀速下落，故有：　　　　　　　　　　　（1分）又∵　　　　　　　　（2分）　∴　　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）解之得　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（表达式2分，运算结果正确2分）17．解：以甲车速度方向为正方向，乙车可看作初速度向左的匀变速直线运动。（1分）恰好接住货车厢甲意味着此时两车速度相等，故有　　　　　　　　　　　（1分）　∴　　　　（表达式1分，结果正确1分）甲车的位移为：　　　　（2分）乙车的位移为：　　（2分）故两车相距为：　（表达式2分，结果正确1分）18．解：①对小球受力分析如图所示　　　　（1分）由正交分解可得　　　　（2分）解之得　　　　（2分）②以小球和斜面整体为研究对象，作受力分析如图所示　　（2分）因为整体保持静止，故有\n　　　　　（表达式3分，结果正确1分）注：若利用隔离法计算，结果正确同样得分。