2008年潮州市金山中学知识竞赛高一物理试卷

高一物理知识竞赛第页共11页12008年潮州市金山中学知识竞赛高一物理试卷考生注意：1、本试题全卷满分150分，考试时间120分钟；2、试题答案请全部填写在答题卡上，试题上不填答案。3、重力加速度g取10m/s2。一、选择题。本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项是正确的，有的小题有多个选项是正确的.请将正确选项的字母代号选出填写在答题卡上.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分.1、如图1所示，吊篮A、物体B、物体C的质量相等，弹簧质量不计，B和C分别固定在弹簧两端，放在吊篮的水平底板上静止不动。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间：（）A．吊篮A的加速度大小为gB．物体B的加速度大小为零C．物体C的加速度大小为3g/2D．A、B、C的加速度大小都等于g2、如图2所示，电梯与地面的夹角为30，质量为m的人站在电梯上。当电梯斜向上作匀加速运动时，人对电梯的压力是他体重的1.2倍，那么，电梯的加速度a的大小和人与电梯表面间的静摩擦力Ff大小分别是：（）A．a=g/2B．a=2g/5C．Ff=2mg/5D．Ff=3mg/53、如图3所示，n个质量为m的相同木块并列放在水平面上，木块跟水平面间的动摩擦因数为μ，当对1木块施加一个水平向右的推力F时，木块4对木块3的压力大小为：（）A．FB．3F／nC．F／（n－3）D．（n－3）F／n4、如图4所示，用F拉着三个物体在光滑水平面上一起运动，现在中间物体上加一个小物体，仍让它们一起运动，且原拉力不变，那么中间物体两端绳上的拉力Fa和Fb的变化情况是：（）A．Fa增大B．Fa不变C．Fb增大D．Fb减小5、如图5所示，小车板面上的物体质量为m=8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动．以下说法中，正确的是：（）A．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B．物体受到的摩擦力先减小、后增大、先向左、后向右C．当小车加速度（向右）为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用图130图2图3FFaFb图4图5高一物理知识竞赛第页共11页2D．小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N6、如图6所示，两个相同的可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的细线把A、B两小球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两个小球；然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示，如果两小球均处于静止状态，则下列说法正确的是：（）A．AB间的绳子张力大小为0B．OA间的绳子张力为大小mgC．OB间的绳子张力大小为mg33D．力F的大小为mg37、如图7为传送带装置的示意图．紧绷的皮带AB始终保持υ=2m/s的速度水平移动．一物体从离皮带很近处竖直落到A处，若物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.1，AB间距L=20m．物体从A处运动到B处所经历的时间：（）A.11sB.10sC.9sD.210s8、如图8所示，一根长度为2的不可伸长的轻绳，用它把两块相同质量的小石块连接起来搭在轻小滑轮上(滑轮的形状、大小忽略不计)．左边小石块和右边小石块维持在同一水平线上且绳恰好拉直，右边小石块离光滑水平桌子边缘距离。当静止释放右边的小石块后，是左边的小石块先滑到桌边(碰到滑轮)，还是右边的小石块先碰到桌边：（）A.右边的小石块先滑到桌边B.左边的小石块先碰到桌边C.两边小石块同时到达桌边D.无法确定二、填空题。本题共8小题，每空4分，共40分。请将正确答案填在“答题卡”上相应题号后的横线上或按题目要求作答。9．如图9所示，小车上有竖直杆，总质量为M，杆上套有一块质量为m木块间的动摩擦因数为，小车静止时木块可沿杆自由滑下，必须对小车施加面上运动时，木块才能匀速下滑。10、质量为m的木块下面用细线系一质量为M的铁块，一起浸没在水中从静止开始以加速度a匀加速下沉，如图10所示，经时间t1后细线断裂，又经t2后，木块停止下沉．铁块在木块停止下沉瞬间的速度为。11、一个物体以某一初速度向上抛出，物体上升阶段最后1s内通过的距离是物体上升最大高度的1／8.则物体上升的最大高度m．图9OBAF图6图7图8图10高一物理知识竞赛第页共11页312、如图11所示，物体A置于水平面上，物A前固定有动滑轮B，D为定滑轮．一根轻绳绕过D、B后固定在C点，BC水平，当用力以速度υ拉绳子时，物体沿水平面运动，则在绳BD段与水平面的夹角为α时，物体A运动的速度为。13、一架飞机沿南北方向的航线在AB两地上空飞行．设AB两地相距为L，飞机相对空气的速度恒为υ，空气相对地面的速度恒为u，风向偏离南北方向300角，已知υu。飞机在A、B两地上空往返一次所需要的时间为。14、一根质量为M的木棒，上端用细绳系在天花板上，棒上有一质量为m的猫，如图12所示。现将系木棒的绳子剪断，同时猫相对棒往上爬，但要求猫对地的高度不变，则棒的加速度将是。15、如图13所示，一块质量为M，长为L的均质板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m的小物体（可视为质点），物体上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌边的定滑轮．某人以恒定的速率v向下拉绳，物体最多只能到达板的中点，而板的右端尚未到达桌边定滑轮处．则物体刚达板中点时板的位移为，若板与桌面之间有摩擦，为使物体能达到板的右端，板与桌面之间的动摩擦因数的范围是。16、如图14所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．系统处于静止状态．现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，则物块B刚要离开C时物块A的加速度a为，从开始到此时物块A的位移d是。三、解答题。本题包括5小题，共78分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。17、（14分）如图15所示，，质量为1m的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为2m的物体B相连，弹簧的劲度系数为K，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为3m的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个质量为（1m+3m）的物体D，仍从上述初位置由静止状态释放，则这次B刚离开地时D的速度大小是多少？已知重力加速度为g。图11图13图15图12图14高一物理知识竞赛第页共11页418、（13分）图16中A是一放在滑动摩擦系数为A地面上、质量为M的立方体木块。B是一个固定在木块A上的定滑轮，质量不计。C是一用不可伸长的轻细线拴着、质量为m的小木块，它的一边与木块A的竖直边紧靠着，接触面的滑动摩擦系数为C。拴小木块C的轻细线跨过光滑的定滑轮B固定在竖直墙上，从固定点O到定滑轮B的那段细线是水平的。试：(1)分别绘出木块A和木块C的受力图，及指出运动方向。(2)求木块A的加速度。19、（13分）如图17所示，质量为m、倾角分别为α和β的楔形放在水平面上，另有质量分别为m1和m2的滑块通过轻滑轮跨过双斜面（两边的绳子和斜面平行）。不计一切摩擦，静止释放整个系统，试求楔形的加速度。20、（16分）质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连结，绳跨过位于倾角＝30的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的磨擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图18所示。第一次，m1悬空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次，将m1和m2位置互换，使m2悬空，m1放在斜面上，发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t/3。求ml与m2之比。21、(22分)有一半径为R的圆柱A，静止在水平地面上，并与竖直墙面相接触．现有另一质量与A相同，半径为r的较细圆柱B，用手扶着圆柱A，将B放在A的上面，并使之与墙面相接触，如图19所示，然后放手．己知圆柱A与地面的静摩擦系数为0.20，两圆柱之间的静摩擦系数为0.30．若放手后，两圆柱体能保持图示的平衡，问圆柱B与墙面间的静摩擦系数和圆柱B的半径r的值各应满足什么条件？图17BAC图16图18图19高一物理知识竞赛第页共11页5潮州市金山中学高一级物理竞赛试题答案一、选择题（共12小题，每题4分，每个小题有一个以上的选项是正确的，多选或错选不得分，少选得2分）1．D2．BD3．D4、AD5．ABC开始时小车上的物体受弹簧水平向右的拉力为6N，水平向左的静摩擦力也为6N，合力为零．沿水平向右方向对小车施加以作用力，小车向右做加速运动时，车上的物体沿水平向右方向上的合力（F=ma）逐渐增大到8N后恒定．在此过程中向左的静摩擦力先减小，改变方向后逐渐增大到（向右的）2N而保持恒定；弹簧的拉力（大小、方向）始终没有变，物体与小车保持相对静止，小车上的物体不受摩擦力作用时，向右的加速度由弹簧的拉力提供：260.75m/s8Tam．6、AD7、A8、B二、填空题（5小题，共24分）9．F=gmM)(110、MttaMm)()(21从动量定理考虑：把木块和铁块作为一个整体，在细线断裂前后整体受到的合外力不变，恒为两者所受的总重力和总的浮力之差，即f=(m＋m)a．在两者开始下沉到木块停止下沉的时间内，它对整体的冲量为i=f(t1＋t2)＝(m+m)a(t1＋t2)，其方向竖直向下．在这个冲量作用下，整体的动量从0变化到mvx(vx就是木块停止下沉时铁块的瞬时速度)．于是，由动量定理(m+m)a(t1+t2)＝mvx-0，得本题也可以根据牛顿第二定律或功与动能变化的关系求解，但不如动量定理方便，同学们可自行比较研究．由本例可知，动量定理不仅可适用于单个物体，也可对整个系统(且不论系统内各物体是否联结还是分离)适用．高一物理知识竞赛第页共11页611、4012、cos113、l2·2222141uu解：如图，设飞机顺风时对地速度为，逆风时对地速度为，飞行方向偏离南北方向角顺风速度......(1)逆风速度......(2)往返总时间......(3)把(1),(2)代入(3)得......(4)由正弦定理有又根据三角函数关系......(5)(5)代入(4)并化简得14、解说：法一，隔离法。需要设出猫爪抓棒的力f，然后列猫的平衡方程和棒的动力学方程，解方程组即可。法二，“新整体法”。据Σ外F=m11a+m22a+m33a+…+mnna，猫和棒的系统外力只有两者的重力，竖直向下，而猫的加速度a1=0，所以：（M+m）g=m·0+Ma1解棒的加速度a1十分容易。答案：MmMg。高一物理知识竞赛第页共11页715、（1）设物体与板的位移分别为S物、S板，则由题意有2LSS物板①212SSvtat物板板∶∶②解得：,2LSLS物板．（2）由22112,,mgMvvaSaMmgL板板板得．212,21,,2,(),2SSLSSSLSLmgMmgMavaS物板物板板物板板板∶∶得由得222()MvMmgL，故板与桌面之间的动摩擦因数222()MvMmgL≥．16．系统静止时，弹簧处于压缩状态，分析A物体受力可知：F1=mAgsinθ，F1为此时弹簧弹力，设此时弹簧压缩量为x1，则F1=kx1，得x1=kgmAsin在恒力作用下，A向上加速运动，弹簧由压缩状态逐渐变为伸长状态．当B刚要离开C时，弹簧的伸长量设为x2，分析B的受力有：kx2=mBgsinθ，得x2=mBgsinθk设此时A的加速度为a，由牛顿第二定律有：F-mAgsinθ-kx2=mAa，得a=F-(m