2011年第十二届飞英杯高一物理竞赛及答案

2011年湖州市第十二届飞英杯高中物理竞赛高一卷(注:本卷共19题，总分为120分，考试时间90分钟，g=10m/s2，请做在答题卷上)一、选择题（每小题4分，共60分，每题有一个或一个以上的选项是符合题目要求的，全部选对得4分，漏选得2分，不选或错选得0分）1.如图所示，手推车轮子的转向轴线OO’总是设计成不通过轮子的转轴a，其理由是A.为了便于转向，B.为了节省材料，C.为了减小摩擦，D.为了美观。2.在炎热的夏天，吃上一顿凉面，一定很惬意吧！那你看到过面条是怎么加工出来的吗？也许你自己还亲手用家用的面条机轧过面条吧！加工面条时，需要先把和好的面轧成面片，然后再加工成面条。如图所示，在轧面片的过程，在斜槽中的面片经过下面两个沿图示方向转动的滚轴时被轧薄。请你根据所学的摩擦力的知识判断下面说法中正确的是A.A处的面片受到的摩擦力方向竖直向上的B.A处的面片受到的摩擦力方向竖直向下的C.B处的面片受到的摩擦力方向沿斜槽方向向上D.A处的面片对滚轴的摩擦力方向竖直向下3.物块静止在固定的斜面上，分别按如图所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下.施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力不变的是4．如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间处于静止状态.m与M的接触面与竖直方向的夹角为α，若不计一切摩擦，下列说法正确的是A.水平面对正方体M的弹力大小大于(M＋m)gB.水平面对正方体M的弹力大小为(M＋m)g·cosαC.墙面对正方体M的弹力大小为mgcotαD.墙面对正方体M的弹力大小为mgtanα5．如图所示，有一斜面小车在水平面上做直线运动，放置于斜面上的小物块相对小车静止.小物块某时刻正处于图示状态.设斜面对物块的支持力为FN，斜面对物块的摩擦力为Ff，关于此时刻物块的受力情况，下列说法正确的是A.若小车向左运动，FN可能为零B.若小车向左运动，Ff可能为零C.若小车向右运动，FN不可能为零D.若小车向右运动，Ff不可能为零OaO’AB6.如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的PA段处于水平状态．另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态．滑轮均为光滑、轻质，且均可看作质点．现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较A．拉力F增加B．拉力F减小C．角θ不变D．角θ减小7．车厢内悬挂两个质量不同的小球，上面球的质量比下面球的大，如图所示，当车厢向右加速运动时，不计空气阻力，下述各图正确的是8.如图所示，物体A在倾角为的斜面上静止，现在给物体A一水平推力F，使它做匀加速运动，物体A与斜面间的滑动摩擦系数为，物体质量为m，则A.物体A将沿与斜面底边平行方向移动，B.物体A将斜向下做匀加速直线运动，C.物体A所受滑动摩擦力大小等于mgcos，方向与F相反，D.物体A所受滑动摩擦力大小等于mgcos，方向一定与F不在同一直线上。9．如图所示，M为定滑轮，一根细绳跨过M，一端系着一物体C，另一端系着一动滑轮N，动滑轮两侧分别悬挂着A、B两物体，已知B物体的质量mB＝3kg，不计滑轮和绳的质量及一切摩擦，若要使C物体保持平衡，则C物体的质量可能为A.3kg，B.6kg，C.12kg，D.18kg。10．一大小固定的正三角形ABC在纸平面内运动，某时刻A点的速度v1恰沿AB方向，C点的速度v2方向恰垂直于AB，如图所示，则v1与v2在大小之比必等于A．3／3，B.3／2，C.3，D.211.如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力．若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是A．增大抛射速度v0，同时减小抛射角θB．减小抛射速度v0，同时减小抛射角θC．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0aaaa(A)(B)(C)(D)AFAv1BCV2MNCAB·θFOPQAB12.竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，不计空气阻力．下列说法中正确的是A．在B点时，小球对圆轨道的压力不为零B．B到C过程，小球做匀变速运动C．在A点时，小球对圆轨道压力大于其重力D．A到B过程，小球水平方向的加速度不断增加13．如图所示，木块P置于水平地面，上面固定着一根竖直的光滑杆。轻质弹性绳的劲度系数为k，左端固定在墙上的O点，另一端连着一个套在光滑竖直杆上、质量为m的小环，外力F竖直向上。在墙与杆之间有一固定光滑细杆A（杆垂直于O与竖直杆构成的平面），OA间距离等于弹性绳的原长，AB间距离为L。开始时弹性绳水平，木块P与地面间的摩擦力已达最大值。则以下判断正确的是：A．缓慢放下小环，木块P始终保持静止不动B．无初速释放小环，木块P始终不会被拉动C．无初速释放小环，木块P最后将会被拉动D．缓慢放下小环，小环下降的最大距离为kmg14.用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图（1）所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为，线的张力为T，则T随2变化的图象是图（2）中的15.某质点作匀变速曲线运动，依次经过A、B、C三点，运动轨迹如图所示．已知过B点切线与AC连线平行，D点为AC线段的中点，则下列关于质点从A点运动到B点所用的时间tAB与质点从B点运动到C点所用的时间tBC的大小关系；质点经过B点时的加速度a的方向的说法中，正确的是A．tAB不一定等于tBC，a的方向一定由B点指向D点B．tAB不一定等于tBC，a的方向不一定由B点指向D点C．tAB一定等于tBC，a的方向一定由B点指向D点D．tAB一定等于tBC，a的方向不一定由B点指向D点二、填空题（第（1）题每空2分，其余每空4分，共24分）16．如图(a)，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（s-t）图象和速率-时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h。（取重力加速度g=9.8m/s2，结果保留一位有效数字）。CABhl图a（1）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如图（b）图所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a=▲m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响▲。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变▲，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；通过改变▲，同时保证▲不变，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（3）将气垫导轨换成滑板，同时调节滑板的高度h，滑块A换成滑块A’，给滑块A’一沿滑板向上的初速度，A’的s-t图线如图（c）图。图线不对称是由于▲造成的，滑块与滑板间的动摩擦因数▲。三、计算题（共36分）17.（10分）猎狗能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑，野兔只能以最大速度v2=8m/s的速度持续奔跑。一只野兔在离洞窟s1=140m处的草地上玩耍，被猎狗发现后，猎狗径直朝野兔追来。兔子发现猎狗时（猎狗已达最大速度），与猎狗相距s2=60m，兔子立即掉头跑向洞窟。设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上，求：野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟。18.（12分）某电视台娱乐节目，选手要从较高的平台上以水平速度跃出后，落在水平传送带上，已知平台与传送带高度差H=1.8m，水池宽度S0=1.05m，传送带AB间的距离L0=21m，由于传送带足够粗糙，假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过一个△t=0.5s反应时间后，立刻以a=2m/s2恒定向右加速度跑至传送带最右端。（1）若传送带静止，选手以v0=3m/s水平速度从平台跃出，求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间。（2）若传送带以u=1m/s的恒定速度向左运动，选手不从传送带左侧掉下落水，他从高台上跃出的水平速度v1至少多大？19.（14分）一个很大的圆柱体．质量为m．半径为R，放在两个相同的物块上，一个物块B固定不动，另一个物块A沿水平面以不太大的速度v向左匀速运动，如图所示。当两物块相距为R2时，圆柱体对固定物块B的作用力大小为多少?不计摩擦，初始时刻两物块相距很近。3.02.52.01.51.00.50.00.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.1v/(ms-1)t/s图b0.90.80.70.60.50.30.00.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0s/mt/s0.40.20.1图c0sHABu0vORvAB2011年第十二届飞英杯高中物理竞赛高一答题卷一、选择题（每题4分，共60分，漏选得2分，不选或错选得0分）二、填空题（第（1）题每空2分，其余每空4分，共24分）16．（1）（2）（3）三、计算题（共36分）17.解:题号12345678答案题号9101112131415答案得分得分得分座位号18.解:19.解:得分得分2011年湖州市第十二届飞英杯高中物理竞赛·高一卷·答案一、选择题（每题4分，共60分，漏选得2分，不选或错选得0分）二、填空题（第（1）题每空2分，其余每空4分，共24分）16．（1）6；不明显，可忽略。（2）倾角（或高度）；m（或h），mh（3）摩擦力；0.3（0.2～0.4都算对）三、计算题（共36分）17.（10分）解:设野兔的加速度至少为a才能安全回洞窟，运动时间为t对猎狗tvss121………………………………………………………………………………………（2分）得t=20s……………………………………………………………………………………………………（2分）对野兔若一直加速，则到达洞窟的速度smtsv/1421v2，不符合题设故野兔应先加速，后以v2的速度做匀速运动，设加速时间为t0，则有)(2102021ttvtvs………（2分）得t0=5s……………………………………………………………………………………………………（2分）202/6.15/8smssmtva……………………………………………………………………………………（2分）18.（12分）解:(1)2121gtH得st6.01………………………………………………………………………（1分）mtvs8.1101……………………………………………………………………………………………（1分）22010221)(atssLs得：st5.42………………………………………………………………（2分）stttt6.521……………………………………………………………………………………（2分）（2）选手落至传送带在0.5s反应时间内向左的位移大小mtus5.01……………………（1分）然后向左减速至速度为零，向左发生的位移为2smaus25.0222…………………………（2分）选手不从传送带左侧掉下，平抛水平位移mssss8.1210………………………………（2分）则smtsv/311…………………………………………………………………………………（1分）题号12345678答案ABCABCBCADBBD题号9101112131415答案ABCCBABDCC19.（14分）解:因小圆柱体的中心始终处于两物块的中间，所以圆柱中心的水平分速为v21……………（4分）因两物块相距为R2，可得2222cosRR所以45…………………………………（2分）圆柱体中心相对物块B的水平速度为v21，由解图1可知，圆柱体中心相对物块B接触点的速度为v，022cos452vvv………………………………………（2分