2011迎新高一物理竞赛试题

高一物理竞赛试题一、选择题：（不定项选择，每小题4分，共48分。选对但不全得2分。）1．如图所示，质量为m的物体在力F的作用下，贴着天花板沿水平方向向右做加速运动，若力F与水平面夹角为，物体与天花板间的动摩擦因数为，则物体的加速度为:A.mF)sin(cosB.mFcosC.gmF)sin(cosD.gmF)sin(cos2．甲车在前以v0速度匀速行驶，乙车在后以较大的速度同向行驶，为避免追上撞车，乙车以大小为2m/s2的加速度匀减速运动，经5s两车相距最近，距离为20m，则:A5s时刻乙车速度为v0B4s时两车相距22mC4s时两车相距21mD因不知v0数值和两车原来的距离，无法知道4s时两车的距离3．如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑，则:A.A、B间没有静摩擦力B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsinD.A与斜面间的动摩擦因数,=tan4．一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面受地面的摩擦力:A．大小为零B．方向水平向右C．方向水平向左D．无法判断大小和方向5．如图所示，在粗糙水平面上放着两个质量分别为21mm、的铁块1、,2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，铁块与水平面间的动摩擦因数为．现有一水平力F拉铁块2，当两个铁块一起以相同的加速度做匀变速运动时，两铁块间的距离为：A.kgmkFmmmL1211)(B.kgmL1C.)(211mmkFmLD.kgmL26．如图甲所示，放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用，静止不动，现保持力F1不变，使力F2逐渐减小到零，再逐渐恢复到原来的大小，在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图象是图乙中的:7．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度一时间图象如图所示，则由图可知（g=10m/s2）:A．小球下落的最大速度为5m/sB．小球第一次反弹初速度的大小为3m/sC．小球能弹起的最大高度0.45mD．小球能弹起的最大高度1.25m8．如图(a）所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图(b）所示．研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点，则图(c）中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是:9．如图所示，四根相同的轻质弹簧连着相同的物体，在外力作用下做不同的运动：(1)在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动；(2）在光滑斜面上做向上的匀速直线运动；(3）做竖直向下的匀速直线运动，(4）做竖直向上的加速度大小为g的匀加速直线运动．设四根弹簧伸长量分别为1l、2l、3l、4l，不计空气阻力，g为重力加速度，则:A.1l2lB.3l4lC.1l4lD.2l=3l10．如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度V1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，物体以速率V2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为V2/，则下列说法正确的是:A．若1v2v，则2v=1vB．若1v2v，则2v=2vC．不管2v多大，总有2v=2vD．只有1v=2v时，才有2v=1v二、将答案填写到相应位置处。每小题4分，共16分。11.一质点从静止开始做匀加速运动．从开始运动起计时，通过连续三段位移所经历的时间依次为T、2T、3T，则这三段位移的大小之比为12.物体由静止开始做匀加速直线运动．已知物体在第n秒内的平均速度大小为v，则该物体的加速度大小为_______。13.质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2，物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，4s末撤去拉力F，则物体再经10s停止运动，则F=______N，物体与平面的摩擦因数μ=______(g取10m／s2)14.跳水运动员从离水面10m高的跳台上向上跃起，举双臂直体离开台面．此时其重心位于从手到脚全长的中点。跃起后重心升高0.45m达到最高点。落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）。从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是_____s。（计算时可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点，取g=10m/s2。结果保留2位有效数字。）红旗中学新城校区2010-2011年度高一物理竞赛答题卷题号12345678910答案11.这三段位移的大小之比为12.则该物体的加速度大小为_______。13.合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，F=______N，μ=______14.他可用于完成空中动作的时间是_____s。（取g=10m/s2。结果保留2位有效数字。）三.计算题：解答中要有必要的文字说明和解题步骤，只有最后结果而无解题过程的不得分，涉及数字运算的，要正确使用物理量的单位。共4小题，计44分。15（8分）如图所示，一个质量为10kg的木箱放在水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为0.5。现有一个与水平方向成53°角的拉力拉着木箱沿水平方向以4m/s速度匀速前进，求：（1）拉力F的大小是多少？（2）拉力F撤消后木箱还能滑行多远？（已知sin53°=0.8cos53°=0.6取g=10m/s2）16、（10分）为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，我国公安部门规定，高速公路上行驶的汽车的安全距离为200m，最高时速为120km/h，请你根据下面提供的资料，通过计算来说明安全距离为200m的理论依据（取g=10m/s2）。资料一：行驶员的反应时间：0.35—0.65之间资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数路面动摩擦因数干沥青与混凝土0.7—0.7干碎石路面0.6—0.7湿历青与混土路面0.32—0.4（1）在计算中驾驶员反应时间，路面与轮胎之间的动摩擦因数各应取多少？（2）通过你的计算来说明安全距离为200m的必要性。17.（13分）传送带与水平面夹角37°，皮带以10m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图6所示。今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为mkg05.的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，g取102ms/，则物体从A运动到B的时间为多少？18.（13分）如图7，质量Mkg8的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=8N。当小车向右运动速度达到3m/s时，在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数02.，假定小车足够长，问：（1）经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？（2）小物块从放在车上开始经过ts030.所通过的位移是多少？（g取102ms/）红旗中学新城校区2010-2011年度高一物理竞赛试题参考答案题号12345678910答案DACDACBABCAABCAB11.1:8:27;12.2v/(2n-1);13.40N,16m/s,56N,0.1614.1.7s15.解：（1）根据题意有fFFcos（1分）sinFmgFN（1分）NfFF（1分）联立解得NmgF50sincos（2分）（2）F撤消后物体做匀减速运动，加速度大小gmFaf（1分）gsasv2220（1分）mgvs6.1220（1分）16.（1）驾驶员反应时间为t=0.6s，动摩擦因数μ=0.32………………（2分）（2）汽车在反应时间内做匀速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动)(2001mtvs………………（2分）mamg…………………（2分）2.3ga……………………（1分）2202asv……………………（1分）)(6.1732202mavs……………（1分）msss6.19321………（1分）因此，高速公路上汽车安全行驶距离是200m是必要的。17.因05075.tan.，物体必沿传送带对地下移，且不会与传送带相对静止。（1分）设从物块刚放上到皮带速度达10m/s，物体位移为s1，加速度a1，时间t1，因物速小于皮带速率，故物块受滑动摩擦力沿斜面向下。（1分）根据牛顿第二定律，amgmgmms1210sincos/方向沿斜面向下。（2分）tvassatm1111121125，皮带长度。（2分）设物块从速率为10m/s到B端所用时间为t2，加速度a2，位移s2，因物块速度大于皮带速度，故物块受滑动摩擦力变为沿斜面向上，（2分）有：amgmgmmssvtat2222222212sincos/（2分）即1651012212222ttts，（ts210舍去）（2分）所用总时间ttts122（1分）18.（1）依据题意，物块在小车上停止运动时，物块与小车保持相对静止，应具有共同的速度。设物块在小车上相对运动时间为t，物块、小车受力分析如图8：物块放上小车后做初速度为零加速度为a1的匀加速直线运动，小车做加速度为a2匀加速运动。由牛顿运动定律：物块放上小车后加速度：agms122/小车加速度：aFmgMms2205/./vatvat11223由vv12得：ts2（2）物块在前2s内做加速度为a1的匀加速运动，后1s同小车一起做加速度为a2的匀加速运动。以系统为研究对象：根据牛顿运动定律，由FMma3得：aFMmms3208/./物块位移sss12satmsvtatmsssm112212212124124484//..