高一物理竞赛试题(含答案)

高一年级物理竞赛试题班级姓名一、选择题1．如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则()A．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变B．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大C．圆筒将静止在木棍上D．圆筒将沿木棍减速下滑答案：AC2．半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止。则在此过程中，下列说法正确的是（）A．MN对Q的弹力逐渐减小B．地面对P的支持力逐渐增大C．Q所受的合力逐渐增大D．地面对P的摩擦力逐渐增大答案：D3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均为120°张角，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（）A．FB．2FC．mgF2D．22mgF答案：A4．如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下。则下列说法中正确的是（）A．A环与滑杆无摩擦力B．B环与滑杆无摩擦力C．A环做的是匀速运动D．B环做的是匀加速运动答案：A5、在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态。若力F1、F2随时间的变化如图所示。则物体（）A．在第2s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大B．在第3s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大C．在第4s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大D．在第5s末加速度为零，运动方向与F1方向相同答案：BD6、质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v—t图像，则下列说法中正确的是(g=10m/s2)（）A．水平拉力可能等于0.3NB．水平拉力一定等于0.1NC．物体的摩擦力一定等于0.1ND．物体的摩擦力可能等于0.2N答案：BD7、如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时（）A．M受静摩擦力增大B．M对车厢壁的压力增大C．M仍相对于车厢静止D．M受静摩擦力不变答案：BCD8、如图4所示，两个质量分别为m12kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则()A．弹簧秤的示数是25NB．弹簧秤的示数是50N024621345v/m.s-1t/sabF1F2Ot/sF/N1234567MNQPC．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5m/s2D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m／s2答案：D9、关于运动和力的关系，下列说法正确的是()A．物体的速度不断增大，物体必受力的作用B．物体的位移不断增大，物体必受力的作用C．若物体的位移与时间的平方成正比，物体必受力的作用D．物体的速率不变，则其所受合力必为零答案：AC10、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（）（）B答案：B11、如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3ｓ，g取10m／s2，那么该消防队员()A．下滑过程中的最大速度为4m／sB．加速与减速过程的时间之比为1∶2C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7D．加速与减速过程的位移之比为1∶4答案：BC12、在粗糙的水平面上，一物块在水平方向的外力F的作用下做直线运动，其v-t图象如图中实线所示，则下列判断中正确的（）A．在0～1s内，外力F增大；B．在1～3s内，外力F的大小恒定C．在3～4s内，外力F可能不断减小D．在3～4s内，外力F可能不断增大答案：BCD13、一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图甲所示．绳内距A端x处的张力T与x的关系如图乙所示，由图可知（）A．水平外力F=6NB．绳子的质量m=3kgC．绳子的长度ml2D．绳子的加速度2/2sma答案：AC14、如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球．当小车水平向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F1至F4变化表示）可能是下图中的（OO＇沿杆方向）（）答案：C15、如右图所示，一质量为m的小物体以一定的速率0v沿水平方向滑到水平传送带上左端的点。当传送带始终静止时，已知物体能滑过其右端的点，则下列判断正确的是（）A．传送带若逆时针方向匀速运行，物体也能滑过点B．传送带若逆时针方向匀速运行，物体可能先向右做匀减速运动直到速度减为零，然后向左加速，因此不能滑过点C．传送带若顺时针方向匀速运行，当其运行速率0VV时，物体将一直做匀速直线运动且滑过点D．传送带若顺时针方向匀速运行，当其运行速率0VV时，物体将一直向右做匀加速运动且vt12340v0O’F2F1OF3F4AO'’F2F1OF3F4BO’F2F1OF3F4COO’F2F1F3F4D＇＇＇＇滑过点答案：AC16．为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小，让钢球从某一高度竖直落下进入液体中运动，用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置。如图所示为拍摄中的一段图片。已知钢球在液体中运动时所受阻力2kvF，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为0s，钢球的质量为m，则阻力常数k的表达式为k=___________。答案：k=2204fsmg17．现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数，给定的器材如下：一倾角可以调节的长木板（如图）、木块、计时器一个、米尺．（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤：①让木块从斜面上方一固定点D从静止开始下滑到斜面底端A处，记下所用的时间t．②用米尺测量D与A之间的距离s，则木块的加速度a＝．③用米尺测量长木板顶端B相对于水平桌面CA的高度h和长木板的总长度l．设木块所受重力为mg，木块与长木板之间的动摩擦因数为，则木块所受的合外力F＝_____．④根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数的表达式＝____________________，代入测量值计算求出的值．⑤改变____________________________________，重复上述测量和计算．⑥求出的平均值．（2）在上述实验中，如果用普通的秒表作为计时器，为了减少实验误差，某同学提出了以下的方案：A．选用总长度l较长的木板．B．选用质量较大的木块．C．使木块从斜面开始下滑的起点D离斜面底端更远一些．D．使长木板的倾角尽可能大一点．其中合理的意见是．（填写代号）答案：（1）②22ts．③)(22hlhlmg．④222222hlgtslhlh．⑤长木板的倾角（或长木板顶端距水平桌面的高度）．（2）AC18、如图所示，1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为300和600，物体质量为m，现让小车以2g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动，当物体与车保持相对静止时，求：绳1中弹力的大小？下面是一位同学的解法解：以物体m为研究对象，受力分析如图，由牛顿第二定律得：x：T1cos300－T2cos600=may：T1sin300+T2sin600=mg解得：T1=（3+12）mg你认为该同学的解法正确吗？如有错误请写出正确的解法。解析：该同学解法错误.’此方程求出的02T，说明物体已飞起,02TmgmgmaT5)()(22119、质量M=3kg的长木板放在水平光滑的平面上，在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动，如图所示，当速度达到1m/s时，将质量m=4kg的物体轻轻放到木板的右端，已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2，（g=10m/s2），求：（1）物体经多长时间才与木板保持相对静止；（2）物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力多大？解析：①放上物体后，物体加速度21/2smgmmga板的加速度22/1smMmgFa当两物体达速度相等后保持相对静止，故tavta21∴t=1秒（2）相对静止后，对整体amMF)(BDAC对物体f=ma∴f=6.28N20、足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上，一物体以v0=6.4m/s的初速度，从斜面底端向上滑行，该物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8，如图所示。（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）⑴求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间；⑵求返回斜面底端时的速度；⑶若仅将斜面倾角θ变为37°，其他条件不变，试求物体在开始第1s内的位移大小。（结果保留2位有效数字）解析：⑴由牛顿第二定律得：mamgmgcossin22/8.12/)6.0108.08.010(cossinsmsmgga上滑最大距离：mmavx6.18.1224.62220上滑时间：ssavt5.08.124.601下滑过程中：'cossinmamgmg得22'/2.3/)8.48(cossinsmsmgga又根据22'21tax下滑时间ssaxt12.36.122'2总时间为：t=t1＋t2=1.5s⑵返回斜面底端时的速度大小v=a′t2=3.2m/s⑶上滑过程中满足：1''cossinmamgmg22''1/4.12/)8.0108.06.010(cossinsmsmgga上滑时间：sssavt131164.124.610停又因为''cossinmgmg所以物体滑到最顶端后不再下滑，保持静止。得：7.14.1224.622120mavxm21、某航空母舰(无弹射装置)上的战斗机在甲板上加速时，发动机产生的最大加速度是a=4.5m/s2，飞机起飞所需速度至少为v=50m/s，航空母舰甲板长为L=100m为使—战机安全起飞，航空母舰匀速航行的最小速度v0为多大?某同学求解过程如下：由运动学知识可得2202vvaL解得202vvaL代入数据得205024.510040/vms请问：该同学所得结论是否有错误?若有错误，请给山正确解答。解析：该同学的结论是错误的。[解法一]本问题可等效为一个追及问题，画出v-t如图所示，航空母舰以v0做匀速运动，飞机在甲板上加速，图中阴影面积表示甲板长L=100m。飞机的加速时间为0vvta由图中三角形面积可知01()2vvtL即20()2vvaL解得020/vms[解法二]用相对速度法，以航母为参照系，飞机初速度为，加速到甲板末端起飞前速度为(0vv)v0θ得(0vv)2-0=2aL解得020/vms22、如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。求：ABC（1）斜面的倾角；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数；（3）t＝0.6s时的瞬时速度v。解析：（1）由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为a1＝vt＝5m/s2，mgsin＝ma1，可得