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2014年温州市高一物理力学竞赛试题2


201 4 年温州市高一物理(力学)竞赛试卷
一、选择题(本题共 20 小题,共 80 分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项 正确,有的有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 O 分) 1.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐 渐减小,直至为零,在此过程中( )

A

.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值 B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值 C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大 D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值 2.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( A.若物体速度的方向向右,加速度的方向一定向右 B.若物体加速度的方向向左,则速度变化的方向不一定向左 C.物体速度变化越大,则加速度越大 D.单位时间内物体的速度变化越大,则加速度越大 3. ,一物体做匀加速直线运动, 通过一段位移 ?x 所用的时间为 t1 紧接着通过下一段位移 ?x 所用的时间为 t2,则物体运动的加速度为( A. ) C。 )

2?x(t1 ? t 2 ) t1t 2 (t1 ? t 2 )

B。

?x(t1 ? t 2 ) t1t 2 (t1 ? t 2 )

2?x(t1 ? t 2 ) t1t 2 (t1 ? t 2 )

D。

?x(t1 ? t 2 ) t1t 2 (t1 ? t 2 )

4.一位同学在某星球完成自由落体运动实验:让一个质量为 2kg 的小球从一定的高度自由 下落,经过 5s 小球还未落地,测得在第 5s 内的位移是 18 m,则( A.物体在 2s 末的速度是 20 m/s C.物体在前 2s 内的位移是 20 m )

B.物体在第 5s 内的平均速度是 3.6 m/s D.物体在 5s 内的位移是 50m

5.如图所示,两个光滑金属球 ab 置于一个桶形容器中,两球的质量 ma>mb,对于图中的 两种放置方式,下列说法正确的是( )

A.两种情况对于容器左壁的弹力大小相同 B.两种情况对于容器右壁的弹力大小相同 C.两种情况对于容器底部的弹力大小相同 D.两种情况两球之问的弹力大小相同 6.下列说法正确的是( )

1

A.力是物体对物体的作用 B.只有直接接触的物体间才有力的作用 C.用脚踢出去的足球,在向前飞行的过程中,始终受到向前的力来维持它向前运动 D.甲用力把乙推倒,说明甲对乙的作用力在先,乙对甲的作用力在后 7.如图所示,重为 10 N 的小球套在与水平面成 37°角的硬杆上,现用一垂直于杆向上、 大小为 20N 的力 F 拉小球, 使小球处于静止状态(已知 sin 37°= 0.6, cos 37°=0.8).则 ( A.小球不一定受摩擦力的作用 B.小球受摩擦力的方向一定沿杆向上,大小为 6N C.杆对小球的弹力方向垂直于杆向下,大小为 4.8 N D.杆对小球的弹力方向垂直于杆向上,大小为 12 N 8.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 2m gsin ? ) )

? D.A 与 B 间的动摩擦因数μ ? mgtan

9.如图所示,在水平天花板的 A 点处固定一根轻杆 a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一 个轻滑轮 O.另一根细线上端固定在该天花板的 B 点处,细线跨过滑轮 O,下端系一个重 为 G 的物体,BO 段细线与天花板的夹角为 ? =30°,系统保持静止,不计一切摩擦.下列 说法中正确的是( )

A.细线 BO 对天花板的拉力大小是 B.a 杆对滑轮的作用力大小是

G 2

G 2

C.a 杆和细线对滑轮的合力大小是 G D.a 杆对滑轮的作用力大小是 G 10.如图所示,不可伸长的轻绳跨过动滑轮,其两端分别系在固定支架上的 A、B 两点, 支架的左边竖直,右边倾斜,滑轮下挂一物块, 物块处于平衡状态, 下列说法正确的是( ) A.若左端绳子下移到 A1 点,重新平衡后绳子的张力将变大

2

B.若左端绳子下移到 A1 点,重新平衡后绳子的张力将不变 C.若右端绳子下移到 B1 点,重新平衡后绳子的张力将变大 D.若右端绳子下移到 B1 点,重新平衡后绳子的张力将不变

11. 一条东西方向的平直公路边上有两块路牌 A、A,A 在西 B 在东,一辆匀速行驶的汽车 自东向西经过 B 路牌时,一只小鸟恰自 A 路牌向 B 匀速飞去,小鸟飞到汽车正上方立即折 返,以原速率飞回 A,过一段时间后,汽车也行驶到 A.以向东为正方向,它们的位移一时 问图象如图所示,图中 t2 =2t1,由图可知( A.小鸟的速率是汽车速率的两倍 B.相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是 3:l C.小鸟飞行的总路程是汽车的 1.5 倍 D.少鸟和汽车在 0~t2 时间内位移相等 12.一个光滑的圆球搁在光滑的斜面和竖直的光滑挡板之间,如图所示,现让挡板不动,斜 面的倾角 ? 在 0 到 90°之间变化,则( ) )

A.斜面对球的弹力 FN1 的变化范围是(mg,+∞) B.斜面对球的弹力 FN1 的变化范围是(0,+∞) C.挡板对球的弹力 FN2 的变化范围是(0,+∞) D.挡板对球的弹力 FN2 的变化范围是(mg,+∞) 13.如图所示,质量为 m2 的物体 2 放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细 绳通过光滑定滑轮连接质量为 m1 的物体, 与物体 1 相连接的绳与竖直方向成 ? 角, 则 ( A.车厢的加速度为 gsin ? B.绳对物体 1 的拉力为 )

m1 g cos?

C.底板对物体 2 的支持力为(m2-m1)g D.物体 2 所受底板的摩擦力为 m2gtan ? 14.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M,长杆 的一端放在地上通过铰链连接形成转轴, 其端点恰好处于左侧滑轮正下方 O 点处, 、在杆的中点 C 处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物 M,C 点与 O 点距离为 L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度 ? 缓缓转至 水平位置(转过了 90°角) ,关于此过程,下述说法正确的(
3



A.重物 M 做匀速直线运动 C.重物 M 的最大速度是 ?l

B.重物 M 做匀变速直线运动 D.重物 M 的速度先增大后减小

15.如图所示,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向.图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出 的三个小球 a、b 和 c 的运动轨迹,其中 b 和 c 是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( ) A.a 的飞行时间比 6 的长 C.a 的水平速度比 6 的小. B.b 和 c 的飞行时间相同 D.b 的初速度比 c 的大

16.如图所示,一质量为 m 的质点在半径为 R 的半球形容器中(容器固定)由 静止开始自边缘上的 A 点滑下,到达最低点 B 时,它对容器的压力为 FN.重 力加速度为 g,则质点自 A 滑到 B 的过程中,摩擦力对其所做的功为( )

1 R ( FN ? 3mg ) 2 1 c. R ( FN ? mg ) 2
A.

1 R (3mg ? FN ) 2 1 D. R ( FN ? 2mg ) 2
B

17.如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为 m 的物体接触(未连接) ,弹簧水平且无形变.用水平力 F 缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧 长度被压缩了 x0,此时物体静止.撤去 F 后,物体开始向左运动,运动的最大距离为 4xo. 物体与水平面间的动摩擦因数为μ ,重力加速度为 g.则( A.撤去 F 后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动 B.撤去 F 后,物体刚运动时的加速度大小为 )

kx0 ?μ g m

C.物体做匀减速运动的时间为

2

x0 μ g

D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μ mg(x 0 -

μ mg ) k

18.车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受阻力始终不变.在此过程中,下列说法正 确的是( )

A.汽车牵引力保持不变 B.汽车牵引力逐渐增大. C.发动机输出功率不变 D.发动机输出功率逐渐增大 19.如图所示,一块长木板 B 放在光滑的水平面上,在 B 上放一物体 A,现以恒定的外力
4

拉 B,由于 A、B 间摩擦力不大,A 将在 B 上滑动,以地面为参考系,A、B 都向前移动一 段距离,在此过程中( )

A.外力 F 做的功等于 A 和 B 动能的增量 B.B 对 A 的摩擦力所做的功,等于 A 的动能增量 C.A 对 B 的摩擦力所做的功与 B 对 A 的摩擦力所做的功大小相等 D.外力 F 对 B 做的功等于 B 的动能的增量与 B 克服摩擦力所做的功之和

20.如图所示,两个

3 竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径 R 相同,左侧轨道由金 4

属凹糟制成,右侧轨道由金属圆管制成,且均可视为光滑.在两轨道右侧的正上方分别将金 属小球 A 和 B 由静止释放,小球距离地面的高度分别为 hA 和 hB,下列说法正确的是( )

A.若使小球 A 沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为

5R 2 5R B.若使小球 B 沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为 2

C.适当调整 hA,可使 A 球从轨道最高飞出后,恰好落在轨道右端口处 D.适当调整 hB,可使 B 球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处

二、计算题(本共 5 小题,共 70 分。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。 只写出最后答案的不能得分) 21.如图所示,100 个大小相同、质量均为 m 且无摩擦的球静止放置于两个相互垂直且光滑 的平面上,编号如图所示,平面 AB 与水平面的夹角为 30°,则第 6 小球共受到几个力的 作用?第 2 小球对第 3 小球的作用力为多大?

22..利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量,如图(甲)仪器 A 和 B
5

通过电缆连接,B 为超声波发射与接收一体化装置,而仪器 A 为 B 提供超声波信号源而且能 将 B 接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。 现固定装置 B,并将它对准匀 速行驶的小车 C, 使其每隔固定时间 To 发射一短促的超声波脉冲 (如图乙中幅度大的波形) , 而 B 接收到的由小车 c 反射回的超声波经仪器 A 处理后显示如(乙)图中幅度较小的波形, 反射滞后的时间已在图(乙)中标出,其中 T 和△T 为已知量,另外还知道该测定条件下声 波在空气中的速度为 vo,则根据信息可判断小车的运动方向,速度为多少?

23.为了研究篮球运动员立定投篮时应选择出球的角度,现将篮球和篮筐均视为质点,出手 时球的位置为坐标原点,建立坐标系 oxy 如图示。设篮筐的位置坐标为(x,y) ,球的出手 速度为 vo,如果只考虑篮球能碰到篮筐,试求球的出手角度 a 应满足的表达式?不考虑空 气阻力

6

24.如图,质量为 m1 的物体 A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为 m2,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 m3 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(m1+m2)的物体 D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次 B 刚离地时 D 的速度的大小是多少?己知重力加速度为 g。

25.均质半圆形金属拱架 ACB,圆心在 O 点,质量 M=1000kg, A 端与地面的铰链相连, B 端搁在滚珠上。 现有一质量 m= 500kg 的物体从顶点 C 无摩擦滑下, 当它滑到 D 点时(已知∠COD=30°) ,试求 A、B 两 处对拱架的作用力大小。

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