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2008年湖州市第九届飞英杯高中物理竞赛


2008 年高一物理飞英杯

2008.3

2008 年湖州市第九届飞英杯高中物理竞赛 高一卷
(注:本卷共 24 题,总分为 140 分,考试时间 100 分钟,g=10m/s2,请做在答题卷 答题卷上) 答题卷 一个或一个以上的选项是符合题目要求的,全部选对得 5 分, 一、选择题(每题 5 分,共 85 分,每题有一个或一个以上 一个或一个以上 漏选得 2 分,不选或错选得 0 分) 1.以初速度 v0 竖直向上抛出一个小球,小球所受的空气阻力与速度大小成正比。将小球从抛出点上升至 最高点的过程与小球从最高点落回至抛出点的过程作对比,以下叙述正确的是( ) A.小球上升过程的加速度较大,故运动时间更长 B.小球下落过程的加速度较小,故运动时间更短 C.小球上升过程中的某时刻的合外力可能比下落过程中的某时刻的合外力小 D.小球抛出时的速度一定比落回抛出点时的速度大 2.如图所示,物体 P 置于光滑的水平面上,用轻细线跨 过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力 G=10N 的重物,物 体 P 向右运动的加速度为 a1;若细线下端不挂重物,而用 F=10N 的力竖直向下拉细线下端,这时物体 P 的加速度为 a2,则 ( ) A.a1>a2 B.a1=a2 C.a1<a2 D.条件不足,无法判断 3.一物体沿倾角为 θ 1 的斜面下滑时加速度刚好为零,若把斜面的倾角增大到 θ 2( θ 1< θ 2<900)而其他条 件不变,则该物体沿斜面下滑的加速度的大小为( ) A.(cos θ 2+cot θ 1sin θ 2)g B.(sin θ 2-tan θ 1sin θ 2)g C.(sin θ 2cot θ 1-cos θ 2)g D.(sin θ 2-tan θ 1cos θ 2)g 4.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点) 为终端皮带轮,如图所示,已知皮带轮半径为 ,A r,传送带与皮带轮间不会打滑.当 m 可被水平抛出时.A 轮每秒的转数最少是( ) A.

1 2π

g r

B.

g r

C. gr

D.

1 2π

gr

5.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,当车厢向右匀加速运动时, 不计空气阻力,下述各图正确的是( )

a

a

a

a

(A)

(B)

(C)

(D)
a

6.如图所示,以速度 v 匀速行驶的车厢,突然以加速度 a 做匀加速运动, 小球恰从车厢内高度为 h 的架子上落下,则落在车厢地板上的点距架子的 水平距离为( ) A.0, B.a h/g, C.v 2 h/g D.v

h

1

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7.从地面竖直上抛一物体 A,同时在离地某一高度处有一物体 B 自由下落,不计空气阻力,两物体在空 中到达同一高度时的速率都是 v,则下列说法中正确的是( ) A.物体 A 上抛的初速度和物体 B 落地时的速度大小均为 2v, B.物体 A、B 落地时间相等, C.物体 A 能上升的最大高度和物体 B 开始下落时的高度相同, D.两物体在空中到达同一高度时一定是物体 B 开始下落时的高度的一半。 8.历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类 匀变速直线运动”) ,“另类加速度”定义为 A=(vt-v0)/s,其中 v0 和 vt 分别表示某段位移 s 内的初速和末 速.A>0 表示物体做加速运动,A<0 表示物体做减速运动.而现在物理学中加速度的定义式为 a=(vt -v0)/t,下列说法正确的是 ( ) A.若 A 不变,则 a 也不变 B.若 A>0 且保持不变,则 a 逐渐变大 C.若 A 不变,则物体在中间位置处的速度为(vt+v0)/2 D.若 A 不变,则物体在中间位置处的速度为 (vt2+v02)/2 9.如图所示,由物体 A 和 B 组成的系统处于静止状态。A、B 的质量分别为 mA 和 mB,且 mA>mB。滑轮的质量和一切摩擦可不计。使绳的悬点由 P 点向右移动 一小段距离到 Q 点,系统再次到达静止状态。则悬点移动前后图中绳与水平方向 间的夹角 θ 将( ) A.变小 C.变大 B. 不变 D.可能变大,也可能变小

10.如图,A、B 两运动员从水速恒定的河岸 a、b 处同时下水游泳,a 处在 b 处的下游位置,A 游得比 B 快,要在河中尽快相遇,两人游泳方向应为( ) A.A、B 都沿 ab 方向 A a B.A、B 都沿 ab 偏向下游方向 C.A、B 都沿 ab 偏向上游方向,A 的偏角更大 v水 D.A、B 都沿 ab 偏向上游方向,B 的偏角更大 B b 11.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速 圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为 h。下列说法中正确的是 ( ) A. h 越高摩托车做圆周运动的周期将越大 B. h 越高摩托车做圆周运动的向心力将越大 C. h 越高摩托车做圆周运动的线速度将越大 D. h 越高摩托车对侧壁的压力将越大 h

12.两个相同的小球A和B,质量均为m,用长度相同的两根细线把A、B两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两小球,然后用一水平方向的力F作用在小球A上,此时三根细线均处 于直线状态,且OB细线恰好处于竖直方向,如果不计小球的大小,两小球均处于静止状态,则力F的大小 为: ( ) A.0 B. mg C. 3mg

3 D. mg 3

O A F

B

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13. 如图所示,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为 k1、k2,它们的一端固定 在质量为 m 的物体上,另一端分别固定在 P、Q 点,当物体平衡时,上面的弹簧 k2 处于原长,若要把物体的质量换成 2 m(它的厚度不变,且均在弹簧的弹性限度内) , 再次平衡时,物体比第一次平衡时下降的距离 x 为( ) A.mg/(k1+k2), B.k1k2 m g / (k1+k2), D.2 k1 k2 m g / (k1+k2)。 C.2 m g / (k1+k2),

P k2 m k1 Q

14.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, F/N F1 在第 1 s 内物体保持静止状态。若力 F1 与 F2 随时间的变化关系如图所 1 2 3 4 5 6 7 示,则物体( ) O t/s A.在第 2 s 内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大, F2 B.在第 3 s 内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大, C.在第 4 s 内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大, D.在第 5 s 末加速度为零,运动方向与 F1 方向相同。 15.甲、乙两块质量均为 m 的木块迭放在水平面上,甲受到斜向上与水平成θ 角的 F θ 甲 力 F 作用, 乙受到斜向下与水平成θ角的力 F 作用, 如图, 两木块保持静止,( 则 ) A.甲、乙之间一定存在静摩擦力, θ 乙 B.乙和水平面间可能存在静摩擦力, F C.乙对甲的支持力一定小于 mg, D.水平面对乙的支持力可能大于 2mg. 16.长度 l=0.50m 的轻质细杆 OA,A 端固定有一质量为 m=3.0kg 的小球,小球以 O 点为圆心在竖直平面 ) 上作圆周运动,通过最高点时小球的速率为 2.0m/s,g 取 10m/s2,则此时刻细杆 OA( A.受到 6.0N 的拉力 m B.受到 6.0N 的压力 A C.受到 24N 的拉力 O D.受到 54N 的拉力

17.如图所示,在一次救灾工作中,一架离水面高为 H m,沿水平直线飞行 的直升飞机 A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员 B,在直 升飞机 A 和伤员 B 以相同的水平速度水平匀速运动的同时,悬索将伤员吊起。设 经 t s 时间后,A、B 之间的距离为 l m,且 l =H-t2。则在这段时间内关于物体 B 的受力情况和运动轨迹正确的是下列哪个图?( )

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二.填空题:(每题 4 分,共 24 分) 填空题: 18.上海新建成世界第一列商业运行的磁悬浮列车,从浦东国际机场到龙阳路站全程长为 35 km,若从浦 东国际机场开出时做匀加速运动,达到最大速度 500 km/h 保持 6 s 后,再做匀减速运动直到龙阳路站,则 通过全程一共需时间为_________min。 19.如图所示,烧杯中盛有水,放在秤盘上,水中用细线拴一个乒乓球, 某时刻细线断了,则此时台秤的读数将_________(填变大、变小或不变) 。

20.沿水平方向向一堵竖直的光滑墙壁抛出一弹性小球,抛出点 O 离水平地 面的高度为 h,距墙壁的水平距离为 S,如图所示,小球与墙壁碰撞时水平方 向的分速大小不变,然后落在水平地面上,落地点离墙壁的水平距离为 2S,则 小球抛出时的初速度大小为_________。
s

v0

O

h s

21.如图所示,半径为 r=0.2 m 的圆柱体绕水平轴 OO’以ω=9 rad / s 的角 速度匀速转动,把质量 m=1 kg 的物体 A 放在圆柱体上方,光滑挡板使它 O 不能随圆柱体转动, 在水平力 F 作用下以 v=2.4 m / s 的速度向右匀速滑动, 若物体 A 与圆柱体间的摩擦系数为?=0.25,则 F 的大小为

F

A O’

22.小球自高为 H 处自由下落,跟地面相碰后跳起的高度为 3H/4,小球跟地面碰撞前后速率之比 是 ,若小球每次跟地面碰撞前后的速率之比总相等,则小球与地碰撞后从第 次开始跳起 的高度不超过 H/5。 三、计算题(共 31 分)在答题卷上 计算题

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08 年湖州市第九届飞英杯高中物理竞赛卷
得 分
1 2 3 4 5 6 7

总 分

高一答题卷
一、选择题(每题 5 分,共 85 分,漏选得 2 分,不选或错选得 0 分) 选择题 8 9 10 11 12 13 14 15

16

17

得 分

二、填空题(每空 4 分,共 24 分) 填空题 18.__________ 19.__________ 20.__________

21.__________ 22.__________ __________ 计算题(共 31 分) 三、计算题 分 23. (16 分)如图甲所示,在一端封闭、长约 lm 的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做 的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的 同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每 1s 上升的距离都是 10cm,玻 璃管向右匀加速平移,每 1s 通过的水平位移依次是 2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中,y 表示蜡块 竖直方向的位移,x 表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0 时蜡块位于坐标原点. (1)请在图乙中画出蜡块 4s 内的轨迹; y/cm (2)求出玻璃管向右平移的加速度; (3)求 t=2s 时蜡块的速度 v. 40



蜡块

30 20 10



0

10

20 乙

30

40 x/cm

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24. (15 分)如图所示,在竖直平面内固定 1 个半径为 R 的大圆环, 其圆心为 O,将光滑细杆的一端与圆心在同一水平面上,且相距为 d 的一点 A(d<R)相固定,另一端搭在大圆环上。另取 1 个小环从 A 沿杆释放,则当杆搭在大圆环上的 B 处时,小环最快到圆环。请确定 B 处的位置且 求出最短的时间。

得 分

A d

O

B

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2008 年湖州市第九届飞英杯高中物理竞赛 高一卷·参考答案 高一卷 参考答案
一、选择题(每题 5 分,共 85 分,漏选得 2 分,不选或错选得 0 分) 选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D C D A B B AC BC B A AC C 13 A 14 BD 15 AC 16 B 17 A

二、填空题(每空 4 分,共 24 分) 填空题 18、8.3 19、变小 计算题(共 31 分) 三、计算题 23. (16 分) (1)如图 (2)Δx=at2 a= 20、3s g/2h 21、2.0 y/cm (5 分) (3 分) (2 分) (2 分) (2 分) 40 30 20 10 (2 分) 0 10 20 30 40 x/cm 22、2: 3 ,6

?x = 5 × 10 ? 2 m / s 2 2 t y (3)vy= = 0.1m / s t

vx=at=0.1m/s v= v x + v y =
2 2

2 m/s 10

24.(15 分) 解:1 个竖直平面内任一半径为 r 的圆环,由最高点引出一光滑轨搭在环 的另一点上,小环从最高点沿滑轨自由下至与环接触所需时间为 t,
2r sin θ = 1 g sin θ ? t 2 得: t = 2

4r g

为一定值。

(3 分)

A d
r

θ

O
R?r

故欲 t 最小即圆半径 r 最小,本问题即转化为求一圆,它以 A 为最高点, 且与大圆相切的圆,如图所示。 由 r 2 + d 2 = R ? r ,得 r =
tan θ = R2 ? d 2 2R

C
B

(6 分)

R2 ? d 2 R2 ? d 2 。即 B 点处于与水平方向成 arctan 角的半径与大圆环的交点处。 分) (3 2dR 2dR 2( R 2 ? d 2 ) gR

最短的时间 tmin =

(3 分)

(其它解法相应给分) 其它解法相应给分) 解法相应给分

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