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2005年苍南县“求知杯”高一物理竞赛试卷


年苍南县“求知杯” 2005 年苍南县“求知杯”高一物理竞赛试卷
小题, 在下列各题的四个选项中,至少有 一、选择题:本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。在下列各题的四个选项中,至少有 选择题: . 一个是符合题目要求的,错选或不选得零分,漏选得 1 分。 错选或不选得零分, .......................... 1、如图所示,m1 和 m2 两木块叠在一起以 v 的初速度被斜向上抛出 去,不考虑空气阻力,抛出后 m2 的受力情况是 A.只受重力作用 B.受重力和 m1 的压力作用 C.受重力、m1 的压力和摩擦力的作用 D.所受合力的方向与初速度方向一致 2、蹦级是一种极限体育项目,可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下,弹性绳被拉 展前做自由落体运动,弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定高度后速 度减为零。在这下降的全过程中,下列说法中正确的是 A.弹性绳拉展前运动员处于失重状态,弹性绳拉展后运动员处于超重状态 B.弹性绳拉展后运动员先处于失重状态,后处于超重状态 C.弹性绳拉展后运动员先处于超重状态,后处于失重状态 D.运动员一直处于失重状态 3、将一物体的某一初速度坚直上抛,四幅图中,哪幅能正确表示该物体在整个运动过程中 的速率 v 与时间 t 的关系(空气阻力大小与速度成正比) v v v v
V0 V0

vo

V0

t A B

t C

t D

t

4、质点在 a、b 两点之间做匀加速直线运动,加速度方向与初速度方向相同,当在 a 点初速度为 v 时,从 a 点到 b 点所用的时间为 t,当在 a 点初速度为 2v 时,而保持 其他量不变,从 a 点到 b 点所用的时间为 t ′ ,则 A、 t ′ <t/2 B、 t ′ =t/2 C、 t ′ >t/2 D、 t ′ =t 5、如图甲所示,一质量为 M 的木板静止在光滑水平地面上,现有一质量为 m 的小滑块 以一定的初速度 v0 从木板的左端开始向木板的右端滑行, 滑块和木板的水平速度大小 随时间变化的情况如图乙所示,根据 图像作出如下判断,这些判断中正确 的是 A.滑块始终与木板存在相对运动 B.滑块未能滑出木板 C.滑块的质量 m 大于木板的质量 M
-1-

D.在 t1 时刻滑块从木板上滑出 6、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 内保持静止, 若两力 F1、F2 随时间的变化如图所示,则下列说法正确的 是 A. 在第 2s 内, 物体做加速运动, 加速度的大小恒定, 速度均匀增大 B.在第 5s 内,物体做变加速运动,加速度的大小均 匀减小,速度逐渐增大 C.在第 3s 内,物体做变加速运动,加速度均匀减小, 速度均匀减小 D.在第 6s 末,物体的加速度均为零,速度不为零 7、在水平桌面 M 上放置一块正方形薄木板 abcd,在木 板的正中点放置一个质量为 m 的木块,如图。先以木板 M d c 的 ad 边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的 ab 边与 桌面的夹角为θ; 再接着以木板的 ab 边为轴, 将木板向 上缓慢转动,使木板的 ad 边与桌面的夹角也为θ(ab a b 边与桌面的夹角θ不变)在转动过程中木块在木板上没 。 有滑动。则转动以后木块受到的摩擦力的大小为 A. 2 2mg sin θ B. 2mg sin θ C. mg sin 2θ D. mg sin 2θ

8、有些人员,如电梯修理员、牵引专家等,常需要知道绳(或金属线)中的张力 T,可又不 便到绳(或线)的自由端去测量.现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图中 B、C 为该夹 子的横截面).测量时,只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点 A,使绳产生 一个微小偏移量 a,借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力 F.现测得该微小偏移量为 ..

a=3mm, BC 间的距离为 2L=400mm,绳对横杆的压力为 F=150N,则绳中的张力 T 约为
A. 5×10 N ; B. 1.0×10 N; 3 C. 2.5×10 N; D. 1.125N; 9、如图所示,在一粗糙水平上有两个质量分别为 m1 和 m2 的木块 1 和 2,中间用一原长 为 l 、劲度系数为 k 的轻弹簧连结起来,木块与地面 间的动摩擦因数为 ? ,现用一水平力向右拉木块 2, 当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 A. l +
3 4

?
k

m1 g

B. l +

?
k

(m1 + m2 ) g C. l +

?
k

m2 g

D. l +

?

m1 m2 )g k m1 + m2 (

10、一细绳的两端固定在两竖直墙的 A、B 两点之间,通过一个光滑的挂钩将某重物挂在 绳子上,下面给出的四幅图中,有可能使物体处于平衡状态的是

-2-

11、如图所示,OA 为遵从胡克定律的弹性轻绳,其一端固定于天花板上的O点,另一端 与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连。当 绳处于竖直位置时,滑块 A 对地面有压力作用。B 为紧挨 绳的一光滑水平小钉,它到天花板的距离 BO 等于弹性绳 的自然长度。现有一水平力 F 作用于 A,使 A 向右缓慢地 沿直线运动,则在运动过程中 A.水平拉力 F 保持不变 B.地面对 A 的摩擦力保持不变 C.地面对 A 的摩擦力变小 D.水平拉力 F 越来越大 12、如图所示,两轻质弹簧和质量均为 m 的外壳组成甲、乙两个弹簧秤, 将提环挂有质量为 M 的重物的乙秤倒挂在甲的挂钩上,某人手提甲的提 环,向下做加速度 a=0.25g 的匀加速运动,则下列说法正确的是 A.甲的示数为 1.25(M+m)g B.乙的示数为 0.75(M+m)g C.乙的示数为 1.25Mg D.乙的示数为 0.75Mg 13、如图所示,质量和身高完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上 进行顶牛比赛,企图迫使对方后退。设甲、乙两人对杆的推力分别为 F1、 F2。甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为 α1、α2。已知倾角越大,该人手和杆的端点位置越低, 且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。乙获胜,则 A.F1=F2 ,α1>α2 B.F1=F2,α1<α2 C.F1>F2 ,α1=α2 D.F1>F2 ,α1>α2 14、四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,另有四个质量相同的小物体放在 斜面顶端,由于小物体与斜面间的摩擦力不同,第一个物体匀加速下滑,第二个物体匀速 下滑,第三个物体匀减速下滑,第四个物体静止在斜面上,如图所示,四个斜面均保持不 动,下滑过程中斜面对地面压力依次为 F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是 v v v

A.F1=F2=F3=F4 B.F1>F2>F3>F4 C.F1<F2=F4<F3 D.F1=F3<F2<F4 15、如图所示,棒 AB 的 B 端支在地上,另一端 A 受水平力 F 作用,棒平衡,则地面对棒 B 端作用力的方向为: A、总是偏向棒的左边,如 F1; B、总是偏向棒的右边,如 F3;
-3-

C、总是沿棒的方向如 F2; D、总是垂直于地面向上如 F4; 小题,16、17、 19、 二、填空题:本题共 5 小题,16、17、18 题每题 4 分,19、20 题每格 2 分,共 22 分。请 填空题: 把正确的答案填在题中的横线上。 正确的答案填在题中的横线上。 答案填在题中的横线上 16、以某速度竖直上抛一个物体,如果它所受空气阻力的大小为重力的

1 ,从出手到落回 6

原抛出点共用 6 秒钟,则物体在上升段所用时间是_______秒。 17、如图所示,重力为 G 的物体套在倾斜的光滑直杆上,为使物体平衡,需要给物体施加 一个拉力,在所有能使物体平衡的拉力中,最小拉力

Fmin =

1 2 G ,当拉力 F = G 且使物体平衡时,F 的方向为 2 2

________________________。 A 18、如图所示,在离坡底 B 为 10m 山坡上的 O 点竖直固定一根直杆,杆 、 高 OA 也是 10m,杆的上端 A 到坡底 B 之间有钢绳,一穿心于钢绳上的小 环,从 A 点由静止开始沿钢绳无摩擦的滑下,则它在钢绳上滑行的时间 t=_______s(g 取 10m/s2 ) 。 O 19、下述为一测定小铁块与轨道间的动摩擦因数的实验。提供的器材有: 木质轨道(其倾斜部分倾角较大,水平部分足够长) 、小铁块、两枚图钉、一根细线、 一个量角器.实验步骤如下: (1)将小铁块从倾斜轨道上的某点由静止释放,让小铁块下滑到水平轨道上; (2)用图钉把细线钉在小铁块的起、终点处并拉直; 。 (先用文字说明再用字母表示) (3)用量角器测量 那么测得小铁块与木质轨道间的动摩擦因数可表示为μ= 。 20、(8 分)某科技馆中有一个展品,该展品放在较暗 处。有一个不断均匀滴水的龙头(刚滴出的水滴速度 0 A 为零)在平行光源的照射下,可以观察到一种奇特的 100 B 现象:只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔,在 适当的情况下,看到的水滴好象都静止在各自固定的 C 位置不动(如图中 A、B、C、D 所示,右边数值的单位 500 平行光源 是 cm) 。要想出现这一现象,所用光源应为 光 源,滴水时间间隔必为 s.光源闪光频率 2 D 为 Hz(取 g=10m/s ) 小题, 三.本题共 4 小题,共 33 分。解答要写出必要的文 字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤, 字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤,只写出 最后答案的不能得分。 最后答案的不能得分。
1000

-4-

21(8 分)、在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度为 k 的弹簧,弹簧下端连一个质量为 m 的小球, 球被一垂直斜面的挡板 A 挡住, 此时弹簧没有形变, A 以加速度α 若 (α<gsin θ)沿斜面向下匀加速运动,求: (1)从挡板开始运动到球板分离所经历的时间 t; (2)从挡板开始运动到小球速度最大时,球的位移 s。 A θ

22、 分)汽车以 1m/s 的加速度启动,同时车后 60m 远处有一人以一定的速度 v0 匀速追 (8 赶要车停下。已知人在离车距离小于 20m,持续时间为 2s 喊停车,才能把信息传给司机。 问: 1、 v0 至少要多大? 2、如果以=10m/s 的速度追车,人车距离最小为多少? 23、8 分) ( 如图所示, 足够长的轻绳跨过一个定滑轮后, 两端分别系住质量为 M 和 m (M>m) 的物体 A 和 B,已知水平桌面足够长,无论物体 A 放在水平桌面的任何位置,物体 A、B 均能保持静止。求物体 A 与桌面间的动摩擦因数 ? 应满足什么条件?(滑轮处摩擦不计, 且最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 。

A B 24、 分)三根不可伸长的相同的轻绳,一端系在半径为 r0 的环 1 上,彼此间距相等。绳 (9 穿过半径为 r0 的第二个环,另一端用同样的方式系在半径为 2r0 的环 3 上(如图所示) 。环 1 固定在水平上,整个系统处于平衡。试求第 2 个环中心与第 3 个环中心之间的距离。 (三 个环用同种金属线制成,摩擦不计) 。 被固定的环 1 2 3
-5-

2005 年苍南县“求知杯”高一物理竞赛试卷 年苍南县“求知杯”
小题, 在下列各题的四个选项中,至少有 一、选择题:本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。在下列各题的四个选项中,至少有 选择题: . 一个是符合题目要求的,错选或不选得零分, 一个是符合题目要求的,错选或不选得零分,漏选得 1 分。 .......................... 2 3 4 5 6 7 8 9 10 题号 1 答案 小题,16、17、 19、 二、填空题:本题共 5 小题,16、17、18 题每题 4 分,19、20 题每格 2 分,共 22 分。请 填空题: 把正确的答案填在题中的横线上。 正确的答案填在题中的横线上。 答案填在题中的横线上 16、 ; 17、 11 12 13 14 15

;18、 19、 ,



20、







小题, 解答要写出必要的文字说明、示意图、 三.本题共 4 小题,共 33 分。解答要写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演 算步骤,只写出最后答案的不能得分。 算步骤,只写出最后答案的不能得分。 21(8 分)

-6-

22(8 分)

23(8 分)

24(9 分)

-7-

2005 年苍南县“求知杯”高一物理竞赛试卷 年苍南县“求知杯”
小题, 在下列各题的四个选项中,至少有 一、选择题:本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。在下列各题的四个选项中,至少有 选择题: . 一个是符合题目要求的,错选或不选得零分, 一个是符合题目要求的,错选或不选得零分,漏选得 1 分。 .......................... 2 3 4 5 6 7 8 9 10 题号 1 答案 A B A C ACD BD B A A C 11 BD 12 A 13 B 14 C 15 B

小题,16、17、 19、 二、填空题:本题共 5 小题,16、17、18 题每题 4 分,19、20 题每格 2 分,共 22 分。请 填空题: 把正确的答案填在题中的横线上。 正确的答案填在题中的横线上。 答案填在题中的横线上 16、 2.5 ; 17、 与竖直向上方向夹角为 15
o

与竖直向下方向夹角为 75

o

;18、

2



19、

细线与水平面的夹角 θ



tanθ

20、

频闪



1 5



5



小题, 解答要写出必要的文字说明、示意图、 三.本题共 4 小题,共 33 分。解答要写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演 算步骤,只写出最后答案的不能得分。 算步骤,只写出最后答案的不能得分。 21(8 分)解: (1)设球与挡板分离时位移为 s,经历的时间为 t,从开始运动到分离过程 中,m 受竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力 FN,沿斜面向上的挡板支持力 FN1 和弹 簧弹力 F f ,据牛二定律有方程:

mg sin θ ? F f ? FN 1 = ma

F f = kx

随着 x 的增大, F f 增大,FN1 减小,保持 a 不变,当 m 与挡板分离时,x 增大到等于 s, FN1 减小到零,则有: 联立解得: mg sin θ ? k ?

s= 1 2 at = ma 2

1 2 at 2

mg sin θ ? ks = ma

t=
-8-

2m( g sin θ ? a) ka

(2)分离后继续做加速度减小的加速运动, v 最大时,m 受合力为零,即 ks m = mg sin θ ,位移是 s m =

mg sin θ k

22(8 分) 、1、由条件可知,人与车相距 20m 开始到第二次人与车相距 20 m 的时间为 2s, 有 s车 + 60 ? s 人 = 20 , s车 =

1 2 at , s人 = v0 t 2

得 t1 = v0 ? v0 ? 80 及
2

2 t1 = v0 + v0 ? 80 ,令 t 2 ? t1 ≥ 2 ,所以 v0 ≥ 9m/s

2、设人与车的最小距离为 ?s =

1 2 at + 60 ? v0 t , v0 =at,则 ?s =10m。 2

23(8 分) 、设摩擦力 F f 与 FN 的支持力合成一个力 F,由于 F

tan α =

Ff FN

≤ ? ,如图 2-5 所示,所以当物体 A 与桌面间

出现最大静摩擦力时, α 角最大。在矢量三角形中,拉力

FT = mg ,改变拉力的方向,则拉力的末端在圆弧上,当 F
与圆弧相切时, α 角最大,表示这种情况下,静摩擦力为最大静摩擦力。

sin θ = sin α =

mg m = , Mg M

F

所以 ? = tan α = tan θ =

sin θ 1 ? sin θ
2

=

m M ? m2
2



在绳子与水平桌面呈 θ = arcsin 擦因数 ? ≥

m 时,只要物体 A 与桌面间的摩 M

m M 2 ? m2

,则物体 A 将保持静止。

24(9 分)对“环 2 和环 3”系统:3 FT =mg+2mg 对环 3: FT sinθ= 2mg 又 sinθ=

……2 分

1 3

……2 分 ……2 分 得: h =

h r02 + h 2

2 5 r0 3

……3 分

-9-


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