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苍南县2006年“求知杯”高一物理竞赛试卷


苍南县 2006 年“求知杯”高一物理竞赛试卷 说明:1、本试卷满分为 120 分,答卷时间为 120 分钟。 2、 本试卷的解答写在答卷纸上, 其中第一至第二大题只写结果, 不写解答过程; 第三大题要写解答过程。 一、单选题(每小题 4 分,共 48 分) 1、关于物体惯性的认识,下列说法中正确的是 ( ) A.物体的速度越大,其惯性也一定越大 B.物体的加速度越大,其惯性也一定越大 C.物体在运动过程中,惯性起着与外力平衡的作用 D.在同样大小的外力作用下,运动状态越难改变的物体其惯性一定越大 2、如图 07-1 所示,物体 A、B 和 C 叠放在水平桌面上,水平力为 Fb=5 N,Fc=10 N 分别作用于物体 B、C 上,A、B 和 C 仍保持静止.以 Ff1、Ff2、Ff3 分别表 示 A 与 B、B 与 C、C 与桌面的静摩擦力的大小,则 ( ) A.Ff1=5 N, Ff2=0, Ff3=5 N C.Ff1=0, Ff2=10 N, Ff3=5 N B.Ff1=5 N, Ff2=5 N, Ff3=0 D.Ff1=0, Ff2=5 N, Ff3=5 N 图 07-1 3、利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验 中,若保持小桶和砂的总质量不变,改变小车内砝 码的总质量时,利用纸带上的数据可以算出小车的 速度,取其中的两次实验结果,作出小车的速度图 像如图 07-2 所示,设前后两次小车与砝码的总质量 分别为 M1、M2,则 M1 和 M2 关系为 A.M1>M2 B.M1<M2 ( ) O 图 07-2 V

M1 M2
t

C.M1=M2 D.三者都有可能 4、如图 07-3 所示,通过空间任意一点 A 可作无限多个斜面,如果将若干个 小物体在 A 点分别从静止沿这些倾角各不相同的光滑斜面同 时滑下,那么在某一时刻这些小物体所在位置所构成的面是 ( ) B.抛物面 D.无法确定 图 07-3

A.球面 C.水平面

5、在一根轻绳的上下两端各拴一个球,一人用手拿住绳上端的小球站在 某高
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台上,放手后小球自由下落,两小球落地的时间差为? t,如果将它们稍 提高一些,用同样的方法让它们自由下落,不计空气阻力,两小球落地的 时间差将( A.减少 C.增大 ) B.不变 D.因下落高度未知无法判定

6、质量为 m1 和 m2 的两个物体,由静止开始从同一高度下落,运动中所受阻 力分别为 f1 和 f2,如果物体 m1 先落在地面,那是因为 A. m1 >m2 B. f1 <f2 D. m1 g ? f 1 = m 2 g ? f 2 ( )

f1 f < 2 m1 m2 C.

7、如图 07-4 所示,物块 M 位于斜面上,受到平行于斜面的水平力 F 的作用处 于静止状态,如果将外力 F 撤去,则物块 A.会沿斜面下滑 B.摩擦力大小变小 C.摩擦力大小变大 D.摩擦力大小不变 ( )

图 07-4
8、某质点做匀变速直线运动,经历一段时间通过一段位移。质点在该时间段 中间时刻的速度为 v1 ;在位移的一半处(即中点)的速度为 v2 ,则以下说法 正确的是 ( )

A.只有质点做匀加速运动时,才有 v1 < v2 B.只有质点做匀减速运动时,才有 v1 < v2 C.无论质点是匀加速还是匀减速总有 v1 < v2 D.无论质点是匀加速,还是匀减速总是 v1 > v2 9、如图 07-5 所示,在足够大的光滑水平面上放有两质量相等的物块 A 和 B, 其中 A 物块连接一个轻弹簧并处于静止状态,B 物体以初 速度 v0 向着 A 物块运动。当物块与弹簧作用时,两物块在 同一条直线上运动。请识别关于 B 物块与弹簧作用过程中,两物图 07-5
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B

V0

A

块的 v ? t 图象正确的是:(



v V0 V02 / A V0 V 0/ 2 t

v V 0 V02 / B t

v B A V0 V02 / C t

v B A

B

A

B

A

D

t

10、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,当车厢向右加速运动时,不计空气阻力,下述各图正确的是 ( )

A

B

C

D

11、如图 07-6 所示,底板光滑的小车上用两个量程为 20 N、完全相同的弹 簧秤甲和乙系住一个质量为 1 kg 的物块。当小车 在水平地面上做匀速直线运动时,两弹簧秤的示 数均为 10 N,当小车做匀加速直线运动时,弹 图 簧秤甲的示数变为 8 N.这时小车运动的加速度 图 07-6 大小是 ( ) 2 B.8 m/s2 C.6 m/s2 D.4 m/s2? A.2 m/s 12、如图 07-7 所示,轻杆 BO 一端装在铰链上,铰链固定在竖直 墙上,另一端装一轻滑轮,重为 G 的物体用细绳经滑轮系于 墙上 A 点,系统处于平衡状态,若将 A 点沿竖直墙向上缓慢 移动少许,设法使系统重新平衡,则细绳所受拉力 FT 和轻杆 所受压力 FN 大小变化情况是 A.FT 变大 B.FT 变小 ( ) D.FN 变小 图 07-7
B G A O

C.FN 变大

二、填空题(第 18 题 8 分,其余每小题 5 分,共 33 分)
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13、火车紧急刹车后经 7s 停止,设火车作的是匀减速直线运动,它在最后 1s 内的位移是 2m,则火车在刹车过程中通过的总位移为 14、如图 07-8 所示,向右做匀速直线运动的小车上 水平放置一密封的装有水的瓶子,瓶内有一气 泡,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子向 运动。 (左、右) 15、如图 07-9 所示,一根重为 8N 的均匀棒 AB,A 端用 细绳吊在固定点 O 上,今用水平力 F=6N 作用在 B 端,则棒 平衡时,绳与竖直方向的夹角 α=________。 16、拉力器的弹簧每根长为 40cm,某同学用此拉力器锻炼身 体,当他只用一根弹簧时,最多能将弹簧拉至 120cm 长, 当他用两根相同的弹簧时,最多能将弹簧拉至 cm。 图 07-9 图 07-8 。
气泡

V

17、如图 07-10 所示,木块 A 与 B 用一轻弹簧相连竖直放在木块 C 上,三者静止置于加速度为 a 向上做匀加速运动的电梯中, A、B、C 的质量之比是 1:2:3,设所有接触面都光滑,当沿水 平方向迅速抽出木块 C 的瞬时,A 和 B 加速度分别是 aA=____ _,aB=____ __。 图 07-10
B C A

18、密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,但随着 下沉速度变大,固体所受的阻力随之变大,故下沉到一定深 度后,固体颗粒就会匀速下沉。现通过实验探究球形固体颗粒在水中竖直 匀速下沉的速度与哪些量有关,实验数据的记录如下表:(水的密度为 ρ
0=1.0×10

kg/m3) 次序 固体球的半径 r(m) 固体的密度 ρ(kg/m3) 匀速下沉的速度 ν(m/s) 1 0.5×10-3 2.0×103 0.55 -3 2 1.0×10 2.0×103 2.20 3 1.5×10-3 2.0×103 4.95 4 0.5×10-3 3.0×103 1.10 5 1.0×10-3 3.0×103 4.40 6 0.5×10-3 4.0×103 1.65 7 1.0×10-3 4.0×103 6.60

3

(1)我们假设匀速下沉速度 ν 与重力加速度 g 成正比,根据以上实验数据和归纳分析,
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你可以找出:球形固体在水中匀速下沉的速度 ν 还与 是 (比例系数可用 k 表示)

有关,其关系式

(2)对匀速下沉的固体球作受力分析,固体球受到浮力(浮力大小等于排开液体的重 力) 、重力(球体积公式 V=4πr3/3 计算) 、匀速下沉时球受到的阻力 f,可写出 f 与 ν 及 r 的关系式为 三、计算题(共 39 分) 19、(7 分)如图 07-11 所示,一个均匀的金属球,夹在光滑的竖直平面和倾 角为 45°的光滑斜面之间匀速下落,同时斜面体 匀速向右运动,已知斜面体重为 G2,它与水平地面 之间的动摩擦因数为 ?,求金属球重 G1? 20. 分)据报道,某航空公司的一架客机,在正常 (8 航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流 图 07-11 作用,使飞机在 10s 内下降高度 1700m,造成众多 乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假 设这一运动为匀变速运动,试计算: (1)飞机在竖直方向上产生的加速度? (2)乘客所系安全带的拉力与乘客体重的比值为多少时,才能使乘客不脱离 座椅。 取 10m/s2) (g (3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动;最可能受到伤害的 是人体的什么部位。 21、 (10 分)宇航员出发前在地球上用弹簧秤测得物体 A 的质量为 mA,到达月 球后,他用同一弹簧秤测得月球上一石块 B 的重力的读数与地球上称得物 体 A 的重力的读数相近,已知地球的重力加速度 g,月球上的重力加速度 是地球上的六分之一。现有下列器材:细绳、带有固定轴的滑轮、秒表、 米尺以及物体 A,根据所给器材,利用牛顿运动定律设计一个简单的力学 实验,用以在月球上准确测得石块 B 的质量。 (评分要求:简要说明实验原 理、实验步骤、必要的推导过程和结果) 22、 (14 分)如图 07-12 所示,一质量为 M=4kg,长为 L=1.5m 的木板放在水平 地面上,已知木板与地面间动摩擦因数为 0.1,在此木板的右端上还有一 质量为 m=1kg 的铁块,且视小铁块为质点,木板厚度不计;今对木板突然
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施加一个水平向右的拉力。 ①若不计铁块与木板间的摩擦,且拉力为 8N,则小铁块经多长时间将离开木 板? ②若铁块与木板间的动摩擦因数为 0.2,铁块与地面间的动摩擦因数为 0.1, 要想小铁块对地的总位移不超过 1.5m,则施加在木板水平向右的拉力满足 什么条件?(g=10m/s2)

图 07-12

苍南县 2006 年“求知杯”高一物理竞赛试卷 参 考 答 案
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一、选择题 题号 选项 1 D 2 D 3 B 4 A 5 A 6 C 7 B 8 C 9 D 10 B 11 D 12 D

二、填空题 13、 98m 14、 左 15、 37° 16、 80 17、 a 、

(3g+a)/2 18、 (1) ρ、r

ν=kr2g(ρ-ρ0) (2)

f=4πrν/3k

三、计算题 19、 [7 分 ]解 : 取 球 为 研 究 对 象 , 受 力 分 析 得 F N2 = 2 G 1 对斜面整体受力分析 FN2 = FN2= 2 G1 Ff=?F N =?( G 2 + Ff= 所以


——3 分

FN2

FN1

2 /2 F N 2 ‘ )
Ff

FN

G1

2 /2 F N 2 ‘

?G 2 G1 = 1? ?

FN2’ ——4 分 G2

20. [8 分] 解:(1)研究客机,它在竖直方向上作初速度为零的匀加速直线运动,则

1 2 s 2 × 1700 由 s= at2 得,a= 2 = = 34(m / s 2 ) 2 t 10 2
(2)研究乘客,受力分析如图 3 所示, 由牛顿第二定律得:mg+F=ma,F=m(a-g)=24m

——3 分

F mg 图3

a

——2 分

F 24m = = 2.4 (倍) mg mg

——1 分

(3)因为加速度 a=34m/s2,乘客相对于机舱向上运动,将碰到机舱的顶部,所以人体的
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头部受到伤害。

——2 分

21、[10 分]解:两物体相连后跨过光滑滑轮,释放后测出其加速度。用尺子测下落高度, 用秒表测运动时间。 mB g -mAg =(mA+mB)a
/ /

——4 分

1 2 h= at 2

g =g/6



——4 分

得 mB=1/

gt 2 ? 12h mA gt 2 + 12h

——2 分

22、[14 分]解: (1)对长木板受力分析 有 F1=F-(M+m)g? a1=F1/M=0.75m/s2 x1=L=at2/2 得 t=2s ——3 分

(2)相对地面:铁块在木版上时 a1=?1g=2m/s2 ;铁块在地面上时 a2=?2g=1m/s2 ;木板 对地面加速度 a=(F-f1-f2)/M ,f1=?1gm , f2=?2g(m+M) 。——3 分 铁块相对地面位移有 2 a1x1=v12 和 2 a2x2=v12 并且满足 x2+ x1≤1.5m 。——2 分

令铁块在木版上滑行时间为 t1 ,则铁块对地面位移 x1= a1t12/2 和木板对地面位移 x=at12/2 所以 F≥39N ,而且 x= x1+L 。 ——3 分 ——3 分

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学校____________________

年段________________ 准考证号________________

姓名________________

…………………………………………装…………………………订……………………密…………………封……………………………………

17、 13、 16、

19、

二、填空题

一、选择题

三、计算题

20、 选项 题号 1 2 3 14、 4 18、 (1) 15、 7 5 6

苍南县 2006 年“求知杯”高一物理竞赛 答 题 卷

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8

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9

(2)

10 11 12

21、

22、

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