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物理奥林匹克第2届湖北省兴奥杯物理竞赛预赛试题高一卷答案


第 二届 湖北省兴奥杯物理 联赛预赛 试题

参考 答案及评 分标准
(高 一 )
一、解】(1)求 物体与斜面间的最大静摩擦力凡,物 体在竖直面内受力如图所示。 【
Ⅳ 〓Mgcosα ″ 2tanα · 皙cosα 凡 〓 uⅣ 〓 ①

=2Mg“



^



(2)考 虑物体在平 行 于斜面的平面内∴ 的受力情况 ,如 图 ?所 示。 ∶ =∵ ∶ 根据平衡条件有 : ∴

ˇ

g血 F、税厂 (Mg山 α 滔″ ⒍ )2〓 ①②式各 5分 ,③ 式 10分 评分标准:本 题 zO分 。
.



二、解】 飞船在圆轨道上运动 13圈 半 ,历 时 ⒛ 小时 10分 钟 ,所 以飞船的周期为 【
F〓

s〓

⒌ss叫 Js



飞船绕地球圆周运动的向心力由地球对飞船的万有引力提供
卫 卩 :r C卫丝 圭 1|圩筅 Ⅱ 〈f髯 军

② ③ ④
m〓 6.7× 106m

飞船 的轨道半 径 为 地球 表 可 的重力加 速度 为

g〓 罟

故 :rw叮
卫星的绕行速度为



2π r 〓 3.14× 6.7× 106 2× 7.8× 103m/s v亍 Tˉ 5。 3B× 103 m/s〓 评分标准:本 题 zO分 .① ③⑤⑥式各 3分 ,② ④式各 4分
.

.



故 三、解】 重物倾斜时 ,表 明火车具有加速度 ,分 析此时小球受力情况如图所示。 【
12





:∶ l

∶ ∶ ∶
)2
I∶

① ② ③ ④

Jl时 间 内 ,火 车做匀加速运 动 :sl〓

÷

GJ:=ω m
J2〓 90m

ε 间 内 ,火 车做匀 速运 动 :s2〓 (oJ:)· 2时 J3时 间 内 ,火 车做匀速 圆周运 动 R〓
(oε 1)2〓
:

G

1zOm
∷ s4〓



r〓 型
G‘ :

〓25.12s



可见 ,火 车刚好 运 动 二 周 。

1

%时 间 内 ,火 车做 匀减速运 动 :
过程如 图
J〓

(Gε :) 。J。



2



G

=60m



s1+sa+so=210m


0


V〓

l=30m/s

评分标准 :本 题 9s分 。 ①至⑦式各 3分 ,⑧ ⑨式各 2分 。 四、解】 分析两小球受力情况如图。 【 根据物体平衡条件有
对Ⅱ 对

Ⅳm¢ J ¨
R R

r: △〓

:

B

g∶

B

Ⅳm。 g l


币 Γ L“

(Lc 孓 〓oA)

① ②





L。

o:) 华 〓
(L。

其中 易得

Ⅳ ^^:¨ mag 臼 Ⅳ 〓 m。 g 。 TΓ

R

③ ④

R

且 又 故
:

Lc m。
L。

m。

二 +二 b〓 臼

L
。 L

m。 九〓瓦 m山 石 T丫
l

mc屁 。 gL 飞 〓r。 〓 〉 石 c+mI)九



评分标准 :本 题 zs分 .① 至⑤式各 5分 。 五、解】 【 如图所示 ,小 物块 A在 木块上滑动时所受摩擦 阻力
r〓

u2mg〓



50× 1× 10〓

5。

ON。



其反作用力作用在木块上。

⒒ 蝥 蘩 阝 Ι Ι

A在 木块 1上 滑 动 时 ,木 块 与地 面 间最 大静摩 擦 力 为 五〓 uI(″ +m)g+?ul Mg=7· 0N 当小 物块 A在 木块 2、 3上 滑动时 ,木 块 与地 面间最 大静摩 擦 力分 别为 5N 尼〓 ul(″ 艹m)g+ul Mg〓 〓 +m)g△ 4N ∷ 兑 u1(″ 上木 块 3时 ,木 块 3才 滑动 。 可见 ^滑 动时 GⅡ 〓5m/sz。 木块 A滑
当小物块

:



③ ④

⑤ ⑥ ⑦ ⑧



A滑 到木块 左 端 时速度
3运 动时 的加 速度


-4GⅡ L〓 而 %=v浅 碍

木块

¨ 〓 立 拼 :m凡
's
0。

Ⅱ与木块 3相 对 静 止 时 , 即 Ⅱ最终停在 木块 3上 。

s〓 乙 厶 v:/z(oⅡ 艹 )〓

笱m.

评分标准1本 题 zs分 -② 式 4分 ,其 余各式均为 3分 。 六、解】 设质点抛出后 J秒 ,绳 刚好伸直。 【 如图所示 ,则 有
① ② ③ ④


| 其 又 咚

{

t l

rrs r{∶

∶ ∶ 。 ∷
L∶
sJ

设 质点 到达最低 点 时速 度 为 v,如 图所示 。 则



÷ 呷+丁 叩 gJ=钅 √ 丁 v⊥ 〓 ← 万 嘎
mv2〓
v1

⑤ ⑥ ⑦

r-mg〓 m号;

r〓

1旱


.

评分标准 :本 题 zs分 .⑤ 式 4分 :其 余各式均为 3分

14


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