物理竞赛高一模拟卷11.doc

物理竞赛高一模拟卷11
物理竞赛高一模拟卷11
一、不定项选择题
1．下列哪些物理量的加减计算要遵循平行四边形定则（　　）
Ａ．速率　　　Ｂ．角速度　　　Ｃ．位移　　　Ｄ．动能
2．车厢内有一盛水的玻璃杯（杯底水平），当车厢在水平面上做匀加速运动时，水面呈如图所示状态，下列说法正确的是（　　）
Ａ．加速度方向一定向右　　
Ｂ．加速度方向一定向左
Ｃ．水对杯底的压力变大
Ｄ．水对杯底的压力不变
3．如图2所示，消防车梯子的下端用光滑铰链固定在车上，
上端搁在竖直光滑的墙壁上，当消防队员沿梯子匀速向上爬时，
下列说法中正确的是（　　）
Ａ．铰链对梯的作用力减小
Ｂ．墙对梯的弹力不变
Ｃ．地面对车的摩擦力增大
Ｄ．地面对梯的弹力不变
４．如图3所示，光滑水平面上放置质量分别为和的四个木块，其中两个质量为的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是．现用水平拉力拉其中一个质量为的木块，使四个木块以同一加速度运动，
则轻绳对的最大拉力为（　　）
Ａ．　　　Ｂ．　　　
Ｃ．　　　Ｄ．
5．如图4所示，一个质量为2kg的物体从坐标原点沿轴正方向由静止开始做匀加速直线运动，它的动量随位移的变化规律为＝kgm/s，则（　　）
Ａ．物体在第一秒内受到的冲量是16Ns
Ｂ．物体通过、、…各点时动量对时间的变化
率是16kgm/s
Ｃ．物体通过相同的距离，动量增量可能相等
Ｄ．物体通过相同的时间，动量增量一定相等
6．如图5所示，光滑轨道和底端对接且＝，、两点高度相同．小球自点从静止开始滚下，忽略小球经过点时的机械能损失，
以、、、分别表示小球的速度、位移、加速度和动
能四个物理量的大小．下列图象（如图６）中能正确反映自
点到点运动过程中的是（　　）

7．如图7所示，在一个竖直支架上固定两个水平的弹簧枪和，弹簧枪、在同一竖直平面内，比高，使弹簧枪的出口距水平面高，弹簧枪、射出的子弹水平射程之比为:＝1:2.设弹簧枪、的高度差不变，且射出子弹的初速度不变，要使两个弹簧枪射出的子弹落到水平面上同一点，则（　　　）
Ａ．竖直支架向上移动，移动的距离为
Ｂ．竖直支架向下移动，移动的距离为
Ｃ．竖直支架向下移动，移动的距离为
Ｄ．竖直支架向上移动，移动的距离为
8．听磁带录音机的录音发觉到：带轴上卷带的半径经时间＝10min减小一半，则此后再减小一半需要的时间为（　　）
Ａ．10min　　　　Ｂ．7.5min　　　Ｃ．5min　　　　Ｄ．2.5min
9．如图所8示，为竖直平面内一光滑曲面轨道，点轨道与地面相切；为光滑的斜面轨道，来年感轨道长度相等．在点，质量为的小物块和，从同一时刻出发，沿斜面下滑，沿曲面下滑．以下说法正确的是（　　）
Ａ．比先到达地面，它们将要到达地面时动能相等
Ｂ．、同时到达地面，它们将要到达地面时速度不同
Ｃ．比先到达地面，它们将要到达地面时速度相等
Ｄ．比先到达地面，它们将要到达地面时动能相等
10．10个同样的木块紧靠着放在水平地面上，每个木块的质量＝0.4kg，长＝0.5m，它们与地脉内之间的动摩擦因数均为＝0.1，在左方第一个木块的左端放一质量＝1.0kg的铅块，它与木块之间的动摩擦因数均为＝0.2，如图9所示．现突然给铅块一向右的初速度＝5.0m/s，使其在木块上滑行，则铅块开始带动木块运动时铅块的
速度为（铅块可看成质点）（　　）
Ａ．m/s　　　　　　　Ｂ．m/s
Ｃ．3.0m/s　　　　　　　　Ｄ．m/s
11．某一滑块以速度靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率变为，且＞，若滑块想上运动的位移中点为，取斜面底端重力势能为零，则（　　）
Ａ．上升时机械能减小，下降时机械能增大
Ｂ．上升时机械能减小，下降时机械能也减小
Ｃ．上升过程中动能和势能相等的位置在点上方
Ｄ．上升过程中动能和势能相等的位置在点下方
12．如图10所示，质量为的小球悬挂在质量为的半圆形
光滑轨道的顶端，台秤的示数为．忽略台秤称量时的
延迟，则从烧断悬线开始到小球滚到轨道底部这段时间内，台秤
示数（　　）
Ａ．一直小于
Ｂ．先大于，后小于
Ｃ．一直大于
Ｄ．先小于，后大于
13．如图11所示，长为的杆一端用铰链固定于点处，另一端固定小球．杆靠在质量为、高为的物块上．若物块一速度向右运动且杆与物块始终保持接触，则当杆与水平方向的夹角为时，小球的速率为（　　　）
Ａ．　　　Ｂ． Ｃ．　　　　　Ｄ．无法确定

14．如图12所示，在倾角为的光滑斜面点处，以速度与斜面成角斜抛出一小球．小球下落时将与斜面做弹性碰撞．若小球能返回出发点，则、满足的条件为（　　）
Ａ．＝　　　Ｂ．＝
Ｃ．＝　　　Ｄ．＝
二、填空题
15．某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，得到记录的纸带如图13所示，图中的点为记数点，在每两相邻的两个记数点间有4个没有画出，则小车运动的加速度为　　　　m/s2．

16．如图14为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持　　　　　　不变，用钩码所受的重力作为　　　　　，用DIS测车的加速度．
(2)改变所挂钩码的数量，进行多次测量．在某次实验中，根据测得的多组数据画出关系图线如图15所示．
①分此图线的段可得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　．
②此图线的段明显偏离直线，造成此
误差的主要原因是　　　　　　　　　
Ａ．小车与轨道之间存在摩擦
Ｂ．导轨保持了水平状态
Ｃ．所用钩码的总质量太大　　
Ｄ．所用小车的质量太大
17．如图17所示，一条长为2m的轻绳两端各连接一质量
均为0.5kg的小球、，小球置于光滑水平桌面上，轻
绳通过滑轮与小球相连，固定球使绳处于水平位置且伸出桌面的长度为1m．现由静止释放球，设球到达桌边的时间为，球到达桌边的时间为，则　　　　 ．（填“＞”、“＝”、“＜”）

18．在一个与水平面成角的粗糙斜面上放着一个物体，它系于一根不可伸长的细绳上，绳的另一端通过斜面上的一个小孔竖直穿过平面，如图18所示，然后慢慢地拉动绳子，开始时，绳子处于水平位置，在这个物体到达小孔的时候，物体在斜面上通过的轨迹正好是一个半圆周，则斜面　物体间的摩擦因数为　　　　　　　　　．
19．如图19所示，一长为的轻杆顶端和中点分别固定质量为和的两个小球，轻杆竖直放置在光滑水平面上．现给杆一微小扰动，则杆倒下到水平位置时：的速度为　　　　　　，的速度为　　　　　　．

20．一弹簧秤的秤盘质量＝1.5kg，盘内放一物体，的质量＝10.5kg，弹簧质量不计，其劲度系数为＝800N/m，系统处于静止状态，如图20所示，现给加一个竖直向上的力使从静止开始向上做匀加速运动，已知在最初0.2s内是变力，在0.2s后是恒力，则：力的最小值为　　　　　　，最大值为　　　　　　．
21．如图21，质量为、的两物体、，用轻绳相连跨过光滑的滑轮，将置于倾角为的光滑斜面上，悬空，如果在斜面上沿斜面加速下滑，则斜面作用于高出地面壁上的水平方向的力为　　　　　　　　．（地面与斜面体间的摩擦忽略不计）
三、计算题（本题共4小题，共55分）
22．(17分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图22，赛车从出发，沿水平直线轨道运动后，由点进入半径为的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到点，并能越过壕沟．已知赛车质量
＝0.1kg，通电后以额定功率＝1.5W工作，进
入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受
到的阻力均可不计．图中＝10.00m，＝0.32m，
＝1.25m，＝1.50m．问：要使赛车完成比赛，
电动机至少工作多长时间？(取＝10m/s2)

23．(20分)如图24所示，质量＝0.4kg的靶盒位于光滑水平的导轨上，连接靶盒的弹簧一端与墙壁固定，弹簧的劲度系数＝200N/m，当弹簧处于自然长度时靶盒位于点，处有固定的发射器，它可以根据需要瞄准靶盒，每次发射出一颗水平速度＝50m/s，质量＝0.1kg的球形子弹，当子弹打入靶盒后，便留在盒内（假定子弹与靶盒发生完全非弹性碰撞）．开始时靶盒静止，今约定，每当靶盒停在或　到达点时均有一颗子弹进入盒内．
(1)若相继有6颗子弹进入靶盒，问每一颗子弹进入靶盒后，靶盒离开点的最大距离各为多少？它从离开点到回到点经历的时间各为多少？
(2)若点到点的距离为＝0.25m，问至少应发射几颗子弹后停止射击，方能使靶盒来回运动而不会碰到发射器．

物理竞赛高一模拟卷11参考答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
答案
Ｂ
Ｃ
ＢＤ
ＣＤ
Ｂ
ＡＤ
Ａ
Ｂ
Ｄ
Ｄ

Ｃ
ＢＤ
Ｄ
Ｂ
Ｃ
二、填空题
15．2m/s　　　　16．(1)小车的总质量；小车所受拉力　　(2)①在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比　　②Ｃ　　　　17．＜　　　18．＝　　　19．　　　　　
20．72N 168N　　　21．
三、计算题
22．解：设赛车越过壕沟需要的最小速度为，由平抛运动规律＝　＝　解得
＝＝3m/s
设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为，最低点的速度为，有牛顿第二定律及机械能守恒定律
＝　　　＝＋
解得　　＝＝4m/s
通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小值应该是＝4m/s
设电动机工作时间至少为，根据功能原理　－＝　可解得
＝2.53s
23．(1)第一颗子弹打入靶盒瞬间　　＝
靶盒回到点，第二颗子弹打入靶盒瞬间　　－＝
解得　＝0
第三颗子弹打入靶盒瞬间　　＝
第四颗子弹打入靶盒瞬间　　－＝
解得　＝0
由上述计算可知，奇数颗子弹打进靶盒，靶盒开始运动，由于质量增加，启动速度和振幅均减小，周期增大；偶数颗子弹打进靶盒后立即停在点．
当第一颗子弹打入靶盒后每靶盒与其中子弹的总动能为＝
若靶盒离开点最远距离为，则弹簧弹性势能为＝
由＝得　　＝＝＝0.50m
同理　　＝0
　　　　＝0.42m
＝0
　　　　＝0.37m
用表示第颗子弹打入靶盒后，靶盒离开点到回到点所用时间，表示对应的振动周期，则有　　＝＝＝s
　　＝0
＝＝＝s
＝0
　　＝＝＝s
＝0
(2)要使靶盒在停止射击后维持来回运动，则发射子弹个数必须为奇数，即
　　＝－1　　（为正整数）
这时靶盒做简谐运动的振幅即为靶盒离开点的最远距离，应有
≥＝
即≥－＝8.5
故＝9　　即＝17

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