北京市西城区09年高一物理“创新人才”杯知识竞赛.doc

2009年北京西城区“创新人才”杯知识竞赛
高一物理
注意事项：
卷面满分为100分。
考试时间为1:30~3:10共100分钟。
请在答题卡上填上学校、姓名、班级，并在答题卡上做答。
请用钢笔或圆珠笔作答。
5、最后上交答题卡。

一．选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。）
1．下列说法正确的是
A．加速度的方向一定与速度变化的方向相同
B．加速度逐渐增大时，物体一定做加速运动
C．加速度为负，物体一定做减速运动
D．加速度越来越小，速度可能越来越大

2．一石块从地面上方高H处自由落下，不计空气阻力。当它的速度大小等于着地时速度的一半时，石块距地面的高度为
A． B． C． D．

3．从地面将一个小球以20 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力。则小球到达距抛出点10 m的位置所经历的时间为（g取10 m/s2）
A．s B．(2－) s
C．(2＋) s D．(2＋) s

4．下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是
A．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态
B．电梯正在减速下降，人在电梯中处于超重状态
C．蹦床运动员在空中上升时处于失重状态，下落时处于超重状态
D．神州五号飞船在竖直向上加速升空的过程中，宇航员杨利伟处于超重状态
图1
α
F
5．如图1所示，位于水平面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速直线运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为
A． B．
C． D．

6．如图2，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数均为μ，两物块的质量均为m。滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为
P
Q
图2
F
A．4μmg          B．3μmg         
C．2μmg           D．μmg

7．如图3所示，质量为的物体a放置在质量为M的物体b上，b与弹簧相连。它们一
b
a
图3
起在光滑水平面上作往复运动，运动过程中a、b之间无相对滑动。设弹簧的劲度系数为k。当物体离开平衡位置（弹簧处于原长时）的位移为x时，a、b之间摩擦力的大小等于
A．0　 　 B．kx
C．　　 D．

甲
乙
图4
8．如图4所示，甲、乙两个物体从同一高度处同时由静止开始运动，甲自由下落，乙沿光滑斜面自由下滑。则
A．甲先到达地面
B．乙先到达地面
C．甲、乙同时到达地面
D．斜面倾角不知，无法确定

9．力F1单独作用于一物体时，使物体产生的加速度大小为a1＝2m/s2。力F2单独作用于同一物体时，使物体产生的加速度大小为a2＝4m/s2。当F1和F2共同作用于该物体时，物体具有的加速度大小可能是
A．2m/s2 B．4m/s2 C．6m/s2 D．8m/s2

M
N
图5
v
10．向右运动的车厢顶上用线悬挂着两个小球M与N，他们只能在图5所示平面内摆动。某一瞬时出现图示情景，由此可以判断车厢的运动及两小球相对车厢的运动可能的是
A．车厢作匀速直线运动，M在摆动，N静止
B．车厢作匀速直线运动，M静止，N在摆动
C．车厢作匀速直线运动，M在摆动，N在摆动
D．车厢作匀加速直线运动，M静止，N也静止
a
b
c
图6

11．如图6所示，质量为的小球与三根相同的轻质弹簧相连接。静止时三者之间互成120°角。已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F，则弹簧c对小球的作用力大小可能为
A．
B．
C．
D．

12．水平地面上的一物块，在水平推力F的作用，沿水平面做直线运动。F与时间t的关系，以及物块速度v与时间t的关系如图7所示。取重力加速度g =10 m/s2。根据图象可以求出物块的质量m、物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为
A．m =1.5 kg，μ = 2/15 B．m = 0.5 kg，μ = 0.2         
C．m = 0.5 kg，μ = 0.4 D．m =1 kg，μ = 0.2
t/s
F/N
O
2
4
6
8
1
3
2
t/s
v/m·s-1
O
2
4
6
8
2
4
图7

F2
F1
F
图8
O
二、填空题（每空2分，共26分）
13、某同学要做“探究求合力的方法”的实验，现有器材：方木板、白纸、弹簧测力计两个、细绳套两个、图钉、铅笔，除这些外，还必需的器材有 、 。在实验操作时，要使每次合力与分力产生的效果相同，必须 。他用弹簧测力计测出了两个分力F1、F2以及合力F，根据记录作出了F1、F2、F三个力的图示，如图8所示。为探究分力与合力是否为平行四边形的关系，接下来需要进行的是 。

14．某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时，用打点计时器得到了几条较为理想的纸带。他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5六个计数点。由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图9所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：
（1）打A纸带时计数点1的速度大小v 1= m/s；
物体的加速度大小a = m/s2；
36.0mm
0
1
2
30.0mmm
A
48.1mm
4
5
B
4
5
60.2mm
D
4
5
54.0mm
C
图9
（2）在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是 。

θ
╮
A╮
B╮
O╮
图10
15．如图10所示，轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物。AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为θ。则AO所受的拉力大小为 ，BO所受的拉力大小为 。（已知重力加速度为g）

图11
B
a
37º
╮
A

16．如图11所示，三角形木块B的斜面倾角为37°，斜面上放一质量为1kg的木块A。当A、B保持相对静止一起以5m/s2的加速度向左匀加速运动时，斜面对木块A的支持力大小为 N，静摩擦力大小为 N。
（g = 10 m/s2 ，sin37°= 0.6 ，cos37°= 0.8）

17．人原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程中重心上升的距离称“加速距离”。离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称“竖直高度”。跳蚤原地上跳的过程与人相似。已知跳蚤原地上跳的加速距离为0.00080m，竖直高度为0.10m，则跳蚤的起跳加速度为 m/s2。已知人原地上跳的加速距离为0.50m，竖直高度为1.0m。假设人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而加速距离仍为0.50m，则人上跳的竖直高度是 m。取g=10m/s2。

三、计算题：本大题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
18．（8分）拔河比赛时，为了取得胜利，通常需要从穿着和姿势等方面做好必要的准备和训练。请你说出必要的穿着和姿势，并说明其中的道理。

19．（10分）在一条平直的公路上，乙车以v乙＝10m/s的速度匀速行驶。甲车在乙车
的后面作初速度为v甲＝15m/s，加速度大小为a＝0.5m/s2的匀减速运动。则两车初始距离L满足什么条件时可以使（设两车相遇时互不影响各自的运动）：
（1）两车不相遇；
（2）两车只相遇一次；
（3）两车能相遇两次。

20．（10分）一物体从A点由静止开始作加速度大小为a1的匀加速直线运动，经过时间t 后，到达B点，此时物体的加速度大小变为a2，方向与a1的方向相反，经过时间t后，物体又回到A点。求：
（1）a1和a2的比值；
（2）物体在B点时的速率和再回到A点时的速率之比。

21．（10分）如图12所示，光滑水平面上静止放着长为l = 1.6m、质量为M = 3kg的
木板。质量为m =1kg的小物块放在木板的最右端，m与M之间的动摩擦因数为μ = 0.1。现对木板施加一恒定的水平向右的拉力F。取g = 10 m/s2。
（1）施力F后，要想把木板从物块的下方抽出来，求力F的大小应满足的条件；
（2）若F = 10N，为了把木板从物块下方抽出来，求力F的最短作用时间。
m
M
图12
F

2009年西城区“创新人才”杯知识竞赛
高一物理 参考答案
选择题：（共12小题，每小题3分，共36分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A D
B
BC
BD
D
A
D
A
ABC
AC
ABCD
C

二、填空题：（每空2分，共13空26分）
13、 橡皮条 三角板（或直尺和圆规）。
每次都把橡皮条拉到同样的位置。
以F1、F2为邻边作平行四边形，过O点作对角线得出F＇，比较F、F＇的大小方向。
14.（1） 0.33 0. 60 （0.6也给分） （2） C
15． mgsinθ mgcosθ
16． 11 2
17． 1250 62.5
三、计算题：（共4小题，共38分）
18．（8分）
（1）穿底面粗糙的鞋如橡胶鞋底的等，以增大与地面间的最大静摩擦力；
（2）尽量降低身体的重心，以减小绳对人的拉力的力臂，从而防止人被向前拉倒；
（3）身体适当后倾，以充分利用重力的力矩向后拉绳，也容易以较大的力向前蹬地；
（2）用力捏紧绳子，增大压力，以增大手与绳间的最大静摩擦力，防止手与绳打滑；
（5）全队站成一条直线，且动作要整齐统一，以形成最大的合力。
评分标准：每回答正确一项得2分，其他正确的说法同样得分，最多得8分。

19．（10分）
解：设当甲车追上乙车时，两车速度刚好相等，经历的时间为t，此时两车相距L0。
有
解得 L0＝25m （4分）
（1）若L＞L0＝25m，两车不相遇。 （2分）
（2）若L＝L0＝25m，两车相遇一次。 （2分）
（3）若L＜L0＝25m，两车相遇两次。 （2分）

20．（10分）
解：（1）设物体从A点运动到B点位移为x
有
从B经过时间t后又回到A点，
有 v0 = a1t
求出 a1 : a2 = 1 : 3 （5分）
（2） 由
求出 （5分）

21．（10分)
解：（1）物块 μmg = ma 求出 a = μg
木板 F - μmg = Ma＇　求出
只要就能抽出木板
求出 （4分）
（2）设拉力对木板的最短作用时间为，木板加速度为，
撤去拉力后木板运动的时间为，加速度为，有
m/s2
木板从物块下抽出时
物块
木板
恰好抽出时有 v = v' x'- x = l 解得t1= 0.8s （6分）