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高一物理竞赛试题
一.不定项选择题:(每题4分,共60分)(g=10m/s2)
1.站在磅秤上的人,由直立开始下蹲到最低处的过程中,磅秤的读数变化情况是( )
(A)始终不变, (B)始终变小,
(C)先变大后变小, (D)先变小后变大。
2.自行车在平直公路上匀速行驶,前后车轮所受地面摩擦力方向为( )
(A)前后车轮所受摩擦力都向后,
(B)前后车轮所受摩擦力都向前,
(C)前车轮所受摩擦力向后,后车轮所受摩擦力向前,
(D)前车轮所受摩擦力向前,后车轮所受摩擦力向后。
3.做匀加速直线运动的物体,初速为1 m / s,加速度为2 m / s2,则该物体第1 s、第2 s、第3 s、¼¼第n s内通过的位移大小之比为 ( )
(A)1:3:5: ¼¼:2n-1, (B)1:2:3: ¼¼:n,
(C)2:4:8: ¼¼:2n, (D)1:4:9: ¼¼:n2。
4.如图所示,物体在水平力F的作用下静止在斜面上,若稍许增大水平力F,而
使物体仍能保持静止时,则下列说法正确的是:
A、斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大
B、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大
C、斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增大
D、斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大
5.如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆,转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内,ÐAOB=120°,ÐCOD=60°,若在O点处悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为 ( )
(A)mg,mg, (B)mg,mg,
(C)mg,mg, (D)mg,mg。
6.汽车和自行车在同一平直的公路上做匀速直线运动,汽车速度为10 m / s,自行车速度为4 m / s,汽车追上自行车后立即刹车做加速度大小为2 m / s2的匀减速直线运动,则两车再次相遇所需时间和通过的路程分别为 ( )
(A)6 s,24 m, (B)6 s,25 m,
(C)6.25 s,24 m, (D)6.25 s,25 m。
7.杂技演员在进行蹦床表演时,从某高处落下又被弹回原处,则整个过程中演员运动的v—t图线为 ( )
8.如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下。若保持两木棍倾角不变,将两棍间的距离减小后固定不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部,则水泥圆筒在两木棍上将( )
A.仍匀速滑下 B.匀加速滑下 C.可能静止 D.一定静止
9.如图所示,在一粗糙水平面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的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。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时( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,将完全相同的两小球A、B,用长L=0.8米的细绳悬于以v=4米/秒向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止,此时,两悬线中的张力之比TB:TA为( )
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
A
F
f
O
B
F
f
O
C
F
f
O
D
F
f
O
11.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶,图1-4为4个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图(图中O为圆心),其中正确的是 ( )
12.如图所示,木块m放在木板AB上,在木板的A端用一个竖直向上的力F使木板绕B端逆时针缓慢转动(B端不滑动)。在此过程中,m与AB保持相对静止,则( )
A.木块m对木板AB的压力增大
B.木块m受到的静摩擦力逐渐减小
C.竖直向上的拉力F逐渐减小
a
d
b
c
P
D.拉力F的力矩逐渐减小
13.一质点以一定的速度通过P点时,开始受到一个恒力F的作用,则此后该质点的运动轨迹可能是图中的( )
A.a B.b C.c D.d
14.雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下述说法正确的是( )
A.风速越大,雨滴下落时间越长 B.风速越大,雨滴着地时速度越大
C.雨滴下落时间与风速无关 D.雨滴着地速度与风速无关
15.车厢内有一盛水的玻璃杯(杯底水平),当车厢在水平面上匀加速运动时,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
二.填空题 : (共30分,每空3分)
16.如图所示,质量mA=3.0kg的物体A和质量为mB=2.0kg的物体B紧靠着放在光滑水平面上。从某一时刻t=0起,对B施加向右的水平恒力F2=4.0N,同时对A施加向右的水平变力F1,当t=0时,F1为24N,以后每秒钟均匀减小2.0N,即F1=24-2t(N),那么在2秒末两物体的加速度a2= m/s2, 从t=0起,经过 s时间两物体分离。
17.一质量为m=2kg的物体置于水平传送带上,随传送带一起以速度v1=2.0m/s向前运动,中途因受到一光滑挡板的阻碍而停止向前运动;现要用一平行于挡板的水平力F将物体以速度v2=1.5m/s沿着挡板拉离传送带,已知板与传送带运动方向垂直(如图所示),物体与传送带间的动摩擦因数为=0.3,则拉力F=___________N,挡板对物体的弹力N=___________N.
F
b
a
18.如图所示,离水平地面高1.5L的一个光滑小定滑轮上,静止地搭着一根链条.该链条长为L,质量为m (可以看作质量分布均匀).由于受到一个小小的扰动,链条开始无初速滑动,最后落到水平面上.(1)当该链条的一端刚要接触地面的瞬间(整个链条还在空间),链条的速度v=__________;⑵现在用一根细绳的一端a系住链条的一端,轻绳跨过定滑轮后,将绳拉紧,并在其另一端b用竖直向下的力F缓慢地拉链条,使它仍然搭到定滑轮上去,最终重新静止在定滑轮上,那么拉力F做的功w=___________。(不计空气阻力.)
19.羚羊从静止开始奔跑,经过50m距离能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经过60m的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这个速度4.0s.设猎豹距离羚羊χm时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.Os才开始.奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑.猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊,则χ的取值范围为____________;若猎豹要在其加速阶段追上羚羊。χ的取值范围为________________。
20.三根重为G,长为a的均质杆对称搁在地上,底端相距也均为a,如图所示.A杆顶端所受作用力的大小____________;若一重为G的人坐在A杆中点,则A杆顶端所受作用力变为_______________。
三.计算题 : (共60分)
21、(13分)如图所示,铁夹两臂NOP、MOQ的轴心为O,P、Q两端夹一重物A,M、N两端系在一根绳子上,用竖直向上的力T作用在绳子中点B处,通过铁夹提起重物A,此时P、Q间的宽度为2a,O到PQ中点的距离为4a,OM=ON=2a,ÐMBN=120°,ÐBMO=ÐBNO=90°,若绳和铁夹的重力不计,求铁夹和重物间的最大静摩擦系数m0至少多大时才能提起重物?
22、(13分)一个玩具气球吹入空气后,直径d为0.3 m,质量m为0.01 kg,试根据下面关于空气阻力的论述,估算该气球在空气中的下沉速度为多少?(空气的密度r为1.29 kg/m3,空气的粘滞系数h为1.8´10-5 Ns/m2)
运动物体在流体中受到的f=CDrv2S(CD为曳引系数,r为流体密度,v为运动速度,S为物体截面积),球形物体曳引系数CD与雷诺系数R有关,R=(r为流体密度,v为运动速度,d为球体直径,h为流体粘滞系数)。当R≪1时,曳引系数CD与雷诺系数R成反比,CD=;当1´103≤R≤1´105时,曳引系数CD大小与雷诺系数R几乎无关,CD=。
23.(15分)木板质量M=4kg, 板L=0.4m,静止在光滑的水平面上,木板的右端有一个质量为m=1kg的小滑块(视为质点),与木板相对静止,之间摩擦系数为μ=0.4,今用F=28N的水平恒力作用于木板右端,要使滑块从木板上掉下来,求水平力作用的最短时间。
M
m
F
L
F
A
B
24.(19分)两个质量均为15kg的物体A和B用劲度系数为600N/m的轻弹簧相连后竖立在水平地面上(如右图所示).静止后对物体A施加一个竖直向上的拉力F,使物体A向上做匀加速运动,经0.5秒,物体B即将离开地面.求在这段时间内拉力F做的功.
参考答案
一.选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D
C
B
D
A
D
B
B
A
C
C
D
BCD
BC
BD
二.填空题
16、4.8; 9 17、3.6 ; 4.8
18、; 19、55;31.9
20、;
三.计算题
21.解:T=G,G=2f,f=mN,T·2a+fa=N·4a,所以m=0.8。
22.解:R=rvd/h=1.29´0.5´0.3/(1.8´10-5)=1.1´104,103<R<105,CD=4.5,
f=CDrv2S=rv2S,mg=rv2S,所以v=0.7 m / s。
23.解:m的加速度a1=μg=4m/s2,F作用时M的加速度a2=(F-μmg)/M=6m/s2
F停止作用,木板减速:a3=μmg/M=1m/s2,设滑块加速的时间为t, 木板有力作用的时间为t1,最后达到相同速度且滑到木板的最左端。对滑块:a1t=v
对木板:v=a2t1-a3(t-t1)解得v=28t1/5
滑块移动:s1=v2/2a1 求木板移动:s2
由题意:L=S2-S1 所以力作用的最短时间是t1=0.53s
F
A
B
F
A
B
F
A
B
a
x1
x2
l0
24. 解:如图所示,
最初弹簧的压缩量:
物体B将要离地时弹簧的伸长量:
于是物体A加速上升的高度
再由得此过程中物体A上升的加速度:
F
k(x1 -h)
mAg
A
a
根据物体A的受力情况(如右图)及牛顿第二定律可得方程(设此时物体上升高度为h)
F/N
h/m
60
360
0
0.5
注意到,解得拉力
其中
由拉力F的表达式可知拉力F和物体A上升的高度h呈线性关系,如右图所示,拉力的最小值;最大值.
于是拉力F做的功
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