高一物理竞赛试题(含答案)

2015—2016学年度高州中学高一物理竞赛试题一、单项选择题（共6小题，每题3分，共18分）1．如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A （A 、B 接触面竖直），此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为µ1，A 与地面间的动摩擦因数为µ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为（ ）A ．211μμ B ．2121-1μμμμC ． 21211μμμμ+D ．21212μμμμ+2．如图所示，轻杆BC 的一端铰接于C ，另一端悬挂重物G ，并用细绳绕过定滑轮用力拉住．开始时，∠BCA ＞90°，现用拉力F 使∠BCA 缓慢减小，直到BC 接近竖直位置的过程中，杆BC 所受的压力（ ） A ．保持不变 B ．逐渐增大 C ． 逐渐减小 D ． 先增大后减小 3、如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。

现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）。

与稳定在竖直位置时相比，小球高度A 一定升高B 一定降低C 保持不变D 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定4、一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。

水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h 。

发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h 。

不计空气的作用，重力加速度大小为g 。

若乒乓球的发射速率为v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是A ．12266g g v h h LL <<B ．22112(4)46ggv hhLL L +<<C ．22112(4)12626g g v h h L L L +<< D ．22112(4)1426g g v h h LL L +<<5．在街头的理发店门口常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有螺旋斜条纹。

我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。

如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）L=10cm ，圆筒半径R=10cm ，如果我们观察到条纹向上运动的速度为0.1m/s ，则从上往下看，关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是A ．顺时针转动，周期为1sB ．顺时针转动，周期为2πsC ．逆时针转动，周期为1sD ．逆时针转动，周期为2πs6. 如图1所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为mm ω 桌面图1rC BA的小球,今使小球在水平面内作匀速圆周运动,通过传感器测得杆端对小球的作用力的大小为F,小球运动的角速度为ω,重力加速度为g .则小球圆周运动半径为A. 2ωm FB.2ωm mgF - C.2222ωm g m F - D.2222ωm g m F +二、多项选择题（共6小题，每题4分，共24分）7．将某均匀的长方体锯成如图所示的A 、B 两块后，对齐并排放在水平桌面上．现用垂直于B 边的水平力F 推物体B ，使A 、B 整体保持矩形并沿力F 方向匀速运动，则 A ．物体A 在水平方向受两个力作用，合力为零 B ．物体B 在水平方向受四个力作用，合力为零C ．B 对A 的作用力方向和F 方向相同D ．若不断增大F 的值，A 、B 间一定会发生相对滑动8．图甲是由两圆杆构成的“V”形槽，它与水平面成倾角θ放置．现将一质量为m 的圆柱体滑块由斜槽顶端释放，滑块恰好匀速滑下．沿斜面看，其截面如图乙所示．已知滑块与两圆杆的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，β＝120则A ．tan μθ=B ．左边圆杆对滑块的支持力为mgcos θC ．左边圆杆对滑块的摩擦力为0.5mgsin θD 、若增大θ，圆杆对滑块的支持力将增大9．如图，光滑斜面C 静止在粗糙的水平地面上，质量均为m 的滑块A 、B 叠放在一起后由静止开始下滑，此过程中斜面保持静止。

则下列说法错误的是A ．A 对B 的压力等于mg B ．B 受4个力的作用C ．地面对C 的摩擦力方向水平向左D ．若将A 撤去，则B 下滑的加速度变小10、如图，直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位移一时间（x 一t ）图线，由图可知A.在时刻t 1，a 车追上b 车B.在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反C.在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增加D.在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率一直比a 车大11、如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A 和B 放在转盘上，两者用长为L 的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍，A 放在距离转轴L 处，整个装置 能绕通过转盘中心的转轴O 1O 2转动。

开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是A ．L Kg 32>ω时，A 、B 相对于转盘会滑动 B ．L Kg2>ω时，绳子一定有弹力 C ．当LKgL Kg 322<<ω范围内增大时，B 所受摩擦力变大 D ．当LK 3g20<<ω范围内增大时，A 所受摩擦力一直变大12．如图，截面为等腰直角三角形的圆锥形陀螺，其上表面半径为r ，转动角速度为ω．欲让旋转的陀螺从光滑桌面上水平飞出（运动中陀螺转动轴总保持竖直），且飞出过程中恰不与桌子相碰．设陀螺底端顶点离开桌面的瞬间，其水平速度为v 0．陀螺上的最大线速度为v ．则下列说法正确的是 A 、0v gr =B 、0/2v gr =C 、/2v r gr ω=+D 、gr r +=22ωυ三、实验题（共2小题，每空3分，共15分）13（1）．两木块甲和乙自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是0.1s ．已知乙作v=0.4m/s 的匀速直线运动．则甲的加速度大小为 m/s 2，t 3时刻甲的速度大小为 ．(2)某同学做“探究加速度与力的关系”的实验，实验的探究对象是铝块（质量小于砂桶的），在静止释放轻绳前，装置如图甲所示，①该同学在实验操作中有两处明显错误，分别是 和 。

②纠错后开始实验：保持铝块的质量m 不变，通过在砂桶中添加砂来改变对铝块的拉力；每次释放轻绳，由力传感器可测得拉力的大小F ，由纸带上打出的点可算出对应加速度的大小a ；已知重力加速度为g 。

该同学根据多组实验数据画出如图乙所示的一条过坐标原点的直线，他标注纵轴为加速度a ，但忘记标注横轴，你认为横轴代表的物理量是 （用所给的字母表示） 。

③若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更 （选填“不变”、“更大”或“更小”）四、计算题（共3小题，共43分）14．（12分）某新式可调速火炮，水平射出的炮弹可视为平抛运动．如图，目标是一个剖面为90°的扇形山崖OAB，半径为R (R为已知) ，重力加速度为g．（1）若以初速度v0（v0为已知）射出，恰好垂直打在圆弧的中点C，求炮弹到达C点所用时间；（2）若在同一高地P先后以不同速度射出两发炮弹，击中A点的炮弹运行的时间是击中B 点的两倍，OABP在同一竖直平面内，求高地P离A的竖直高度．15、（14分）一平板车静放在光滑水平地面上，其右端放一质量m=5kg的物体．平板车质量M=10kg，总长度L=1.5m，上表面离地高度h=1.25m，与物体间的动摩擦因数 =0.2．物体可看成质点，所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，空气阻力可忽略，重力加速度g=10m/s2．现在平板车上施加一水平向右F=60N的拉力，求（1）物体刚脱离小车时的速度；（2）当物体落地时，距离平板车左端的水平距离．16．（17分）图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近．水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动．将质量为10kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5．（g取10m/s2）试求：（1）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离．（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端到D端所用时间的取值范围．2015—2016学年度高州中学高一物理竞赛参考答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案BAADACBCBCBCBCABDBC13.（1） 1 ； 0.35m/s ；（2） ①打点计时器错接在直流电源上（或打点计时器应该接在交流电源上）；要进行打点的纸带留得太短（或铁块的位置太高，或砂桶的位置太低）．②F -mg ．③更大． 14.解：（1）炮弹做平抛运动，恰好垂直打在圆弧的中点C 时水平和竖直分速度相等，即有v y =v 0·······················2分 又 v y =gt ······················2分 解得0v t g=······················2分（2）设P 离A 的竖直高度为h ．则有()2212h g t =······················2分 212h R gt -=······················2分联立解得 43h R =······················2分15.解：（1）对M ：1μ-=F mg Ma ······················1分 解得：215/=a m s ······················1分 对m ：2μ=mg ma ······················1分得：222/=a m s ······················1分由：2211211122-=a t a t L ······················1分 得：11=t s ······················1分m 脱离的速度1212/==v a t m s ······················1分 （2）物体m 脱离M 后做平抛运动：竖直方向：2212=h gt ······················1分 水平方向：1121==s v t m ······················1分对M ：3=F Ma ······················1分 得：236/=a m s ······················1分 m 脱离时M 的速度为2115/==v a t m s ······················1分 小车位移2222321 3.252=+=s v t a t m ······················1分故21 2.25∆=-=s s s m ······················1分16.解：（1）米袋在AB 上加速时的加速度a 0=g μμ=mmg=5m/s 2. (1)分米袋的速度达到v 0=5m/s 时，滑行的距离s 0=20a 2υ=2.5m ＜AB=3m ， (2)分因此米袋在到达B 点之前就有了与传送带相同的速度 设米袋在CD 上运动的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得mgsin θ+μmgcos θ=ma ······················1分 代入数据得 a=10 m/s 2······················1分 所以能滑上的最大距离 s=a220υ=1.25m ······················1分（2）设CD 部分运转速度为v 1时米袋恰能到达D 点（即米袋到达D 点时速度恰好为零），则米袋速度减为v 1之前的加速度为a 1=﹣g （sin θ+μcos θ）=﹣10 m/s 2······················1分米袋速度小于v 1至减为零前的加速度为a 2=﹣g （sin θ﹣μcos θ）=﹣2 m/s 2······················1分由120212a v v -+2212-0a υ=4.45m ······················2分解得 v 1=4m/，即要把米袋送到D 点，CD 部分的速度v CD ≥v 1=4m/s (1)分米袋恰能运到D 点所用时间最长为t max =101a v v -+21-0a v =2.1s ······················2分若CD 部分传送带的速度较大，使米袋沿CD 上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上， 则所用时间最短，此种情况米袋加速度一直为a 2． 由S CD =v 0t min +21a 2t 2min ······················1分 得：t min =1.16s ······················1分所以，所求的时间t 的范围为 1.16 s ≤t ≤2.1 s ；······················2分。