增城市高一力学物理竞赛试题.docx
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增城市高一力学物理竞赛试题
2008年增城市高一力学物理竞赛
时间:
9:
10—11:
10总分:
150分
一、本题共12小题;每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1、物理学的研究成果和研究方法,在自然科学的各个领域都起着重要的作用。
力的合成和分解、运动的合成与分解,所体现的研究方法是
A.图象法B.整体法与隔离法C.分析临界法D.等效法
2、关于相互接触的两物体之间的弹力和摩擦力,下列说法正确的是
A.有摩擦力一定有弹力B.摩擦力的大小与弹力成正比
C.有弹力一定有摩擦力D.摩擦力可能是阻力,也可能是动力
3、如图,a、b、c是在地球大气层外的轨道上运动的三颗人造卫星,下列说法正确的是
A.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
B.b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C.b、c的运行周期相同,且小于a的运行周期
D.由于宇宙微尘的阻力,a的轨道半径缓慢减小,a的线速度将变小
4、在同一高度自由下落的A、B两个物体,B比A晚开始下落2s。
下述说法中哪一个是错误的
A.两物体落地速度相等B.两物体落地所需时间相等
C.A与B不同时到达地面D.A落地速度大于B落地速度
5、第29届奥运会将于今年8月在北京举行,跳水比赛是我国的传统优势项目.某运动员正在进行10m跳台训练,下列说法正确的是
A.为了研究运动员的技术动作,可将正在比赛的运动员视为质点
B.运动员在下落过程中,感觉水面在匀速上升
C.前一半时间内位移大,后一半时间内位移小
D.前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短
6、物块M位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态,如图所示,如果将外力F撤去,则物块
A.会沿斜面下滑B.摩擦力方向一定变化
C.摩擦力的大小变大D.摩擦力的大小变小
7、2008年春节前后,我国南方地区发生罕见的冰雪灾害,持续的雨雪冰冻导致城区大面积停水断电,许多街道大树树枝被冰雪压断,给市民生活带来极大不便。
下列说法正确的是
A.武警官兵在高速公路上撒工业用盐,目的是增大过往车辆轮胎与地面间的动摩擦因数
B.为了安全起见,结冰的高速公路上,车辆应减速慢行,以减小行驶车辆惯性
C.在结冰的路面上,车辆如果保持原来的功率行驶而不打滑,那么其最大运行速度将增大
D.据测定,某汽车橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为0.7,而与冰面间的动摩擦因数为0.1,那么该汽车以相同的速度在普通路面和冰面上行驶,急刹车后滑行的距离之比为7:
1
8、质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为
,AB的水平距离为S。
下列说法正确的是
A.小车克服重力所做的功是mgh
B.合力对小车做的功是
C.推力对小车做的功是Fs-mgh
D.阻力对小车做的功是
9、某研究性学习小组为了测量地面对篮球的最大弹力,提出了以下四种方案,你认为可行的是
A.甲同学认为可以通过测量篮球的质量和落地后弹起的高度,然后根据动能定理求最大作用力
B.乙同学认为根据冲量的定义式及篮球落地前瞬间和跳离地面瞬间的速度求最大作用力
C.丙同学认为把一张白纸平放在地面上,然后在篮球的表现洒上水,让篮球击到白纸上,留下水印,然后把白纸放到体重计上,把篮球慢慢的向下压,当篮球和水印重合时,体重计的读数就是地面给篮球的最大作用力
D.丁同学认为可以让篮球直接打在体重计上,直接读数即可
10、我国目前绕月探测工程的研究和工程实施已取得重要进展。
设地球、月球的质量分别为m1、m2,半径分别为R1、R2,人造地球卫星的第一宇宙速度为v,对应的环绕周期为T,则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为
A.
v,
TB.
v,
T
C.
v,
TD.
v,
T
11、质量为m的汽车,它的发动机额定功率为P,开上一倾角为α的坡路,测得汽车运动中因摩擦而受到的阻力汽车重力的K倍,而与路面的倾斜程度无关;若忽略运动中的空气阻力,则据此推算出的汽车行驶的速率不应超过
A.
B.
C.
D.
12、在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用,在其正前方固定一轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是
A.物块接触弹簧后先做加速运动后做减速运动
B.物块接触弹簧后即做减速运动
C.当物块所受的合力为零时,速度为最大值
D.当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度等于零
二、填空题与计算题
13、(5分)早在19世纪,匈牙利物理学家厄缶就明确指出:
“沿水平地面向东运动的物体,其重量(即:
列车的视重或列车对水平轨道的压力)一定要减轻。
”后来,人们常把这类物理现象称为“厄缶效应”。
如图所示:
我们设想,在地球赤道附近的地平线上,有一列质量是M的列车,正在以速率v,沿水平轨道匀速向东行驶。
已知:
(1)地球的半径R;
(2)地球的自转周期T。
今天我们象厄缶一样,如果仅考虑地球自转的影响(火车随地球做线速度为
R/T的圆周运动)时,火车对轨道的压力为N;在此基础上,又考虑到这列火车匀速相对地面又附加了一个线速度v做更快的圆周运动,并设此时火车对轨道的压力为N/,那么单纯地由于该火车向东行驶而引起火车对轨道压力减轻的数量(N-N/)为
(2)(8分)为了探索弹力和弹簧伸长的关系,李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如下所示图象。
从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,而使图象上端成曲线,图象上端成曲线是因为。
这两根弹簧的劲度系数分别为和。
若要制作一个精确程度较高的弹簧秤,应选弹簧。
14、一位同学进行“用打点器测量自由落体的加速度”实验。
(1)(4分)现有下列器材可供选择:
铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点器及复写纸、纸带若干、220V交流电源,低压直流电源、天平、秒表、导线、电键。
其中不必要的器材是:
;缺少的器材是.
(2)(4分)这位同学从打出的几条纸带中,挑出较为理想的一条纸带。
把开始打的第一个点标为A,随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F,测量出各点间的距离,如图7所示。
请你在这位同学工作的基础上,思考求纸带加速度的方法,写出你所依据的公式:
(3)(4分)根据你的计算公式,设计表格记录需要的数据,计算纸带下落的加速度。
(结果保留两位有效数字)
(4)(5分)估计你的计算结果的误差有多大?
试分析误差的来源及其减少误差的方法。
15、(18分)某质量为1100kg的小汽车在平直路面试车,当达到20m/s的速度时关闭发动机,经过50s停下来.求:
(附:
你可能需要用到的数据g=10m/s2)
(1)小汽车关闭发动机通过的位移大小;
(2)小汽车受到阻力的大小;
(3)根据题目的情景,提出一个粗略估测小汽车发动机牵引力大小的方法。
16、(16分)如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点,与O点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉,已知OP=L/2,要使小球能到达跟P点在同一竖直线的最高点B,求:
(1)小球在A点处的最小速度;
(2)当小球在A处具有最小速度时绳中的拉力。
17、(16分)汽车起动的快慢和能够达到的最大速度,是衡量汽车性能的指标体系中的两个重要指标。
汽车起动的快慢用车的速度从0到30m/s的加速时间来表示(可看成匀加速),这个时间越短,汽车起动的加速度就越大。
下表中列出了两种汽车的性能指标。
起动的快慢/s(0~30m/s的加速时间)
最大速度/m·s-1
甲车
12
40
乙车
6
50
现在,甲、乙两车在同一条平直公路上,车头向着同一个方向,乙车在前,甲车在后,两车相距85m,甲车先起动,经过一段时间t0乙车再起动。
若两车从速度为0到最大速度的时间内都以最大加速度做匀加速直线运动,且达到最大速度后保持匀速直线运动,在乙车开出8s时两车相遇,则
(1)在此条件下,两车相遇时甲车行驶的路程是什么?
(2)t0应该满足的条件是什么?
18、(22分)质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。
B、C为圆弧的两端点,其连线水平。
已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角
,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m。
小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,0.8s后经过D点,物块与斜面间的滑动摩擦因数为
=0.33
(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块离开A点的水平初速度V1
(2)小物块经过O点时对轨道的压力
(3)斜面上CD间的距离
(4)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为
0.3,传送带的速度为5m/s,
则PA间的距离是多少?
2008年增城市高一力学物理竞赛(答卷)
考号:
时间:
9:
10—11:
10总分:
150分
一、本题共12小题;
题号
1
2
3
4
5
6
答案
题号
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题与计算题
13、
(1)
(2)。
和。
。
姓名:
14、
(1)
;
(2)
(3)
学校:
(4)
15、
16、
17、
18、
2008年增城市高一力学物理竞赛(答案)
时间:
9:
10—11:
10总分:
150分
一、选择题(48分)
1
2
3
4
5
6
D
AD
B
D
D
BD
7
8
9
10
11
12
C
ABD
C
A
C
AC
二、填空与计算
13、1)(5分)
2)(8分)超过弹簧的弹性限度;66.7N/m;200N/m;A
14、
(1)(4分)要根据各校具体使用的仪器作答,例如:
答案1:
其中不必要的器材是:
电火花计时器及碳粉纸、220V交流电源、低压直流电源、天平、秒表;缺少的器材是:
低压交流电源、毫米刻度尺、重锤.
答案2:
其中不必要的器材是:
电磁打点器及复写纸、低压直流电源、天平、秒表;缺少的器材是:
毫米刻度尺、重锤.
数据处理方法不限,要体现取平均值消除误差的思想,表格记录的数据要与所使用的公式匹配。
答案1:
(2)(4分)依据的公式:
(3)(4分:
表格记录数据2分、取平均值处理1分、结果1分)
第一组
第二组
第三组
平均
s(m)
(AF)0.048
(AE)0.0307
(AD)0.0173
/
t(s)
0.10
0.08
0.06
/
g(m/s2)
9.600
9.594
9.611
9.60
(4)(5分)实验结果纸带的加速度9.60m/s2与重力加速度的标准值9.8m/s2有偏差,误差大小为Δg=|9.8-9.60|m/s2=0.20m/s2。
误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦,可以用增大重锤重量的方法,减少摩擦的影响。
答案2:
(2)(4分)依据的公式:
(3)(4分:
表格记录数据2分、取平均值处理1分、结果1分)
平均
s(m)
(EF)0.0173
(DE)0.0134
(CD)0.0096
(BC)0.0058
(AB)0.0019
/
Δs(m)
/
0.0039
0.0038
0.0038
0.0039
0.00385
a(m/s2)
/
/
/
/
/
9.63
(4)(5分)实验结果纸带的加速度9.63m/s2与重力加速度的标准值9.8m/s2有偏差,误差大小为Δa=|9.8-9.63|m/s2=0.17m/s2。
误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦,可以用增大重锤重量的方法,减少摩擦的影响。
注意:
对于误差分析,学生采用广州地区的实际重力加速度值9.788m/s2,也同样得分。
15、(18分)解:
示意图有表达出题目的已知条件或物理量,得2分;否则只得1分,
v0=20vt=0
t
f
(1)(4分)关闭发动机后汽车的加速度为:
=
负号表示加速度的方向与小汽车的速度方向相反,小汽车作减速运动。
小汽车关闭发动机通过的位移大小:
s=
(2)(2分)关闭发动机后,汽车只受阻力作用,其大小为:
f=m
=1100×(-0.4)N=-440N
(3)(2分)只要考生答出的方法原则上可行,即可得分,意在鼓励学生形成解题的讨论习惯,培养开放思维,不拘泥于方法的具体可行性。
类似下面的答案,均可得2分:
方法1:
根据平衡条件,当小汽车匀速前进时,牵引力F等于阻力f。
方法2:
小汽车从静止开始作匀加速运动,测量小汽车达到20m/s的加速时间,可计算出小汽车的加速度,根据F-f=ma可得牵引力F=ma+f。
16(16分)
(1)
由机械能守恒,
(10分);
(2)
(6分)
17、(16分)
(1)解:
由图表
a甲=2.5m/s2a乙=5m/s2(2分)
8秒内已车一直在加速。
(2分)
s乙=a乙t2/2=160m(2分)
s甲=160m+85m=245m(2分)
(2)甲车达到最大速度时加速时间
(2分)
假设甲车一直加速运动追上乙车。
(2分)
根据s甲=a甲t甲2/2
245=2.5*t甲2/2
t甲=14s
(证明上面假设正确)(2分)
t0=t甲-t乙=6s(2分)
(注意讨论结论下两车的运动情况是否符合条件)
其他正确做法一样给分。
18、(22分)解:
(1)对小物块,由A到B有
(2分)
在B点
(2分)
所以
(1分)
(2)对小物块,由B到O有
(2分)
其中
(2分)
在O点
(1分)
所以N=43N
由牛顿第三定律知对轨道的压力为
(1分)
(3)物块沿斜面上滑:
(2分)
所以
物块沿斜面下滑:
(2分)
由机械能守恒知
小物块由C上升到最高点历时
(1分)
小物块由最高点回到D点历时
(1分)
故
(1分)
即
(1分)
(4)小物块在传送带上加速过程:
(2分)
PA间的距离是
(1分)
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