吉林省通榆县第一中学学年高一物理上学期竞赛试题文档格式.docx

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B.第1s内和第2s内物体的加速度方向相反

C.第3s内物体的速度方向和加速度方向相反

D.第2s内物体的加速度为零

6.如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为（　　）

A.

B.

C.

D.

7．如图所示为某新型夹砖机，它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率．已知某夹砖机能夹起质量为m的砖，两支“手臂”对砖产生的最大水平压力为Fmax（设最大静擦力等于滑动摩擦力），则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为（　　）

A．μ＝

B．μ＝

C．μ＝

D．μ＝

8.如图所示，有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接，黑毛巾的中部用线拉住．设线均水平，若每条毛巾的质量为m，毛巾之间及毛巾与地面的动摩擦因数为μ.欲将黑、白毛巾分离，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为（　　）

A.2μmgB.4μmg

C.5μmgD.6μmg

9.两个大小相等的共点力F1、F2，当它们之间的夹角为90°

时，合力的大小为20N，则当它们之间夹角为120°

时，合力的大小为（　　）

A.40NB.10

N

C.20

ND.10

10.如图所示是一种晾衣架的结构示意图，其结构是在质量均匀的圆环上对称的安装挂钩，三根等长的细线固定在圆环的三等分点上，细线上端连在一起固定在水平横梁上．已知每根细线长均为20cm，圆环半径为12cm，晾衣架的总重力为G，（不计细线重力），则每根细线所受拉力大小是（　　）

A.

GB.

G

C.

GD.

11．如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时∠BCA>

90°

，现使∠BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中，杆BC所受的力（　　）

A．大小不变　　　　B．逐渐增大

C．先减小后增大D．先增大后减小

12.两物体A、B静止于同一水平面上，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB，它们的质量分别为mA、mB，用平行于水平面的力F拉动物体A、B，所得加速度a与拉力F的关系如图中的A、B直线所示，则（　　）

A.μA＝μB，mA＞mBB.μA＞μB，mA＜mB

C.μA＝μB，mA＝mBD.μA＜μB，mA＞mB

13.（多选题）有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的x－t图象如图①所示；

物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v－t图象如图②所示．根据图象做出的以下判断中正确的是（　　）

A.物体A和B均做匀速直线运动，且A的速度比B更大

B.在0～3s的时间内，物体B运动的位移为10m

C.t＝3s时，物体C追上物体D

D.t＝3s时，物体C与物体D之间有最大间距

14．（多选题）在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P.用力压桌面，观察墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是（　　）

A．F增大，P上移

B．F减小，P下移

C．F增大，P下移

D．F减小，P上移

15．（多选题）如图所示，质量相等的A、B两个小球用轻弹簧相连，通过细线挂在倾角为θ的光滑斜面上，系统静止时，细线和弹簧均与斜面平行，在细线烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．两小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ

B．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零

C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ

D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度沿斜面向上，A球的瞬时加速度沿斜面向下

16.（多选题）如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开，已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程未超过弹簧的弹性限度，则（　　）

A．滑块向左运动过程中，始终做减速运动

B.滑块向右运动过程中，始终做加速运动

C.滑块与弹簧接触过程中最大加速度为

D.滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x＝

时，滑块的速度最大

二.实验题（每空2分，计14分）

17．在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．

（1）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________（填字母代号）．

①将橡皮条拉伸相同长度即可

②将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

③将弹簧秤都拉伸到相同刻度

④将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

A．②④　B．①③C．①④D．②③

（2）同学们在操作中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________（填字母代号）．

①两细绳必须等长

②弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

③用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

④拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要稍远些

A．①③B．②③C．①④D．②④

18.

（1）（多选题）如图所示为某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是

A.形成图①的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

B.形成图②的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

C.形成图③的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大

D.形成图④的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小

（2）.上述实验中砂和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是________．实验中打出的纸带如图所示．相邻计数点间的时间是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2.

19．在探究匀变速直线运动的规律的实验中，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，电火花计时器接220V、50Hz交流电源．他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：

对应点

B

C

D

E

F

速度（m/s）

0.141

0.180

0.218

0.262

0.301

（1）设电火花计时器的打点周期为T，则计算F点瞬时速度的公式为vF＝______________.

（2）根据实验得到的数据，以A点对应的时刻为t＝0，试建立合理的坐标系作出v－t图象，由图象可得物体的加速度a＝________m/s2.

三.计算题（共38分，要有必要的文字说明和公式表示，只有结果的不得分。

20．（9分）一辆摩托车行驶的最大速度为108km/h.现让摩托车从静止出发，要求在4min内追上前方相距为1km、正以25m/s的速度在平直公路上匀速行驶的汽车，则该摩托车行驶时，至少应具有多大的加速度？

21.（9分）如图所示，质量为5kg的物块在水平拉力F＝15N的作用下，从静止开始向右运动．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，求：

（1）在力F的作用下，物体在前10s内的位移；

（2）在t＝10s末立即撤去力F，再经6s物体还能运动多远？

（g取10m/s2）

22（10分）跳伞运动员做低空跳伞表演，离地面224m离开飞机在竖直方向做自由落体运动，运动一段时间后，立即打开降落伞，展伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s（g取10m/s2）．求：

（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少？

着地时相当于从多高处自由落下？

（2）运动员在空中的最短时间为多少？

23．（10分）如图①，质量m＝1kg的物体沿倾角θ＝37°

的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图②所示．①

　②

（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；

（2）比例系数k.（sin37°

＝0.6，cos37°

＝0.8，g＝10m/s2）

参考答案

1.C2.D3.C4.B5.B6.C7.B8.C9.B10.A11.A12.B13.ABD14.CD15.BC16.ACD

17答案　

（1）A　

（2）D

18答案　AD

（1）解析　a－F图象在a轴有截距说明平衡摩擦时木板角度过大，a－

图象在

轴有截距说明小车还受到摩擦力作用，即木板倾角过小，故A、D选项正确．

（2）解析　小车在砂桶的拉力作用下做匀加速直线运动，绳的拉力略小于砂和砂桶的重力，小车的加速度越小，绳的拉力越接近砂和砂桶的重力mg，只有m≪M时才满足运动时的加速度很小，即认为砂和桶的总重mg为对小车的拉力．

s4－s1＝3aT2

a＝

＝

m/s2＝0.46m/s2.

答案　M≫m　0.46

19.答案　

（1）

（2）v－t图象见解析图　0.40

解析　

（1）F点对应的速度vF＝

.

（2）作出的v－t图象如图所示，由图线的斜率可求得加速度a＝

m/s2＝0.40m/s2.

20.（9分）解析　由题知4min末汽车与摩托车出发点相距为

x汽＝1000m＋25×

4×

60m＝7000m.

若摩托车是一直匀加速运动并追上汽车，则4min内摩托车的位移x汽＝

at2

追上汽车时摩托车的速度为vt＝at

联立两式解得vt＝

＝58.3m/s＞30m/s

即已超过了它的最大行驶速度，因而不可能在加速运动过程中追上汽车，只能是先加速一段时间，使速度达到vmax＝108km/h＝30m/s，然后以vmax再匀速行驶到追上汽车．

设加速度为a，加速时间为t，则由位移关系有：

7000＝t·

＋vmax（240－t）

解得t＝

s

再由vmax＝at，得a＝

m/s2＝2.25m/s2.

答案　2.25m/s2

21.（9分）解析　从题目所给的条件看，物体的运动分两个过程，前10s内F＝15N，Ff＝μmg＝0.2×

5×

10N＝10N，物体做初速度为零的匀加速直线运动．t＝10s后物体只受到摩擦力Ff，做匀减速直线运动．

在前10s内物体受四个力：

重力mg、支持力FN、拉力F及滑动摩擦力Ff，如下图所示，根据牛顿第二定律有

FN－mg＝0，

F－Ff＝ma1，

又Ff＝μFN，

联立解得

a1＝

m/s2＝1m/s2.

由位移公式求出前10s内的位移为

x1＝

a1t2＝

×

1×

102m＝50m.

物体在10s末的速度为

vt＝a1t＝1×

10m/s＝10m/s.

t＝10s后物体做匀减速直线运动，其加速度大小为

a2＝

＝μg＝0.2×

10m/s2＝2m/s2.

要考虑物体做匀减速直线运动最长能运动多长时间，为此令vt′＝v0－a2t′＝0，t′＝

s＝5s.

第二阶段匀减速直线运动的初速度v0即第一阶段匀加速运动的末速度vt.这说明，去掉力F后5s内物体即停下来，所以去掉力F后6s内物体通过的位移为

x′＝

t′＝vt·

t′－

a2t′2＝10×

5m－

2×

52m＝25m.

答案　

（1）50m　

（2）25m

22（10分）解析　

（1）设自由落体运动的时间为t1，匀减速运动的时间为t2，自由落体运动的位移为h，则有h＝

gt

，自由落体的末速度v1＝gt1，跳伞运动员落地时速度v2＝v1－at2

由题意得　H－h＝v1t2－

at

由题意可知　v2＝5m/s　H＝224m

5＝gt1－at2

224－h＝gt1t2－

联立解得　t1＝5s　t2＝3.6s　h＝125m

运动员展伞时离地面的高度至少为（224－125）m＝99m

相当于从　ΔH＝

＝1.25m高处自由下落．

（2）运动员在空中运动的最短时间

tmin＝t1＋t2＝8.6s.

答案　

（1）99m　1.25m

23.（10分）解析　由题图可知上滑过程的加速度

a上＝

m/s2＝6m/s2，

下滑过程的加速度a下＝

m/s2＝4m/s2

上滑过程和下滑过程对物体受力分析如图

由牛顿第二定律得上滑过程的加速度

＝gsinθ＋μgcosθ

下滑过程的加速度

a下＝gsinθ－μgcosθ，

解得θ＝30°

，μ＝

答案　30°

吉林省通榆县第一中学高一物理竞赛2014年12月日

一.选择题每小题3分,共48分,全选对的得3分,选对但不全的得2分。

1

2

3

4

5

6

7

8

10

11

12

13

14

15

16

二.填空题（每空2分，计14分）

17.

（1）;

（2）18.

（1）

（2）

19.

三.计算题（38分）

20.（9分）

21.（9分）

班级姓名

22.（10分）

23.（10分）