2006年郑州市高一物理竞赛预赛试题

2006年高一物理竞赛预赛试题说明：本试卷共15小题，满分100分，时间70分钟一．选择题（本题共有8小题，每题材都有一个或多个符合题意的选项，请将它们的序号填在答题栏内；每小题6分，共48分）1．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，1s后速度的大小变为10m/s,这1s内物体的：（）A．位移大小可能小于4mB．位移大小可能大于10mC．加速度的大小可能小于4m/s2D．加速度的大小可能大于10m/s22．两个相同的可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的细线把A、B两小球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两个小球；然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示，如果两小球均处于静止状态，则力F的大小为：（）A．0B．mgC．mg33D．mg33．质量为m的钢球自高处下落，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离开地面时的速率为v2，在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为：（）A．向下，)(21vvmB．向下，)(21vvmC．向上，)(21vvmD．向上，)(21vvm4．银河系的恒星中大约有四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下，绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2之间的距离为r，已知引力常量为G，由此可求出S1的质量为：（）A．2122)(4GTrrrB．22124GTrC．2224GTrD．2324GTrOBAF5．质量为m的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B正碰后，A球的速率恰好变为原来的1/3，则B球的速度大小可能是：（）A．30vB．320vC．940vD．980v6．如图所示，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切。质量为m的小球沿轨道滑至底端（也就是半圆柱体的顶端）B点时的速度大小为gR，方向沿水平方向。小球在水平面上的落点为C（图中未标出）则：（）A．小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至C点B．小球将做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为R2D．OC之间的距离为R7．质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用，设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为：（）A．4mgRB．3mgRC．2mgRD．mgR8．如图所示，小木块A用细线吊在O点，此刻小木块的重力势能为零。一颗子弹以一定的水平速度射入木块A中，并立即与A有共同的速度，然后一起摆动到最大摆角。如果保持子弹入射的速度大小不变，而使子弹的质量增大，关于最大摆角，子弹的初动能与木块和子弹一起达到最大摆角时的机械能之差E，有：（）A．角减少，E增大B．角增大，E减少C．角增大，E也增大D．角减少，E也减少vABAOARAAmAvBOα题号12345678答案二．填空题：（本题共3小题，每小题4分，共12分）9．如图所示，岸高为h，人用绳经滑轮拉船靠岸，若当绳与水平方向夹角为θ时，收绳速率为v，则该位置时船的速率为。10．一人坐在雪橇上,从静止开始沿高度为15m的斜坡滑下,到达底部时速度为10m/s,人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于J。（g=10m/s2）11．有两个轻弹簧，劲度系数为k1，k2，按如图所示连接，并在下面悬挂一重物G，且滑轮是光滑的，连接两弹簧的细绳质量不计，则挂上重物后，滑轮下降的距离为。三．计算题：（本题共4小题，共40分)12．（8分）飞机沿水平方向前进时，升力与飞机的速度大小成正比，比例系数为k，假设飞机起飞过程中获得的牵引力恒定的，要想使质量为m的飞机在长为s的跑道上完成起飞，请问飞机的牵引力至少是多大？（忽略一切运动阻力）13．（10分）如图所示，质量分别是为m1和m2的两物体中间用弹簧相系，弹簧劲度系数为k，开始静止于光滑的桌面上。若突然打击m2使之具有速度v0（这时弹簧未形变），求弹簧的最大压缩量。（弹簧质量不计）hθvk1k2m1m2k班级姓名//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////密封线/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////14．（10分）宇宙航员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点，静止一质量为m的小球（可视为质点）如图所示，当给小球水平初速度v0时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为R，万有引力常量为G。若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？15．（12分）如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R=0.3m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上，另一质量为0.60kg，速度v0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点C落到轨道上距b点为l=R24处，(取g=10m/s2)，求：（1）碰撞结束时，小球A和B的速度的大小。（2）试论证小球B是否能沿半圆轨道到达C点。BAabcRV0mr