2011年绍兴县高一物理竞赛试题

2011年绍兴县高一物理竞赛试题时间150分满分200分一、填空题（不需要写出解题过程，每题10分，共60分）1、下述为一测定小铁块与轨道间的动摩擦因数的实验。提供的器材有：木质轨道（其倾斜部分倾角较大，水平部分足够长）、小铁块、两枚图钉、一根细线、一个量角器．实验步骤如下：（1）将小铁块从倾斜轨道上的某点由静止释放，让小铁块下滑到水平轨道上；（2）用图钉把细线钉在小铁块的起、终点处并拉直；（3）用量角器测量。（先用文字说明再用字母表示）那么测得小铁块与木质轨道间的动摩擦因数可表示为μ＝。2、如右图所示为一测定运动员体能的装置，运动员质量为1m，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量），悬挂重物的质量为2m，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧以速率v向右运动，若人和传送带间的动摩擦因数为则传送带对人做功情况是___________（填“做正功”、“做负功”或“不做功”）；人对传送带做功的功率为____________。3、在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd，在木板的正中点放置一个质量为m的木块，如图。先以木板的ad边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ab边与桌面的夹角为θ；再接着以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ad边与桌面的夹角也为（ab边与桌面的夹角θ不变）。在转动过程中木块在木板上没有滑动。则转动以后木块受到的摩擦力的大小为。4、工厂每天定时派车到家里来接工程师去工厂上班，有一天，工程师比平时提早1小时从家里先步行去工厂，在途中遇到来接他的汽车，立即乘车，结果比平时提前10分钟到工厂，求汽车的速度是工程师步行速度的倍？，工程师步行的时间是（设工厂和工程师的家在一条直线上）5、银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体1s和2s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.由天文观察测得其运动周期为T。1s到C点的距离为1r，1s和2s的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出2S的质量为。m1m2vabcdM6、如图所示为工厂运送货物流水线的示意图，AB为水平部分，BD为倾斜部分。现将质量均为m=20kg的小货箱从A端由静止开始运送到高度为H=10m的D处。已知相邻两个小货箱的间隔均为0.5m，小货箱在到达B点之前就已经和传送带保持相对静止（在BD部分也不打滑），现已测出每小时内共运送小货箱7200只。假定不计轮轴之间的摩擦，传送带始终匀速运动。电动机带动传送带的输出功率为。二、计算题（请写出必要的计算过程，若直接写答案不得分）7、（20分）如图所示，质量为M、长为L的长木板放在光滑的水平面上，在长木板最右端放置一质量为m的小物体，设m和M之间的动摩擦因数为，试求：（1）若使小物体m相对于长木板无滑动，则加在长木板上的力的最大值1F为多大？（2）若加在长木板M上的力恒为)(122FFF，要把长木板从小物体下面抽出来，2F对长木板所做的功为多大？MmFABDH=10m8、（20分）如图所示，水平传送带水平段长L＝6m，距地面高H＝5m，于传送带等高的光滑水平台上有一小物块以V0＝5m/s的初速度滑上转动的传送带，已知物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2，试讨论物体离开传送带右端做平抛运动的水平位移S与传送带匀速转动的速度V的关系，并在方格纸中画出S-V（即以S为纵坐标，以V为横坐标）的关系图线。VSHL9、（20分）如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒的下端离地面高H，上端套有一个细环。棒和环的质量均为m，相互间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k1)。断开细绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失，棒在整个运动过程中始终保持竖直，且与环没有分离。空气阻力不计，求：（1）棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度。（2）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程s。（3）从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功W。10、（20分）如图所示，光滑水平面上，质量为2m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离。（弹簧始终处于弹性限度以内）（1）在上述过程中，弹簧的最大弹性势能是多大；（2）若开始时在B球的右侧某位置固定一块挡板(图中未画出)，在A球与弹簧分离之前使B球与挡板发生碰撞，并在碰后立刻将挡板撤走。设B球与固定挡板的碰撞时间极短，碰后B球的速度大小不变但方向相反。试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围。m2mABv011、（20分）如图所示，从地球发射火箭到火星去进行探测，发射后火箭绕太阳椭圆轨道运行，为了节省能源，火箭离开地球的速度方向与地球绕太阳公转的速度方向一致，并且选择适当的发射时机，使火箭椭圆轨道的远日点为火星，轨道近日点为地球，假定地球和火星均绕太阳做匀速圆周运动，圆轨道半径分别为r与R，地球绕太阳公转周期为T0，忽略其他行星对火箭的作用，求：（1）火箭应以多大的对地速度离开地球？（2）火箭到达火星要用多长时间？12、（20分）如图所示电路，图中各电阻均相等为r，电容C1=C2=2C0C3=C0.电源电动势为ε，内电阻为r，试求C1,C2,C3,与O连接极板所带电荷。13、如图所示金属球带电量为Q，半径为R,在距离球心d处有一点电荷q，求如图所示中距球心2R处的A点的电势,及球外距球心2d处B点的场强。