2014年湖州市第十五届飞英杯高一物理竞赛

2014年湖州市第十五届飞英杯物理竞赛高一试卷注意事项：1．本试卷共23题，满分为150分，考试时间120分钟．2．将每题的答案答题卷上，在试卷上答题无效，本卷g取10m/s2．一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项符合题意)．1.关于运动和力的关系，以下论点正确的是(A)物体所受的合外力不为零时，其速度一定增加(B)物体运动的速度越大，它受到的合外力一定越大(C)一个物体受到的合外力越大，它的速度变化一定越快(D)某时刻物体的速度为零，此时刻它受到的合外力一定为零2.如图所示，一个物体在O点以初速度v开始作曲线运动，已知物体只受到沿x轴方向的恒力F作用，则物体速度大小变化情况是(A)先减小后增大(B)先增大后减小(C)不断增大(D)不断减小3.如图所示，物体A在光滑的斜面上沿斜面下滑，则A受到的作用力是(A)重力、弹力和下滑力(B)重力和弹力(C)重力和下滑力(D)重力、压力和下滑力4.如图所示，一个半径为r、重为G的圆球，被长为r的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上，绳与墙所成的角度为30°，则绳子的拉力FT和墙壁的弹力FN分别是(A)FT=G，2GFN(B)FT=2G，FN=G(C)G23F,G3FNT(D)G33F,G332FNT5.两木块自左向右运动，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，如下图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知(A)在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同(B)在时刻t1两木块速度相同(C)在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同(D)在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同6．在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体，在它上面放有质量为m的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上(细线与直杆在同一竖直平面上)，整个系统处于静止状态，如图所示，则杆对环的摩擦力大小为m(A)sinmg(B)cosmg(C)tanmg(D)sincosmg7．某军事试验场正在平地上试射“地对空”导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生故障，造成导弹的v-t图象如图所示，则下述说法中正确的是(A)0～1s内导弹匀速上升(B)1～2s内导弹静止不动(C)3s末导弹回到出发点(D)5s末导弹恰好回到出发点8.如图所示，一个劈形物体M放存固定的粗糙斜面上，其上面呈水平.在其水平面上放一光滑小球m.当劈形物体从静止开始释放后，观察到m和M有相对运动，则小球m在碰到斜面前的运动轨迹是(A)沿水平向右的直线(B)沿斜面向下的直线(C)竖直向下的直线(D)无规则的曲线9.如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板C放在它们上面.用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则(A)A对C的摩擦力向左(B)C对A的摩擦力向右(C)B对C的摩擦力向右(D)C对B的摩擦力向右10.S1和S2分别表示劲度系数为k1和k2的两根弹簧，k1k2.a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物体，mamb，将弹簧与物块按右图所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使(A)S1在上，a在上(B)S1在上，b在上(C)S2在上，a在上(D)S2在上，b在上二、选择题：(本题共4小题，每小题6分，共24分．每小题有一个或多个选项符合题意．全部选对的得6分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)．11.如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，则它们的(A)运动周期相同(B)运动线速度一样(C)运动角速度相同(D)向心加速度相同12．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h,将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是(A)同时抛出，且v1v2(B)甲迟抛出，且v1v2(C)甲早抛出，且v1v2(D)甲早抛出，且v1v213．如图所示，一倾角为θ质量为M的斜面体置于台秤上，质量为m的物体一端经一轻绳与斜面体顶端相连，绳子与斜面平行，物体初始保持静止状态。另有一轻弹簧左端固定在斜面体底端，右端自由伸长到A点。若剪断绳子，物体将由静止下滑至Ａ点开始与轻弹簧接触，到Ｂ点时物体速度为零，然后被弹簧弹回，整个过程中斜面体始终静止，物体与斜面之间的摩擦忽略不计，则在下列说法中正确的是(A)剪断细绳瞬间，物体处于失重状态，台秤示数会减小mgsinθ(B)物体从Ａ点运动至B点的过程中加速度不断变大，速度不断变小(C)物体从Ａ点运动至B点的过程中，台秤示数一直变大(D)物体到达Ｂ点时所受合力不为零，加速度大小为gsinθ14.如图所示，M、N是两个共轴的圆筒，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空，两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线(图中垂直于纸面)作匀速转动.设从M筒内部可以通过平行于轴线的窄缝S，不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒.微粒从S处射出时的初速度的方向沿筒的半径方向，微粒到达N筒后就附着在N筒上，如果R、v1和v2都不变，而ω取某一合适的值，则(A)有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与S缝平行的窄条上(B)有可能使微粒落在N筒上的位置都在某处如b处一条与S缝平行的窄条上(C)有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b和c处与S缝平行的窄条上(D)只要时间足够长，N筒上将到处落有微粒三、填空题：（每空6分，共42分）15.游泳速度大小分别为1.2m/s和0.9m/s的甲乙两人，在长50m的泳池同一端同时出发匀速游向另一端，当游到另一端时立即以原来速率反向游，如此往复，在25min时间内，甲从后面超乙的次数为▲次。16.如图所示，质量为m的运动员站在质量为m的均匀长板AB的中点，板位于水平地面上，可绕通过A点的水平轴无摩擦转动.板的B端系有轻绳，轻绳的另一端绕过两个定滑轮后，握在运动员的手中.当运动员用力拉绳子时，滑轮两侧的绳子都保持在竖直方向，则要使板的B端离开地面，运动员作用于绳的最小拉力是_▲__.17.如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离h=__▲__.18.下图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号.根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。下图B中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度是v=340m／s，若汽车是匀速运动的，则根据图可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是_▲_m，汽车的速度是▲_m／s.19.如图所示，物体A、B的质量mA=mB=6kg，三个滑轮质量及摩擦均可忽略不图A图B计.物体C与物体A用细绳相连，细绳绕过三个滑轮，则物体C质量为▲时物体B能够静止不动。20.如图所示，有一只老鼠以不变的速度v1沿着直线MN逃跑，一猫以不变的速率v2追击，其运动方向始终对准老鼠，某时刻老鼠在F处，猫在D处，FD⊥MN，且FD=L，则猫此时的加速度大小为▲。四、计算论述题：（本题共3小题，共44分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）．21.（14分）如图所示，倾角为α=30°的传送带以恒定速率v=2m／s运动，皮带始终是绷紧的，皮带AB间距长为L=5m，将质量为m=1kg的物体放在A点，经t=2.9s到达B点，求物体和皮带间的摩擦力.22．（14分）如图所示，B为长方体削去一个三棱柱后得到的物体，质量为2kg，在截面上斜着放置一块质量为0.5kg的板A，A与水平面夹角为370。将A和B轻轻的放到水平传送带上，传送带的速度smv/40。已知A和B之间的动摩擦因数5.01，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A和B恰能相对静止（在未达到传送带速度smv/40前），6.037sin0,8.037cos0。问：B和传送带之间的动摩擦因数2等于多少？23.（16分）如图所示，两条位于同一竖直平面内的水平轨道相距为h，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A在下面的轨道上以匀速率v运动，在轨道间的绳子与轨道成30°角的瞬间，绳子BO段的中点处有一与绳子相对静止的小水滴P与绳子分离，设绳子长BO远大于滑轮直径。求：(1)小水滴P脱离绳子时速度的大小；(2)小水滴P离开绳子落到下面轨道所需要的时间。NM侧面示意图如下2014年湖州市第十五届飞英杯物理竞赛高一卷参考答案一、选择题12345678910CABDCDDCDD二、选择题11121314ACDCABC三、填空题：（每空6分，共42分）15.4次16.32mg17.2gR18.17，17.9（或19340）19.mC≤2kg20.Lvv21四、计算或论述题：21.（14分）解：设物体在2.9s内一直做匀加速运动加速到v=2m/s,它的位移为mtvS9.22＜L=5m所以物体必然是先加速至2m/s后与传送带一起匀速运动。（2分）设物体加速时间为1t，则Lttvtv)(211（2分）得st8.01（1分）1atv得2/5.2sma（2分）在初始0.8s内，物体受到滑动摩擦力mamgf0130sin（2分）得Nf5.71（2分）在0.8s后，物体受到静摩擦力0230sinmgf（1分）得Nf52（2分）22．(14分)解：因037tan＞1，若B静止，A将从B上下滑，要AB相对静止需作加速运动，故①A和B共同向右做加速度较小的加速运动时，A相对B有向下运动的趋势，故A受最大静摩擦斜向上，A受力分析图如图示。mafFmN0037cos37sin(2分)mgfFmN0037sin37cos(2分)NmFff1滑（2分）得：NFN1150Nfm11252/1120sma将A和B看做一个整体，aa总AB整体受到滑动摩擦力向右加速ga2总(1分)得18.01122(2分)②A和B共同向右做加速度较大的加速运动时，A相对B有向上运动的趋势，故A受最大静摩擦斜向下，A受力分析图如图示。amfFmN0037cos37sin(1分)mgfFmN0037sin37cos(1分)NmFff1滑得NFN10Nfm52/20sma将A和B看做一个整体，aa总ga2总(1分)得22(2分)综上所述，18.02或2223.（16分）(1)因为vvB030cos①(2分)0030sin30sinhvB②(2分)由①②得：hv63③(2分)P点沿绳速度为v，垂直绳速度为：6330sin2h0vvp垂④(2分)vvvvpP121322垂⑤(2分)（2）把P点的速度分解为竖直向下和水平向左的两个速度。则竖直向下的速度为：vvvvpy4130cos30sin00垂⑥(2分)2212gttvhy⑦(2分)把⑥代人得gvvght4162⑧(2分)