2010广州市年高中一年级物理竞赛试题

2010广州市年高中一年级物理竞赛试题考试时间120分钟；试卷满分100分。请按要求在答题卷上作答。1．（4分）从高处先后释放两个铁球，第一个球落下2s后释放第二个球，则从释放第二个球起，再过s两球相距160m。（g取10m/s2）2．（4分）从地面上方同一处，分别以v1和v2的水平初速度沿相反方向同时抛出两个小球，当经历的时间为_________________时，两球的速度方向互相垂直。3．（4分）如图1所示，A、B两物体的质量mA=2mB，用长为L的不可伸长的线连接A、B后放在水平桌面上，在水平恒力F作用下，以某一速度做匀速直线运动，某一瞬间线突然断裂，保持F不变继续拉A移动一段距离s0后撤去F，当A、B都停止运动时相距的距离是。4．（12分）如图2所示的实验装置，光滑斜面上高为h的A处有一个小球自静止起滚下，抵达水平面时，立即遇到一系列条形布帘B的阻挡，经过一定的位移x后停下。实验时，先保持高度h不变，采用大小相同质量不同的球做实验，得到数据如表1所示；再改变高度h，用同一个小球做实验得到数据如表2所示。（1）在图3上画出m—x与h—x的关系图（2）若小球质量为0.20kg，根据图3的关系，求得布帘对球的阻力F阻=，并由此推算出对应的h=。（结果保留两位有效数字）5．（15分）已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T，m/kg0.100.200.300.400.50x/m0.080.170.230.320.41h/m0.100.150.200.250.30x/m0.150.230.300.370.45表1表2FBA图1hx图20.100.500.200.30m/kgm0x/m0.400.200.400.600.300.10h/mm0x/m0.200.200.400.60(a)(b)图3不考虑大气层对电磁波的影响且电磁波在空气中的传播速度为c。如图4所示，设A、B为地球赤道圆上一条直径的两端，利用地球同步卫星将一电磁波信号由A传到B，至少需要几颗同步卫星？这几颗同步卫星间的距离最近是多少？已利这几颗卫星把电磁波信号由A传到B需要的时间是多少？6．（15分）如图5所示，一个小物块从倾角为α的斜面上静止滑下，与斜面底端的档板发生碰撞，碰撞时物块的机械能没有损失，物块与档板碰撞后的速度与碰撞前的速度等大反向，物块与斜面间的摩擦力大小恒为物重的0.2倍。问：物块与档板碰撞多少次，物块上升的高度为原来高度的321。（已知sinα=0.6）7.（18分）如图6所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过O点且水平向右为x轴的正方向。在圆心O点正上方距盘面高为h处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v。已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水。求：（1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上？（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动的最小角速度ω应为多大？（3）第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离s8．（18分）如图7所示，物块A的质量为M，物块B、C的质量均为m，并都可看成ABRO图4容器传送带v水滴圆盘MωO′Ohx图6图5α是质点，且有m＜M＜2m。三物块用细线通过滑轮连接，物块B与C间的距离和C到地面的距离均为L。现将物块A下方的细线剪断，若A距离滑轮足够远且不计一切阻力。（1）若B不能着地，求：mM满足的条件。（2）若B能着地，求：物块A由最初位置上升的最大高度。9．（10分）根据国际乒协调研组提供的资料，扣杀直径d1=38mm的乒乓球时，击球速度为v0=26.35m/s，球的平均飞行速度约为smv/8.171。为了增加乒乓球比赛的观赏性，希望降低球的飞行速度，即增大乒乓球的直径，1996年国际乒联接受了一项关于用球直径d2=40mm而质量不变的乒乓球进行实验的方案。为了简化讨论，设空气对球的阻力与球的直径的平方成正比，并且球沿水平方向做直线运动。试估算一下若采用d2=40mm的乒乓球，球从球台的一端飞往到另一端所需的时间能增加多少？ABLLC图7