1、高中物理竞赛模拟试题及答案1图一(a)所示,质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接,竖直于水平面上处于平衡状态。一力F竖直向上作用于A,使A做匀加速直线运动。图一(b)中的(A)、(B)、(C)、(D)分别用来表示力F从开始作用,到B将离开地面期间,力F和A的位移x之间的关系图,其中正确的是()2图五所示,质量为m的小球悬挂在质量为的半圆形光滑轨道的顶端,台秤的示数为(Mm)g。忽略台秤秤量时的延迟因素,则从烧断悬线开始,到小球滚到半圆形光滑轨道底部这段时间内,台秤的示数为()(A)一直小于(Mm)g(B)一直大于(Mm)g(C)先小于(Mm)g后大于(Mm)g(D)先大于(Mm)g后小于(M
2、m)g3图十所示,半径为R、内径均匀的圆形弯管水平放置,小球在管内以足够大的初速度v0做圆周运动,小球与管壁间的动摩擦因数为m。设小球从A到B和从B到A的连续一周内,摩擦力对小球做功的大小分别为W1和W2,在一周内摩擦力所做总功在大小为W3,则下列关系式中正确的是()(A)W1W2(B)W1W2(C)W30(D)W3=W1W24如右图所示,在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块,其中,物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态,物块B以初速度v0向着物块A运动,当物块B与物块A上的弹簧发生相互作用时,两物块保持在一条直线上运动。若分别用实线和虚线表示物块B和物块A的vt图像,则两物块在相互作用过
3、程中,正确的vt图像是()5如图所示,木块M可以分别从固定斜面的顶端沿左边或右边由静止开始滑下,且滑到A点或B点停下。假定木块M和斜面及水平面间有相同的动摩擦因数,斜面与平面平缓连接,则()(A)距离OA等于OB,(B)距离OA大于OB,(C)距离OA小于OB,(D)无法做出明确的判断。6.如图所示,有一根长为L,质量为M的均匀链条静止在光滑水平桌面上,其长度的1/5悬于桌边外,如果在链条的A端施加一个拉力使悬着的部分以0.1 g(g为重力加速度)的加速度拉回桌面。设拉动过程中链条与桌边始终保持接触,则拉力最少需做功()(A)MLg/50,(B)MLg/10,(C)MLg/250,(D)MLg
4、/25。7.如图甲所示,物体A以初速度v0从水平光滑的平台上水平地滑到上表面粗糙的小车B上,图乙为物体与小车的vt图像。若不计小车与水平地面的摩擦,使用上述信息,可以求出的物理量有()(A)小车上表面的长度,(B)物体与小车的质量比,(C)物体与小车间的动摩擦因数,(D)小车获得的动能。8、如图所示,排球场两底线之间长为L,网高为H,若运动员在离底线L/4处跳起,把球向正对方水平击出,恰好能过网并落在对方底线上,若不计空气阻力,则运动员击球时的高度为,球击出时的速度为。s(m)0.51.01.52.02.53.0v(m/s)4.02.01.331.00.80.679.老鼠离开洞穴后沿直线运动。
5、若测得它距洞穴口不同距离s时的速度大小如下表所示。由表中数据可以推知,老鼠的运动速度v与它距洞穴口距离s的关系为_。老鼠从距洞穴口1 m处运动到距洞穴口2 m处所用的时间为_s。10大型火车站有列车编组用的驼峰,将需要编组的车厢用火车头推到驼峰顶上,再让它沿斜坡下滑,到坡底时利用道岔组把它引导到指定的轨道上和其他车厢撞接,实现编组。图十七所示,A车厢从左侧被推上驼顶后,由于惯性会继续向前运动,然后,沿斜坡下滑与静止在道岔上的B车厢撞接且撞接后两车厢不再分开。若两节车厢的质量均为m,车厢长度都忽略不计,车轮与铁轨的动摩擦因数均为m,斜坡高为h,道岔距坡底的距离为s1,两车厢撞接后共同滑行的最短距
6、离为s2。试根据上述设计要求,推导出驼峰斜坡倾角q应满足的关系式。11.图示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。工作时,电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动将夯从深为h的坑中提上来,当两个滚轮彼此分开时,夯杆被释放,最后夯在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底。然后,两个滚轮再次压紧,夯杆再次被提上来,如此周而复始工作。已知两个滚轮边缘线速度v恒为4 m/s,每个滚轮对夯杆的正压力FN为2104 N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数m为0.3,夯杆质量m为1103 kg,坑深h为6.4 m。假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,且夯杆底端升到坑口时,速度正好为零,取g10 m/s2,求:(1)每个打夯周期
7、中,电动机对夯杆所做的功,(2)每个打夯周期中,滚轮与夯杆间的摩擦热量,(3)打夯周期。12如图所示,倾角为q的斜面底端固定一个垂直斜面的弹性挡板P,假设斜面表面有一层特殊绒毛可以使物块A在沿斜面上升过程中不受摩擦力,而在沿斜面下滑过程中受到摩擦力作用。现使物块A从挡板处以v02 m/s的初速度出发,沿斜面向上运动,经过1 s到达最高点,然后下滑,经过2 s又回到挡板处。假设物块与挡板碰后以原速率反弹(取g10 m/s2)。试求物块从出发到最后停止运动所经历的总时间和总路程。小球ABCDE小球半径r(103m)0.50.51.52.02.5小球质量m(106kg)254540100小球收尾速度
8、v(m/s)164040203213.当物体从高空下落时,空气对物体的阻力会随物体的速度增大而增大,因此,物体下落一段距离后将会匀速下落,这个速度被称为收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球半径及质量有关。下表是某次研究的实验数据:(1)试根据表中数据,求出B、C两球达到收尾速度时,所受的空气阻力比,(2)试根据表中数据,归纳出球形物体所受的空气阻力f与球的速度v及球的半径r的关系式(写出表达式及比例系数)。(3)将C、D两小球用轻绳连接,若它们在下落时所受空气阻力与单独下落时的规律相同,让它们同时从足够高处下落,试求出它们的收尾速度,并判断它们的落地顺序。1.A 2.
9、C 3.AD 4.D 5.A 6.D 7.BC 8., 9.v,0.75,10设A车厢下滑时初速度为v0,A车厢滑到坡底时与B车厢碰撞前速度为v,碰撞后两车共同速度为v1。则mv2mghmv02mmgl cos qmmgs1mv02mgh(1m cot q)mmgs1,mv(mm)v1,v1v,碰撞后v122as2,aF/mmg,可解得:cot q11(1)f12mN1.2104 N,f1mg1.0104 N,f1mgma1,a12 m/s2,t12 s,h1a1t124 m,hh1v0t2v02/2g,t20.4 s,h2v0t21.6 m,W1f1h14.8104 J,W2f2h21.61
10、04 J,所以WW1W26.4104 J,(2)Wf1Dh14.8104 J,(3)t30.4 s,hgt42,t41.13 s,Tt1t2t3t43.93 s。12a12 m/s2,s1a1t121 m,s1a1t12,a10.5 m/s2,由v22as得s20.25 m,由sat2得t20.5 s,t21 s,由等比数列得:s总m,t总6 s。13(1)达到收尾速度时fmg,所以fB;fC1;9,(2)由A、B得:fv,由B、C得:fr2,所以fkvr2,代入一组数据得:k5,所以f5vr2,(3)(mCmD)gkv(rC2rD2),所以vm/s27.2 m/s,fD527.2(2103)25.44104 N,fC527.2(1.5103)23.06104 N,如果单独运动,C将加速而D将减速,所以C先到地。