2高中物理竞赛模拟试题二及答案.pdf

高中物理竞赛辅导1 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（Mm）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。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（）B v0A BOAv0 图 十AB图 一（a）F（A）F（B）F（C）F（D）v0v0v0v0Ox Ox Ox Ox 图 一（b）mM图 五v（A）v（B）v（C）v（D）v0v0v0v0Ot Ot Ot Ot MAO高中物理竞赛辅导2（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/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。9.老鼠离开洞穴后沿直线运动。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，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离为s2。试根据上述设计要求，推导出驼峰斜坡倾角应满足的关系式。0v v0Bv1 0 t1t 甲乙s（m）0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 v（m/s）4.0 2.0 1.33 1.0 0.8 0.67 HL Av AB h s1s2 图 十 七A高中物理竞赛辅导3 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 2 104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数为 0.3，夯杆质量m 为 1 103kg，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。13.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（写出表小球A B C D E 小球半径 r（103m）0.5 0.5 1.5 2.0 2.5 小球质量 m（106kg）2 5 45 40 100 小球收尾速度v（m/s）16 40 40 20 32 0 A 滚 轮夯 杆地 面h深 坑高中物理竞赛辅导4 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.C 3.AD 4.D 5.A 6.D 7.BC 8.9H8，LgH2H9.v2s，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12mv2mgh12mv02 mgl cos mgs112mv02mgh（1 cot）mgs1，mv（mm）v1，v112v，碰撞后 v122as2，aF/m g，可解得：cot 2gh8 gs2v022 gs12 gh2gh8 gs22 gs12 gh11（1）f12 N1.2 104N，f1mg1.0 104N，f1mgma1，a12 m/s2，t1v0a2 s，h112a1t124 m，hh1v0t2v02/2g，t20.4 s，h2v0t21.6 m，W1f1h14.8 104 J，W2f2h21.6 104 J，所以 WW1W26.4 104 J，（2）W f1h14.8 104 J，（3）t3v0g0.4 s，h12gt42，t41.13 s，Tt1t2t3t4 3.93 s。12a1v0t12 m/s2，s112a1t121 m，s112a1 t12，a1 0.5 m/s2，由 v22as 得 s20.25 m，由 s12at2得 t2 0.5 s，t2 1 s，由等比数列得：s总2s110.2583m，t总t1t110.56 s。13（1）达到收尾速度时fmg，所以 fB;fC1;9，（2）由 A、B得：f v，由 B、C 得：f r2，所以 fkvr2，代入一组数据得：k5，所以 f5vr2，（3）（mCmD）gkv（rC2rD2），所以v（mCmD）gk（rC2rD2）（4540）1055（1.5222）106m/s27.2 m/s，fD5 27.2（2 103）25.44 104N，fC5 27.2（1.5 103）23.06 104N，如果单独运动，C 将加速而 D 将减速，所以C 先到地。