高一物理竞赛能力水平测试题.

1、优秀学习资料欢迎下载高一物理竞赛能力水平测试题1、质量为 m 的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上平衡时，弹簧的压缩量为 x0，如图所示一物块从钢板正上方距离为3x0 的 A 处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动已知物块质量也为m 时，它们恰能回到O 点若物块质量为2m，仍从 A 处自由落下， 则物块与钢板回到O 点时，还具有向上的速度求物块向上运动到达的最高点与O 点的距离。2、一传送带装置示意如图，其中传送带经过 AB 区域时是水平的，经过 BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出） ，经过 CD 区域时是倾斜的， AB

2、和 CD 都与 BC 相切。现将大量的质量均为 m 的小货箱一个一个在 A 处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到 D 处， D 和 A 的高度差为 h。稳定工作时传送带速度不变， CD 段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为 L。每个箱子在 A 处投放后，在到达 B 之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经 BC 段时的微小滑动） 。已知在一段相当长的时间 T 内，共运送小货箱的数目为 N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率 P。3、如图所示， n 个相同的木块(可视为质点 )，每块的质量都是m，从右向左沿同一直线排列在水平桌

3、面上，相邻木块间的距离均为l，第 n 个木块到桌边的距离也是l,木块与桌面间的动摩擦因数为 开始时，第1 个木块以初速度 0 向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动最后第n 个木块刚好滑到桌边而没有掉下(1)求在整个过程中因碰撞而损失的总动能(2)求第 i 次 (i n 一 1)碰撞中损失的动能与碰撞前动能之比(3)若 n=4， l=0.10m ， 0=3.0m s，重力加速度2g=10m s ，求 的数值优秀学习资料欢迎下载4、如下图所示， AB 是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端 B 处的切线方向水平一个质量为m 的小物体P 从轨道顶端A 处由

4、静止释放，滑到B 端后飞出，落到地面上的 C 点，轨迹如图中虚线BC 所示已知它落地时相对于B 点的水平位移OC l现在轨道下方紧贴B 点安装一水平传送带，传送带的右端与B 的距离为l 2当传送带静止时，让P 再次从 A 点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C 点当驱动轮转动从而带动传送带以速度v 匀速向右运动时（其他条件不变）， P的落地点为D（不计空气阻力）（1）求 P 滑至 B 点时的速度大小；（2）求 P 与传送带之间的动摩擦因数；（3）求出 O、 D 间的距离 s 随速度 v 变化的函数关系式优秀学习资料欢迎下载参考答案1、解析对于这类综合题，要善

5、于分析物理过程中各个阶段的特点及其遵循的规律，要注意两个物体在运动过程中相关量的关系质量为 m的物块运动过程应分为三个阶段：第一阶段为自由落体运动；第二阶段为和钢板碰撞；第三阶段是和钢板一道向下压缩弹簧运动，再一道回到O点质量为2m的物块运动过程除包含上述三个阶段以外还有第四阶段，即2m物块在 O点与钢板分离后做竖直上抛运动弹簧对于 m：第二阶段，根据动量守恒有：mv0=2mv1对于 2m物块：第二阶段，根据动量守恒有：2mv 0=3mv2第三阶段，根据系统的机械能守恒有：又因：E p=Ep上几式联立起来可求出：l =x0/2说明：本题中，系统机械能守恒的初态应选碰撞后具有共同速度的时刻，而不

6、能选碰撞前的时刻（碰撞中机械能有损失） ，这是一个关键。2、解析以地面为参考系 ( 下同 ) ，设传送带的运动速度为v0 ，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t ，加速度为 a，则对小箱有：s1 at 2v0 at2在这段时间内，传送带运动的路程为：s0v 0 t由以上可得：s0 2s用 f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为Afs 1 mv022传送带克服小箱对它的摩擦力做功A fs 212mv0002优秀学习资料欢迎下载两者之差就是摩擦力做功发出的热量Q1 mv 202 也可直接根据摩擦生热Q= f s= f （ s0

7、- s ）计算 可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等T 时间内，电动机输出的功为：WPT此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即：W1 Nmv0 2NmghNQ2已知相邻两小箱的距离为L，所以：v0T NL联立，得：NmN2 L2ghPT 2T3、(1) 整个过程木块克服摩擦力做功w= mg l + mg2l + +mgnl= n(n1) mgl2根据功能关系，整个过程中由于碰撞而损失的总动能为E=E 一Wkk01m2n( n1) mgl得E022(2) 设第 i 次 ( i n一 1) 碰撞前木块的速度为 i ，碰撞后速度为 i ，则(i +1) m i =im

8、i碰撞中损失的动能E 时与碰撞前动能Eki 之比为1EKi2EKiim2i1. 2(i1)m i2( i n-1)12imi2EKi1i n(EKi-1)i1(3) 初动能EK 0m220第 1次碰撞前 EK 1E K 0mgl第 1次碰撞后EK 1 =EK 1EK 1E K 1EK 1/ 2/ 2mgl / 2EK 0第 2次碰撞EK 2=2)E K 0/ 2mgl/ 2EK 1（ mg l第 2 次碰撞后EK 2 =E K 2/ 3 5mgl / 3EK2 EK0优秀学习资料欢迎下载第 3 次碰撞前=(3)/ 314mgl/ 3EK 3E K 3mg lEK 0第 3 次碰撞后EK3 =E

9、K3E K 3EK0/47mgl / 2据题意有EK0/4 7mgl/ 2mg l(4)带人数据，联立求解得 =0 154、解：（ 1）物体 P在 AB轨道上滑动时， 物体的机械能守恒， 根据机械能守恒定律mgh1mv022得物体 P 滑到 B点时的速度为 v2gh0（2）当没有传送带时，物体离开B 点后作平抛运动，运动时间为ll当 Bt ， t2 ghv0点下方的传送带静止时，物体从传送带右端水平抛出，在空中运动的时间也为t ，水平位移为1，因此物体从传送带右端抛出的速度v1v02gh根据动能定理，物体在传送带上222滑动时，有mg l1 mv021 mv12解出物体与传送带之间的动摩擦因数为2223h（ 3）当传送带向右运动时，若传送带的速度vv ，即 v2gh 时，物体在传2l12送带上一直做匀减速运动，离开传送带的速度仍为 v1 ，落地的水平位移为l ，即 s l 当2传送带的速度v2gh时，物体将会在传送带上做一段匀变速运动如果尚未到达传送带右2端，速度即与传送带速度相同，此后物体将做匀速运动，而后以速度v 离开传送带 v 的最大值 v2 为物体在传送带上一直加速而达到的速度，即l11由此解得mgmv2mv222202v27gh当 vv2 ，物体将以速度 v27O、D之间的距离为2gh 离开传送带，因此得2s1t7ghl (17) 当 v1v2ghv7 g