2018年温州市高一力学竞赛

1、2018年温州市高一物理(力学)竞赛试卷(本卷重力加速度g取10m/s2)一.选择题(本题共11小题,共55分.在每小给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是( )A.kg.m2/s2 B.kg/s.m2 C.N/m D.N.m2.如图所示,小芳在休重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反应体重计示数随间变化的是( )3.由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使

2、卫星沿同步凯道运行.已知同步卫星的环绕速度约为3.1103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方问和大小约为( )A.西偏北方问,1.9103m/S B.东偏南方向,1.9103m/sC.西偏北方向,2.7103m/S D.东偏南方向,2.7103T/S4.2013年2月16日凌晨,2012DA14小行星与地球“擦肩而过”,距离地球最近约2.77万公里.据观测,它绕太阳公转的周期约为366天,比地球的公转周期多1大.假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道,对应的

3、轨道半径分别为R1、R2,线速度大小分别为v1、v2小以下关系式正确( )A. B. C. D. 5.如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两绌线与水平方向夹角分别为60和45,AB间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是( )A.A,B的质量之比为1:B.A,B所受弹簧弹力大小之比为:C.悬挂A.B的细线上拉力大小之比为1:D.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为1:6.风速仪结构如图(a)所示,光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时.通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住.已知风轮叶片转动半径为r.每转动n圈带动

4、凸轮圆盘转动一圈.若某段时间t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片( )A. 转速逐渐减小,平均速率为 B.转速逐渐减小,平均速率为,C.转速逐渐增大,平均速率为 D.转速逐渐增大,平均速率为7.如图所示为湖边一倾角为30 的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人站在A点以速度场沿水平方向扔一小石子,已知AO=40 m,不计空气阻力.下列说法正确的是( )A.若v18 m/s,则石块可以落入水中B.若VEkc=EkdEkb B.若在c点绳子突然断裂,王亚平看到小球做竖直上抛运动C.Ta=Tb=Tc=Td D.若在b点绳子突然断裂,王亚平看到小球做平抛运动

5、9.哥伦比亚大学的.工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌 肉,可模仿人体肌肉做出推拉,弯曲和拉曲等动作,如图所示,连接质量为m的物体的足够长细绳ab一端固定于墙壁,用合成肌肉做成的“手臂”ced的d端固定一滑轮,c端固定于墙壁,细绳绕过滑轮,c和e类似于人手臀的关节,由“手臂”合成肌肉控制.设Cd与竖直墙壁aC夹角为,不计滑轮与细绳的摩擦,下列说法正确的是( )A.若保持不变,增大cd长度,细绳ad部分拉力变大B.若保持=90,增大cd长度,细绳对滑轮的力始终沿dc方向C.若保持ac等于ad,增大cd长度,细绳对滑轮的力始终沿dc方向D.若从90逐渐变为零,cd长度不变,且保持accd,

6、则细绳对滑轮的力先减小后增大10.一颗子弹以水平速度v0穿透一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后.二者运动方向均不变.设子弹与木块间相互作用力恒定且木块厚度不变,木块最后速度为v，则( )A.v0越大,v越大 B.v0越小,v越大 C.子弹质量越大,v越大 D.木块质量越小,v越大11.如图,质量为m的小球用轻绳悬挂在O点,在水平恒力F=mg tan作用下,小球从静止开始由A经B向C运动,则小球( )A.先加速后减速 B.在B点加速度为零 C.在C点速度为零 D.在C点加速度大小为gtan二.填空题(本题共5小题,每空6分,共48分)12.地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面.某

7、竖井中矿车提升的速度大小v随时间的变化关系如图所示,其中图线分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程,电机的最大牵引力之比为_;矿车上升所用的时间之比为_。13.由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min,水离开喷口时的速度大小为16m/S,方向与水平面夹角为60,在最高处正好到达看火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度是_m,空中水柱的水量是_m3.14.如图所示,竖直平面内放一直角杆 MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数=0.2,杆的竖直部分光滑:两部分各套有质量均为1Kg的小

8、球A和B,A、B球间用细绳相连。初始A,B均处于静止状态,已知知0A=3m,0B=4m,若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m,那么该过程中拉力F做功大小为_.15.某实验小组为了测量两种纸之间的动摩擦因数,他先将一张纸贴在一平板上,另一张纸贴在另一木块下表面,并在木块上装如图a所示的支架ABC,其中BC与木块下表面平行,支架上固定一个量角器,在量角器圆心处固定一根细线,线下系一小球.现将平板倾斜放置,如图b所示,将木块支架放在平板上,让其加速下滑,稳定时小球连线与OB的夹角为,则两纸之间的动摩擦因数为_16.如图,宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔,其下沿离地高h=1.2m

9、,离地高H=2m的质点与障碍物相距x.在障得物以v0=4m/s匀速向左运动的同时,质点自由下落.为使质点能穿过该孔,L的最大值为_m;若L=0.6m,x的取值范围是_m.三.计算题(本题共4小题,共47分.解答题应写山必要的文字说明,方程和重要演算步骤只写出最后答案的不得分)17.(11分)如图所示,质量为mA的物块A放置在光滑水平地面上,一根轻绳绕过A上的光滑滑轮连接质量为mB的滑块B和质量为mC的滑块C,A与B、A与C之间有相同的动摩操因数(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),在A的左侧施加一个水平的力F,为了使得三个物体相对静止,试求所需的F的最小值.18.(12分)一长木板在水平地面上运

10、动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度一时间图象如图所示.已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.求:(1)物块与木板间,木板与地面间的动摩擦因数:(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.19.(12分)一根长为h的细线,上端固定于0点,下端悬挂一可视为质点的小球.现给小球一个水平初速度V0,大小为,如图所示。(1)小球转过多大角度开始不做圆周运动?(2)小球能否击中最低点(初始点),请计算说明.20.(12分)为研究跳水运动员在水中所受阻力的情

11、况,在训练的过程中让运动员头部携带有压力传感器,运动员入水后,传感器可通过计算机显示出水对人体的等效阻力f的量值随水的深度y变化的函数曲线,一质量为m=60kg 的跳水运动员从高于水面H=10m 的跳台自由落下,计算机上显示出的f-y变化曲线如图所示,测得该曲线可近似看作椭圆的一部分,该椭圆的长,短轴分别与坐标轴0y和Of重合,椭圆与y轴相交于y=b处,与f轴交于f=5mg/2处(椭圆面积公式为S=ab,其中a.b分别是椭圆半长轴,半短轴的长),为便于研究,可将运动员的体形及运动过程进行简化分段处理.根据实验运动的运动员的身体等效为一长度L=1.65m,直径d=0.25m 的圆柱体.为了确保运

12、动员的安全,试估算水池中水的深度h至少应等于多少?(水的密度=1.0103kg/m3)2018年温州市高一物理(力学)竞赛答案（非官方版）题号1234567891011答案ACBBDBACCACACD12. 1:1 4:5 0.75 113.28.8 0.011214.14J15. 1/tan (或cot)16 0.8 0.81.017. (mA+mB+mC)a= F mBa=T-mBg T+mCa=mCg F= 18.如图所示点划线为物块的v-t图线，对于木板开始的加速度大小a1=8m/s2对于物块开始的加速度大小a2=2m/s2（1）对于物块水平方向只受摩擦力则有ma2=1mg 物块与木板间的动摩擦因数1=0.2（2）对于木板有ma1=1mg+22mg 木板与地面间的动摩擦因数1=0.3-达到相同速度后：木板的加速度（减速）大小满足ma1=22mg-1mg a1=4m/s2 物块的加速度大小不变，方向变为向后则有有如图所示V-t图，（省略过程）求得x=x1-