高一物理竞赛检测题（三）
（10分）1．如图所示，小车内有一粗糙的斜面，当小车在水平轨道上做匀速直线运动时，小物块A 与斜面保持相对静止。在小车运动过程中的某时刻（此时小车的速度不为零），突然使小车迅速停止，则在小车迅速停止的过程中，小物块A 可能（ BD ）
A 、沿斜面滑下去
B 、沿斜面滑上去
C 、仍与斜面保持相对静止
D 、离开斜面做曲线运动
（10分）2．一根木棒沿水平桌面从A 运动到B ，如图所示，若棒与桌面的摩擦力大小为f ，则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功分别为：( C )
A ．－fs ，－fs
B ．fs ，－fs
C ．0，－fs
D ．－fs ，0
（20分）3．如图所示，AB 为斜轨道，与水平方向成45°角，BC 为水平轨道，两轨道在B 处通过一段小圆弧相连接，一质量为m 的小物块，自轨道AB 的A 处从静止开始沿轨道下滑，最后停在轨道上的C 点，已知A 点高h ，物块与轨道间的滑动摩擦系数为μ，求： （1）在整个滑动过程中摩擦力所做的功。
（2）物块沿轨道AB 段滑动时间t 1与沿轨道BC 段滑动时间t 2之比值t 1/t 2。
（3）使物块匀速地、缓慢地沿原路回到A 点所需做的功。 解：（1）由动能定理得：
mgh W W W W G f f G -=-==+即0 ………①
（2）设物块沿轨道AB 滑动的加速度为a1，由牛顿第二定律有：145cos 45sin ma mg mg =?-?μ ……………②
设物块到达B 点时的速率为v B ，则有 11t a v B = ………………③
设物块沿轨道BC 滑动的加速度为a 2，由牛顿第二定律有：2ma mg =μ ……④ 物块从B 点开始作匀减速直线运动，到达C 点时，速度为零，故有
220t a v B -= …………⑤
联立②③④⑤各式得
μ
μ
-=
=121221a a t t …………… ⑥ （3）沿原路返回时：重力做功mgh W W G G
-=-='，阻力做功mgh W W f f -==' 由动能定理：0='+'+f G
F W W W 即mgh W W W f
G F 2='-'-= （20分）4．一列总质量为M 的列车，沿平直铁路匀速行驶。某时刻，其质量为m 的末节车厢脱钩，司机发觉时，车的前部自脱钩处又行驶了距离L ，司机立即关闭发动机。设车所受阻力
与车重成正比，机车的牵引力恒定。求列车的两部分最后都停下来时，其间的距离是多少？ 解： 设列车牵引力为F ，脱钩前，列车做匀速运动，依题意有：F=kMg ………①
脱钩后，车的前部在关闭发动机之前，位移为L ，水平方向受到牵引力和阻力作用，关闭发动机后的位移设为L 1，水平方向只受到摩擦力的作用；末节车厢一直只受阻力作用，设其位移为L 2，由动能定理有：
对车前部： ()()()2012
1
0v m M L L g m M k FL --=+-- ………… ② 对末节车厢： ()2022
1
0v m M kmgL --
=- …………… ③ 将①代入②后÷③可得：
()()m M L L L m M ML -=-+--2
1 ……………… ④ 整理上式得：()()ML L L L m L L L M =-+--+2121 …………… ⑤
则最后车的两部分都停下来时相隔的距离为：m
M ML
L L L L -=-+=?21 ……… ⑥
（20分）5．如图所示，一个小孩以100N 的力拉着一只质量为10kg 的木箱，在圆弧形桥面上行走。已知桥面半径R=30m ，圆弧AB 所对的圆心角为30°，拉木箱的绳子与桥面切线始终成37°角，木箱与桥面间的摩擦因数μ=0.2。试问，从A 到B 的过程中，木箱所受的每一个力对木箱所做的功各为多少？（如能计算，则算出它的功；如不算能计算，则说明原因。） 解：木箱受重力mg ，绳子拉力F ，弹力（支持力）N 和摩擦力f 四个力作用。因为重力为恒力，所以，
()()J mgR W G 39230cos 1-=?--=
由于拉力F 大小不变，方向始终与V 的方向成37°角，故拉力F 做的功为：?=37cos Fs W F 其中S 为AB 弧的长度，故
()m R s 7.15360
302=?=π 代入数据解得：()J W F 1256=
弹力N 始终与v 垂直，故不做功，即W N =0
摩擦力f 的方向始终与v 的方向相反，但其大小不断改变，无法用功的公式求解。
（20分）6．如图所示，半径为r 、质量不计的圆盘盘面与地面垂直，圆心处有一垂直于盘面的光滑水平固定轴O ，在盘的边缘上与O 点等高处固定有一个质量为m 的小球A ，在盘的正下方离O 点r/2处固定有一个质量也为m 的小球B 。放开盘让其自由转动，求 （1）当A 球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？ （2）A 球转到最低点时的线速度为多少？
（3）在转动过程中，半径OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多少？ 解：（1）以O 为零势面，则：
A
初态：01=PA E ，mgr E PB 2
1
1-
=， 末态：mgr E PA -=2，02=PB E 重力势能的减少量：()()mgr E E E E E PB PA PB PA P 21
2211=+-+=?
（2）由于转动过程中机械能守恒，所以有：P k E E ?=?
即mgr v m mv 2
1
221212
2=??? ??+ 解之得：gr v 5
4
= （3）如图，设最大角度为θ，此时A 、B 速度均为零，即动能为零，重力势能分别为：
θcos 3mgr E PA -=，θsin 2
1
3mgr E PB =，根据机械能守恒有： 113
3PB PA PB PA E E E E +=+，即：mgr mgr mgr 21sin 21cos -=+-θθ解得：5
3
arcsin =θ
（20分）7．质量为m 的宇宙飞船绕地球中心O 做圆周运动，已知地球半径为R ，飞船轨道半径为2R 。现要将飞船转移到另一个半径为4R 的新轨道上，如图所示。已知两物体间的引力势能为
r
Mm
G E P -=，求：（1）转移所需的最少能量是多少？ （2）如果转移是沿半椭圆双切轨道进行的，如图中的ABC 所示，则飞船在两条轨道的交接处A 和B 的速度变化△v A 和△v B 各为多少？
解：（1）宇宙飞船在2R 轨道上绕地球运动时，万有引力提供向心力，令其速度为v 1，则有：
()R
mv R Mm
G 222
12
=解得R GM v 21=。此时飞船的动能和引力势能分别为 R GMm mv E k 421211=
=，R GMm E P 21-=。机械能：R
GMm
E E E P k 4111-=+= 同理可得飞船在4R 轨道上运行时速度为：R GM v 42=，机械能为：R GMm
E 82-=
所以轨道转移所需的最少能量为：R
GMm
E E E 812=-=?
（2）设飞船沿图示半椭圆轨道ACB 运行时，在A 、B 两点的速度分别为1
v ' 、2v '。由开普勒第二定律可得：R v R v 4221
?'=?' 飞船沿此半椭圆轨道运行时机械能守恒，故有：R
GMm
v m R GMm v m 42122122
21-'=-' 联立上述两式解得：R GM v 321='， R
GM v 32212='
故飞船在A 、B 两轨道交接处的速度变化量分别为：
R GM v v v A 213411???? ??-=-'=? R GM v v v B 432122???? ?
?-='-=?
（20分）8．用金属丝制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力会伸长。十七世纪，英国科学家胡克发现。金属丝或金属杆在弹性限度内的拉力跟伸长量成正比，这就是胡克定律，这一发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础。现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m ，横截
面积为0.8cm 2
，设计要求受到拉力后的伸长量不超过原长的1/1000。由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成的样品进行测试。通过测试取得的数据如下：
（1）根据测试结果,推导出线材伸长量x 与材料的长度L 、材料的横截面积S 、及拉力F 的函数关系式 ， （2）在寻找上述关系中运用了哪种科学方法？
（3）通过对样品的测试，求出新材料制成的金属杆能承受的最大拉力。 解：（1）S
FL k
x =（其中k = 8×10-12 m 2/N ，F 、L 、x 、S 的单位分别为N 、m 、m 、m 2
） （2）控制变量法。
（3）()N kL Sx F m m 4123
4104
108104108.0=?????==---
首届上海市高中基础物理知识竞赛初赛试卷93年 一单选题（每题5分） 1 关于物体惯性的认识，下列说法中正确的是（） （A）物体的速度越大，其惯性也一定越大， （B）物体的加速度越大，其惯性也一定越大， （C）物体在运动过程中，惯性起着与外力平衡的作用， （D）在同样大小的外力作用下，运动状态越难改变的物体其惯性一定越大。 2 下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（ ） （A）速度大小不变的运动一定是匀速直线运动， （B）物体在每分钟内平均速度相等的运动一定是匀速直线运动， （C）物体在每分钟内通过的镁移相等的运动一定是匀速直线运动， （D）物体的即时速度不变的运动一定是匀速直线运动。 3 有关牛顿第二定律的以下说法中错误的是（ ） （A）则m＝F／a，可知运动物体的质量与外力F成正比，与加速度a成反比， （B）运动物体的加速度方向必定与合外力的方向一致， （C）几个力同时作用在同一物体上，当改变其中一个力的大小或方向，该物体的加速度就会发生变化， （D）作用在物体上的所有外力突然取消后，物体的加速度立即变为零。 4 跳高比赛时，在运动员落地的地方，必须垫上厚厚的软垫，这是为了（） （A）减小运动员落地时的动量， （B）减小运动员落地过程中动量的变化， （C）减小运动员落地过程中所受的平均冲力， （D）减小运动员落地过程中所受的冲量。 5 雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风（不计空气阻力），下列说明中正确的是（）（A）若风速越大，雨滴下落时间将越长， （B）若风速越大，雨滴下落时间将越短， （C）若风速越大，雨滴着地时速度就越大， （D）若风速越大，雨滴着地时速度就越小。 6 小钢球从油面上自静止开始下落，设油槽足够深，钢球所受的阻力大小与运动速度成正比，则（） （A）小钢球的加速度不断增大，速度也不断增大， （B）小钢球的加速度不断减小，速度也不断减小， （C）小钢球的加速度不断减小，速度也不断增大， （D）小钢球的加速度不断减小，最终加速度为零。 7 如图所示，质量为M的劈块，静止在水平面上，质量为m的 有接触面均光滑），则劈块出现最大速度是在（） （A）滑块到达能到达的块斜面最高位置时， （B）滑块的速度为零时，
B A 物理竞赛选拔考试（时间90分钟总分120分） 姓名__________ 班级__________ 学号__________ 一、选择题15*3分，共45分 1．斜拉索大桥以其造型优美、建造方便等优点在现代跨江（河）大桥中占主导地位．根据你的观察和思考，你认为相邻两根斜拉钢绳间的距离应该是（） A．离主桥墩越远的地方钢绳间的距离越大 B．离主桥墩越近的地方钢绳间的距离越大 C．大桥上各处钢绳间的距离都相等 D．不同的斜拉索大桥钢绳间的距离分布不一样 2．一家中外合资工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜，一时难倒了焊接专家和锻压专家．后经中外科学家联合攻关解决了这一难题．他们先把薄薄的铝片装到钢罐内表面相贴，再往钢罐内灌满水，水中插入冷冻管使水结冰，冷冻后铝膜就与钢罐接触牢了．这里使铝膜与钢罐接牢的原因是（） A．铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了 B．水结冰时放出的热量把它们焊牢了 C．水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了 D．水结冰时铝膜和钢罐间的冰把它们粘牢了 3．摄影师帮我们拍摄完全班合影后，又用同一照相机帮我们每个人拍照，这时摄影师应该（）A．使照相机离人远些，同时将镜头向外旋出 B．使照相机离人近些，同时将镜头向内旋进 C．使照相机离人远些，同时将镜头向内旋进 D．使照相机离人近些，同时将镜头向外旋出 4．小强家的电表允许通过的最大电流是10安，她家有4个标有“220V、60W”的灯泡，1个标有“220V、2000W”的热水器，1台制冷时耗电为140瓦的电冰箱和1台耗电为80瓦的电视机，则（） A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使 D. 电冰箱制冷时，其他任一用电器不能与之同时使用 5．如图所示，当传送带静止不动时，物体从静止开始滑动，沿传送带从上端A点滑到下端B点 所需时间为5分钟；则当皮带轮转动，传送带斜向上匀速运动时，物体从静止开始滑动，沿 传送带从上端A点滑到下端B点所需时间为（） A．5分钟 B．大于5分钟 C．小于5分钟 D．无法确定 6．质量相等的甲、乙两金属块，其材质不同。将它们放入沸水中，一段时间后温度均达到100℃，然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中，使冷水升温。第一种方式：先从沸水中取出甲，将其投入冷水，当达到热平衡后将甲从杯中取出，测得水温升高20℃；然后将乙从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，测得水温又升高了20℃。第二种方式：先从沸水中取出乙投入冷水，当达到热平衡后将乙从杯中取出；然后将甲从沸水中取出，投入这杯水中，再次达到热平衡。若不考虑热量损失，则在第二种方式下，这杯冷水温度的变化是（） A．升高不足40℃ B．升高超过40℃ C．恰好升高了40℃ D．条件不足，无法判断 7．某同学在实验室按图所示电路进行实验，当把滑动变阻器的滑动触头P分别滑到a、b、 c、d四个位置时，记下了每个位置所对应的电流表和电压表的示数．当他回到教室对测 量数据进行分析时，才发现由于自己在记录数据时的不规范和随意性，只记录了电流表 的示数分别为4A/3、6A/5、2A/3、和1A；电压表的示数分别为6V、8V、4V和4.8V。但 电表示数之间的对应关系、电表示数和滑动触头P所处位置之间的对应关系均已搞不清 楚．假如该同学实验测得的数据是准确的，则可以分析出当滑动触头P滑到b位置时电 流表和电压表的示数应该是（） A．1A/3，8V B．1A，6V C．6A/5，4V D．2A/3，4.8V 8．如图12所示均匀细杆长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L 处固定一定滑轮，细绳通过定滑轮与细杆的另一端B相连，并将细杆从水平位置缓慢向上拉起，已知细杆水平时，绳上的拉力为T1，当细杆与水平面的夹角为30°时，绳上的拉力为T2，则T1：T2是 ( )
2015—2016学年度高州中学高一物理竞赛试题 一、单项选择题（共6小题，每题3分，共18分） 1．如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A （A 、B 接触面竖直），此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为（ ） A ． 211 μμ B ． 212 1-1μμμμ C ． 21211μμμμ+ D ．2 12 12μμμμ+ 2．如图所示，轻杆BC 的一端铰接于C ，另一端悬挂重物G ，并用细绳绕过定滑轮用 力拉住．开始时，∠BCA ＞90°，现用拉力F 使∠BCA 缓慢减小，直到BC 接近竖直位置的过程中，杆BC 所受的压力（ ） A ．保持不变 B ．逐渐增大 C ． 逐渐减小 D ． 先增大后减小 3、如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）。与稳定在竖直位置时相比，小球高度 A 一定升高 B 一定降低 C 保持不变 D 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 4、一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h 。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h 。不计空气的作用，重力加速度大小为g 。若乒乓球的发射速率为v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是 A ．1 2266g g v h h L L << B ．2 2 1 12(4)4 6g g v h h L L L +<< C ．2 2 1 12(4)12 626g g v h h L L L +<< D ．2 2 1 12(4)14 26g g v h h L L L +<< 5．在街头的理发店门口常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有螺旋斜条纹。我 们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）L=10cm ，圆筒半径R=10cm ，如果我们观察到条纹向上运动的速度为0.1m/s ，则从上往下看，关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是 A ．顺时针转动，周期为1s B ．顺时针转动，周期为2πs C ．逆时针转动，周期为1s D ．逆时针转动，周期为2πs 6. 如图1所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m m ω 桌面 图1 r
高一物理竞赛检测题（七） （12分）1．图A 是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图B 中P 1、P 2是测速仪发出的超声波信号，n 1、n 2分别是P 1、P 2由汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描，P 1、P 2之间的时间间隔Δt=1.0s ，若超声波在空气中传播的速度为v=340m/s ，假设汽车是匀速行驶的，则根据图B 可知，汽车在接收到P 1、P 2两个信号之间的时间内前进的距离是 17 m ，汽车的速度是 17.9 m/s 。 2．雨滴在空中以4m/s 速度竖直下落，人打着伞以3m/s 的速度向东急行，如果希望让雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨，伞柄应指向什么方向？雨相对伞的速度为多大？ 解：依题意有：雨对地的速度v 1 =4m/s ，方向竖直向下，地对人的速度v 2=3m/s ，方向水平向左，设雨对人（伞）的速度为v ，根据相对运动的速度公式有：21v v v +=，其速度矢量三角形如图所示，则有： )/(534222221s m v v v =+=+= 4 3 tan 12== v v θ，即?=37θ 可见伞应向前倾斜，与竖直方向成37°角。 （14分）3．如图所示，一木块从斜面AC 的顶端A 点自静止起滑下，经过水平面CD 后，又滑上另一个斜面DF ，到达顶端F 点时速度减为零。两斜面倾角不同，但木块与所有接触面间的摩擦系数相同，若AF 连线与水平面夹角为θ，试求木块与接触面间的滑动摩擦系数μ。 解：如图所示，A →F 过程 重力所做的功为：AG G mgh W = 摩擦阻力所做功为： )cos ()cos ([D F CD AC f s mg mgs s mg W ?++?-=βμμ αμ][DE CD BC mgs mgs mgs μμμ++-= G F BE mgs mgs μμ-=-= 根据动能定理有： 0=+f G W W 图A 图B 1
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μ．开始时，第1个木块以初速度υ0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，υ0=3.0m／s，重力加速度g=10m／s2，求μ的数值．
高一物理竞赛测试题（120分） 一、本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选 项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．考生必须将答案填在下面的答题卡上。 1．如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2m 和m 的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放．则在上述两种情形中正确的有 Ａ．质量为2m 的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜 面的支持力的作用 B ．质量为m 的滑块均沿斜面向上运动 C ．绳对质量为m 滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 D ．系统在运动中机械能均守恒 2．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ， A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ，整个装置处于静止状态。现对B 加一竖直向下的力F ，F 的作用线通过球心，设墙对B 的作用力为F 1，B 对A 的作用力为F 2，地面对A 的作用力为F 3。若F 缓慢增大而整个装置仍 保持静止，截面如图所示，在此过程中 A . F 1保持不变，F 3缓慢增大 B . F 1缓慢增大，F 3保持不变 C . F 2缓慢增大，F 3缓慢增大 D . F 2缓慢增大，F 3保持不变 3．一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连。 小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N ，细绳对小球 的拉力为T ，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是 A ．若小车向左运动，N 可能为零 B ．若小车向左运动，T 可能为零 C ．若小车向右运动，N 不可能为零 D ．若小车向右运动，T 不可能为零 4．某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v -t 图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是 A ．在t 1时刻，虚线反映的加速度比实际的小 B ．在0－t 1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的小 C ．在t 1-t 2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大 D ．在t 3-t 4时间内，虚线反映的是匀速运动 5．一质量为M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g ，现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球篮中减少的质量为 A ．)(2g F M - B ．g F M 2- C ．g F M - 2 D ． 0 第1题图 第5题图 第2题图 第4题图 1t 2t t 3t 4t o v 第3题图
高一年级物理竞赛试题 班级 姓名 一、选择题 1．如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则( ) A ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变 B ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大 C ．圆筒将静止在木棍上 D ．圆筒将沿木棍减速下滑 答案：AC 2．半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板MN 。在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的截面图。现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q 滑落到地面之前，发现P 始终保持静止。则在此过程中，下 列说法正确的是 （ ） A ．MN 对Q 的弹力逐渐减小 B ．地面对P 的支持力逐渐增大 C ．Q 所受的合力逐渐增大 D ．地面对P 的摩擦力逐渐增大 答案：D 3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O 的结点，安全网水平张紧后，若质量为m 的运动员从高处落下，并恰好落在O 点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe ，bOg 均为120° 张角，如图乙所示，此时O 点受到向下的冲击力大小为2F ，则这时O 点周围每根网绳承受的张力大小为（ ） A ．F B ． 2 F C ．mg F +2 D ．2 2mg F + 答案：A 4．如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A 、B 两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C 、D ，当它们都沿滑杆向下滑动时，A 的悬线与杆垂直，B 的悬线竖直向下。则下列说法中正确的是 （ ） A ．A 环与滑杆无摩擦力 B ．B 环与滑杆无摩擦力 C ．A 环做的是匀速运动 D ．B 环做的是匀加速运动 答案：A 5、在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F 1与F 2的作用，在第1s 内物体保持静止状态。若力F 1、F 2随时间的变化如图所示。则物体（ ） A ．在第2s 内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增 大 B ．在第3s 内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增 大 C ．在第4s 内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 D ．在第5s 末加速度为零，运动方向与F 1方向相同 答案：BD 6、质量为0.3kg 的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v —t 图像，则下列说法中正确的是(g =10m/s 2)（ ） A ．水平拉力可能等于0.3N B ．水平拉力一定等于0.1N C ．物体的摩擦力一定等于0.1N D ．物体的摩擦力可能等于0.2N 答案：BD 7、 如图所示，当小车向右加速运动时，物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时（ ） A ．M 受静摩擦力增大 B ．M 对车厢壁的压力增大 C ．M 仍相对于车厢静止 D ．M 受静摩擦力不变 答案：BCD 8、如图4所示，两个质量分别为m 1=2kg 、m 2=3kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F 1=30N 、F 2=20N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上，则 ( ) A ．弹簧秤的示数是25N B ．弹簧秤的示数是50N C ．在突然撤去F 2的瞬间，m 1的加速度大小为5m/s 2 D ．在突然撤去F 1的瞬间，m 1的加速度大小为13m ／s 2 0 2 4 6 2 1 3 4 5 v/m .s -1 t /s a b F 1 F 2 O t /s F /N 1234567M N Q P
高一物理竞赛 一 、单选题(每题5分，共90分) 1 . 在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时( ) (A)必须以这一规定速度行驶 (B)平均速度不得超过这一规定数值 (C)速度的平均值不得超过这一规定数值 (D)即时速度不得超过这一规定数值 2. 一个质点受到如图所示的五个共点力F 1、F 2、F 3、F 4、F 5的作用，则 物体所受合力大小为( ) （A ）0 （B ）2 F 5 （C ）F 1+ F 2+ F 3+F 4+F 5 （D ）F 1+ F 2+ F 3+F 4 3．三木块如图迭放，在a 上作用一个水平力F ，使a ，b ，c 一起匀速运动，则( ) (A) c 与a ，c 与b 间均无摩擦 (B) c 对a ，c 对b 摩擦力向右，地对b 摩擦力向左 (C) c 对a ，c 对b 摩擦力向左，地对b 摩擦力向右 (D) c 对a 和地对b 摩擦力向左，c 对b 摩擦力向右 4．如图所示，A 、B 为半径相同的两个半圆环，以大小相同、方向相反的速度运动，A 环向右，B 环向左，则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中，两环交点P 的速度方向和大小变化为( ) （A ）向上变小 （B ）向下变大 （C ）先向上再向下，先变小再变大 （D ）先向下再向上，先变大再变小 5．从某高处自由下落到地面的物体，在中间一秒内通过的路程为30米，则该物体下落时的高度为( ) （A ）60米 （B ）100米 （C ）140米 （D ）180米 ６．如图所示两块相同的竖直木板Ａ、Ｂ之间有质量均为m 的四块相同的砖，用两个大小均为Ｆ的水平力压木板，使砖静止不动，设所有接触面间的摩擦系数均为μ，则第二块砖对第三块砖的摩擦力的大小为（ ） （Ａ）０ （Ｂ）mg （Ｃ）μＦ （Ｄ）２mg ７．五个共点力平衡，现去掉其中3 N 和５ Ｎ两个力，那么，其余三个力的合力取值可能是（ ） F 1 F 2 F 3 F 5 F 4 c F b a v v A P B A B F F 1 2 3 4
高中物理竞赛基础题训练 例题A．在天文学上，太阳的半径、体积、质量、密度都是常用的物理量，利用小孔成像原理和万有引力定律结合，可以简洁地估算出太阳的密度。假设地球上某处对太阳的张角为θ（如图所示），地球绕太阳公转的周期为T，太阳的密度为ρ，半径为R，质量为M，该处距太阳中心的距离为r，由于R与r间存在着三角关系，地球上该处物体绕太阳公转由万有引力提供向心力，因此，在θ已知的情况下，可方便地估算出太阳的密度。取一个长l为80cm的圆筒，在其一端封上厚纸，中间扎直径为1mm的圆孔，另一端封上一张画有同心圆的薄白纸，相邻同心圆的半径相差0.5mm，当作测量尺度。把小孔对着太阳，筒壁与光线平行，另一端的薄白纸上可以看到一个圆光斑，这就是太阳的实像，光斑的半径为r0=3.7mm。为了使观察效果明显，可在圆筒的观测端蒙上遮光布，形成暗室。利用小孔成像原理和万有引力定律，估算太阳的密度。【解析】由万有引力公式、圆周运动公式、密度公式、相似三角形原理可得：【参考答案】1.4×103kg/m3 例题B．天文学家根据天文观察宣布了下列研究成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”，距“黑洞”60亿千米的星体以2000km/s的速度绕其旋转：接近“黑洞”的所有物质即使速度等于光速也逃脱不了其引力作用，试计算“黑洞”的最大半径。【解析】本题中的“黑洞”概念在中学教材中未出现过，是一个新情景，根据题意，星体能绕其旋转，它绕“黑洞”作圆周运动的向心力，显然是万有引力提供，据万有引力定律，可知“黑洞”是一个有质量的天体。设黑洞和转动星M和m，两者距离为R，利用万有引力定律和向心力公式列式：GMm/R2＝mV2/R，题中还告诉一个信息：即使是等于光速的物体也逃脱不出“黑洞”引力范围，据此信息，可以设想速度等于光速的物体恰好未被“黑洞”吸入，可类比近地卫星绕地球作圆周运动，设“黑洞”半径为r，用类比方法得到GM＝c2 r（c为光速）。【参考答案】r＝2.7×108m 例题C．目前的航天飞机的飞行轨道都是近地轨道，一般在地球上空300～700km飞行，绕地球飞行一周的时间为90min左右。这样，航天飞机里的宇航员在24h内可以见到日落日出的次数应为 A 0.38 B 1 C 2.7 D 16 【解析】航天飞机绕行到地球向阳的区域，阳光能照射到它时为白昼，当飞到地球背阳的区域，阳光被地球挡住时就是黑夜。航天飞机昼夜周期长短不一，在其椭圆轨道离地球较远时，速率变慢，昼夜周期长；而离地球较近时速率变快，昼夜周期短。白昼黑夜的时间长短也是变化的，因航天飞机绕地球一周所需时间约为90min，而地球昼夜交替的周期是24×60min，所以，航天飞机里的宇航员在绕行一周的时间内，看到的日落日出的次数n＝24×60/90＝16。【参考答案】D 例题D．飞行员从俯冲状态往上拉时，会发生黑视，第一次是因为血压降低，导致视网膜缺血，第二次是因为大脑缺血，问为了使飞行员适应这种情况，要在如右图所示的仪器中对飞行员进行训练，飞行员坐在一个垂直平面内作匀速圆周运动的舱内，要使飞行员受到的向心加速度a＝6g，则转速需为多少？（R＝20m）【解析】当飞行员往上加速时，处于超重状态，故血液视重增大，血压降低。飞行员所受加速度为v2/R，故可求得转速v。【参考答案】34.29m/s 基本训练一．选择题1．宇航员在围绕地球作匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态，下列说法中正确的是 A 宇航员仍受重力作用B 宇航员受力平衡C 重力为向心力 D 宇航员不受任何力作用2．关于地球同步通讯卫星，下述说法正确的是 A 已知它的质量为1t，若增为2t，其同步轨道半径将变为原来的2倍 B 它的运行速度应为第一宇宙速度 C 它可以通过北京的正上方 D 地球同步通讯卫星的轨道是唯一的——赤道上方一定高度处3．宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站 A 只能从较低轨道上加速 B 只能从较高轨道上加速C 只能从空间站同一高度轨道上加速 D 无论在什么轨道上，只要加速都行4．在宇宙飞船内的实验室里，不能使用的仪器有 A 比重计 B 水银气压计 C 天
1.如图，足够长的水平传送带始终以大小为v ＝3m/s 的速度向左运动， 传送带上有一质量为M ＝2kg 的小木盒A ，A 与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0．3，开始时，A 与传送带之间保持相对静止。先后相隔△t ＝3s 有两个光滑的质量为m ＝1kg 的小球B 自传送带的左端出发，以v 0＝15m/s 的速度在传送带上向右运动。第1个球与木盒相遇后，球立即进入盒中与盒保持相对静止，第2个球出发后历时△t 1＝1s/3而与木盒相遇。求（取g ＝10m/s 2 ） （1）第1个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度时多大？ （2）第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇？ （3）自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？ 2.如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ，质量m c =5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A =1kg ，m B =4kg ，开始时三物都静止．在A 、B 间有少量塑胶炸药，爆炸后A 以速度6m ／s 水平向左运动，A 、B 中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后，C 的速度是多大? (2)到A 、B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为多少? 3．为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验， 在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板 时，弹簧示数为F 1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F 2，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上） 6．如图所示，两平行金属板A 、B 长l ＝8cm ，两板间距离d ＝8cm ，A 板比B 板 电势高300V ，即U AB ＝300V 。一带正电的粒子电量q ＝10-10 C ，质量m ＝10-20 kg ，从R 点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v 0＝2×106 m/s ，粒子飞出平行板电场后经过界面MN 、PS 间的无电场区域后，进入固定在中心线上的O 点的点电荷Q 形成的电场区域（设界面PS 右边点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN 、PS 相距为L ＝12cm ，粒子穿过界面PS 最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF 上。求（静电力常数k ＝9×109 N·m 2 /C 2 ） （1）粒子穿过界面PS 时偏离中心线RO 的距离多远？ （2）点电荷的电量。 12．建筑工地上的黄沙堆成圆锥形，而且不管如何堆其角度是 不变的。若测出其圆锥底的周长为12．5m ，高为1．5m ，如图所示。 B A v 0 B A v 0 R M N L P S O E F l
考生注意：本卷共三大题，20小题，满分100分，时量90分钟。 一．选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分。第1~6题为单项选择题，每题所给的选 项中有的只有一个是符合题意的。第7~10题为不定项选择题，所给的选项中有的只有一个、有 的有几个符合题意。将所有符合题意选项的序号选出，填入题后的括号中。全部选对的得4分， 部分选对的得2分，有错选或不选的得0分） 1、下列四种吸引力中，哪一种是万有引力（） A．宇宙中的所有异种电荷之间存在的吸引作用 B．宇宙中的所有异名磁极之间存在的吸引作用 C．宇宙中的所有有质量的物体之间存在的吸引作用 D．宇宙中的所有的原子核内核子之间存在的强大吸引作用 2、某同学这样来计算第一宇宙速度：v = 2R T π = 6 2 3.14 6.410 243600 ??? ? = 645m/s = 0.645km/s 。这 一结果与正确的值相差很大。这是由于他在近似处理中错误地假设了（） A．卫星的轨道是圆 B．卫星的周期等于地球自转的周期 C．卫星的轨道半径等于地球的半径 D．卫星的向心力等于它在地面上时所受的地球引力 3、假设地球的自转逐渐加快，而对仍静止在赤道附近的物体，会变大的物理量是（） A．地球的万有引力B．自转向心力C．地面的支持力D．重力 4、如果只有重力对物体做功，下列说法正确的是（） A．重力做正功，机械能增加 B．重力做负功，机械能减小 C．重力做负功，重力势能减少 D．无论重力做正功还是做负功，机械能都不改变 5、关于机械能下列说法，哪一项是正确的（） A．作变速运动的物体，只要有摩擦力存在，机械能一定减少 B．如果物体所受的合外力不为零，则机械能一定发生变化 C．斜向上抛出的物体，不计空气阻力时，机械能是守恒的。因而物体在同一高度，具 有相同的速度 D．在水平面上作变速运动的物体，它的机械能不一定变化 6、质量为5kg的物体，以5m/s2的加速度竖直下落4m的过程中（g取10m/s2），它的机械 能将（） A．减少100J B．增加100J C．减少200J D．增加200J 7、牛顿发现万有引力定律，在人类认识自然的历史上树立了一个里程碑，这一发现的深远 意义在于（） A．第一次揭示出自然界中一种基本的相互作用力规律 B．把地面上物体的运动规律和天体运动的规律统一起来 C．发现了天体运动的推动力，找到了太阳系演化的原因 D．在所有的物体相互作用中，万有引力均起主导作用 8、关于地球同步卫星，下列说法正确的是（） A．它处于平衡状态，且具有一定的高度 B．它的加速度小于9.8m/s2 C．它的周期等于24h ，且轨道平面与赤道平面重合 D．它的速度小于7.9km/s 9、下列说法正确的是（） A．海王星与冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 B．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 C．天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算而得的轨道，其原因是由于天王星受到 轨道外面其他行星的万有引力作用 D．以上均不正确 10、以地面为参考平面，从地面竖直上抛两个质量不等的物体（不计空气阻力），它们的初 动能相等。当它们上升到同一高度时，具有相等的（） A．重力势能B．动能C．机械能D．速率 二．填空题（本题共6小题，每题4分，满分24分；将正确、完整的答案填入相应的横线中） 11、两颗人造地球卫星的质量之比m A∶m B = 2∶1 ，轨道半径之比R A∶R B = 3∶1 ，那么， 它们的周期之比T A∶T B = ，它们所受向心力之比F A∶F B = 。 12、站在赤道某地的人观察天空，发现在日落后4小时的时候，自己头顶上空有一颗人造地 球卫星恰被阳光照亮。若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动，又已知地球的同步卫星绕 地球运行的轨道半径约为地球半径的6.6倍。则该卫星绕地球运行的周期约为小时。
高中物理竞赛模拟试卷（一） 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共150 分，考试时间120 分钟. 第Ⅰ卷（选择题共40 分） 一、本题共10 小题，每小题 4 分，共40 分，在每小题给出的 4 个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得0 分. 1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗，让漏斗左、右摆动，于是桌面上漏下 许多砂子，经过一段时间形成一砂堆，砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1 中的哪一种形状 2.如图Ⅰ-2 所示，甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动，乙上连有 一段轻弹簧，甲乙相互作用过程中无机械能损失，下列说法正确的有 A.若甲的初速度比乙大，则甲的速度后减到0 B.若甲的初动量比乙大，则甲的速度后减到0 图Ⅰ-2 C.若甲的初动能比乙大，则甲的速度后减到0 D. 若甲的质量比乙大，则甲的速度后减到0 3.特技演员从高处跳下，要求落地时必须脚先着地，为尽量保证安全，他落地时最好是 采用哪种方法 A.让脚尖先着地，且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地，且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地，且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地，且着地瞬间同时下蹲 4.动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子，笼内有 一只质量为m 的猴子.当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上 爬时，笼子对地面的压力为 F 1；当猴以同样大小的加速度沿竖 直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F2（如图Ⅰ-3），关于 F1 和F2 的大小，下列判断中正确的是 图Ⅰ-3 A.F1 = F2＞(M + m)g B.F1＞(M + m) g,F2＜(M + m)g C.F F (M + m)g 1 2＞＞ D. F1＜(M + m) g，F2＞(M + m)g 5.下列说法中正确的是 A.布朗运动与分子的运动无关 B.分子力做正功时，分子间距离一定减小 C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象 D. 通过热传递可以使热转变为功 6.如图Ⅰ-4 所示，虚线a、b、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之 图Ⅰ-4
物理竞赛试题 班级 姓名 一、选择题 1．如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则( ) A ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变 B ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大 C ．圆筒将静止在木棍上 D ．圆筒将沿木棍减速下滑 答案：AC 2．半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板MN 。在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的截面图。现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q 滑落到地面之前，发现P 始终保持静止。则在此过程中，下列说法正确的是 （ ） A ．MN 对Q 的弹力逐渐减小 B ．地面对P 的支持力逐渐增大 C ．Q 所受的合力逐渐增大 D ．地面对P 的摩擦力逐渐增大 答案：D 3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O 、 a 、 b 、 c 、 d ……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m 好落在O 点上，该处下凹至最低点时，网绳dO e ，bOg 均为120° 张角，如图乙所示，此时O 点受到向下的冲击力大小为2F ，则这时O 点周围每根网绳承受的张力大小为（ ） A ．F B ．2 F C ．mg F +2 D ．2 2mg F + 答案：A 4．如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A 、B 两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C 、D ，当它们都沿滑杆向下滑动时，A 的悬线与杆垂直，B 的悬线竖直向下。 则下列说法中正确的是 （ ） A ．A 环与滑杆无摩擦力 B ．B 环与滑杆无摩擦力 C ．A 环做的是匀速运动 D ．B 环做的是匀加速运动 答案：A 5、在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F 1与F 2的作用，在第1s 内物体保持静止状态。若力F 1、F 2随时间的变化如图所示。则物体（ ） A ．在第2s 内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增 大 B ．在第3s 内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增 大 C ．在第4s 内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 D ．在第5s 末加速度为零，运动方向与F 1方向相同 答案：BD 6、质量为0.3kg 的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v —t 图像，则下列说法中正确的是(g =10m/s 2)（ ） A ．水平拉力可能等于0.3N B ．水平拉力一定等于0.1N C ．物体的摩擦力一定等于0.1N D ．物体的摩擦力可能等于0.2N 答案：BD 7、 如图所示，当小车向右加速运动时，物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速 度增大时（ ） A ．M 受静摩擦力增大 B ．M 对车厢壁的压力增大 C ．M 仍相对于车厢静止 D ．M 受静摩擦力不变 答案：BCD 8、如图4所示，两个质量分别为m 1=2kg 、m 2=3kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F 1=30N 、F 2=20N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上，则 ( ) A ．弹簧秤的示数是25N B ．弹簧秤的示数是50N 0 2 4 6 2 1 3 4 5 v/m .s -1 t /s a b F 1 F 2 O t /s F /N 1234567M N Q P
2014年广州市高中一年级物理竞赛试题 考试时间100分钟；试卷满分100分。请按要求在答题卷上作答。 1．（5分）如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一重为mg 的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30?角，则每根支架中承受的压力大小为 2．（5分）如图，A 、B 两个物体相距s=7m ，物体A 以4=A v m/s 的速度向右匀速运动，而物体B 此时的速度10=B v m/s ，向右做匀减速运动，加速度a = -2m/s 2 。那么A 追上B 所用的时间为： s 3．（10分）质量为2×103 kg 的汽车，发动机功率为3×104 W ，在水平公路上能以15m/s 的最大速率匀速行驶。若保持功率不变，当速率为10m/s 时，汽车受到的牵引力为 N ，瞬时加速度为 m/s 2 4．（10分）不计空气阻力，重力加速度取g ，以速度v 竖直向上抛出一物体，T 秒后仍从原地以同样的速度竖直向上抛出另一物体，要使两物体在抛出点上方相遇，则时间T 必须小于 ，相遇处离抛出点的高度为 。 5．（10分）宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t ，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L 。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L 3。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R ，万有引力常数为G 。则该星球的重力加速度和质量分别为 和 。 6．（10分）如图，一块坯料夹在两水平运动的导板之间。上板以2v 的速度向右运动，下板以v 的速度向左运动。某时刻上、下两切点A 、B 同在一条与两板垂直的直线上，相距L 。此时坯料的瞬时转动轴与切点A 的距离为 和瞬时角速度大小为 7．（10分）质量为2 kg 的物体，放在动摩擦因数 μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W 和物体发生的位移l 之间的关系如图所示，重力加速度g 取10 m/s 2，则此物体在OA 段运动的加速度是 ，在位移为l ＝9 m 时的速度是 v 2
高中物理竞赛练习题（附答案解析） (例一)如图1所示，两个截面相同的圆柱形容器，右边容器高为H，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的活塞。两容器由装由阀门的极细管道相连通，容器、活塞和细管都是绝热的。开始时，阀门关闭，左边容器 的单原子理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边中装有热力学温度为T 容器内为真空，现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到平衡，求此时左边容器中活塞的高度和缸内气体的温度。 提示：一摩尔单原子理想气体的内能为 ，其中R为摩尔气体常量，T为气体的热力学温度。 (例二)位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd，ab长为l1，是水平的，bc长为l2，线框的质量为m，电阻为R，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界PP'和QQ'均与ab平行，两边界间的距离为H，H>l2，磁场的磁感强度为B，方向与线框平面垂直，如图2所示，令线框的dc边从离磁场区域上边界PP'的距离为h处自由下落，已知在线框的dc边进入磁场以后，ab边到达边界PP'之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值。问从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ'的过程中，磁场作用于线框的安培力作的总功为多少？
例题解答 一、设容器的截面积为A，封闭在容器中的气体为v摩尔，阀门打开前，气体的压强为p ，由理想气体状态方程有 p 0AH=vRT (1) 打开阀门后，气体通过细管进入右边容器，活塞缓慢向下移动，气体作用于 活塞的压强仍为p 0，活塞对气体的压强也是p ，设达到平衡时活塞的高度为x，气 体的温度为T，则有 p (H+x)A=vRT (2) 根据热力学第一定律，活塞对气体所做的功等于气体内能的增量，即 p0(H－x)A=vR(T－T0) (3) 由(1)、(2)、(3)式解得x＝H T＝T 二、设线框得dc边刚达到磁场区域上边界PP'时得速度为v 1 ，则由 mv 1 2=mgh(1) dc边进入磁场后，按题意线框虽然受安培力阻力作用，但依然加速下落，设 dc边下落到PP'得距离为△h 1，速度达到最大值，以v 表示这最大速度，这时线框 中得感应电动势为ε=B l1v0 线框中的电流 作用于线框的安培力为f=B l1I= (2) 速度达到最大的条件时安培力f=mg 由此得 v0＝(3) 在dc边向下运动距离△h 1的过程中，重力做功A 1 =mg△h 1 ，安培力做功A 2 ，由 动能定理得 A1+A2= 将(1)、(3)式代入得安培力作的功 (4) 线框速度达到v 0后，作匀速运动，当dc边匀速向下运动的距离为△h 2 =l2－△h1 时，ab边到达磁场的边界PP'，整个线框进入磁场，在线框的dc边向下移动△h 2 的过程中，重力做功A 1'，安培力做功A 2 '，但线框速度未变化，由动能定理 A 1'+A 2 '=0 A 2'=－A 1 '=－mg△h 2 =－mg(l2－△h1) (5)
2017-2018学年广州市高中一年级物理竞赛 试题 考试时间100分钟；试卷满分100分。按要求在答题卷上作答。 1．（10分）如图所示，.甲、乙两只相同的均匀光滑小球，每只球重为G 、半径为r ，置于半径为R 的圆柱形空罐内，r 与R 满足r R r 2<<。则两球间C 点的弹力N C = （用G 、r 、R 表示），N C 的大小 （填“大于”、“小于”或“等于”）球重G 。 2．（10分）风力发电是一种环保的电能获取方式。如图为某风力发电站外观图。 实验测得风的动能转化为电能的效率约为η=20%，空气的密度是ρ=1.29 kg/m 3，当地水平风速约为v =10 m/s ，风力发电机的叶片长度约为L =10ｍ。请用题中字母和相关的常用的常数字母，写出功率的表达式P = ；代入数据，算出一台该风力发电机的功率为 W 3．（10分）如图所示，一个长为L =1m 的匀质长方体与水平面的动摩擦因数 60.=μ，在水平拉力F =10N 的力作用下匀加速运动。试写出距长方体前端x 处截面 的张力T 随x 变化的函数关系式： ，并在右边坐标图中作出T —x 图象。 4．（10分）假设地球同步卫星绕地球运行的轨道半径为地球半径的6.6倍，地球赤道平面与地球公转平面共面。站在地球赤道某地的人， 日落后4小时的时候，在自己头顶正上方观察到一颗恰好有阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动。则此人造卫星绕地球运行的周期约为 小时，绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的 倍 5．(10分)一质点由静止开始作匀加速直线运动，加速度的大小为a ，经时间t 后作匀减速直线运动，若再经过时间t 回到原出发点，则它作匀减速直线运动时的加速度大小为 。回到原出发点时的速度大小为 。 B 2 46m