東莞市高一物理（力學）競賽決賽試卷

1、東莞市2011年高一物理（力學）競賽決賽試卷考試時間：2011年6月26日（星期日） 上午9：0011：30 滿分160分考生必須將答案填在答題卷上（只交答題卷）一、本題共15小題，每小題4分，共60分在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項符合題意，有的小題有多個選項符合題意全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分1某一時刻a、b兩物體以不同的速度經(jīng)過某一點，并沿同一方向做勻加速直線運動，已知兩物體的加速度相同，則在運動過程中aa、b兩物體速度之差保持不變ba、b兩物體速度之差與時間成正比ca、b兩物體位移之差與時間成正比 da、b兩物體位移之差與時間的平方成正比第2題圖

2、2如圖所示，一個盛水的容器底部有一小孔靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運動過程中始終保持平動，且忽略空氣阻力，則a容器自由下落時，小孔向下漏水b將容器豎直向上拋出，容器向上運動時，小孔向下漏水；容器向下運動時，小孔不向下漏水c將容器水平拋出，容器在運動中小孔向下漏水d將容器斜向上拋出，容器在運動中小孔不向下漏水nm風輪第3題圖3農(nóng)民在精選谷種時，常用一種叫“風車”的農(nóng)具進行分選在同一風力作用下，谷種和癟谷（空殼）谷粒都從洞口水平飛出，結(jié)果谷種和癟谷落地點不同，自然分開，如圖所示對這一現(xiàn)象，下列分析正確的是am處是癟谷，n處為谷種b谷種質(zhì)量大，慣性大，飛得遠些c谷種和癟谷在豎直

3、方向做自由落體運動d谷種飛出洞口時的速度比癟谷飛出洞口時的速度小些 ab北v南第4題圖4一列以速度v勻速行駛的列車內(nèi)有一水平桌面，桌面上的a處有一小球若車廂中的旅客突然發(fā)現(xiàn)小球沿如圖中（俯視圖）的虛線從a點運動到b點由此可以判斷列車的運行情況是a減速行駛，向北轉(zhuǎn)彎b減速行駛，向南轉(zhuǎn)彎c加速行駛，向南轉(zhuǎn)彎d加速行駛，向北轉(zhuǎn)彎第5題圖5上海磁懸浮列車線路的最大轉(zhuǎn)彎處半徑達到8000m，近距離用肉眼看幾乎是一條直線，而轉(zhuǎn)彎處最小半徑也達到1300m當列車以360km/h的不變速率駛過半徑為2500m彎道時，對一個質(zhì)量為50kg的乘客，下列說法正確的是a乘客所需的向心力大小約為200nb乘客受到來自座

4、位的作用力大小約為200nc乘客受到來自座位的作用力大小約為539nd彎道半徑設(shè)計大些可以使乘客在轉(zhuǎn)彎時更舒適 pqf第6題圖6如圖所示，位于水平桌面上的物塊p質(zhì)量為2m，由跨過定滑輪的輕繩與質(zhì)量為m的物塊q相連，從滑輪到p和到q的兩段繩都是水平的已知q與p之間以及p與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計若用一水平向右的力f拉q使它做勻速運動，則f的大小為 a bc d第7題圖7用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時彈簧伸長量為l 現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2 m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為l 斜面傾角為30，如圖所示，則物體所受摩擦力a等于零b大小為mg，方向沿

5、斜面向下c大小為mg，方向沿斜面向上d大小為mg，方向沿斜面向上右左第8題圖8一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細繩與車頂相連小球某時刻正處于圖示狀態(tài)設(shè)斜面對小球的支持力為n，細繩對小球的拉力為t，關(guān)于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是a若小車向左運動，n可能為零 b若小車向左運動，t可能為零c若小車向右運動，n不可能為零 d若小車向右運動，t不可能為零第9題圖9如圖所示，一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定豎直桿，在桿上套一個環(huán)（環(huán)與桿接觸良好），箱和桿的質(zhì)量為m，環(huán)的質(zhì)量為m，已知環(huán)沿桿以加速度a下滑，則此時箱對地面的壓力是a（m+m）g b（m-m）g c（m+m）g-

6、ma d（m+m）g+ma第10題圖10如圖所示，有一箱裝得很滿的土豆，以一定的初速度在動摩擦因數(shù)為m的水平地面上做勻減速運動（不計其它外力及空氣阻力），則其中一個質(zhì)量為m的土豆a受其它土豆對它的總作用力大小應是amg bmmgcmg dmg11自1957年前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星上天后，迄今人類向太空發(fā)射的航天器已經(jīng)超過4000枚它們進入軌道后，有的因失去時效而報廢，有的因出現(xiàn)故障而失靈，但都仍舊在太空漫游，形成了大量的太空垃圾在太陽活動期，地球大氣會受太陽風的影響而擴張，使一些在大氣層外繞地球飛行的太空垃圾被大氣包圍，而開始向地面下落大部分太空垃圾在落地前已經(jīng)燃燒成灰燼，但體積較大的太空垃圾則

7、會落到地面上，對人類造成危害太空垃圾下落的原因是a大氣的擴張使垃圾受到的萬有引力增大而導致下落b太空垃圾在燃燒過程中質(zhì)量不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律，向心加速度不斷增大，由此導致下落c太空垃圾在大氣阻力作用下速度減小，做圓周運動所需的向心力將小于實際受到的萬有引力，過大的萬有引力將太空垃圾拉向了地面d太空垃圾的上表面受到的大氣壓力大于其下表面受到的大氣壓力，這種壓力差將它推向地面v第12題圖12測定運動員體能的一種裝置如圖所示，運動員的質(zhì)量為m，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪（不計滑輪摩擦和質(zhì)量），繩的另一端懸吊的重物質(zhì)量為m，人用力向后蹬傳送帶而人的重心不動，傳送帶以速度v向后勻速運動（速度大小

8、可調(diào)），則下列說法正確的是 a人對傳送帶做正功b人對傳送帶不做功c人對傳送帶做功的功率為mgvd人對傳送帶做功的功率為（m+m）gv01357t/sv/ms-1第13題圖13物體沿直線運動的v-t關(guān)系如圖所示，已知在第1s內(nèi)合外力對物體做的功為w，則a從第1s末到第3s末合外力做功為4wb從第3s末到第5s末合外力做功為-2wc從第5s末到第7s末合外力做功為wd從第3s末到第4s末合外力做功為-0.75w14物體做自由落體運動，ek代表動能，ep代表勢能，h代表下落的距離，v代表物體下落的速度，以水平地面為零勢能面在如圖所示的圖像中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是 第14題圖abcd15低碳

9、、環(huán)保是未來汽車的發(fā)展方向某汽車研發(fā)機構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機，將減速時的部分動能轉(zhuǎn)化并儲存在蓄電池中，以達到節(jié)能的目的某次測試中，汽車以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動機，測出了汽車動能ek與位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中是關(guān)閉儲能裝置時的關(guān)系圖線，是開啟儲能裝置時的關(guān)系圖線已知汽車的質(zhì)量為1000kg，第15題圖設(shè)汽車運動過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計，根據(jù)圖象所給的信息可求出a汽車行駛過程中所受地面的阻力為1000nb汽車的額定功率為80kwc圖中，汽車加速運動的時間為22.5sd汽車開啟儲能裝置后，地面阻力做的功減少 了5105j二、填空題（2小題，共18分）第16題圖16

10、（9分）伽利略在兩種新科學的對話一書中，討論了自由落體運動和物體沿斜面運動的問題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還運用實驗驗證了他的猜想某校物理興趣小組的同學依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設(shè)計了如下實驗，探究物體沿斜面下滑的運動（1）實驗時，讓滑塊從不同的高度由靜止沿斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中，當滑塊碰到擋板時同時關(guān)閉閥門（整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的）該實驗方案是利用量筒中收集的水量來測量 （2）下表是該小組同學測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，v為相應過程中量筒收集的水量分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù) ，

11、可以得出滑塊沿斜面下滑的運動是勻變速直線運動次數(shù)1234567s/m4.53.93.02.11.50.90.3v/ml90847262524023.55.610-45.510-45.810-45.510-45.610-45.610-45.410-4（3）本實驗的誤差主要來源有：距離測量的不準確，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于： （只要求寫出一種）17（9分）如圖a所示為測量電動機勻速轉(zhuǎn)動時角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉(zhuǎn)軸上，在電動機的帶動下勻速轉(zhuǎn)動，在圓形卡紙的一側(cè)垂直安裝一個改裝了的電火花計時器，已知它可以每隔相同的時間t，在圓形卡紙上留下一個圓形斑點第17題圖（1

12、）請將下列實驗步驟按先后排序_使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸接通電火花計時器的電源，使其工作起來啟動電動機，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來，直到轉(zhuǎn)速穩(wěn)定關(guān)閉電動機，拆除電火花計時器待圓形卡紙轉(zhuǎn)動大半周后，關(guān)閉打點計時器電源研究卡紙上留下的一段痕跡，如圖b所示寫出角速度的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出的測量值（2）要得到角速度的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是：（ ）a秒表 b毫米刻度尺 c圓規(guī) d量角器（3）寫出=_的表達式，并指出表達式中各個物理量的意義： 三計算與論證本題共6小題， 82分按題目要求做答解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必

13、須明確寫出數(shù)值和單位18（12分）一輛轎車違章超車，以108 km/h的速度駛?cè)胱髠?cè)逆行道時，猛然發(fā)現(xiàn)正前方145m處一輛卡車正以72 km/h的速度迎面駛來，兩車司機同時剎車，剎車加速度大小都是5 m/s2，兩司機的反應時間（即司機發(fā)現(xiàn)險情到實施剎車所經(jīng)歷的時間）都是t試問t取何數(shù)值，才能保證兩車不相撞?19（12分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球由靜止開始從不光滑的四分之一圓弧軌道的最高點a下滑，到b點離開軌道，最終落到水平面的c點已知軌道b點處切線水平，軌道半徑為r，小球從b點到c點下落的高度為h，水平距離為s，求：cs第19題圖oabrh（1）小球離開b點的速度大??；（2）小球?qū)點的壓力大

14、??；（3）小球從a點到b點克服摩擦力所做的功20（14分）圖示是我國的“探月工程”向月球發(fā)射一顆繞月探測衛(wèi)星“嫦娥一號”過程簡圖月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球，實地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準備設(shè)想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實驗儀器：彈簧秤一把，已知質(zhì)量為m的物體一個在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行n圈所用的時間為t飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機器人利用所攜帶的儀器又進行了第二次測量，利用上述兩次測量的物理量可推導出月球的半徑和質(zhì)量（已知萬有引力常量為g）（1

15、）說明機器人是如何進行第二次測量的？（2）試推導出用上述測量的物理量表示的月球半徑和質(zhì)量的表達式；(3)若已知r月=r地，g月=g地，則近月衛(wèi)星的運行速度約為近地衛(wèi)星運行速度的多少倍？ks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5u

16、ks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5u中段軌道修正誤差發(fā)射進入奔月軌道進入月球軌道制動開始第20題圖21（14分）如圖所示，質(zhì)量m=20kg的物體從光滑曲面上高度h=0.8m處釋放，到達底端時水平進入水平傳送帶，傳送帶由一電動機驅(qū)動著勻速向左轉(zhuǎn)動，速率為3m/s已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.1（g取10m/s2）第21題圖 （1）若兩皮帶輪之間的距離是6m，物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面，物體將從哪一邊離開傳送帶?通過計算說明你的結(jié)論； （2）若皮帶輪間的距離足夠大，從m滑上到離開傳送帶的整個過程中，由于m和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量? 22（14分）如圖所示，光滑水平面右端b連接一個豎直平面內(nèi)的半圓形光滑軌道，軌道半徑為r，在離b端距離為x的a點，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到b處后撤去恒力，質(zhì)點沿半圓軌道運動到c處后又正好落回到a點，求：（1