2019年高中物理競賽力學(xué)試卷

2019年高中物理競賽力學(xué)試卷時量120分鐘總分值200分【一】選擇題（本大題共10小題，每題7分，共70分。每題給出的四個選項中，只有一個選項正確，請將正確選項填入下面表格中）題號123456789101.牛頓時空觀也叫經(jīng)典時空觀，以下關(guān)于經(jīng)典時空觀及經(jīng)典力學(xué)的說法正確的選項是〔 〕A.經(jīng)典時空觀認(rèn)為空間和時間是獨立于物體及其運動而存在的B.經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運動定律，它適用于宏觀和微觀世界C.在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是隨運動狀態(tài)而改變的D.經(jīng)典力學(xué)也適用于高速運動的宏觀物體.某同學(xué)看到魚缸中的一條小魚在水中游動，當(dāng)小魚沿直線水平向左減速游動的過程中，他畫出的水對魚的作用力F方向正確的選項是〔 〕.國家''十三五〃重點研發(fā)計劃《現(xiàn)代軌道交通專項》啟動時速600公里高速磁懸浮交通和時速200公里中速磁浮交通研發(fā)項目。列車速度的提高要解決許多具體的技術(shù)問題，其中提高牽引功率就是其中之一。假設(shè)列車勻速行駛時，所受阻力大小與速度大小成正比。當(dāng)磁懸浮列車分別以600km/h和200km/h的速度勻速行駛時，列車的牽引功率之比為〔 〕A.3:1A.3:1B.6:1C.9:1D.12:1.如下圖，兩等高的等蹌軌道R.h固定于水平桌面上，當(dāng)小車沿該軌道轉(zhuǎn)彎時，小車會略微偏向軌’道外側(cè)。為了順利實現(xiàn)拐彎而不會出軌，小車輪子 二：二、最合理的設(shè)計是〔〕.如下圖，置于水平地面帶有豎直立桿的底座總質(zhì)量為0.2kg,豎直立桿長

小環(huán)%底座/0.5m,有一質(zhì)量為0.05kg的小環(huán)從桿的下端以4m/s的初速度向上運動，剛好能到達(dá)桿的頂端。在環(huán)向上運動（視為勻變速運動）的過程中，底座對水平地面的壓力為（取重力加速度g=10m/s2）〔〕小環(huán)%底座/A.1.7NB.1.8NC.2.0ND.2.3N.如下圖，從斜面頂端用彈簧槍把一個原來靜止的小球以E1的初動能水平彈射出去，小球剛好能落到斜面的底端。小球落到斜面底端時動能為E2。不計空氣阻力，斜面傾角B的正切為〔〕E-EB.'E-EB.'-2 1-V2E1 1D.無法求得0.高層住宅外向上提升重物時常采用如下圖裝置，電機通過纜繩牽引重物沿豎直方向勻速上升。地面上的人通過移動位置使拉繩與豎直方向的夾角P保持不變，設(shè)纜繩與豎直方向的夾角為。纜繩的拉力為F1，拉繩的拉力為F2。那么在重物沿豎直方向勻速上升的過程中，以下結(jié)論正確的選項是（）F1一定變大，F(xiàn)2可能不變F1可能不變，F(xiàn)2一定變大a可能大于B D.a總是小于B.一個小物體以某一初動能在水平地面豎直上拋，然后又落回到地面，假設(shè)將小物體拋出時的初動能增大為原來的2倍，假設(shè)在運動過程中受空氣阻力大小恒定，那么正確的說法是〔 〕A.落回地面的速度變?yōu)樵瓉淼?倍B.整個過程運動的時間變?yōu)樵瓉淼木鼙?/p>

C.整個過程克服阻力做的功變?yōu)樵瓉淼亩蟊禗.整個過程速度的變化量大小變?yōu)樵瓉淼?倍.如下圖，質(zhì)量分別為m.2m的物體A,B由輕質(zhì)彈簧相連后放置在一箱子C內(nèi)，箱子質(zhì)量為m，整體懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)剪斷細(xì)繩的瞬間，以下說法正確的選項是（重力加速度為g）〔〕A.物體A的加速度等于gB.物體B的加速度大于gC.物體C的加速度等于g口.三個物體的加速度都等于gC.兩種情況一下B受到的摩擦力均為零D.B受的摩擦力情況取決于A,B表面的性質(zhì)【二】填空題（本大題共4小題，每題10分，共40分）.某同學(xué)要測量一根彈簧的勁度系數(shù)鼠他先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，當(dāng)彈簧自然下垂時，用刻度尺測得彈簧的長度為L0，分別在彈簧下端掛上1個、2個和3個質(zhì)量為m的硅碼時，測得對應(yīng)的彈簧長度為L1.L2和L3。下表是該同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)：代表符號LOL1L2L3刻度數(shù)值/cm5.707.409.1510.95根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算出梅增加一個祛碼時彈簧平均伸長量l，己知重力加速度g，那么可計算該彈簧的勁度系數(shù)的表達(dá)式k=。假設(shè)m=50g，g=9.8m/s2可求彈簧的勁度系數(shù)k=N/m..利用如下圖的裝置研究平拋運動，該裝置應(yīng)調(diào)節(jié)斜槽末端水平，并讓小球每次都從斜槽的同一位置由_釋放。改變水平板的高度，就可以改變小球在板上落點的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學(xué)將小球先后三次做平拋運動，將水平板依次放在如圖1.2,3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。假設(shè)三次實驗中，小球從拋出點到落點的水平位移依次為x1.x2.x3，忽略空氣阻力的影響，那么有((x2-x1)(x3-x2)。(填''>〃、''<〃或''=〃〕.用圖示裝置測量重錘的質(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和6塊質(zhì)量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門。調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時間10;從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計時器記錄的擋光時間分別為t-12…，計算出/0、吁、12。⑴擋光時間為10時，重錘的加速度為4.從左側(cè)取下i(i<6)塊鐵片置于右側(cè)重錘上時，對應(yīng)的擋光時間為“重錘的加速度為％.那么a。(結(jié)a0果用10和ti表示)(2)以i為橫坐標(biāo)，以a為縱坐標(biāo)，作出a—i的圖線是一條直線，直線的a a斜率為k，那么重錘的質(zhì)量M與m0。的關(guān)系式為M=.火箭在地面附近的豎直起飛階段可視為加速度為。的勻加速運動。在豎直加速運動了尸時有一塊整流罩從箭殼上自行脫落，歷時21落地?；鸺罱K將衛(wèi)星送入距地表高度為0.5R的圓形軌道，R為地球半徑，不計空氣阻力。那么重力加速度g與a的比值為; 衛(wèi)星在軌道上運行的加速度4與a的比值為.【三】計算解答題(本大題共4小題，共計90分)(20分)如下圖，在兩條靠近的平行直線軌道上有兩輛小車甲、乙。當(dāng)乙車以速度v0=6m/s運動到坐標(biāo)原點O時，甲車從靜止開始沿Ox方向做加速度大小為a1的勻加速運動，乙車沿同一方向做加速度大小為a2的勻減速運動直到靜止。己知當(dāng)x=6m時，兩車速度相同;當(dāng)甲車速度為8m/s，乙車速度為2m/s時，兩車的位置相同。求〔1〕甲車的加速度大小％;〔2〕甲車運動8s后，兩車之間的距離。（20分）一顆距離地面高度為地球半徑尺的圓形軌道地球衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合，己知地球表面重力加速度為g（1）求出衛(wèi)星繞地心運動的周期T..（2）設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T0，該衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，那么在赤道上某處的人能連續(xù)看到該衛(wèi)星的時間是多少？.（25分）如圖甲所示為建筑工地上一打樁機的簡易模型圖。質(zhì)量m=2kg的重物與一質(zhì)量不計的釘子接觸，且規(guī)定該處為重力勢能的零點。重物在拉力F作用下由靜止開始豎直向上運動，上升一段距離后撤去力F，重物上升過程中的機械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。最后重物下落，撞擊釘子，與釘子一起向下運動而不分開將釘子打入了木塊x=2cm的深度。忽略重物在撞擊釘子前的一切摩擦和空氣阻力，重力加速度g=l0m/s2.（1）求重物上升到h=0.9m高度處時拉力F的瞬時功率P;⑵設(shè)釘子受到木塊的作用力f是恒力，求此力的大小。.（25分）如圖，質(zhì)量為m、長為L、高為h的矩形木塊A置于水平地面上，木塊與地面間動摩擦因數(shù)為.木塊上表面光滑，其左端放置一個質(zhì)量也為m；的小物塊B。某時刻木塊A和小物塊B同時獲得水平向右的速度%后開始運動，不計空氣阻力，經(jīng)過一段時間后B落地?！?〕求B從A滑出時A己經(jīng)靜止的條件。〔2〕假設(shè)B從A滑出時A仍在運動，求B落地時距A右端的水平距離?！疽弧窟x擇題（本大題共10小題，每題7分，共70分。每題給出的四個選項中，只有一個選項正確，請將正確選項填入下面表格中）題號12345678910ACCAACDBBA二、填空題〔本大題共4小題，每題10分，共40分)mg28 12.靜止>ALTOC\o"1-5"\h\z(1)￡ (2)216km 14.5:4 5:912 k01三、計算解答題〔本大題共4小題，共計90分〕15.120分)(1)設(shè)兩車通過x=6m處時的速度均為外對甲車：v2二2“j 12分)對乙車：V2一V2=-2ax 12分)0 2解得：a1+a2=3m/s2當(dāng)甲車的速度v]=8m/s、乙車的速度v2=2m/s時，兩車通過相同的位移為x'。對甲車：V2=2ax' 12分〕對乙車