高一物理竞赛力学试题 2

高一物理竞赛力学试题

山东省沂源四中（256104）任会常

一、单一选择题(本题共12个小题，每题3分，共36分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)

1、如图1所示，质量为m的木块,在置于桌面上的木板上滑行，木板静止，它的质量M=3m。已知木板与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。则木板所受桌面的摩擦力大小为( )

A、μmg B、2μmg C、3μmg D、4μmg

2、在斜面上放一物体静止不动,该物体受重力G、弹力N和静摩擦力f的作用,该物体的受力图(见图2)画得正确的是( )

B

图2

3、如图3所示，滑块A

在斜向下的拉力F的作用下向右做匀速运动，那么A受到的滑动摩擦力

f与拉力F的合力方向是（ ）

A．水平向右； B．向下偏右； C．向下偏左；

D．竖直向下。 4、如图4所示,

在

一个倾角为30°的传送带上有一个物

体,在下列哪

些情况下物体所受到的摩擦力的方向是沿传送带的方向向下的( )

A. 物体随传送带向上匀速运动, V=3m/s B. 物体随传送带向下匀速运动, V=3 m/s C. 物体随传送带向下加速运动, a=6 m/s 2 D. 物体和传送带静止

5、某人站在电动扶梯上，经过时间由一楼升到二楼，如果自

动扶梯不动，人从一楼沿扶梯走到二楼的时间为

，现扶梯正常运

C

D 图1

A

行，人也保持原来的速率沿扶梯向上，则人从一楼到二楼的时间是（ ）

A.

B.

C. D.

6、汽车以10 m/s的速度行使5min后突然刹车。如刹车过程是做匀变速运动，加速度大小为5m/s2 ，则刹车后3s钟内汽车所走的距离是( )

A、7.5m B、10m C、15m D、30m 7、一物体在光滑水平面上，初速度为零，物体先受一向东的恒力F，历时1s；随即该力改为向西，大小不变，历时1s；接着再把力改为向东，大小不变，历时1s 如此反复，共历时1min，则： A．物体时而向东运动，时而向西运动，1min后停在初始位置之东

B．物体时而向东，时而向西运动，1mim后停在初始位置之西 C．物体时而向东，时而向西运动，1min后恰停在初始位置上 D．物体一直向东运动，1mim后停在初始位置之东侧

8、将一玻璃瓶装水后密闭，放在水平桌面上，在瓶的中部有小气泡处于静止状态，如图5所示。现突然用力将瓶子向前推动一下，则看到气泡相对于瓶子的运动情况是（ ） A.不动；B.向前；C.向后；D.无法确定

9、如图6,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方

向与水平方向成a角的拉力作用下沿地面作加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,则木块的加速度为（ ）

A．F/M B．Fcosa/M

C．(Fcosa-μMg)/M D．[Fcosa-μ(Mg-Fsina)]/M 10、 一小球从地面上方某高度处由静止开始竖直向下作匀加速直线运动，2s末恰落到地面，触地时速度的大小为16m/s，小球刚下落时的高度和运动的加速度分别是（ ） A. B. C. D.

11、伽俐略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，伽里略的斜面实验程序如下：

（1）减少第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来高度；

（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面； （3）如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度；

（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球沿水平面做持续的匀速运动。

请按程序先后排列，并指出它究竟属于可靠的事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（数字表示上述程序的号码）

A.事实2→事实1→推论3→推论4； B.事实2→推论1→推论3→推论4； C.事实2→推论3→推论1→推论4；

D.事实2→推论1→推论4；

12、如图7所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N，完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块。在水平地面上，当小车作匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N。当小车作匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N。这时小车运动的加速度大小是

A、2m/s2 B、4 m/s2 C、6 m/s2 D、8 m/s2

二、填空题（本题共6小题,每小题4分，共24分）

甲

乙

13、将一个大小为20N的力分解成两个力，其中一个分力的大小是25N，则另一个分力的大小的最小值可能是_____；最大值可能是______ 。

14、在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的速度为V2，在战士救人的过程中，被水冲下的距离为d，已知战士是在最短的时间内将人送上岸，则摩托艇救人地点A离河岸最短距离为 。 15、质量为1.0kg的物体, 从离地面36m高处由静止开始下落, 物体下落过程中受到空气的平均阻力为2N, 则物体下落过程所用时间为 m / s, s, 物体着地时的速度为 下落高度是m(g取

9.8m / s2)

16、一质量为2kg的物体静止在水平地面上, 在水平向右拉力F作用下, 经4s速度达到12m / s, 这时撤去拉力, 又经6s才停止下来。则F= N，水平地面对物体的摩擦力f= N，方向 。 (g取10m / s2) 17、通过两个定滑轮，用两根细线去拉伸一根一端固定在墙上的橡皮筋OP，过滑轮A的线上挂上三个钩码，过滑轮B的线上挂上四个钩码，两根细线都接在橡皮筋的P端，在两个拉力的共同作用下，使橡皮筋从P点水平地拉伸到P′点，此时两根细线间夹角为90°.如图8所示。如果改用一根细线，绕过一只滑轮，要取得同样的效果，滑轮必须安装在 ，挂上 个钩码。

18、用打点计时器做“研究匀变速直线运动”实验时，得到一条比较理想的纸带，如图9，纸带上的A、B、C、D、E、F是计数点(每5个连续计时点取一个计数点，计时点未在图上画出)打点计时器是接在频率为50Hz的低压交流电源上，根据纸带上的数据可以判断：小车作______运动，依据是______，小车的加速度a=____m/s2，小车在B点的速度

vB=______m/s。

三、计算题(本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

19、（8分）A、B二滑块叠放在水平面

上，已知A、B滑块所受重力分别是GA＝10N，GB＝20N。A、B间动摩擦因数μ1＝0.20，B与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.30。试求在图10中所示的两种情况下拉动滑块所需的最小力分别为多大？

20、（8分）经检测汽车A的制动性能：以标准速度20m/s在平直公路上行使时，制动后40s停下来。现A在平直公路上以20m/s的速度行使发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行使，司机立即制动，能否发生撞车事故？ 21、（12分）如图11所示，水平地面上的物体在与水平方向成a=37 的拉力F作用下，由静止开始运动。物体质量为M=2.0kg，拉力F=12N，物体与地面间的动摩擦因数 0.25。若2.0s后撤掉拉力F，物体由开始运动到停下来的总位移是多少？（g 10m/s2）

22、（12分）人站在电梯中随电梯下降，电梯向下的v—t图象如图12所示。已知人的质量50kg，g取10m/s，在何时人对电梯压力最大？压力的大小

2

是多少？何时人对电梯的压力最小？其值又是多少？

高一物理竞赛试题参考答案

一、选择题

1、A 2、D 3、D 4、C 5、C 6、A 7、D 8、B 9、D 10、B 11、A 12、B 二、填空题 13、5N；45N 14、

dv1

V2

15、3s 24m/s 1.5s 9m 16、10；4；向左

17、OP的延长线上，5个

18、匀变速直线，Δs=aT2，1.2，0.36 三、计算题 19、（1）9N；（2）11N

20、解析：如图D-1，汽车A以v0=20m/s的初速做匀减速直线运动经40s停下来。据加速

2

度公式可求出a=-0.5m/s当A车减为与B车同速时是A车逼近B车距离最多的时刻，这时若能超过B车则相撞，反之则不能相撞。

22

据vt v0 2as可求出A车减为与B车同

速时的位移:S1

vt v0

2a

22

400 362 0.5

m 364m

△S＝364m-168m＝196m＞180m 所以两车相撞。

21、分析：以物体为研究对象，物体的运动过程分为两段：前段物体在F作用下由静止开始做匀加速直线运动；后段撤去F，由于摩擦力的作用，物体作匀减速运动，直到停止。物体在这两段中的受力分析如图D-2所示。

解：根据牛顿第二定律物体在拉力F作用下的加速度：

a1

Fcos f

m

其中

代入上式

Fcos37 (mg Fsin37 )

a f N (mg Fsin)

1

m

12 0.8 0.25(.201 01 2 0.)62

m/s 2.0

3.2m/s

2

物体在前2.0s的位移

22 s at3.22 .0m 6.4m11

11

22

物体在撤去拉力F后的加速度a2大小为

f m

a 2

N

m

mg

m

2

0.25 10 2.5m/s

物体撤去F后的位移s2为

vt v0

2

2

2a2s2

v0

2

s2

2a2

(a1t)2a2

2

2

m

(3.2 2.0)

2 2.5

8.2m

s ss 6.4 8.2 14.6 m 12总

22、分析: 由v—t图象可知，在0—3s内速度v由0增至6m/s，做匀加速运动，加速

v t

度的大小为：a ，注意电梯在向下运动，所以电梯在“加速下降”，在3—9s内速度

不变，电梯匀速下降，在9—12s内，速度v由6m/s减至0，电梯做“减速下降”运动，在“加速下降”时，a的方向向下，人处于失重状态，在“减速下降”时，a的方向与v

反向，是向上的，人处于超重状态。 解：（1）在9—12s内，电梯减速下降，a方向向上，属于超重状态，人对电梯压力最大。

在这段过程的加速度a为：

v0 622

am/s 2m/s

t3

即a的大小为2m/s2，方向向上。

设电梯对人的支持力为F， 由牛顿第二定律（以a的方向为正）有

F mg ma

F mg ma 50 10 50 2 600N

所以人对电梯的最大压力为600N

（2）在0—3s内，电梯加速下降，a方向向下，属于失重状态，人对电梯压力最小，

v60 22

am/s 2m/s

t3

其中

由牛顿第二定律（以加速度方向为正）有

mg F ma

F mg ma 50 10 50 2 400N

所以人对电梯的最小压力值为400N。

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