2009年榆林高一物理竞赛试题
考生须知：1.完卷时间为120分钟,满分120分；2
2.本试卷的题目涉及到重力加速度均取g=10m/s。一、选择题（本题共11小题，在每小题给出的四个选项中，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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1、一根弹簧秤，不挂重物时，读数为2N，挂200N重物时，读数为192N，当读数为116N时，所挂重物的实际重为（A）114N（B）108N（C）120N（D）122N2、如图，不计滑轮、绳的质量及一切摩擦阻力，已知mB＝2Kg，要使物体C有可能处于平衡状态，那么mC的可能值为（A）3Kg（B）10Kg（C）15Kg（D）20Kg3、如图所示，在高空中有四个小球，在同一位置同时以速率V竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向右被射出，经过1s后四个小球在空中的位置构成的正确图形是：4、如图所示，一钢球系在弹性绳的一端，绳的另一端固定在天花板上。先把钢球托起，然后由静止释放。若弹性绳的伸长始终在弹性限度内，关于钢球的加速度a与速度v分别随时间t变化的图像，下列说法中正确的是（）（A）图乙表示a-t图线，图甲表示v-t图线。（B）图乙表示a-t图线，图丙表示v-t图线。（C）图丁表示a-t图线，图丙表示v-t图线。（D）图丁表示a-t图线，图甲表示v-t图线。5、土星外层有一个光环，测得光环中到土星中心的距离R的点的线速度为v，为了判断该光环是土星的一部分还是土星的卫星群，则下面的说法中正确的是（A）若v和R成正比，则该光环是土星的一部分（B）若v和R成正比，则该光环是土星的卫星群（C）若v和R成反比，则该光环是土星的一部分（D）若v和R成反比，则该光环是土星的卫星群6、如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示滑环到达d所用的时间，则A、t1 B、t1>t2>t3 dcab22 C、t3>t1>t2D、t1=t2=t3 7、斜面上放着的木盒刚好能沿斜面匀速滑下，若在盒中加入砝码，若给木盒一个沿斜面向下的初速度，则木盒将A、匀速下滑B、加速下滑C、减速下滑D、不能确定8、抗洪救灾中某小船渡河运输救灾物资，在距对岸边50m时突然发现下游120m的地方有一危险区，此时河水的流速为5m/s，为在到达岸边前不被河水冲入危险区，小船的速度（相对于水）至少为A、1.43m/sB、1.59m/sC、1.92m/sD、2.09m/s9、月亮绕地球运动的过程中，始终一面朝着地球，下列说法中正确是A、月亮的自转周期等于地球的自转周期B、月亮绕地球的周期等于月亮的自转周期C、月亮绕地球的周期等于地球的自转周期D、月亮的运动没有自转只有绕地球的转动10、铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ（如图），弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于Rgtan?，则A、内轨对内侧车轮轮缘有挤压C、这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθmg/cosθB、外轨对外侧车轮轮缘有挤压D、这时铁轨对火车的支持力大于11、科学家观察到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它绕该恒星运行一周所用的时间为1200年。行星与该恒星的距离为一球到太阳距离的100倍。假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆形轨道。仅利用以上两个数据可以求出的量有（（A）恒星密度与太阳密度之比。（B）恒星质量与太阳质量之比。）（C）行星质量与地球质量之比。（D）行星运行速度与地球公转速度之比。二、填空题（本题共6小题，每空3分，共30分）11、如图所示，质量为m的物体A，静止在倾角为θ，质量为M的固定斜面B上，则斜面B对物体A的作用力大小为；若物体A沿着斜面B以加速度a向下匀加速运动，则下滑过程中地面对B的作用力大小为。12、如图所示，A、B、C三物的质量相等，A、B之间用弹簧连接，开始时，系统静止，剪断悬绳的瞬间，A的加速度aA=，C的加速度ac＝。13、质量为m的汽车在水平地面上以速度v1匀速运动时发动机的功率为P1，当汽车司机突然加大油门使汽车瞬时加速度为a，此时汽车发动机的功率为P2为，若汽车保持功率P2，阻力不变，则它的最大速度为。14、如图所示，在同一平面上的AC、BD两杆，以角速度?分别绕相距L的A、B两轴转动，若?CAB＝?DBA＝60?，则此时两杆交点M的速度大小为。15、如图所示，质量为m的物块从A处自由下落，在B处竖直放在地面上的轻质弹簧上端相触后一起向下运动，若AB间高度差为h，弹簧L足够长，劲度系数为k，则整体过程中物块的动能最大值为，弹簧的弹性势能最大值为。16、如图所示，物体A、B的质量分别为2kg和4kg，位于粗糙的水平桌面上，A、B与桌面间的动摩擦因数均为0.1，劲度系数为200N/m的弹簧一端固定于竖直墙上，另一端固定在A物体上，弹簧原长为20cm，用水平力F推B，平衡时弹簧长度为16cm，如果此时把F改为一水平向右的拉力F’＝3N，则B运动cm后A、B开始分离。三、计算题（本题共4小题，共46分。）17、（10分）天花板比地板高出2.0m的实验火车的车厢里，悬挂着长为1.0m的细线，细线下端连着一个小球，火车缓慢加速且加速度逐渐增大。问：2 （1）若加速度达到10m/s时，细线恰好被拉断，则细线能承受的最大拉力为小球重力的多少倍？（2）若从细线被拉断的时刻起，火车的加速度保持不变，则小球落地点与悬挂点之间的水平距离是多少？18、（10分）如图所示，平直传送带以v0=2m/s的速度匀速运行，AA与B相距L=10m，现把质量m=1kg的工件无初速地放在传送带的A处，经过时间t=6s送到B处，求：（1）欲用最短的时间把工件传送到B处，问传送带的运行速度至少为多大？（2）传送带在这一最小速度下运行，物体从A运送到B的过程中，摩擦力对工件 做了多少功？ 19．（12分）如图所示，用手握着一绳端在水平桌面上做半径为r，角速度 为?的匀速圆周运动，圆心为O，绳长为L，质量不计，绳的另一端系着一 O 个质量为m的小球，恰好也沿着一个以O为圆心的大圆在桌面上做匀速圆 r 周运动，且使绳始终与半径为R的圆相切，小球和桌面之间有摩擦，试求： L m （1）小球作匀速圆周运动的线速度的大小，（2）小球在运动过程中所受到的摩擦阻力大小，（3）手拉动小球做功的功率P。20、（16分）设质量为m的地球卫星正绕着地球沿半径为r0的圆形轨道运动。（1）若地球卫星的机械能为E、动能为Ek，地球质量为M，万有引力恒量为G。已知与地球GMmGMm相距为r0的地球卫星的引力势能EP＝－，试证明E＝－Ek＝－。r02r0（2）若卫星运动受到微弱的摩擦阻力f（常量）作用，使卫星轨道半径r逐渐变小而接近地球。已知卫星运动一周，轨道半径的减小量?r?r。试证明：卫星运动一周，①轨道半径3减小量?r与轨道半径r的3次方成正比；②速率增量?v与轨道半径r的次方成正比。2B参考答案 一、单选题（每题4分，共44分）题号答案1C2A3A4A5AD6D7A8C9B10A11BD二、填空题（每空3分，共30分）11、p1mav123＋ma）v1，（1＋）v114、?L，v1P13mgmg＋2kmgh＋m2g2 15、mg（h＋）mg（h＋），16、3.25，2kk三、计算题（本题共4小题，共46分。解答过程要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤）12、03g/213、（17、解：（1）细线能承受的最大拉力为小球重力的2倍（2）小球落地点与悬挂点之间的水平距离是2米18、解：（1）经分析可知，工件先匀加速到2m/s，然后随传送带一起作匀速运动，设工件速度由零加速到2m/s过程中的时间为t1，则有：v0?at1………①v0t1?v0(t?t1)?L…………②2 联立以上各式解得：t1=2s，a=1m/s2……③若要用最短的时间把工件送到B处，则必须使工件一直加速到B处才行，设工件加速到B处时的速度为v，此速度即为传送带运行的最小速度，则有：v2?2aL………④代入数据解得：v?25(m/s)……⑤（2）此过程中，摩擦力对工件所做的功转化为工件的动能，根据动能定理有：Wf? 12mv2 2 2 2 ……⑥代入数据解得：Wf?10(J)………⑦22222 19．（15分）（1）r＝L＋R，v＝?r＝?L＋R，（2）F＝m?r，f＝Ftg?＝m?rR／L＝m?RL＋R／L，（3）T＝F／cos?＝m?rr／L＝m?(L＋R)／L，P＝Tv’＝m?3RL＋R／L。GMm1mvGMm2 20、卫星机械能E＝EP＋EK，其中EP＝－，EK＝mv，卫星做圆周运动：＝2，r02r0r0 2 2 2 22222
陕西省高一物理竞赛试题新人教版
