黑龙江省哈尔滨师范大学青冈实验中学校2020学年高一物理下学期竞赛试题

黑龙江省哈尔滨师范大学青冈实验中学校2020学年高一物理下学期竞赛试题

哈师大青冈实验中学2020学年度学科竞赛 ‎ 高一学年物理试题 一、选择题（每小题4分，共56分，其中1-10为单选，11-14为多选题，全对得4分，选对但不全得2分，选错或多选得0分。）‎ ‎1、一个质量为m的小球从高处由静止竖直下落，设其受到的空气阻力与速度的关系为f=v（比例系数为常数），小球落地前已经匀速运动，如图是小球加速度a与速度v的关系图，已知图像与纵轴交点坐标为b，与横轴交点坐标为n，则下列结论正确的是（ ）‎ A.重力加速度g=n B.重力加速度g=b/n C.比例系数=mb/n D. 比例系数=n ‎2、如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点．O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为(   )‎ A. B.   C.   D.‎ ‎3、已知引力常量为G,地球的质量为M,半径为R,两极附近的重力加速度为g,自转的角速度为.对于静止于赤道地面上的一个质量为m的物体,下列说法正确的是( )‎ A. 物体对地面的压力大小为 B. 物体对地面的压力大小为 C. 物体的向心力大小为 D. 物体的向心力大小为 ‎4、如图所示,一个圆盘在水平面内绕中心轴以角速度匀速转动，盘面上放有三个可视为质点的木块A、B、C, A,B的质量均为m，C的质量为，它们恰好处于同一直径上，A,C与转轴的距离均为r，B与转轴的距离为2r，它们在随圆盘转动过程中，始终保持与圆盘相对静止，三个木块与圆盘间的动摩擦因数都为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）‎ A. 当A、B、C均未相对圆盘发生滑动时，A、C所受摩擦力的大小相等 B. 由于A、B与圆盘间的最大静摩擦力大小相等，随着角速度的增大， 两者将同时相对圆盘发生滑动 C. 随着角速度的增大，C最先相对圆盘发生滑动 D. 要使A、B、C相对圆盘均不发生相对滑动，圆盘的角速度 ‎5、一倾角为的斜面固定在水平地面上，现有一质量为m的物块在仅受重力及斜面作用力的情况下，沿斜面做匀变速运动，已知物体与斜面间动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）‎ A.若物体沿斜面向下运动，则物体一定处于失重状态 B.若，则无论物体沿斜面向哪个方向运动都一定处于失重状态 C.若，则无论物体沿斜面向哪个方向运动都一定处于超重状态 D.在物体失重的情况下，物体对斜面的压力 ‎6、如图所示,小物块以某一初速度v0从固定的粗糙斜面底端上滑至最高点又返回底端,若以沿斜面向上为正方向,用a、x、v和Ek分别表示物块的加速度、位移、速度和动能,t表示运动时间，则可能正确的图象是( )‎ ‎7、一辆质量为m的卡车在平直路面上由静止启动,启动过程的v−t图象如图所示,图中数据可以作为已知量。已知t=t1时刻卡车发动机的输出功率达到额定功率P，此后卡车的输出功率不变，整个运动过程中卡车受到的阻力恒定，下列说法正确的是（ ）‎ A. 时间内，卡车牵引力逐渐增大 B. 卡车匀加速运动时间为 C. 时间内，卡车运动的距离为 D. 时间内，卡车的平均速度小于 ‎8、如图所示,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B球质量为m,O点在半圆柱体圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30o角,OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成45o角,则下列叙述正确的是( )‎ A. 小球A、B受到细线的拉力TOA与TOB相等,且TOA=TOB=mg B. 弹簧弹力大小 C. A球质量为 D. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为 ‎9、如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，此时三个力的功率分别为P1、P2、P3，则（ ）‎ A.P1=P2=P3 B.P1＞P2=P‎3 C. P3＞P2＞P1 D. P1＞P2＞P3‎ ‎10、汽车正在圆环形赛道上水平转弯，图示为赛道的剖面图。赛道路面倾角为，汽车质量为m，转弯时恰好没有受到侧向摩擦力。若汽车再次通过该位置时速度变为原来的二倍，则以下说法正确的是（ ）‎ A 汽车受到沿路面向下的侧向摩擦力，大小为 B 汽车受到沿路面向上的侧向摩擦力，大小为 C 路面对汽车的支持力大小为 D 路面对汽车的支持力大于，汽车处于超重状态 ‎11、如图甲所示，倾斜的传动带正以恒定的速度沿顺时针方向转动,传送带的倾角为37o.一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块到达传送带顶端时的速度恰好为零，其运动的v-t图像如图乙所示，已知重力加速度g=‎10m/s2,sin37o=0.6 ,则下列判断正确的是( )‎ A. 传送带的速度为‎4m/s B. 传送带底端到顶端的距离为‎32m C. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.1‎ D. 物块所受摩擦力的方向一直与物块运动的方向相反 ‎12、双星系统A和B各自绕其连线上的O点做匀速圆周运动。星A和星B的质量分别为m1和m2，相距为d，则（ ）‎ A、星A的轨道半径为 B、星A和星B的线速度之比为 C、若在O点放一个质点，它受到的合力一定为零 D、若星A所受星B的引力可等效为位于O点处质量为的星体对它的引力，则 ‎13、如图所示，斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的两段，在B处用小圆弧连接。将小铁块（可视为质点）从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入水平面，最终静止于P处。若从该板材上再截下一段，搁置在A、P之间，构成一个新的斜面，再将小铁块放回A处，并轻推一下使之具有初速度v0，沿新斜面向下滑动。关于此情况下小铁块的运动情况的描述正确的是（ ）‎ A.小铁块一定能够到达P点 B.小铁块的初速度必须足够大才能到达P点 C.小铁块能否到达P点与小铁块的质量无关 D.以上说法均不对 ‎14、如图所示,虚线MN是竖直面内的斜线,两个小球分别从MN上的A、B两点水平抛出,过一段时间再次经过虚线MN,若不计空气阻力，则下列说法正确的是( )‎ A. 两球再次经过虚线MN时的速度大小可能相同 B. 两球再次经过虚线MN时的速度方向一定相同 C. 两球可能同时经过虚线MN上的同一位置 D.从抛出到再次经过虚线MN，从A点抛出的小球运动时间较长 二、计算题（共44分）‎ ‎15．(12分)‎ 乙车以初速度v0在平直公路上匀速行驶，甲车停靠在路边，当乙车从甲车旁边经过的同时，甲车开始启动，其运行过程中加速度随时间变化的关系图像如图所示，甲乙两车均可视为质点。‎ （1） 若要求甲车在加速阶段追上乙车，求乙车的初速度v0应满足什么条件；‎ （2） 若乙车初速度v0=‎5m/s，求甲车启动后多长时间乙车追上甲车。‎ ‎16．（16分）‎ 如图甲所示，质量为m=‎1kg的滑块（可视为质点），从光滑、固定的圆弧轨道的最高点A由静止滑下，经最低点B后滑到位于水平面的木板上。已知木板质量M=‎2kg，其上表面与圆弧轨道相切于B点，且长度足够长。整个过程中木板的v-t图象如图乙所示，g=l‎0m/s2，求：‎ ‎（1）滑块经过B点时对圆弧轨道的压力；‎ ‎（2）滑块与木板之间的动摩擦因数；‎ ‎（3）滑块在木板上滑过的距离。‎ ‎17．（16分）‎ 如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点,C是最低点,圆心角∠BOC=37o,D点与圆心O等高,圆弧轨道半径R=‎1.0m,现有一个质量为m=‎0.2kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,DE的距离h=‎1.6m,小物体与斜面AB之间的动摩擦因数=0.5.取sin370=0.6,cos370=0.8,‎ g=‎10m/s2.求：‎ ‎(1)小物体第一次通过C点时对轨道的压力；‎ ‎(2)要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面至少要多长；‎ ‎(3)若斜面已经满足(2)要求，请首先判断小物体是否可能停在斜面上；再研究小物体从E点开始下落后，整个过程中克服摩擦力做的功是多少。‎ 哈师大青冈实验中学2020学年度学科竞赛 高一学年物理试题答案 一、选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ C D B D B B B ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ C A A AB AD AC ABC 二、计算题 ‎15、(12分)‎ ‎16、（16分）‎ ‎（1）设圆弧轨道半径为R，滑块从A到B过程，由动能定理得 mgR=mv2 1分 由向心力公式得 FN-mg= 1分 解得FN =30 N 1分 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力是30N，方向竖直向下；1分 ‎（2）由v-t图象得 木板的加速度是a1=‎1m/s2 1分 滑块与木板共同减速的加速度大小a2=‎1m/s2 1分 设木板与地面间的动摩擦因数是μ1，滑块与木板之间的动摩擦因数是μ2‎ 在0-1s内，对木板：μ2mg-μ1（M+m）g=Ma1 2分 在1-2s内，对滑块和木板：μ1（M+m）g=（M+m）a2 2 分 解得：μ2=0.5 1分 ‎（3）滑块在木板上滑动的过程中，‎ 对滑块：μ2mg=ma 1分 v1=v-at1 1分 木板的位移 1分 滑块的位移 1分 滑块在木板上滑动的距离△x=x2-x1=‎3m 1分 ‎17、（16分）‎