2006年嘉兴市物理竞赛高一物理5
嘉兴市20062007学年第二学期期末测试B卷
嘉兴市2006—2007学年第二学期期末测试B卷高一物理试卷(2007.6)试题卷考生须知： 1.可以使用计算器 2.答案做在答题卷的相应位置有效一、单选题（本题有10小题，每小题3分，共30分）1.下列说法中正确的是A．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的B．太阳照射到地球的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．随着科技的发展，永动机是可以制成的D．有一种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生2.水平行驶的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落并发出明亮的光芒；降落伞在空中匀速下落。
上述不同现象包含的相同物理过程是A．重力做正功B．物体动能转化为其他形式的能C．物体势能转化为其他形式的能D．物体的机械能转化为其他形式的能3. 平抛运动中, 以下哪个物理量和物体的质量有关A.飞行时间B.水平射程C.落地速度D.机械能4.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星，下列说法错误．．的是A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的数值B. 同步卫星运行速度的大小是一定的C．同步卫星的向心加速度比赤道上物体随地球自转的加速度大D．同步卫星只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的5.我国已成功地发射了“神舟6号”载人试验飞船，已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图所示。
飞船在运行中只受到地球对它的万有引力作用，在飞船从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中，以下说法中正确的是A ．飞船的速率不变B ．飞船的速率增大C ．飞船的机械能守恒D ．飞船的机械能增加6. 公路上的一辆汽车以10m/s 的速率驶过一座凸形桥顶时,车对桥顶压力可能(g=10m/s 2) A.等于车重 B.等于车重的2倍C.小于车重的一半D. 为零7. 一物体静止放在水平面上. 受到水平拉力F 后随时间t 变化的图象如图中甲所示，物体受力后的速度υ随时间t 变化的图象如图乙所示，在10s 内整个过程中，下列说法正确的是(g=10m/s 2 )Ａ．物体质量为0.1kg Ｂ．合力做功为0Ｃ．物体通过位移为40mＤ．拉力的最大瞬时功率为8w８.设地球同步卫星离地心的距离为r ，运行速率为1υ，加速度为a 1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2；第一宇宙速度为2υ，地球半径为R ，则下列比值正确的是A ．21υυ=R r B ．21υυ=R rC ．21a a =R rD ．21a a =22r R9．汽车在平直公路上行驶，关闭发动机继续运动l 1距离后速度由2v 变为v ，再运动l 2距离后速度由v 变为v /2。
高一物理竞赛讲义五——动态平衡的矢量三角形法则
不变， 使线的 B 端沿半径等于 OA 的圆周向 C 移动， 则在移动过程
中 OB 线的拉力的变化情况是 ( )， (A) 先减小后增大
O
C
(B) 先增大后减小
(C) 总是减小
(D) 总是增大
3、如图所示，在《验证力的平行四边形定则》的实验中，使
b 弹簧秤从图示位置开始
顺时针缓慢转动，在这过程中，保持 O 点的位置和 a 弹簧秤的拉伸方向不变，则在整
小于 90O，现保持弹簧秤 A 的示数不变而改变其拉力方向使
角
B
减小，那么要使结点仍在位置 O，就应调整弹簧秤 B 的拉力大
小及 β角，则下列调整方法中可行的是 ( )， (A) 增大 B 的拉力，增大 β角
β O
(B) 增大 B 的拉力， β角不变
A
(C) 增大 B 的拉力，减小 β角
(D)B 的拉力大小不变，增大 β角
OA
拉力 T1 和绳 OB拉力 T2 的变化情况：有向线段②从Ｏ′Ｃ 到
Ｏ′Ｃ1 到Ｏ′Ｃ2……弦长增大到成为一条直径再逐渐减小， 转
过 90°时为Ｏ′ O； 有向线段③一开始处于直径位置， 以后一
直减小，到转过 90°时减为零．故 T1 是先增大后减小； T2 则
一直减小直至零．正确答案为选项 BCD．
分析与解 由于绳 AC以不同方向拉杆，使杆 AB有一系列可能的平
衡状态．我们考察两绳系在直立杆顶端的结点
A，它在绳 AC的拉力
T、重物通过水平绳的拉力 F（ F=G）和杆 AB的支持力作用下平衡． 三
力中，水平绳拉力不变，杆支持力方向不变，总是竖直向上，大小
如何变化待定； 而绳 AC的拉力大小、 方向均不确定． 用代表这三个
高一物理竞赛讲义-直线运动专题5 物系相关速度1
物系相关速度国内、外中学物理竞赛中多见求解物系相关速度，或解题的“瓶颈”卡在物系相关速度的试题，这类问题往往叙述简洁而条件隐蔽，情景相像而方法各异，使参赛者思路混沌，无从入手．例如：类型1 质量分别为ｍ1、ｍ2和ｍ3的三个质点Ａ、Ｂ、Ｃ位于光滑的水平桌面上，用已拉直的不可伸长的柔软轻绳ＡＢ和ＢＣ连接，∠ＡＢＣ＝π－α，α为锐角，如图５-１所示．今有一冲量Ｉ沿ＢＣ方向作用于质点Ｃ，求质点Ａ开始运动时的速度．（全国中学物理竞赛试题）图5-1 图5-２类型2 绳的一端固定，另一端缠在圆筒上，圆筒半径为Ｒ，放在与水平面成α角的光滑斜面上，如图５-２所示．当绳变为竖直方向时，圆筒转动角速度为ω（此时绳未松弛），试求此刻圆筒轴Ｏ的速度、圆筒与斜面切点Ｃ的速度．（全国中学生奥林匹克物理竞赛试题） 类型3 直线ＡＢ以大小为ｖ1的速度沿垂直于AB的方向向上移动，而直线CD以大小为ｖ2的速度沿垂直于ＣＤ的方向向左上方移动，两条直线交角为α，如图5-３所示．求它们的交点Ｐ的速度大小与方向．（全国中学生力学竞赛试题）图5-３图5-４以上三例展示了三类物系相关速度问题．类型1求的是由杆或绳约束物系的各点速度；类型2求接触物系接触点速度；类型3则是求相交物系交叉点速度．三类问题既有共同遵从的一般规律，又有由各自相关特点所决定的特殊规律，我们若能抓住它们的共性与个性，解决物系相关速度问题便有章可循．首先应当明确，我们讨论的问题中，研究对象是刚体、刚性球、刚性杆或拉直的、不可伸长的线等，它们都具有刚体的力学性质，是不会发生形变的理想化物体，刚体上任意两点之间的相对距离是恒定不变的；任何刚体的任何一种复杂运动都是由平动与转动复合而成的．如图5-４所示，三角板从位置ＡＢＣ移动到位置Ａ′Ｂ′Ｃ′，我们可以认为整个板一方面做平动，使板上点Ｂ移到点Ｂ′，另一方面又以点Ｂ′为轴转动，使点Ａ到达点Ａ′、点Ｃ到达点Ｃ′．由于前述刚体的力学性质所致，点Ａ、Ｃ及板上各点的平动速度相同，否则板上各点的相对位置就会改变．这里，我们称点Ｂ′为基点．分析刚体的运动时，基点可以任意选择．于是我们得到刚体运动的速度法则：刚体上每一点的速度都是与基点速度相同的平动速度和相对于该基点的转动速度的矢量和．我们知道转动速度ｖ＝ｒω，ｒ是转动半径，ω是刚体转动角速度，刚体自身转动角速度则与基点的选择无关．根据刚体运动的速度法则，对于既有平动又有转动的刚性杆或不可伸长的线绳，每个时刻我们总可以找到某一点，这一点的速度恰是沿杆或绳的方向，以它为基点，杆或绳上其他点在同一时刻一定具有相同的沿杆或绳方向的分速度（与基点相同的平动速度）．因此，我们可以得到下面的结论．结论1 杆或绳约束物系各点速度的相关特征是：在同一时刻必具有相同的沿杆或绳方向的分速度．我们再来研究接触物系接触点速度的特征．由刚体的力学性质及“接触”的约束可知，沿接触面法线方向，接触双方必须具有相同的法向分速度，否则将分离或形变，从而违反接触或刚性的限制．至于沿接触面的切向接触双方是否有相同的分速度，则取决于该方向上双方有无相对滑动，若无相对滑动，则接触双方将具有完全相同的速度．因此，我们可以得到下面的结论．结论2 接触物系接触点速度的相关特征是：沿接触面法向的分速度必定相同，沿接触面切向的分速度在无相对滑动时相同．相交物系交叉点速度的特征是什么呢?我们来看交叉的两直线ａ、ｂ，如图5-５所示，设直线ａ不动，当直线ｂ沿自身方向移动时，交点Ｐ并不移动，而当直线ｂ沿直线ａ的方向移动时，交点Ｐ便沿直线ａ移动，因交点Ｐ亦是直线ｂ上一点，故与直线ｂ具有相同的沿直线ａ方向的平移速度．同理，若直线ｂ固定，直线ａ移动，交点Ｐ的移动速度与直线ａ沿直线ｂ方向平动的速度相同．根据运动合成原理，当两直线ａ、ｂ各自运动，交点Ｐ的运动分别是两直线沿对方直线方向运动的合运动．于是我们可以得到下面的结论．图5-５结论3 线状相交物系交叉点的速度是相交双方沿对方切向运动分速度的矢量和．这样，我们将刚体的力学性质、刚体运动的速度法则运用于三类相关速度问题，得到了这三类相关速度特征，依据这些特征，并运用速度问题中普遍适用的合成法则、相对运动法则，解题便有了操作的章法．下面我们对每一类问题各给出3道例题，展示每一条原则在不同情景中的应用．例1 如图5-６所示，杆ＡＢ的Ａ端以速度ｖ做匀速运动，在杆运动时恒与一静止的半圆周相切，半圆周的半径为Ｒ，当杆与水平线的交角为θ时，求杆的角速度ω及杆上与半圆相切点Ｃ的速度．图5-6分析与解 考察切点Ｃ的情况．由于半圆静止，杆上点Ｃ速度的法向分量为零，故点Ｃ速度必沿杆的方向．以点Ｃ为基点，将杆上点Ａ速度ｖ分解成沿杆方向分量ｖ1和垂直于杆方向分量ｖ2（如图5-７所示），则ｖ1是点Ａ与点Ｃ相同的沿杆方向平动速度，ｖ2是点Ａ对点Ｃ的转动速度，故可求得点Ｃ的速度为图5-7ｖＣ＝ｖ1＝ｖ·ｃｏｓθ，又 ｖ2＝ｖ·ｓｉｎθ＝ω·ＡＣ．由题给几何关系知，Ａ点对Ｃ点的转动半径为ＡＣ＝Ｒ·ｃｏｔθ，代入前式中即可解得ω＝(ｖｓｉｎ2θ)/(Ｒｃｏｓθ)．例2 如图5-8所示，合页构件由三个菱形组成，其边长之比为3∶2∶1，顶点Ａ3以速度ｖ沿水平方向向右运动，求当构件所有角都为直角时，顶点Ｂ2的速度ｖB2．图5-8分析与解 顶点Ｂ2作为Ｂ2Ａ1杆上的一点，其速度是沿Ｂ2Ａ1杆方向的速度ｖ1及垂直于Ｂ2Ａ1杆方向速度ｖ1′的合成；同时作为杆Ｂ2Ａ2上的一点，其速度又是沿Ｂ2Ａ2杆方向的速度ｖ2及垂直于Ｂ2Ａ2杆方向的速度ｖ2′的合成．由于两杆互成直角的特定条件，由图5-９显见，ｖ2＝ｖ1′，ｖ1＝ｖ2′．故顶点Ｂ2的速度可通过ｖ1、ｖ2速度的矢量和求得，而根据杆的约束的特征，得图5-9ｖ1＝(/２)ｖＡ1；ｖ2＝(/２)ｖＡ2，于是可得由几何关系可知ｖＡ1∶ｖＡ2∶ｖＡ3＝Ａ0Ａ1∶Ａ0Ａ2∶Ａ0Ａ3＝３∶５∶６，则 ｖＡ1＝ｖ/２，ｖＡ2＝(５/６)ｖ，由此求得 ｖB2＝(/６)ｖ．图5-10上述解析，我们是选取了速度为沿杆方向的某一点为基点来考察顶点Ｂ2的速度的．当然我们也可以选取其他合适的点为基点来分析．如图5-１０所示，若以Ａ1、Ａ2点为基点，则Ｂ2点作为Ｂ2Ａ1杆上的点，其速度是与Ａ1点相同的平动速度ｖＡ1和对Ａ1点的转动速度ｖｎ1之合成，同时Ｂ2点作为Ｂ2Ａ2杆上的点，其速度是与Ａ2点相同的平动速度ｖＡ2和对Ａ2点的转动速度ｖｎ2之合成，再注意到题给的几何条件，从矢量三角形中由余弦定理得而由矢量图可知ｖn1＝(/２)（ｖA2－ｖA1），代入前式可得 ｖB2＝(/６)ｖ．两解殊途同归．例3 如图5-11所示，物体Ａ置于水平面上，物体Ａ上固定有动滑轮Ｂ,Ｄ为定滑轮，一根轻绳绕过滑轮Ｄ、Ｂ后固定在Ｃ点，ＢＣ段水平．当以速度ｖ拉绳头时，物体Ａ沿水平面运动，若绳与水平面夹角为α，物体Ａ运动的速度是多大?图5-11分析与解 首先根据绳约束特点，任何时刻绳ＢＤ段上各点有与绳端Ｄ相同的沿绳ＢＤ段方向的分速度ｖ，再看绳的这个速度与物体Ａ移动速度的关系：设物体Ａ右移速度为ｖx，则相对于物体Ａ(或动滑轮B的轴心)，绳上Ｂ点的速度为ｖx，即ｖBA＝ｖx，方向沿绳BD方向；而根据运动合成法则，在沿绳BD方向上，绳上B点速度是相对于参照系Ａ(或动滑轮B的轴心)的速度ｖx与参照系Ａ对静止参照系速度ｖxｃｏｓα的合成，即ｖ＝ｖBA＋ｖxｃｏｓα；由上述两方面可得ｖx＝ｖ/(１＋ｃｏｓα)．例4 如图5-１２所示，半径为Ｒ的半圆凸轮以等速ｖ ０沿水平面向右运动，带动从动杆ＡＢ沿竖直方向上升，Ｏ为凸轮圆心，Ｐ为其顶点．求当∠ＡＯＰ＝α时，ＡＢ杆的速度．图5-12 图5-13分析与解 这是接触物系相关速度问题．由题可知，杆与凸轮在Ａ点接触，杆上Ａ点速度ｖＡ是竖直向上的，轮上Ａ点的速度ｖ0是水平向右的，根据接触物系触点速度相关特征，两者沿接触面法向的分速度相同，如图5-13所示，即ｖＡｃｏｓα＝ｖ0ｓｉｎα，则 ｖＡ＝ｖ0ｔａｎα．故ＡＢ杆的速度为ｖ0ｔａｎα．例5 如图5-14所示，缠在线轴上的绳子一头搭在墙上的光滑钉子Ａ上，以恒定的速度ｖ拉绳，当绳与竖直方向成α角时，求线轴中心Ｏ的运动速度ｖO．设线轴的外径为Ｒ，内径为ｒ，线轴沿水平面做无滑动的滚动．分析与解 当线轴以恒定的速度v拉绳时，线轴沿顺时针方向运动．从绳端速度ｖ到轴心速度ｖO，是通过绳、轴相切接触相关的．考察切点Ｂ的速度：本题中绳与线轴间无滑动，故绳上Ｂ点与轴上Ｂ点速度完全相同，即无论沿切点法向或切向，两者均有相同的分速度．图5-１５是轴上Ｂ点与绳上Ｂ点速度矢量图：轴上Ｂ点具有与轴心相同的平动速度ｖO及对轴心的转动速度ｒω（ω为轴的角速度），那么沿切向轴上Ｂ点的速度为ｒω－ｖO sinα；而绳上Ｂ点速度的切向分量正是沿绳方向、大小为速度ｖ，于是有关系式，即图5-14 图5-15ｒω－ｖOｓｉｎα＝ｖ． ①又由于线轴沿水平地面做纯滚动，故与水平地面相切点Ｃ的速度为零，则轴心速度为ｖO＝Ｒω， ②由①、②两式可解得ｖO＝(Ｒｖ)/(ｒ－Ｒｓｉｎα)．若绳拉线轴使线轴逆时针转动，ｖO＝(Ｒｖ)/(ｒ－Ｒｓｉｎα)，请读者自行证明．例6 如图5-１６所示，线轴沿水平面做无滑动的滚动，并且线端Ａ点速度为ｖ，方向水平．以铰链固定于点Ｂ的木板靠在线轴上，线轴的内、外径分别为ｒ和Ｒ．试确定木板的角速度ω与角α的关系．图5-16 图5-17分析与解 设木板与线轴相切于Ｃ点，则板上Ｃ点与线轴上Ｃ点有相同的法向速度ｖn，而板上Ｃ点的这个法向速度正是Ｃ点关于Ｂ轴的转动速度，如图５-17所示，即ｖn＝ω·ＢＣ＝ω·Ｒｃｏｔ(α/２)． ①现在再来考察线轴上Ｃ点的速度：它应是Ｃ点对轴心Ｏ的转动速度ｖＣn和与轴心相同的平动速度ｖO的矢量和，而ｖＣn是沿Ｃ点切向的，则Ｃ点法向速度ｖn应是ｖn＝ｖOｓｉｎα． ②又由于线轴为刚体且做纯滚动，故以线轴与水平面切点为基点，应有ｖ/(Ｒ＋ｒ)＝ｖO/Ｒ． ③将②、③两式代入①式中，得ω＝(１－ｃｏｓα)/(Ｒ＋ｒ)ｖ．例7 如图5-18所示，水平直杆ＡＢ在圆心为Ｏ、半径为ｒ的固定圆圈上以匀速ｕ竖直下落，试求套在该直杆和圆圈的交点处一小滑环Ｍ的速度，设ＯＭ与竖直方向的夹角为φ．图5-18分析与解 当小环从圆圈顶点滑过圆心角为φ的一段弧时，据交叉点速度相关特征，将杆的速度ｕ沿杆方向与圆圈切线方向分解，则Ｍ的速度为ｖ＝ｕ/ｓｉｎφ．例8 如图5-１９所示，直角曲杆ＯＢＣ绕Ｏ轴在如图5-19所示的平面内转动，使套在其上的光滑小环沿固定直杆ＯＡ滑动．已知ＯＢ＝10ｃｍ，曲杆的角速度ω＝０.５ｒａｄ／ｓ，求φ＝６０°时，小环Ｍ的速度．图5-19 图5-20分析与解 本题首先应该求出交叉点Ｍ作为杆ＢＣ上一点的速度ｖ，而后根据交叉点速度相关特征，求出该速度沿ＯＡ方向的分量即为小环速度．由于刚性曲杆ＯＢＣ以Ｏ为轴转动，故其上与ＯＡ直杆交叉点的速度方向垂直于转动半径ＯＭ、大小是ｖ＝ω·Ｍ＝10ｃｍ／ｓ．将其沿ＭＡ、ＭＢ方向分解成两个分速度，如图5-20所示，即得小环Ｍ的速度为ｖＭ＝ｖＭＡ＝ｖ·ｔａｎφ＝10cm／s．例9 如图5-21所示，一个半径为Ｒ的轴环Ｏ1立在水平面上，另一个同样的轴环Ｏ2以速度ｖ从这个轴环旁通过，试求两轴环上部交叉点Ａ的速度ｖＡ与两环中心之距离ｄ之间的关系．轴环很薄且第二个轴环紧邻第一个轴环．图5-21 图5-22分析与解 轴环Ｏ2速度为ｖ，将此速度沿轴环Ｏ1、Ｏ2的交叉点Ａ处的切线方向分解成ｖ1、ｖ2两个分量，如图5-22，由线状相交物系交叉点相关速度规律可知，交叉点Ａ的速度即为沿对方速度分量ｖ1．注意到图5-22中显示的几何关系便可得。
高一物理竞赛训练题
高一物理竞赛训练题（二）1、（本题20分）所示，水平面上放着一个质量为M 的、半径为r 的均匀半球。
在半球的边缘放着一个质量为m 的大小不计的物块。
整个系统处于平衡状态。
试求：（1）地面给半球的静摩擦力大小是多少？（2）地面给半球的支持力大小是多少？（3）如果已知半球的重心与球心O 的距离为3r/8 ，半球平面与水平面的倾角是多少？2、（本题15分）三个物块 A 、B 、C 的质量之比m A ∶m B ∶m C = 3∶2∶1，用两根轻弹簧和一根轻线相连，挂在天花板上。
系统处于平衡状态，如图所示。
现将 A 、B 之间的轻线剪断，在刚剪断的瞬间，试问：三个物体的加速度分别是( 加速度的方向以竖直向下为正 )多少？3、（本题10分）一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ 提升井中的物体，如右图所求P 端拴在汽车的尾部挂钩上，汽车在A 点时，左则竖直绳的长度为H ，设绳不可伸长，滑轮大小不计。
车从A 点起动做直线运动，如AB = H ，已知车过B 点时的速度为v B ，求车过B 点时井中物体的速度大小是多少？4、（本题20分）在图6中，竖直墙壁、水平地面均光滑，斜面与球的摩擦不计。
已知斜面倾角为θ，质量为M ，球的质量为m ，系统从静止开始释放。
试求斜面的加速度大小。
5、（本题20分）树上有一只猴子，远处一个猎人持枪瞄准猴子，当猎枪击发时猴子看见枪口的火光后立即松手落下，如图所示。
求当子弹的速度满足什么条件时，子弹总能击中猴子。
已知猴子距离地面的高度为h，离枪口的水平距离为s。
6、（15分）质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连结，绳跨过位于倾角α ＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示．第一次，m1悬空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间．第二次，将m1和m2位置互换，使m2悬空，m1放在斜面上，发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为3t．求m1与m2之比．m17、（本题20分）如图所示，两个木块A和B，质量分别为m A和m B，紧挨着并排放在水平桌面上，A、B间的接触面垂直于图中纸面且与水平成θ角。
高一物理竞赛辅导5摩擦角及其它
高一物理竞赛辅导5摩擦角及其它知识点：1、全反力：接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力，一般用R 表示，亦称接触反力。
2、摩擦角：全反力与支持力的最大夹角称摩擦角，一般用φm 表示。
此时，要么物体已经滑动，必有：φm = arctg μ（μ为动摩擦因素），称动摩擦力角；要么物体达到最大运动趋势，必有：φms = arctg μs （μs 为静摩擦因素），称静摩擦角。
通常处理为φm = φms 。
3、引入全反力和摩擦角的意义：使分析处理物体受力时更方便、更简捷。
练习：1、“千斤顶”中的学问【例1】在固定的斜面上放一物体，并对它施加一竖直向下的压力，物体与斜面间的摩擦因数为μ。
求斜面倾角θ的最大值，使得当θ≤θm 时，无论竖直向下的压力有多大，物体也不会滑下。
分析：如图，物体受四个力，重力和压力的合力为G +F ，静摩擦力F s ，斜面支持力F N 。
将G +F 分解为F 1和F 2，根据平衡条件得F N = F 2=（G +F ）cos θ F s = F 1=（G +F ）sin θ物体不会滑下的条件是F s 小于最大静摩擦力F m ，而F m =μF N ，从而有（G +F ）sin θ≤（G +F ）cos θ化简得 θ≤arctan μ所以只要θ≤arctan μ，无论F 有多大，物体也不会滑下。
说明： “千斤顶”螺旋实际可以看作是 tan ＜μ的弯曲斜面。
2、推力的极大值（自锁）【例2】在机械设计中，常用到下面的力学装置，如图只要使连杆AB 与滑块m 所在平面法线的夹角θ小于某个值，那么无论连杆AB 对滑块施加多大的作用力，都不可能使之滑动，且连杆AB 对滑块施加的作用力越大，滑块就越稳定，工程力学上称为‘自锁’现象。
则自锁时θ应满足什么条件？设滑块与所在平面间的动摩擦因数为μ。
分析：将连杆AB 对滑块施加的推力F 分解，且F 远远大于mg ，可以忽略。
则滑块m 不产生滑动的条件为F sin θ＜μF cos θ化简得自锁的条件为 θ＜arctan μ。
2006年浙江省嘉兴地区高一下学期物理期末检测卷(含答案)
嘉兴市2005—2006学年第二学期期末测试A卷高一物理试卷试题卷考生须知： 1.可以使用计算器 2.答案做在答题卷的相应位置有效一、单选题（本题有10小题，每小题3分，共30分）1.关于平抛运动，下面说法错误．．的是A.平抛运动中，物体的加速度一定不变B.平抛运动中受到的外力一定不变C.平抛运动一定是曲线运动D.平抛运动可以分解为两个方向上的匀速直线运动2. 下列关于万有引力定律的说法中正确的是A．万有引力定律是卡文迪许发现的B．F＝221 r mmG中的G是一个比例常量，是没有单位的C．万有引力定律只适用于天体行星或恒星间的相互作用D．两质点间的引力大小与两质点的质量乘积成正比，与两质点间距离的二次方成反比3.甲、乙两个做匀速圆周运动的物体，它们的半径之比3:1，周期之比是1:2，则A．甲与乙的线速度之比为1:3B．甲与乙的线速度之比为6:1C．甲与乙的角速度之比为6:1D．甲与乙的角速度之比为1:24.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。
图A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是A B C D5.做简谐运动的质点通过平衡位置时，具有最大值的物理量是 A.加速度 B.速度 C.位移 D.回复力6.关于功或做功，下列说法中正确的是 A 功是标量，只有大小而无方向B.力和位移都是矢量，所以功也是矢量C.功的大小只由力和位移决定D.工作时间越长，做功一定越多7.质量一定的物体，关于它的动能下列说法正确的是 A.如果物体的动能没有变化，其速度也一定无变化 B.如果物体的速度有变化，其动能也一定有变化 C.如果合外力对物体做正功，其动能就一定减少 D.如果物体的动能有变化，其速度也一定有变化8. 质量为m 的小物块，在与水平方向成α角的恒力F 作用下，沿粗糙水平面运动，物块通过A 点和B 点的速度分别是v A 和v B ，物块由A 运动到B 的过程中，所发生的位移是s ．设恒力F 对物块做功W ，以下说法中正确的是A ．222121A B mv mv W -= B ．W=FSC ．W=FScos α D. W=0 9.在下列几种情况下，力F 所做的功最多的是A.用水平推力F 推质量为m 的物体，在光滑水平面上前进了3sB.用水平推力F 推质量为2m 的物体，沿动摩擦因数为μ的水平面前进了2sC.用与斜面平行的推力F 推质量为m 的物体，沿倾角为θ的光滑斜面向上前进了sD.用与斜面平行的推力F 推质量为2m 的物体，沿倾角为θ的动摩擦因数为μ的斜面向下前进了2s10.以下说法正确的是A ．没有摩擦时，物体由A 沿斜面运动到B 克服重力做的功是1J ，有摩擦时物体由A 沿此斜面运动到B ，克服重力做的功也是1J 。
高一物理竞赛试题及答案
图中正确的是（
）
P 受到的摩擦力大小变化情况，下列
二、复选题（每小题 5 分 共 15 分）
19．如图所示， 物体 A 在倾角为 的斜面上静止， 现在给物体 A
一水平推力 F ，使它做匀速运动，物体 A 与斜面间的滑动摩擦系数
为 ，物体质量为 m，则（
）
（ A ）物体 A 将沿与斜面底边平行方向移动
c b
F a
4．如图所示， A、 B 为半径相同的两个半圆环，以大小相同、方向相反的速度运动，
A
环向右， B 环向左， 则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中， 两环交点 P 的速度方向和
大小变化为 (
)
（ A ）向上变小
（ B）向下变大
（ C）先向上再向下，先变小再变大
v
v
A
P
B
（ D ）先向下再向上，先变大再变小
5．从某高处自由下落到地面的物体，在中间一秒内通过的路程为
时的高度为 (
)
30 米，则该物体下落
（ A ）60 米
（ B） 100 米
（ C） 140 米
（ D） 180 米
６．如图所示两块相同的竖直木板 Ａ、 Ｂ之间有质量均为 m 的四块相同的砖，用两个大
小均为 Ｆ的水平力压木板，使砖静止不动，设所有接触面间的摩擦系数均为
24. 2 /2
25 ( k1+k2)G/4k1k2
追上甲时的速度为
（
）
（ A ）10 m / s
（B ） 15 m / s
（ C） 20 m / s
（D ） 25 m / s
F
15．物体 A 静止在粗糙的斜面上，现用力 F 推物体，当 F 由
2006年浙江省高中会考物理试题(附答案及评分标准)(人教版)
浙江省2006年1月高中会考物理试题（附答案及评分标准）（人教版）考生须知：1. 本卷共三大题，30小题，满分为100分，考试时间90分钟．2. 本卷各题的答案做在答卷的规定位置上．3. 请用钢笔或圆珠笔将姓名、准考证号填写在密封线内的相应位置上．一、选择题（本题有22小题，每小题3分，共66分. 每小题中只有一个选项是符合 题意的）1. 下列单位中属于国际单位制基本单位的是A. 千克B. 牛顿C. 焦耳D. 瓦特 2. 一般分子直径的数量级是A. 10-2 mB. 10-6 mC. 10-10 mD. 10-14 m 3. 一本书放在水平桌面上，关于书的受力，下列说法中正确的是 A. 只受重力 B. 只受支持力 C. 受重力、支持力D. 受重力、支持力和摩擦力 4. 下列四个电学器材中，电容器是5. 真空中两个同种点电荷q 1、q 2相距一定距离．现固定q 1，在把q 2移到远处的过程中，q 2受到的库仑力A. 不断增大B. 不断减小C. 始终保持不变D. 先增大后减小 6. 关于速度，以下说法正确的是A. 汽车速度计上显示70 km/h ，指的是平均速度B. 某高速公路上的限速为100 km/h ，指的是平均速度C. 子弹以900 m/s 的速度从枪口射出，指的是瞬时速度D. 火车从杭州到北京的速度约为120 km/h ，指的是瞬时速度 7. 热传导的过程具有方向性，它能自发进行的方向一定是 A. 从高温物体传向低温物体 B. 从低温物体传向高温物体C. 从内能大的物体传向内能小的物体D. 从体积大的物体传向体积小的物体 8. “神舟六号”飞船从发射至返回的各阶段中，机械能守恒的是A. 加速升空阶段B. 在圆轨道绕地球运行阶段C. 进入大气层减速阶段D. 降落伞张开后下降阶段 9. 用绳系一个小球，使它在光滑水平桌面上绕O 点做匀速圆周运动．小球运动到A 点时绳突然断裂，则此后小球将 A. 沿轨迹1运动 B. 沿轨迹2运动A B C D31 24第9题图A OAO第17题图C. 沿轨迹3运动D. 沿轨迹4运动10. 在某运动过程中，重力对物体做功200 J ，则A. 物体的动能一定增加200 JB. 物体的动能一定减少200 JC. 物体的重力势能一定增加200 JD. 物体的重力势能一定减少200 J 11. 关于超声波，下列说法中正确的是A. 人耳可以听到超声波B. “B 超”利用的是超声波C. 无线电通讯利用的是超声波D. 电视遥控器利用的是超声波 12. 图中已标明四种灯泡的规格，其中额定电流最大的灯泡是13. 下列各图中，已标出电流I 、磁感应强度B 的方向，其中符合安培定则的是14. 如图所示，线圈A 插在线圈B 中，线圈B 与电流表接成闭合电路，线圈A 与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个电路，用此装置来研究电磁感应现象，下列说法正确的是A. 开关闭合瞬间，电流表指针发生偏转B. 开关闭合稳定后电流表指针发生偏转C. 开关断开瞬间，电流表指针不发生偏转D. 开关闭合和断开瞬间，电流表指针都不发生偏转 15. 在《验证机械能守恒定律》的实验中，已备有：电火花计时器、纸带、刻度尺、带铁夹的铁架台，还需要的器材是 A. 弹簧秤 B. 天平 C. 秒表 D. 重锤 16. 用螺旋测微器测量某金属丝的直径时，示数如图，其读数是A. 1. 18 mmB. 1. 68 mmC. 1. 185 mmD. 1. 685 mm17. 在做《验证力的平行四边形定则》实验时，用两个弹簧秤拉橡皮条，使橡皮条的结点拉到位置O ；若只用一个弹簧秤拉，且要产生相同的效果，只要A. 把橡皮条拉直B. 把橡皮条拉长C. 把橡皮条拉成同样的长度6 V 0.65 A 220 V 0.68 A A 220 V 1.60 A 12 V 4.58 AB CD A B C DB B B B I I II 第14题图 0 第16题图 2025 15 10D. 把橡皮条的结点拉到位置O18. 如图所示，电场中有A 、B 两点，它们的场强分别为E A 、ＥB ，则以下判断正确的是A. E A =E BB. E A ＞E BC. E A 与E B 的方向不同D. E A 与E B 的方向相同19. 如图所示，做简谐运动的弹簧振子从平衡位置O 向B 运动过程中，下述说法中正确的是A. 振子做匀减速运动B. 振子做匀加速运动C. 振子的位移不断增大D. 振子的速度不断增大20. 如图所示，直线1、2是两个质点运动的速度—时间图象，v 1、v 2分别表示在t 1时刻两质点的速度，由图可知 A. v 1大于v 2 B. v 1小于v 2 C. v 1等于v 2 D. v 1与v 2方向相反21. 如图所示，把一阻值为R 、边长为L 的正方形金属线框，从磁感应强度为B 的匀强磁场中，以速度v 向右匀速拉出磁场．在此过程中线框中产生了电流，此电流A. 方向与图示箭头方向相同，大小为RBLvB. 方向与图示箭头方向相同，大小为RBLv2 C. 方向与图示箭头方向相反，大小为R BLvD. 方向与图示箭头方向相反，大小为RBLv222. 一个标有“4 V 0. 7 A ”的小灯泡，两端电压由零逐渐变化到3 V ．考虑到温度对灯丝电阻的影响，小灯泡电阻的变化情况是 A. 增大 B. 减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小二、填空题（本题有7小题，每空3分，共27分，凡需填空的位置均有▲标志） 23. 电磁波 ▲ （填“能”或“不能”）发生干涉和衍射现象．24. 发电机发电依据的物理原理是 ▲ ．（填“电磁感应定律”或“欧姆定律”）25. 汽车能够达到的最大速度和起动的快慢，是衡量汽车性能的两个重要指标．汽车起动的快慢用速度从0增加到100 km/h 的加速时间来表示．右表列出了两种汽车的性能指标，由此可知 ▲ 车(填“甲”或“乙”)能够达到的最大速度大； ▲ 车(填“甲”或“乙”)起动得快．26. 牛顿发现万有引力定律后，物理学家 ▲ （填“卡文迪许”或“爱因斯坦”）利用扭秤装置测得了万有引力常量．27. 传感器能够将感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量的量，通常是电学量．如光敏电阻能够将 ▲ 信号转换成电信号．（填“光”或“热”）第18题图E 第19题图 第20题图1 v v第21题图第28题图28. 如图所示，一个用细铜丝绕制的柔软弹簧竖直地悬挂着，它的下端与导电液体接触，则在通电的瞬间，弹簧的长度将 ▲ ．（填“缩短”或“伸长”） 29. 如图所示，多用电表欧姆挡的零刻度线在 ▲ 端（填“A ”或“B ”）．用它测电阻时，为了减少测量误差，应选择适当的倍率．若更换倍率， ▲ （填“要”或“不要”）重新进行电阻调零后再测量． 三、计算题（本题有1小题，7分）30. 如图所示，质量为60 kg 的滑雪运动员，在倾角θ为30°的斜坡顶端，从静止开始匀加速下滑90 m 到达坡底，用时10 s ．若g 取10 m/s 2，求 ⑴运动员下滑过程中的加速度大小； ⑵运动员到达坡底时的速度大小； ⑶运动员受到的合外力大小．物理答案和评分标准一、选择题（本题有22小题，每小题3分，共66分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A C C D B C A B A D B 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 DCADCDCCBAA二、填空题（本题有7小题，每空3分，共27分）23．能 24．电磁感应定律 25．乙 乙 26．卡文迪许 27．光 28．缩短 29．B 要三、计算题（本题有1小题，共7分） 30．⑴由221at s = ①得22ts a == 210902⨯ m/s 2=1.8 m/s 2 ② ⑵ v =at =1.8⨯10 m/s =18 m/s ③⑶ F=ma =8.160⨯ N =108 N ④评分标准：正确写出①、②、③、④式各得1分．正确求出a 、v 、F 各得1分.ABΩ第29题图第30题图。
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2006年嘉兴市物理竞赛高一物理5.28
试 题 卷
考生须知：1.时间共120分钟；g 取10m/s 2；可以使用计算器；答案写在答题卷上有效
2.在答题卷上空白栏内打√，以确认自己是A 类还是B 类考生.
一、单选题(每题6分. 无论A 类或B 类考生10道单选题全部都要做)
1.如图，质量为m 的木块在水平压力F 的作用下，静止在竖直的墙壁上，
此时木块与墙壁之间的静摩擦力大小是f. 设木块与墙壁之间的动摩擦因数为μ， 则木块与墙壁之间的作用力大小之间的关系，下列说法中一定正确的是
A ．f=mg
B ．f=mg μ
C ．f=F μ
D ．f=)F mg (+μ
2.如图为传送带装置的示意图．紧绷的皮带AB 始终保持υ
=2m/s 的速度水平移动．一物体从离皮带很近处竖直落到A 处，
若物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.1，AB 间距L=20m ．物体从
A 处运动到
B 处所经历的时间
A. 11s
B. 10s
C. 9s
D. 210s
3.沿着地球表面飞行和离地面高度H=R(R 为地球半径)处飞行的两颗人造地球卫星的环绕速度之比为
A ．1：2
B ．2：l
C ．1：2
D ．2：1。
4.听磁带录音机的录音时发现，卷磁带的轴本身的半径为6mm ，磁带本身的厚度为12mm ，当磁带本身实际的厚度经过20分钟减少一半，则以后磁带厚度再减少一半需要的时间为
A.5分钟
B.7分钟
C.10分钟
D.20分钟
5.如图所示，细杆AB 的两端A 与 B 沿竖直及水平的轨道滑动，
若B 点的速度恒为υ，.则A 点速度υA 为
A.υ
B.υ·tan θ
C.υ· cot θ
D.υ·sin θ
6.健身用的弹簧拉力器，通常有5根弹簧并列．若所有弹簧原长
是l 0=0.5m ，把一根弹簧拉到长l 1=1.0m 时需要的拉力F=100N ．则5根
弹簧都装上后把它们拉到长l 2=1.7m 时，假设弹簧始终在弹性限度内，需要的拉力是
A. 48N
B. 240N
C. 600N
D. 1200N
7.如图，一根长度为2 的不可伸长的轻绳，用它把两块相同质量的小石块连接起来搭在轻小滑轮上(滑轮的形状、大小忽略不计)．左边小石块和右边小石块维持在同一水平线上且绳恰好拉直，右边小石块离光滑水平桌子边缘距离 。
当静止释放右边的小石块后，是左边的小石块先滑到桌边(碰到滑轮)，还是右边的小石块先碰到桌边
A. 右边的小石块先滑到桌边
B. 左边的小石块先碰到桌边
C. 两边小石块同时到达桌边
D. 无法确定
8.在空中某处同时以大小相同的速度υ=20m ／s 抛出两个小球，其中一个小球水平抛出，另一个小球与水平面成600斜向下抛出，两个小球的运动在同一竖直平面内，经过3s 后两小球之间的距离为
A. 30m
B. 45m
C. 60m
D. 10234m
9.如图为两个半圆形光滑轨道，轨道处于竖
直平面内，A 、M 、B 处于同一水平线上．若A 、B
球同时无初速释放，则
A. A 、B 两球同时到达M 点
B. A 球比B 球先到达M 点
C. B 球比A 球先到达M 点
D.无法确定
10.如图所示，质量为M 的均匀细金属丝弯成半径为R 的半圆环，则
此半圆环对放在圆心0处质量为m 的质点的万有引力f 是 A.f = G 2R Mm B.f < G 2R Mm C.f > G 2R
Mm D.无法确定
二、填空题(每空10分. B 类考生只做第11题----17题,A 类考生只做
13----19题)
11..大雾天气，司机突然发现汽车已开到一个丁字路口，前面是一条
小河，如图所示。
司机当即采取紧急刹车或是紧急转弯，这两种方法更为
安全的是紧急 ▲ .( 填刹车或转弯)
12.在水平地面上平卧着一根长 、质量为m 的均质杆，当把它绕触
地一端缓缓竖直的过程中做功 ▲ .
13. 如图是当年惠更斯对心碰撞的实验：他独具匠心地设计了一个巧妙的理想实验：设想一个人站在以速度u 向右匀速运动的小船上，另一
个人站在岸上观察．船上的人两手分别拿着挂有相同质
量铁球的两根绳子，使两球所确定的直线与船速平
行．现使两球以相对于船同样大小的速度v 做对心碰撞
以后．在船上观察B 侧球速度大小是 ▲ 。
这就是
相对性原理．这是惠更斯碰撞理论中显示的重要特色．
14.如图5个相同的小圆环串挂在一起，相邻两个圆
环的圆心相距5cm，枪管水平放置，枪管延长线恰好穿过第1个圆环的圆心，枪口与环心相距1m，子弹出口的速度为10m/s．在子弹出口的同时，悬环的绳在0点断开．若运动中空气阻力不计.则子弹从第▲个环的环心穿过.( 填1或2、3、4、5)
15.一个物体以某一初速度向上抛出，物体上升阶段最后1s内通过的距离是物体上升最大高度的1／8.则物体上升的最大高度▲m．
16.如图所示，物体A置于水平面上，物A前固定有动
滑轮B，D为定滑轮．一根轻绳绕过D、B后固定在C点，
BC水平，当用力以速度υ拉绳子时，物体沿水平面运动，
则在绳BD段与水平面的夹角为α时，物体A运动的速度为
▲.
17. 一架直升飞机，从地面匀加速垂直飞行到h的空
中．已知飞机向上的加速度为a，发动机每秒耗油量y与加速度a之间的关系是y=pa+q(p>0，q>0)．为使飞机上升到h高空时耗油最省，那么驾驶员应该选用的加速度a= ▲向上飞.
18. 一架飞机沿南北方向的航线在AB两地上空飞行．设AB两地相距为L，飞机相对空气的速度恒为υ，空气相对地面的速度恒为u，风向偏离南北方向300角，已知υ>u。
飞机在A、B两地上空往返一次所需要的时间为▲．
19.玩具列车都是由许多节小车厢组成，它以恒定的速率沿水平轨
道行驶，再进入半径为R的翻圈轨道，如图所示．列车的长度L与每
一节小车厢相比要长得多，列车的长度L也大于翻圈轨道的周长2π
R．为防止险情，不让一节车厢脱离翻圈轨道，列车进入翻圈轨道前应
具有的初速度为▲.
三、计算题(B类考生只做第20题中的(1)(2)但要求写出必要的文字说明；A类考生全做，
要求写出必要的文字说明、公式和计算过程)
20.要发射一台探测太阳的探测器，为了让这台探测器在发射一年后必须又与地球相遇以便发回探测资料。
已知地球绕太阳做匀速圆周运动时的公转半径为R、周期为T。
那么在地球表面发射这样一台探测器：
(1) 在同一个图上画出探测器、地球绕太阳运动的示意图
(2) 这台探测器的椭圆轨道的半长轴为多少？绕太阳运动的周期为多少？
(3)这台探测器在地球上发射时应该具有多大的相对太阳运动的速度?
2006年嘉兴市物理竞赛高一物理答案
一、单项选择题(每题6分共60分. 无论A 类或B 类考生10道单选题全部都要) 二、(每空10分共70分.B 类考生只做第11题----17题,A 类考生只做第13----19题)
11. 刹车 12. mgl/2 13. υ 14. 1 15. 40
二、(每空10分共70分.B 类考生只做第11题----17题,A 类考生只做第13----19题)
11. 刹车 12. mgl/2 13. υ 14. 1 15. 40 16.αυ
cos 1+ 17. q/p 18. υl
2·22
22141υ
υu u -- 19. )43(L R Rg π+ 三、计算题(20分.B 类考生只做本题中的(1)(2),A 类考生全做)
解：(1)如图所示， (1) B5分 A2分
圆为地球绕太阳运动的轨道，椭圆为探测器绕太阳运动的轨道，
太阳在它的一个焦点上，以0表示．设在地球表面的发射点为P ．由
于探测器在发射一年后必须又与地球相遇而发回探测资料，它与地
球必须具有相同的绕太阳运动的周期T (2)B5分 A4分
(2)椭圆轨道半长轴a 与日、地距离R 相等(开普勒第三定律)，再由椭圆几何知识可知OP=R (3) B10分 A4分
(3)可知P 点必为椭圆轨道半短轴b 的顶点．发射时，应使探测器绕行速度沿P 点椭圆轨道的切线方向(即平行于长轴)．图中用υP 表示该速度，设υ0表示地球绕太阳公转的速度．设探测器在P 点发射时的速度的大小为υP ．设想从发射经极短一时间Δt ，在Δt 时间内矢径OP 扫过一个极小的角度△θ，由于△θ之小，使我们可以将OP 在圆和椭圆上扫过的两个曲边三角形面积近似地以三角形面积公式计算，并且认为在Δt 时间内，探测器速度大小尚未改变，仍是υP.
有：ΔS(圆)=2
1·υ0·Δt ·R (4)2分 ΔS(椭圆)=2
1·υP ·Δt ·b (5) 2分 又由开普勒第二定律知：ΔS(圆)=T R 2
π·Δt (6) 2分
ΔS(椭圆)=T ab
π·Δt=T
Rb π·Δt (7) 2分
联立上述四式：υP =υ0=
T
R 2 (7) 2分。