高一物理竞赛试题.

高一上学期物理竞赛试题（2015.1）
考试时间：90分钟分值：100分
一．选择。

（本题48分，每小题有一个或多个选项正确，选对得4分，选不全得2分，错选或多选得0分）
1如图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像正确的是下图中的
2.质量为lkg的小球从空中某处自由下落，与水平地面相碰后
弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则
（）
（A）小球下落时离地面的高度为0.45m
（B）小球在0.8s内的路程为0.8m
（C）小球第一次反弹后的加速度大小为10m/s2
（D）小球与地面碰撞过程中速度的变化量的大小为2m/s
3.在机场，常用输送带运送行李箱．如图所示，a为水平输送带，b为倾斜输送带．当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列判断正
确的是( )
A．a、b两种情形中的行李箱都受到两个力的作用
B．a、b两种情形中的行李箱都受到三个力的作用
C．情形a中的行李箱受到两个力作用，情形b中
的行李箱受到三个力的作用
D．情形a中的行李箱受到三个力作用，情形b中的行李箱受到四个力的作用
4.如图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在
空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角
为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大
小为F2 , 则( )
A．F1＝G
sin α
B．F2＝G tan αC．若缓慢减小悬绳的长度，F1与F2的合力变大D．若缓慢减小悬绳的长度，F1减小，F2增大
5.如图所示，质量为m 的木块在推力F 作用下，沿竖直墙壁匀速向上运动，F 与竖直方向的夹角为θ．已知木块与墙壁间的动摩擦因数为µ，则木块受
到的滑动摩擦力大小是： A 、µmg B 、F cos θ -mg
C 、F cos θ+mg
D 、µF sin θ
6.汽车甲沿着平直的公路以速度v 做匀速度直线运动，当它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲，根据上述已知条件可求出
A ． 乙车追上甲车时乙车的速度
B ． 乙车追上甲车时乙车所走过的路程
C ． 乙车从开始到追上甲车所用的时间
D ． 乙车追上甲车前，甲、乙相距最远时乙车的速度
7．如图所示，一个木块静止在斜面上，现用水平推力F 作用于木块，F 的大小由零逐渐增加到F 值而木块仍然保持静止，则
A ．木块受到的静摩擦力增大
B ．木块受到的静摩擦力先减小后增大
C ．木块受到的合力不变
D ．木块受到的斜面支持力增大 8．如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则( ) A ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变 B ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大 C ．圆筒将静止在木棍上 D ．圆筒将沿木棍减速下滑
9．半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板MN 。

在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静
止，如图所示是这个装置的截面图。

现使MN 保持竖直并且缓慢地向
右平移，在Q 滑落到地面之前，发现P 始终保持静止。

则在此过程
中，下列说法错误的是 （ ）
A ．MN 对Q 的弹力逐渐减小
B ．地面对P 的支持力逐渐增大
C ．Q 所受的合力逐渐增大
D ．地面对P 的摩擦力逐渐增大
10.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O 、a 、b 、c 、d ……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m 的运动员从高处落下，并恰好落在O 点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe ，bOg 均为120° 张角，如图乙所示，此时O 点受到向下的冲击力大小为2F ，则这时O 点周围每根网绳承受的张力大小为（ ）
A ．F
B ．错误！未找到引用源。

C ．错误！未找到引用源。

D ．错误！未找到引用源。

11．物块M 位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F 的作用处
于静止状态，如图所示，如果将外力F 撤去，则物块： A ．会沿斜面下滑 B ．摩擦力方向一定变化 C ．摩擦力的大小变大 D ．摩擦力的大小变小
12.S 1和S 2分别表示劲度系数为k 1和k 2的两根弹簧，k 1>k 2. a 和b 表示质量分别为m a 和m b 的两个小物体，m a >m b ，将弹 簧与物块按右图所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度 最大，则关于弹簧以及两个小物体的位置的放置，应使(D) A 、S 1在上 B 、S 2在上 C 、a 在上 D 、b 在上
二．填空（12分）13.（6分）如图3所示，在竖直平面内有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，第3、4石块固定在地面上，第1、2石块问的接触面位于竖直平面，每块石块的两个侧面所夹的圆心角为37°。

已知sin37°= 0．6，cos37°= 0．8。

假定石块间的摩擦力可以忽略不计，笫1、2石块间的作用力大小为N 1，
第1、3石块间的作用力大小为N 2则
1
2
N N =___________。

14．（6分）为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小，让钢球从某一高度竖直落
下进入液体中运动，用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置。

如图所示为拍摄中
的一段图片。

已知钢球在液体中运动时所受阻力2
kv F ，闪光照相机的闪光频率为f ，图中刻度尺的最小分度为0s ，钢球的质量为m ，则阻力常数k 的表达式为k=___________。

三．计算。

（共40分，要有必要的文字说明和表达式）
15.（14分）如图5-28所示，物体质量为2 kg ，两根轻细绳AB 和ＡC 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F ，若要使绳都能伸直，求拉力F 大小的范围
.
16．(14分)在某市区内，一辆小汽车在平直的公路上以速度v A 向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从斑马线上横穿马路．汽车司机发现前方有危险(游客正在D 处)经0.7s 作出反应，在A 处紧急刹车，但仍将正步行至B 处的游客撞伤，该汽车最终在C 处停下，为了清晰了解事故现场，现以下图示之，AC 段是汽车轮胎在路面上的擦痕．
为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一行驶条件与肇事汽车相同警车以法定最高速度v m ＝14.0m/s 行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车起始制动点A 紧急刹车，经14.0m 后停下来，在事故现场测得AB ＝17.5m.BC ＝14.0m ，BD ＝2.6m.问：
(1)该肇事汽车的初速度v A 是多大？有无超速？ (2)游客横过马路的速度大小？
17．(12分)如图15所示，木板A 的质量为m ，滑块B 的质量为M ，木板A 用绳拴住，绳与斜面平行， A 、B 间的动摩擦因数为μ1，B 与斜面间的动摩擦因数为μ2。

如果想用一个平行斜面向下的外力将B 从A 和斜面间抽出，试求这个外力至少为多大？。

F
高一上学期物理竞赛试题答题卡
一选择题（本题48分，每小题有一个或多个选项正确，选对得4分，选不全得2分，错选或多选得0分）
三、非选择题 13.（6分）
1
2
N N =___________。

14.（6分k=___________。

（
15.（14分）
16.（14分）
17. （12分）
高一上学期物理竞赛试题答案
一选择题（本题48分，每小题有一个或多个选项正确，选对得4分，选不全得2分，错选或多选得0分）
三、非选择题 13.（6分）12N N =4
5
14.（6分) k=___________。

13. 要使绳都能伸直，应满足F 合=0，若绳AC 的拉力为零时， 由图（1）知2Fsin θ=mg （4分） F=
3
203 N （2分）
若绳AB 的拉力为零时， 由图（2）知F ′sin θ=mg ，（4分） F ′=3
403 N （2分） 故3
203 N ≤F ≤
3
403 N.（2分）
14（14分）
(1)警车刹车后的加速度大小为a ，则 a ＝v 2m 2s ＝14.022×14.0
m/s 2＝7.0m/s 2.（3分）
因为警车行驶条件与肇事汽车相同，所以肇事汽车的加速度也为7.0m/s 2.肇事汽车的速度
v A ＝2aAC ＝2×7.0×31.5m/s ＝21m/s ，（3分） 大于规定的最高速度14.0m/s.（2分）
(2) AB ＝v A t －1
2
at 2，（2分）
解出t ＝1.0s.（1分）
游客的速度v 人＝BD t 1＋t 2＝ 2.6
1＋0.7
m/s ＝1.53m/s.（3分）
17. (12分)
A 、
B 间的弹力和摩擦力
N 1=mgcos θ 2分 f 1=μ1N 1=μ1mg cos θ 2分
B 与斜面间的弹力和摩擦力
N 2=（m+M ）gcos θ 2分 f 2=μ2N 2=μ2（m+M ）gcos θ 2分 在沿斜面方向上,外力应满足下列条件: F+Mgsin θ≥f 1+f 2 2分
F ≥μ1mgcos θ+μ2(M+m)gcos θ-Mgsin θ
外力的至少为: F=μ1mgcos θ+μ2(M+m)gcos θ-Mgsin θ 2分
（
15. （13分）。