2012广州市年高中一年级物理竞赛试题

2012广州市年高中一年级物理竞赛试题 考试时间100分钟；试卷满分100分。请按要求在答题卷上作答。

1．如图，在离坡底L 的山坡上，竖直固定一高为L 的直杆，杆上

端A 到坡底B 之间有一根光滑且拉直的钢丝，现一小环从A 点由静止开始沿钢丝滑下，经时间t = 滑到B 点（已知重力加速度为g ）

2．一空间飞行器从地球飞往月球，已知地球的质量M 1=6.0×1024kg ，月球的质量M 2=7.26×1022kg ，地球中心到月球中心的距离R =3.8×108m ，则在距地心 m 处飞行器所受的合外力为零。

3．如图所示，AB 、AC 是两根光滑的硬钢丝（不能弯曲），其中

AC 水平固定两墙间，AB 与AC 夹角为θ =30°。两个质量不计的轻环P 、Q 分别套在AB 和AC 两钢丝上，P 、Q 间用一根长为l 的细线连接。 用力F 水平向右（沿AC 方向）缓缓拉环Q ，当P 、Q 处于平衡状态时，P 环沿AB 滑到距A 点的距离是 ；如果F =3N ， 细线上的张力大小为

4．如图，用额定功率为P 的电动机，将重为G 的货物自静止以加速度a 匀加速提升，已知重力加速度为g 。则货物受到的拉力大小F = ，匀加速度t = ，电动机的实际功率达到额定值。

5.如图所示，空中有一架水平向右作匀加速直线运动的飞机在进行投弹训练。当飞机经观察点B 点正上方A 点时投放一颗炸弹，经时间t 落在B 点正前方L 处的C 点，与此同时飞机投放投二颗炸弹，最

终落在距离B 点正前方3L 处的D 点，不计空气阻力。则飞

机水平飞行的加速度a = ，飞机第二次投弹时的

速度v =

6．如图所示，在竖直平面内，可视为质点的、的质量分别为m

和2m 的小球A 、B 粘连在一根长为2R 的轻细杆两端，可绕中心点O 无摩擦地转动。已知重力加速度为g ，小球B 从最高点由静止开始运动到最低点时，杆对B 的作用力F = ，这个过程细杆对A 球做功W =

7．如图，劲度系数为k 1的轻质弹簧两端分别与质量为m 1、m 2

的物块A 、B 栓接，劲度系数为k 2的轻质弹簧上端与物块B 拴接，下端压在桌面上（不栓接），整个系统处于平衡状态，重力加速度为g 。现施力将物块A 缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块B 的重力势能增加了 ，物块A 的重力势能增加了 。

8．用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须 进行平衡摩擦力.

（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车水平静止地放在长木板上，把木板不 带滑轮的一端慢慢垫高，如图乙直到小车由静止开始沿木板向下缓慢滑动为止.请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答：

（2）如果这位同学如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F ，他得到的M （小车质量）不变情况下的a —F 图线是图中的 （将选项代号的字母填在横线上）.

（3）打点计时器使用的交流电频率f =50Hz.图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，其中A 、B 、C 、D 、E 每两点之间还有4个点没有标出.写出用s 1、s 2、s 3、s 4以及f 来表示小车加速度的计算式：a = （用英文字母表示）.根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为 m/s 2（结果保留两位有效数字）

9．(20分) )如图所示，质量m =4kg 的物体，在水平恒力F 作用下沿水平地面上向右运动，它与地面间的动摩擦因数μ=0.1，过O 点时速度为3.6m/s ，经1s 到达N 点，已知ON =2.4m 。如果水平恒力F 只作用2s 就撤去，求物体最后停在距O 多远的位置？

A B

C

D

2012年高一力学竞赛参考答案及评分标准

1—8题为填空题，每空5分共80分；第9题为计算题，20分。共100分。

1．g L 4 2．3.42×108m 3．l 3；6N 4．G g g a +、aG

)g a (Pg + 5．232t

L a =；t L v 35= 6．314mg 、mgR 38 7．22212k g )m m (m +、)k k (g )m m (m 21221121++ 8．（1）该同学的操作不正确。应该这样操作：调节木板的倾斜度，直到轻推一下小车后，小车能沿倾斜木板缓慢匀速移动。（注：本题的答题要点是：必须说清要给小车一个初速度）。

（2）C

（3）22143100

)]()[(f s s s s a +-+=； 0.60 9．解：设物体从O 到N 的加速度为a ，由 2021

at t v s ON +=

设F 为水平向左。由 ma )f F (=+- 又：mg f μ=

解得：a =-2.4m/s 2(说明加速度向左) F =5.6N （说明F 方向水平向左）

如图,设物体从O 点到速度为零的P 点共经历的时间为t 1，通过的位移为OP s ，由

100t v t v a -=∆∆= a

v s OP 2020-= 解得：s .t 511= m .s OP 72= 在0.5s 的时间内，物体在水平力F 和方向相反的摩擦力作用下，由P 点向左作匀加速运动，设其加速度为a 2，经他t 2=0.5s 到达M 点，由

2ma f F =-代入数据得：2240s /m .a =

m ...t a s PM 050504021212222=⨯⨯== s /m ...t a v M 20504022=⨯==

在M 点后，物体在摩擦力的作用下匀减速运动到停止在Q 点，设其加速度为a 3，由 3ma f =-代入数据得：231s /m a -=

m .a v s M MQ

0202032=-= 最后物体停在O 点右边距O 点（2.7-0.05-0.02）=2.63m 处.

评分说明：

正确求得：a 、F 、1t 、OP s 、2a 、PM s 、M v 、3a 、MQ s 以及最后结果各给2分。 O M

P Q