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1、浙江省永嘉縣永臨中學(xué)高中物理 競賽試題1 新人教版必修2
一、單項選擇題:(本題共7小題,每小題5分,共35分。)
1.某同學(xué)進(jìn)行體能訓(xùn)練,用了100s時間跑上20m高的高樓,試估測她登樓的平均功率最接近的數(shù)值是( )
A.10W B.100W C.1kW D.10kW
2.如圖所示,斜面上a、b、c三點,ab=bc, 小球從a點正上方O點拋出,做初速為v0的平拋運(yùn)動,恰落在b點。當(dāng)小球初速變?yōu)関,其落點位于c點,則( )
A.v03v0
3.小船在靜水中的速度大小為4 m/s,要
2、橫渡水流速度為5 m/s的河,河寬為80 m。設(shè)船加速啟動和減速停止階段的時間很短,可忽略不計。下列說法正確的是( )
A.船無法渡過此河B.小船渡河的最小位移(相對岸)為80 m
C.船渡河的最短時間為20 sD.船渡過河的位移越短(相對岸),船渡過河的時間也越短
4.如圖所示,在一個光滑水平面上,有一轉(zhuǎn)軸垂直于此平面,交點O的上方h高處固定一細(xì)繩的一端,繩的另一端固定一質(zhì)量為m的小球B,繩長AB=l>h,小球可隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動并在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動,要使球不離開水平面,轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速最大值是( )
A. π B.C. D.2π
5.如圖所示,質(zhì)量為M的
3、物體內(nèi)有圓形軌道,質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)沿圓軌道做無摩擦的圓周運(yùn)動,A與C兩點分別是軌道的最高點和最低點,B、D兩點是圓水平直徑兩端點。小球運(yùn)動時,物體M在地面靜止,下列說法中正確的是( )
A.小球運(yùn)動到A點時,M對地面的壓力FN>Mg,小球處于失重狀態(tài)
B.小球運(yùn)動到B點時,M對地面的壓力FN=Mg,M所受摩擦力方向向左
C.小球運(yùn)動到C點時,M對地面的壓力FN>(M + m)g,小球處于超重狀態(tài)
D.小球運(yùn)動到D點時,M對地面的壓力FN>(M + m)g,M所受摩擦力方向不能確定
6.如圖所示,水平拋出的物體,抵達(dá)斜面上端P處,其速度方向恰好沿斜
4、面方向,然后沿斜面無摩擦滑下,下列圖像中用vx、vy分別表示物體在x方向和y方向運(yùn)動的速度,其中正確的是( )
7.如圖所示,固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊,用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪,以大小恒定的拉力F拉繩,使滑塊從A點起由靜止開始上升。若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F做的功分別為W1、W2,滑塊經(jīng)B、C兩點時的動能分別為EKB、EKc,圖中AB=BC,則一定有( )
A . W1W2 C. Wl=W2 D. 無法確定
二.不定項選擇題(本題4小題,每題5分,共20分,有一個或多個選項符合
5、題意,全部選對的得4分,漏選得2分,錯選或不答的不得分。)
8.下列說法中正確的是( )
A.做曲線運(yùn)動的質(zhì)點速度和加速度都一定改變
B.質(zhì)點做平拋運(yùn)動,速度增量與所用時間成正比,方向豎直向下
C.質(zhì)點做勻速圓周運(yùn)動,它的合外力總是垂直于速度方向
D.質(zhì)點做圓周運(yùn)動,合外力等于它做圓周運(yùn)動所需要的向心力
9.如圖所示,靠輪傳動裝置中右輪半徑為2r,a為它邊緣上的一點,b為輪上的一點,b距靠輪輪軸為r;左側(cè)為一輪軸,大輪的半徑為4r,d為它邊緣上的一點;小輪半徑為r,c為它邊緣上的一點。若傳動中靠輪不打滑,則下列說法正確的是( )
A.b點與d點的周期之比為2:1
6、
B.a(chǎn)點與c點的線速度之比為1:1
C.b點與c點的角速度之比為1:1
D.a(chǎn)點與d點的向心加速度大小之比為1:8
10.2020年上海網(wǎng)球大師杯賽于11月17日落下帷幕,來自英國的穆雷第一次捧杯,如圖所示為穆雷將球在邊界處正上方水平向右擊出,球剛好過網(wǎng)落在圖示位置(不計空氣阻力),相關(guān)數(shù)據(jù)如圖,下列說法中正確的是( )
A.擊球點高度h1與球網(wǎng)高度h2之間的關(guān)系為h1=1.8h2
B.若保持擊球高度不變,球的初速度v0只要不大于,一定落在對方界內(nèi)
C.擊球點高度在4h2/3以下,無論如何擊球,球不是下網(wǎng)就是出界
D.任意增加擊球點高度,只要
7、擊球初速度合適,球一定能落在對方界內(nèi)
11.低碳、環(huán)保是未來汽車的發(fā)展方向。某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)研發(fā)了一款電動汽車,某次測試中,汽車以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動機(jī),測出了汽車速度v與時間t的關(guān)系圖象如圖所示,其中①是關(guān)閉電動機(jī)后的關(guān)系圖線。已知汽車的質(zhì)量為1000 kg,設(shè)汽車運(yùn)動過程中所受地面阻力恒定,空氣阻力不計,根據(jù)圖象所給的信息可求出( )
A.汽車行駛過程中所受地面的阻力為2000 N
B.汽車的額定功率為40kw
C.汽車在此測試過程中蓄電池提供的電能有36×105 J
D.整個過程汽車行駛的距離為1.8km
三.計算題(每小題15分,共45分,題中g(shù)取10
8、m/s2)
12.如下圖為某機(jī)場旅客行李水平傳輸裝置一部分的俯視圖,它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成。行李箱從A處無初速放到傳送帶上,運(yùn)動到B處后隨轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動(無相對滑動),到C處被取走。已知A、B兩處的距離L=10m,傳送帶的傳輸速度v=2.0m/s,行李箱在轉(zhuǎn)盤上與軸O的距離R=4.0m, 行李箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25。
(1)若行李箱在轉(zhuǎn)盤上的最大靜摩擦力可視為與滑動摩擦力大小相等,則行李箱與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)μ2至少為多大?
(2)若行李箱的平均質(zhì)量為5kg,傳送帶平均每分鐘傳輸送20個行李箱,則工作半小時傳送帶電動機(jī)因為傳送行李箱需要輸出的能量多大?
13
9、.如圖所示,遙控賽車比賽中一個規(guī)定項目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車從起點出發(fā),沿水平直軌道運(yùn)動,在B點飛出后越過“壕溝”,落在平臺EF段。已知賽車的額定功率P=10.0W,賽車的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m。若賽車車長不計,空氣阻力不計。
(1)若賽車在水平直軌道上能達(dá)到最大速度,求最大速度vm的大??;
(2)要越過壕溝,求賽車在B點最小速度v的大小;
(3)若在比賽中賽車通過A點時速度vA=1m/s,且賽車已達(dá)到額定功率。要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時間t。
10、
14.如圖(a)所示,AB段是長S=10m的粗糙水平軌道,BC段是半徑R=2.5m的光滑半圓弧軌道。有一個質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊,靜止在A點,受一水平恒力F作用,從A點開始向B點運(yùn)動,剛好到達(dá)B點時撤去力F。小滑塊經(jīng)過半圓弧軌道B點時,用DIS力傳感器測得軌道對小滑塊支持力的大小為FN,若改變水平恒力F的大小,F(xiàn)N會隨之變化,實驗得到FN—F圖像如圖(b),g取10m/s2.。
(1)若小滑塊經(jīng)半圓弧軌道從C點水平拋出,恰好落在A點,則小滑塊在C點的速度大小;
(2)滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為多大?
(3)要使小滑塊始終不脫離軌道,求水平恒力
11、F的范圍;
13、(1)
(2)
(3)
14、(1)
(2)
(3)要使小滑塊始終不脫離軌道,則當(dāng)小球運(yùn)動到與O點等高時速度恰好為0,或恰好到最高點由重力提供向心力.
①當(dāng)小球運(yùn)動到與O點等高時速度恰好為零,
Fs-μmgs-mgR=0?? (6)
同時要求小滑塊能運(yùn)動到B點Fs-μmgs=(7)
由(6)、(7)式得0.25N<F≤0.5N?小滑塊始終不脫離軌道??
②當(dāng)恰好到最高點由重力提供向心力.
Fs-μmgs-mg×2R=
12、
23.(附加題)圖甲為豎直放置的離心軌道,其中圓軌道的半R=0.10m,在軌道的最低點A和最高點B各安裝了一個壓力傳感器(圖中未畫出),小球(可視為質(zhì)點)從斜軌道的不同高度由靜止釋放,可測出小球在軌道內(nèi)側(cè)通過這兩點時對軌道的壓力FA和FB。
(1)若不計摩擦阻力,且小球恰能過B點,求小球通過A點時速度vA的大??;
(2)若不計摩擦阻力,小球每次都能通過B點,F(xiàn)B隨FA變化的圖線如圖乙中的a所示,求小球的質(zhì)量m;(已知:
(3)若小球所受阻力不可忽略,F(xiàn)B隨FA變化的圖線如圖乙中的b所示,求當(dāng)FB=6.0N時,小球從A運(yùn)動到B的過程中克服阻力所做的功。
13、
五.(附加題,10分)如圖所示,用長為L的細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,再把小球拉到A點,使懸線與水平方向成30°夾角,然后松手。問:
(1)小球運(yùn)動到懸點正下方B點時懸線對球的拉力多大?
(2)若細(xì)繩承受的最大拉力是9mg,在懸點O正下方線OB上釘鐵釘D,小球能繞鐵釘在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,求鐵釘位置在OB線上的范圍.不計線與鐵釘碰撞時的能量損失.
O
D
●
13.由光滑細(xì)管組成的軌道如圖所示,其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧,軌
14、道固定在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m的小球,從距離水平地面為H的管口D處靜止釋放,最后能夠從A端水平拋出落到地面上。下列說法正確的是( )
A.小球落到地面時相對于A點的水平位移值為
B. 小球落到地面時相對于A點的水平位移值為
C.小球能從細(xì)管A端水平拋出的條件是H>2R
D.小球能從細(xì)管A端水平拋出的最小高度Hmin= 5R/2
15.如圖所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連。 彈簧處于自然長度時物塊位于O點(圖中未標(biāo)出)。 物塊的質(zhì)量為m,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ。 現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點拉至A點,拉力做的功為W。 撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動,經(jīng)
15、O點到達(dá)B點并停在B點,AB= a。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。 則上述過程中( )
A.物塊在A點時,彈簧的彈性勢能等于W-μmga
B.物塊在B點時,彈簧的彈性勢能小于W-3μmga/2
C.經(jīng)O點時,物塊的動能大于W-μmga
D.物塊在B點時彈簧的彈性勢能不大于物塊動能最大時彈簧的彈性勢能
16.低碳、環(huán)保是未來汽車的發(fā)展方向。某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī),將減速時的部分動能轉(zhuǎn)化并儲存在蓄電池中,以達(dá)到節(jié)能的目的。.某次測試中,汽車以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動機(jī),測出了汽車動能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖所示,其中①是關(guān)閉儲能裝置時的關(guān)系圖線,②是開啟儲能裝置時的關(guān)系圖線。已知汽車的質(zhì)量為1000 kg,設(shè)汽車運(yùn)動過程中所受地面阻力恒定,空氣阻力不計,根據(jù)圖象所給的信息可求出
aaaaaaaaa
A.汽車行駛過程中所受地面的阻力為2000 N
B.汽車的額定功率為40kw
C.汽車在此測試過程中加速運(yùn)動的時間為25s
D.汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能為5105J