高一物理競賽初賽試題(含答案)
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一、選擇題
1．如圖所示，兩根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在豎直牆壁上固定不動，水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下．若保持兩木棍傾角不變，將兩者間的距離稍增大後固定不動，且仍能將水泥圓筒放在兩木棍的上部，則( )
A．每根木棍對圓筒的支持力變大，摩擦力不變 B．每根木棍對圓筒的支持力變大，摩擦力變大
C．圓筒將靜止在木棍上 D．圓筒將沿木棍減速下滑
答案：AC
2．半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一豎直放置的光滑檔板MN。在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處於靜止，如圖所示是這個裝置的截面圖。現使MN保持豎直並且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，發現P始終保持靜止。則在此過程中，下列說法正確的是 （）
A．MN對Q的彈力逐漸減小 B．地面對P的支持力逐漸增大 C．Q所受的合力逐漸增大D．地面對P的摩擦力逐漸增大 答案：D 3.雜技表演的安全網如圖甲所示，網繩的結構爲正方形格子，
O、a、b、c、d……等爲網繩的結點，安全網水平張緊後，若質量爲m
恰好落在O點上，該處下凹至最低點時，網繩dOe，
bOg
均爲120° 張角，如圖乙所示，此時O點受到向下的衝擊力大小爲2F，則這時O點周圍每根網繩承受的張力大小爲（ ）
A．FB．錯誤！未找到引用源。
C．錯誤！未找到引用源。 D．錯誤！未找到引用源。
答案：A
4．如圖所示，兩個傾角相同的滑桿上分別套A、B兩個圓環，兩個圓環上分別用細線懸吊着兩個物體C、D，當
它們都沿滑桿向下滑動時，A的懸線與杆垂直，B的懸線豎直向下。
則下列說法中正確的是 （ ） A．A環與滑桿無摩擦力B．B環與滑桿無摩擦力
C．A環做的是勻速運動 D．B環做的是勻加速運動 答案：A
5、在光滑水平面上，有一個物體同時受到兩個水平力F1與F2的作用，在第1s內物體保持靜止狀態。若力F1、F2隨時間的變化如圖所示。則物體（ ） A．在第2s內做加速運動，加速度大小逐漸減小，速度逐漸增
F大 B．在第3s內做加速運動，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增
大
FC．在第4s內做加速運動，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大
D．在第5s末加速度爲零，運動方向與F1方向相同 答案：BD
6、質量爲0.3kg的物體在水平面上做直線運動，圖中的兩條直線分別表示物體受水平拉力和不受水平拉力的v—t圖像，則下列說法中正確的是(g=10m/s2)（
A．水平拉力可能等於0.3N B．水平拉力一定等於0.1N C．物體的摩擦力一定等於0.1ND．物體的摩擦力可能等於0.2N
答案：BD 7、 如圖所示，當小車向右加速運動時，物塊M相對車廂靜止於豎直車廂壁上，當車的加速
度增大時（ ） A．M受靜摩擦力增大 B．M對車廂壁的壓力增大 C．M仍相對於車廂靜止 D．M受靜摩擦力不變 答案：BCD
8、如圖4所示，兩個質量分別爲m1錯誤！未找到引用源。2kg、m2=3kg的物體置於光滑的水平面上，中間用輕質彈簧秤連接。兩個大小分別爲F1=30N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則 ( )
A．彈簧秤的示數是25N
B．彈簧秤的示數是50N
C．在突然撤去Fm2
2的瞬間，1的加速度大小爲5m/sD．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小爲13m ／s2
答案：D
9、關於運動和力的關係，下列說法正確的是 ( )A．物體的速度不斷增大，物體必受力的作用B．物體的位移不斷增大，物體必受力的作用
C．若物體的位移與時間的平方成正比，物體必受力的作用D．物體的速率不變，則其所受合力必爲零 答案：AC
10、如圖甲所示，放在光滑水平面上的木塊受到兩個水平力F1與F2的作用，靜止不動，現保持力F1不變，使力F2逐漸減小到零，再逐漸恢復到原來的大小，在這個過程中，能正確描述木塊運動情況的圖象是圖乙中的（ ） （ ）
B
答案：B
11、如圖所示，一名消防隊員在模擬演習訓練中，沿着長爲12m的豎立在地面上的鋼管向下滑。已知這名消防隊員的質量爲60㎏，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好爲零。如果他加速時的加速度大小是減速時的2
倍，下滑的總時間爲3ｓ， g取10m／s2
，那麼該消防隊員 () A．下滑過程中的最大速度爲4 m／s B．加速與減速過程的時間之比爲1∶2
C．加速與減速過程中所受摩擦力大小之比爲1∶7 D．加速與減速過程的位移之比爲1∶4 答案：BC
12、在粗糙的水平面上，一物塊在水平方向的外力F的作用下做直線運動，其v-t圖象如圖中實線所示，則下列判斷中正確的（）
A．在0～1s內，外力F增大； B．在1～3s內，外力F的大小恆定
C．在3～4s內，外力F可能不斷減小
v
D．在3～4s內，外力F可能不斷增大
答案：BCD
13、一根質量分佈均勻的長繩AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直線運動，如圖甲所示．繩內距A端x處的張力T與x的關係如圖乙所示，由圖可知 （）
A．水平外力F=6 NB．繩子的質量m=3 kg
C．繩子的長度錯誤！未找到引用源。
D．繩子的加速度錯誤！未找到引用源。 答案：AC
14、如圖所示，小車上固定着三角硬杆，杆的端點固定着一個質量爲m的小球．當小車水平向右的加速度逐漸增大時，杆對小球的作用力的變化（用F1至F4變化表示）可能是下圖中的（OO＇沿杆方向） （）
答案：C
15、如右圖所示，一質量爲錯誤！未找到引用源。的小物體以一定的.速率錯誤！未找到引用源。沿水平方向滑到水平傳送帶上左端的錯誤！未找到引用源。點。當傳送帶始終靜止時，已知物體能滑過其右端的錯誤！未找到引用源。點，則下列判斷正確的是 （）
A．傳送帶若逆時針方向勻速運行，物體也能滑過錯誤！未找到引用源。點
B．傳送帶若逆時針方向勻速運行，物體可能先向右做勻減速運動直到速度減爲零，然後向左加速，因此不能滑過錯誤！未找到引用源。點
C．傳送帶若順時針方向勻速運行，當其運行速率錯誤！未找到引用源。時，物體將一直做勻速直線運動且滑過錯誤！未找到引用源。點
D．傳送帶若順時針方向勻速運行，當其運行速率錯誤！未找到引用源。時，物體將一直向右做勻加速運動且滑過錯誤！未找到引用源。 點
答案：AC
16．爲研究鋼球在液體中運動時所受阻力的大小，讓鋼球從某一高度豎直落下進入液體中運動，用閃光照相方法拍攝鋼球在不同時刻的位置。如圖所示爲拍攝中的一段圖片。已知鋼球在液體中運動時所受阻力F?kv2
，閃光照相機的閃光頻率爲f，圖中刻度尺的最小分度爲s0，鋼球的質量爲m，則阻力常數k的表達式爲k=___________。
答案：k=錯誤！未找到引用源。
17．現要測定木塊與長木板之間的動摩擦因數，給定的器材如下：一傾角可以調節的長木板（如圖）、木塊、計時器一個、米尺．
（1）填入適當的公式或文字，完善以下實驗步驟：
①讓木塊從斜面上方一固定點D從靜止開始下滑到斜面底端A處，記下所用的時間t． ②用米尺測量D與A之間的距離s，則木塊的加速度a＝ ．
③用米尺測量長木板頂端B相對於水平桌面CA的高度h和長木板的總長度l．設木塊所受重力爲mg，木塊與長木板之間的動摩擦因數爲錯誤！未找到引用源。，則木塊所受的合外力F ＝_____ ．
④根據牛頓第二定律，可求得動摩擦因數的表達式錯誤！未找到引用源。＝____________________ ，代入測量值計算求出錯誤！未找到引用源。的值． ⑤改變____________________________________，重複上述測量和計算． ⑥求出錯誤！未找到引用源。的平均值．
（2）在上述實驗中，如果用普通的秒錶作爲計時器，爲了減少實驗誤差，某同學提出了以下的方案：
A．選用總長度l較長的木板． B．選用質量較大的木塊．
C．使木塊從斜面開始下滑的起點D離斜面底端更遠一些． D．使長木板的傾角儘可能大一點． 其中合理的意見是．（填寫代號） 答案：（1）②錯誤！未找到引用源。．③錯誤！未找到引用源。． ④錯誤！未找到引用源。．
⑤長木板的傾角（或長木板頂端距水平桌面的高度）． （2）AC
18、如圖所示，1、2兩細繩與水平車頂的夾角分別爲300和600，物體質量爲m，現讓小車以2g(g爲重力加速度)的加速度向右做勻加速直線運動，當物體與車保持相對靜止時，求：繩1中彈力的大小？
下面是一位同學的解法
解：以物體m爲研究對象，受力分析如圖，由牛頓第二定律 得：
x：T1cos300－T2cos600=ma y：T1sin300 +T2sin600=mg
解得： T1=（錯誤！未找到引用源。+錯誤！未找到引用源。）
mg 你認爲該同學的解法正確嗎？如有錯誤請寫出正確的解法。 解析：該同學解法錯誤.’
此方程求出的錯誤！未找到引用源。，說明物體已飛起,錯誤！未找到引用源。 錯誤！未找到引用源。
19、質量M=3kg的長木板放在水平光滑的平面上，在水平恆力F=11N作用下由靜止開始向右運動，如圖所示，當速度達到1m/s時，將質量m=4kg的物體輕輕放到木板的右端，已知物塊與木板間摩擦因數μ=0.2，（g=10m/s2），求：
（1）物體經多長時間才與木板保持相對靜止；
（2）物塊與木板相對靜止後，物塊受到的摩擦力多大？ 解析：①放上物體後，物體加速度 錯誤！未找到引用源。
板的加速度錯誤！未找到引用源。
當兩物體達速度相等後保持相對靜止，故錯誤！未找到引用源。 ∴t=1秒
（2）相對靜止後，對整體 錯誤！未找到引用源。對物體f=ma∴f=6.28N
20、 足夠長的傾角θ=53°的斜面固定在水平地面上，一物體以v0=6.4m/s的初速度，從斜面底端向上滑行，該物體與斜面間的動摩擦因數μ=0.8，如圖所示。（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）
⑴求物體從開始到再次返回斜面底端所需的時間； ⑵求返回斜面底端時的速度；
⑶若僅將斜面傾角θ變爲37°，其他條件不變，試求物體在開始第1s內的位移大小。（結果保留2位有效數字）
解析：⑴由牛頓第二定律得：錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。
上滑最大距離：錯誤！未找到引用源。
上滑時間：錯誤！未找到引用源。 下滑過程中： 錯誤！未找到引用源。 得 錯誤！未找到引用源。
又根據錯誤！未找到引用源。 下滑時間錯誤！未找到引用源。總時間爲： t = t1＋t2 = 1.5s⑵返回斜面底端時的速度大小v = a′t2 = 3.2 m/s ⑶上滑過程中滿足：錯誤！未找到引用源。 錯誤！未找到引用源。
上滑時間：錯誤！未找到引用源。
又因爲錯誤！未找到引用源。 所以物體滑到最頂端後不再下滑，保持靜止。 得：錯誤！未找到引用源。m
21、某航空母艦(無彈射裝置)上的戰鬥機在甲板上加速時，發動機產生的最大加速度是
a=4.5m/s2
，飛機起飛所需速度至少爲v=50m/s，航空母艦甲板長爲L=100m爲使—戰機安全起飛，航空母艦勻速航行的最小速度v0爲多大?某同學求解過程如下：
由運動學知識可得 錯誤！未找到引用源。解得錯誤！未找到引用源。
代入數據得錯誤！未找到引用源。
請問：該同學所得結論是否有錯誤?若有錯誤，請給山正確解答。 解析：該同學的結論是錯誤的。
[解法一]本問題可等效爲一個追及問題，畫出v-t如圖所示，航空母
艦以v0 做勻速運動，飛機在甲板上加速，圖中陰影面積表示甲板長L=100m。 飛機的加速時間爲錯誤！未找到引用源。 由圖中三角形面積可知錯誤！未找到引用源。 即錯誤！未找到引用源。 解得錯誤！未找到引用源。
[解法二] 用相對速度法，以航母爲參照系，飛機初速度爲 ，加速到甲板末端起飛前速度爲(錯誤！未找到引用源。)
得(錯誤！未找到引用源。)2
-0=2aL
解得錯誤！未找到引用源。
22、如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經過B點後進入水平面（設經過B點前後速度大小不變），最後停在C點。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數據。求： 錯誤！未找到引用源。
（1）斜面的傾角?；
（2）物體與水平面之間的動摩擦因數?； （3）t＝0.6s時的瞬時速度v。
解析：（1）由前三列數據可知物體在斜面上勻加速下滑時的加速度爲a?v
1＝?t ＝5m/s2，mg
sin ?＝ma1，可得：?＝30?，
（2）由後二列數據可知物體在水平面上勻減速滑行時的加速度大小爲a?v
2t＝2m/s2?，?mg
＝ma2，可得：?＝0.2， （3）由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得t＝0.1s，即物體在斜面上下滑的時間爲0.5s，則t＝0.6s時物體在水平面上，其速度爲v＝v1.2＋a2t＝2.3 m/s。
