温州市力学竞赛试题及评分标准

1、2017年温州市高一物理（力学）竞赛试题一、选择题（本题共10 小题，共50 分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分）vabcd水面1.在2016 年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉，高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中，若此过程中运动员头部的运动轨迹如右图中虚线所示a 、b 、c 和d 为运动轨迹上的四个点，下列说法正确的是（ ）A. 经过a 、b 、c 、d 四个点的速度方向均可能竖直向下B. 经过a 、c 两个点的速度方向可能竖直向下C.

2、 研究运动员的跳水动作及评定得分时可以将运动员视为质点D. 若b 和d 点切线沿竖直方向，则经b和d点运动员头部加速度方向不可能竖直向下2.如图所示，在农村有一种常见平板车上放着一袋化肥。若平板车保持图中所示状态向左水平加速运动且加速度逐渐增大，在运动过程中，这袋化肥始终和平板车保待相对静止，则（ ）A.平车对化肥的支持力逐渐增大 B.平板车对化肥的摩擦力逐渐增大C.平板车对化肥的作用力逐渐增大 D.平板车对化肥的作用力方向竖直向上abodc3.一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有警情需要处理，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40m/s，

3、有三种方式；a为一直匀速直线运动；b为先减速再加速；c为先加速再减速，则（ ）A. a方式先到达B. b方式先到达C. c方式先到达D.可条件不足，无法确定4.如图所示，ca、cb是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上， d 为圆周的最高， a 为最低点， cb经过圆心。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环都从c 点无初速释放，用t1、t2分别表示滑环到达a 、b 所用的时间，则下列关系正确的是（ ）A. t1> t2 B.t1< t2 C.t1= t2D. 无法确定5. 如图所示，一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动。经P点时，启动推进器短时间向前喷气使其

4、变轨，2、3是与轨道1 相切于P 点的可能轨道。则飞行器（ ）A.变轨后可能沿轨道3运动 B.相对于变轨前飞行器运行周期变长C.变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等D.变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等6.如图，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g.今使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则（ ）A.当绳的拉力恰好为0时，小球在最高点的速率B. 当绳的拉力恰好为0时，小球在最高点的速率C.若小球在最高点速率为3,此时每根绳的拉力大小为D. 若

5、小球在最高点速率为3,此时每根绳的拉力大小为7. 如图所示，物块A 置于水平地面上，物块B 在一水平力作用下紧靠物块A ( A 、B 接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑，A 与B 间的动摩擦因数为1 , A 与地面间的动摩擦因数为2, 最大静摩擦力等千滑动摩擦力。A与B的质量之比为（ ）A. B. C. D. AB8. 近几年来我国在深海与太空探测方面有了重大发展。2015年1月5日“蛟龙号”载人潜水器在西南印度洋“龙旅”热液区完成两次下潜科考任务，2016年8月16日，我国将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）发射升空。把地球看做质量分布均匀的球体且质量分布均匀的球壳对壳内

6、物体的引力为零。若地球半径为R，“蛟龙号”下潜深度为d，量子卫星轨道距离地面高度为h，“蛟龙号”所在处“量子卫星”所在处的加速度之比为（ ）A B. C. D. 9. 2013年2月15日，一团亮光划过俄罗斯车里雅宾斯克州上空，留下白色尾迹，有视频显示，当时巨大的橘红色火球掠过天空，爆炸时散发出比太阳更耀眼的光芒，陨石雨降落后，车里雅宾斯克州各类建筑的窗户被震碎，屋顶被掀翻，下面叙述中正确的是（ ）A.陨石经过地球大气层内能转化为机械能 B.陨石经过地球大气层机械能减小C.陨石经过地球大气层机械能转化为内能的过程 D.陨石在地上砸出坑说明陨石对地面做了功10. 运动员从悬停在空中的直升机上跳伞

7、，伞打开前可看做是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落。如果用表示下落高度，t表示下落时间，F表示人受到的合力，E表示人的机械能，Ep表示人的重力势能，v表示人下落的速度，在整个过程中，如果打开伞后的阻力与速度的平方成正比，则下列图像可能符合事实的是（ ）B（a）Os1s2t1t2（b）二、填空题（本题共4小题，11-13题每空6分，14题每空2分，共38分）11. 如图（a）示是一超声波测速仪的工作示意图，固定的盒子B内有超声波发射装置，工作时该装置每隔t向被测物体发出一个短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被B盒接受。图（b）是某次测量中连续两次被B盒接受。图（b）是某次测量中

8、连续两次发射的超声波的s-t图像（s表示声波所到地方离声源的距离），若物体正在做匀速直线运动，则运动物体正在 （选填“靠近”或“原理”）B盒，速度大小为 。（用题目和图中的符号表示）12.一个重为G的物体，用绳悬挂，开始时在竖直位置处于平衡。如果再对物体施加一个大小一定的作用力F（F<G），使物体在某一位置重新处于平衡，如图所示。若不计悬线质量，则悬线质量，则悬线与竖直方向的最大夹角的正弦值sin= 。13. 一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内放一物体P,P的质量m2 = 10.5kg，弹簧质量不计，其劲度系数为k =800N/m，系统处于静止状态，如图所示，现给P加一个竖直向上的

9、力F使P从静止开始向上做匀加速运动，已知在最初0.2s 内F 是变力，在0.2s后F是恒力，则力F 的最小值为 ；最大值为 （注：g = 10m/s2）14. 为了测量铁块与木块间滑动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置，让铁块从倾斜木板上A点由静止释放作匀加速直线运动，位移传感器可以测出铁块到传感器的距离，连接计算机，描绘出铁块相对传感器的位移x随时间t变化规律如右边图所示。（1）根据图线计算0.6s时，铁块速度v= m/s加速度a= m/s2（2）为了测定，还需要测量哪一个物理量 （已知当地重力加速度g）A. 铁块质量m B. 铁块所受合力F C. A点距离传感器的高度h

10、D. 铁块所受支持力FN（3）为了减少误差，下列最可行的一个措施是 。A. 加大木板倾角倾角越大，误差越小 B. A点与传感器距离适当大些C. 选择体积大的空心铁块 D.铁块必须由静止释放三、计算题（本提供5小题共62分。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要的步骤。只写出最后答案的不得分）15 （11分）.如图（a）所示，一物体以一定的速度v0沿足够长斜面向上运动，此物体在斜面上的最大位移与斜面倾角的关系如图（b）所示。 设各种条件下，物体运动过程中的动摩擦因数均不变， g = 10m/s2。试求：(1) 物体与斜面之间的动摩擦因数及物体的初速度大小。(2) 为多大时，x值最小并求出x 的最

11、小值。16 (11分）.如图所示，将直径4R的半圆形导轨固定在竖直面内的A 、B 两点，直径AB与竖直面的夹角为60° 在导轨上套一质量为m 的小圆环，原长为4R 、劲度系数的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点已知弹性轻绳满足胡克定律，且形变量为x 时具有弹性势能E=, 重力加速度为g , 不计一切摩擦。将圆环由A 点正下方的C 点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点D 点时，求。(1)圆环的速率v0。 (2)导轨对圆环的作用力F 的大小。17 （11分）某游乐场捡地设施如图所示， AB 为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为，铺有海绵垫的

12、转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H。选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动。选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上。设人的质量为m，悬挂时选手身体竖直且脚恰与平台等高。人与转盘间的最大静摩擦力为mg，重力加速度为g。(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度应限制在什么范围？(2)若已知H5m，L36m，a3m/s2，g10m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？

13、18（14分）.如图所示，一个厚度不计的圆环A，紧套在长度为L的圆柱体B的上端，A、B两者的质量均为m。A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，其大小为kmg(k>1)。B在离地H高处由静止开始落下，触地后能竖直向上弹起，触地时间极短，且无动能损失。B与地碰撞n次后A与B分离，求。（1）当A与B第一次达到相同速度时，B下端离地面的高度是多少？（2）如果H、n、k为已知，那么L应为多少？19（15分）. 如图所示，物体a质量为m，嵌套在一根光滑竖直杆上，吊索一端拖着A使之沿光滑竖直杆上升，另一端跨过固定在车厢底的光滑滑轮B上并绕在其正下方，逆时针匀速转动的鼓轮上，鼓轮外缘转动速度为v0滑轮B和鼓轮安装在一个车厢里，并随车厢以速