2019-2020年高一物理竞赛试题 含答案

2019-2020年高一物理竞赛试题含答案（时量120分钟总分150分）一、选择题（102分）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率J运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系’VzK].从小物块滑上传送带开始计时，其v-t图象可能的是（）21A.自由落体运动匀加速直线运动匀速直线运动A.自由落体运动匀加速直线运动匀速直线运动如图所示，MN为一竖直墙面，图中x轴与MN垂直，距墙面L的A点固定一点光源.现从A点把一小球以水平速度向墙面抛出.则小球在墙面上的影子的运动应是（）.变加速直线运动如图所示，小球a从倾角为9=60°的固定粗糙斜面顶端以速度v]沿斜面恰好匀速下滑，同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v水平抛出，2两球恰在斜面中点P相遇，则下列说法正确的是（）v:v=2:112v:v=1:112若小球b以2v水平抛出，则两小球仍能相遇2若小球b以2v2水平抛出，则b球落在斜面上时，a球在b球的下方在水平地面上M点的正上方80m处，将S]球以初速度v]=30m/s水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，且S2球的速度变化量为20m/s，不计空气阻力，g=10m/s2，则两球从抛出到相遇过程中，下列说法错误的是（）1两球的速度变化量相等抛出S2球的初速度方向与水平地面的夹角为37°MN的距离为60m两个小球都做匀变速运动[来源:]5•如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角e斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为e的足够长光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为hA、hB、耳，则（）ABCh=h=hABCh=h<hABCh=h>hABCh=h>hACB—条河宽为，河水流速为，小船在静水中的速度为，要使小船在渡河过程中所行路程s最短，贝y（）当〉时，B.当V时，C.当〉时，D.当V,如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动.现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动，而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置，则改变高度后与原来相比较，下面的判断中正确的是■■细线所受的拉力变小小球P运动的角速度变小Q受到桌面的静摩擦力变大Q受到桌面的支持力变大如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一质量为m的小球以转数n转每秒在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离人为（）R—B・C・D.+9•如图，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球（可视为质点）相连，另一端可绕0点转动，现使轻杆在同一竖直面内作匀速转动，测得小球的向心加速度大小为g（g为当地的重力加速度），下列说法正确的是（）亠——0小球的线速度大小为gL小球运动到最高点时处于完全失重状态当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向不可能指向圆心0轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为mg如图甲所示，轻杆一端固定在0点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F—V2图象如题图乙所示.则甲乙小球的质量为当地的重力加速度大小为V2=c时，杆对小球的弹力方向向上v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为u，A的质量是2m,B和C的质量均为m.A、B离轴为R,C离轴为2R.当圆台旋转时，则（）若A、B、C均未滑动，则C的向心加速度最大若A、B、C均未滑动，则B的摩擦力最小当圆台转速增大时，B比A先滑动圆台转速增大时，C比B先滑动如图，战机在斜坡上方进行投弹演练。战机水平匀速飞行，每隔相等时间释放一颗炸弹，第一颗落在a点，第二颗落在b点。斜坡上c、d两点与a、b共线，且ab=bc=cd,不计空气阻力。第三颗炸弹将落在bc之间B.c点C.cd之间D.d点13•如图所示为足球球门，球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角（图中P点）。球员顶球点的高度为爪足球做平抛运动（足球可看做质点，忽略空气阻力）则足球位移大小足球初速度的大小足球末速度的大小足球初速度的方向与球门线夹角的正切值如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在0点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①②③三条路线，其中路线③是以为圆心的半圆，。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则

AJAJ选择路线①，赛车经过的路程最短选择路线②，赛车的速率最小选择路线③，赛车所用时间最短①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L]和L2，中间球网高度为。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3爪不计空气的作用，重力加速度大小为。若乒乓球的发射速率为v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（）A.B.C.D.如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为q,第二次由C滑到A,所用时间为―，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，贝y（）A.t]Vt2B.t=t2C.t]>t2D.无法比较t]、t2的大小如图，ABC为竖直平面内半径为R的光滑圆弧形轨道，半径0C与竖直半径0B之间夹角为9,DE为光滑水平平台。一质量为m的小滑块从圆形轨道上的A点以某初速度滑下，沿圆形轨道滑行，过最低点B时，速度为人，过C点后离开轨道，斜向上飞出,恰好落在平台最右端D点，并能沿平台以大小为'vO--'RV2的速度匀速向左滑动，不计空气阻力，重力加E速度为go则（）"

O--'R滑块过B点时，对轨道压力大小为B.滑块从C运动到D所用时间为v^inO/gC、D两点间水平距离为C、D两点间竖直距离为二、计算题（42分）（12分）如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。（重力加速度为g）（1）求小物块下落过程中的加速度大小；（2）求小球从管口抛出时的速度大小；（3）试证明小球平抛运动的水平位移总小于（10分）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以岭=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m。已知斜面倾角0=30。，物块与斜面之间的动摩擦因数。重力加速度g取10m/s2.（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少?（20分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后时间内小物块的图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取。求（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物浮g块与木板间的动摩擦因数;

2）木板的最小长度；3）木板右端离墙壁的最终距离。参考答案参考答案ABCTOC\o"1-5"\h\zDADBCDCCABCADABDABACDDAC18.【答案】(1)a=2^Ls.(2)(k>2)?⑶工=£2(疋+1)Y/Ar+l)Y/Ar+l)【解析】(1)设细线中的张力为T,根据牛顿第二走律Mg—T=MaT—mgsin3(F=wa日M=Azh解得“=解得“=2k-\记（2”殳\1落地时的速度大小為yin射出菅口时速度犬小为吃，皿落地后m的才口速度为宓一根拐牛顿第二定律一帼sin30"=mOfl匀变速直线运动，V1=2^siu3（r卫一V1=&vxi—対山旷）解得％k-22(解得％k-22(比十1)gLQ2)⑴平拋运动咒=卩声£sin3<T=-g^

解得则，得证19.【答案】（1）3m/s28m/s（2）30°2.6J3N【解析】（1）设小物块扣速度的犬小为4则将已知数拐代入可得a=3m/「,到达B点的速度叫二％十of二2m/叶3x2m7p8m/"⑵设F与斜面的夹角为氐,对物体受力片析如图沿斜面方向有Fcosoe—（fl^rsin£E+f）=ma又f=^^&=^COS0=^~垂直斜面方向有尸¥+F对11比=胡geos又f=^^&=^COS0=^~联立可得F（«>s（z+^-sma）=m（g+a）=5.2N?由数学知识可知当cmoi十计sin氐取得最大值时，对应的F值最小，当=30°时，的值最大，为，故No20.（1）（7分）规定向右为正方向，木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动,设加速度为al,小物块和木板的质量分别为m和M,由牛顿第二定律有：-u1（m+M）g=（m+M）aTQ（1分）由图可知。木板与墙壁碰前瞬间的速度v1=4m/s，由运动学公式得：V]=v0+a】—Q（1分）So=vot1+a1t12Q（1分）式中J=1s,s0=4.5m是木板碰前的位移，v0是小物块和木板开始运动时的速度。联立QQQ式和题给条件得：u广0.1Q（1分）在木板与墙壁碰撞后，木板以-V]的初速度向左做匀变速运动，小物块以V]的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有：-u2mg=ma2Q（1分）由图可得：a2=Q（1分）式中t2=2s,v2=0，联立QQ式和题给条件得：u2=0.4Q（1分）（2）（8分）设碰撞后木板的加速度为a3,经过时间At，木板和小物块刚好具有共同速度v3,由牛顿第二定律及运动学公式得：u2mg+u]（m+M）g=（m+M）aT=Ma3Q（1分）V/r