山东省青岛市西海岸新区学年高一物理冬学学科竞赛测试试题.docx

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山东省青岛市西海岸新区学年高一物理冬学学科竞赛测试试题

山东省青岛市西海岸新区2017-2018学年高一物理12月“冬学”学科竞赛测试试题

1．一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点，已知AB＝6m，BC＝10m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（　　）

A．2m/s,3m/s,4m/sB．2m/s,4m/s,6m/s

C．3m/s,4m/s,5m/sD．3m/s,5m/s,7m/s

2．汽车由静止开始从A点沿直线ABC做直线运动，第4s末通过B点时关闭发动机，再经6s到达C点时停止。

已知AC的长度为30m，则下列说法正确的是（　　）

A．通过B点时速度是3m/s

B．通过B点时速度是6m/s

C．AB的长度为12m

D．汽车在AB段和BC段的平均速度相同

3.如图所示，质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑，物体A在上滑过程中受到的力有（　　）

A．向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力

B．重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力

C．重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力

D．重力、斜面的支持力、下滑力

4．小球做自由落体运动，与地面发生碰撞，反弹后速度大小与落地速度大小相等。

若从释放小球时开始计时，且不计小球与地面发生碰撞的时间，则小球运动的速度图线可能是图中的（　　）

5．在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为（　　）

A．均竖直向上

B．均指向球心O

C．A点处指向球心O，B点处竖直向上

D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上

6．如图所示，质量m＝10kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20N的作用，则物体产生的加速度是（g取10m/s2）（　　）

A．0　　　　　　　　　　　　B．4m/s2，水平向右

C．2m/s2，水平向左D．2m/s2，水平向右

7.一步行者以6.0m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公共汽车，在跑到距汽车25m处时，绿灯亮了，汽车以1.0m/s2的加速度匀加速启动前进，则（　　）

A．人能追上公共汽车，追赶过程中人跑了36m

B．人不能追上公共汽车，人、车最近距离为7m

C．人能追上公共汽车，追上车前人共跑了43m

D．人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离越来越远

8.如图所示，重力为G的小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60°角且不变，当F与竖直方向的夹角为θ时F最小，则θ、F的值分别为（　　）

A．0°，G　　　　　　　　　　B．30°，

G

C．60°，GD．90°，

G

9．如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关于A受力的个数，下列说法中正确的是（　　）

A．A一定受两个力作用B．A一定受四个力作用

C．A可能受三个力作用D．A受两个力或者四个力作用

10．如图所示，小木块与小球通过轻杆连接，在小木块匀速滑上斜面和匀速滑下斜面过程中，杆对小球作用力（　　）

A．上滑时大　　　　　　　B．下滑时大

C．一样大D．无法判断

11．如图的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。

现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是（　　）

A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙

B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁

C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁

D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁

12．如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。

现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为（　　）

A．

　　　　　　　B．

C．

D．

13．如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平，则在斜面上运动时，B受力的示意图为（　　）

14．如图1所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上。

若将斜面的倾角θ稍微增大一些，且物体m仍静止在斜面上，则（　　）

A．斜面体对物体的支持力变小B．斜面体对物体的摩擦力变大

C．水平面与斜面体间的摩擦力变大D．水平面与斜面体间的摩擦力变小

15．如图所示，建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是（　　）

A．（F－mg）cosθB．（F－mg）sinθ

C．μ（F－mg）cosθD．μ（F－mg）

16.如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将（　　）

A．逐渐增大B．逐渐减小

C．先增大后减小D．先减小后增大

17．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（　　）

A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小

C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小

18．如图所示，木板与水平地面间的夹角θ＝30°，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。

若让该小木块从木板的底端以初速度为v0＝10m/s沿木板向上运动，取g＝10m/s2。

则以下结论正确的是（　　）

A．小木块与木板间的动摩擦因数为

B．小木块经t＝2s沿木板滑到最高点

C．小木块在t＝2s时速度大小为10m/s，方向沿木板向下

D．小木块滑到最高点后将静止不动

19．如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后（　　）

A．木块立即做减速运动

B．木块在一段时间内速度仍可增大

C．当F等于弹簧弹力时，木块速度最大

D．弹簧压缩量最大时，木块加速度为零

20．如图3所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。

在剪断轻绳的瞬间（g取10m/s2）。

下列说法中正确的是（　　）

A．小球受力个数不变

B．小球立即向左运动，且a＝8m/s2

C．小球立即向左运动，且a＝10m/s2

D．若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度的大小a＝10

m/s2

21.A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA＝10m/s，B车在后，其速度vB＝30m/s，因大雾能见度低，B车在距A车x0＝85m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能停止，问：

B车刹车时A车仍按原速率行驶，两车是否会相撞？

若会相撞，将在B车刹车后何时相撞？

若不会相撞，则两车最近距离是多少？

22．如图，用与水平面夹37度角斜向上大小为100N的力拉原本静止在水平地面上的木块，木块质量为m=10kg。

若木块从静止出发前进3m的距离后速度大小为3m/s．求木块与地面之间的滑动摩擦系数是多大？

取g=10m/s2。

23．如图所示，有一水平放置的足够长的皮带输送机以v＝5m/s的速率沿顺时针方向运行。

有一物块以v0＝10m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动。

若物块与皮带间的动摩擦因数μ＝0.5，并取g＝10m/s2，求物块从滑上皮带到离开皮带所用的时间。

24．如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图．一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°.现小球在F＝20N的竖直向上的风力作用下，从A点静止出发沿直杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数μ＝

.试求：

（1）小球运动的加速度a1的大小；

（2）若F风力作用1.2s后撤去，求小球上滑过程中距A点的最大距离xm；

（3）若从撤去风力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点．

1.解析：

选B　根据物体做匀加速直线运动的特点，两点之间的平均速度等于时间中点的瞬时速度，故B点的速度就是全程的平均速度，vB＝

＝4m/s，又因为连续相等时间内的位移之差等于恒量，即Δx＝at2，则由Δx＝BC－AB＝at2解得a＝1m/s2，再由速度公式v＝v0＋at，解得vA＝2m/s，vC＝6m/s，故选项B正确。

2.解析：

选BCD　汽车由静止开始从A点沿直线ABC运动，画出vt图像，由图可得xAC＝

vBt，解得vB＝6m/s，所以选项A错误，选项B正确；0～4s内，xAB＝

vBt1＝12m，所以选项C正确；由

＝

，知汽车在AB段和BC段的平均速度相同，D选项正确。

3.解析：

选B　地球表面的一切物体均受重力，故物体必受重力；物体与斜面相互挤压，故斜面对物体一定有支持力，方向垂直于斜面向上；物体相对于粗糙斜面向上滑动，一定与斜面体有摩擦力，摩擦力阻碍物体间的相对滑动，物体相对于斜面向上滑动，故一定受到沿斜面向下的滑动摩擦力；物体依靠惯性运动，没有向上的冲力，也找不到施力物体，重力有使物体下滑的趋势，无下滑力，同样也找不到施力物体；故选B。

4.解析：

选D　小球与地面碰撞时，速度大小不变，但方向发生突变，选项A、B图中速度方向没有突变，故A、B错误；由C图像可以看出，速度先减小到零，再反向增加到原来的值是上抛运动，故C错误；只有D图像符合题目要求，故D正确。

5.解析：

选D　A点处弹力的方向沿半径指向球心O，B点处弹力的方向垂直于筷子斜向上，故D正确。

6.解析：

选B　物体水平向左运动，所受滑动摩擦力水平向右，Ff＝μmg＝20N，故物体所受合外力F合＝Ff＋F＝40N，由牛顿第二定律可得：

a＝

＝4m/s2。

方向水平向右，B正确。

7.解析：

选B　在跑到距汽车25m处时，绿灯亮了，汽车以1.0m/s2的加速度匀加速启动前进，当汽车加速到6.0m/s时二者相距最近。

汽车加速到6.0m/s所用时间t＝6s，人运动距离为6×6m＝36m，汽车运动距离为18m，二者最近距离为18m＋25m－36m＝7m，选项A、C错误，B正确。

人不能追上公共汽车，且车开动后，人车距离先减小后增大，选项D错误。

8.解析：

选B　小球重力不变，位置不变，则绳OA拉力的方向不变，故当拉力F与绳OA垂直时，力F最小，故θ＝30°，F＝Gcosθ＝

G，B正确。

9.解析：

选D　若拉力F大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力F小于物体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用；故选D。

10.解析：

选C　上下滑动都是匀速运动，小球受到的合力为零，轻杆对小球的作用力都是竖直向上的，大小与小球的重力大小相等，C对。

11解析：

选B　如果杆受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，B正确。

12.解析：

选C　在此过程中，压在下面弹簧上的压力由（m1＋m2）g减小到m2g，即减少了m1g，根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δl＝

，即下面木块移动的距离为

。

13.解析：

选A　滑块A、B一起冲上光滑斜面，以A、B为整体研究，加速度沿斜面向下a＝gsinθ，整体向上做匀减速直线运动，加速度方向沿斜面向下，由于B的加速度方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律知，B受的合力沿斜面向下，则B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力，故A正确，B、C、D错误。

14.解析：

选AB　取m为研究对象进行受力分析知，其受到三个力作用：

竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，正交分解列平衡方程可知，A、B选项正确；取整体为研究对象受力分析可知，水平面与斜面体之间没有摩擦力，故C、D选项错误。

15.解析：

选A　分析磨石的受力，有重力mg、弹力FN（垂直于斜壁向下）、摩擦力Ff（沿斜壁向下）、外力F四个力。

把这四个力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解，由于磨石处于平衡态，在沿斜壁方向有mgcosθ＋Ff＝Fcosθ，垂直于斜壁方向有FN＋mgsinθ＝Fsinθ，又根据Ff＝μFN，可得选项A正确。

16.　[答案]　D因为G、FN、FT三力共点平衡，故三个力可以构成一个矢量三角形，如图所示，G的大小和方向始终不变，FN的方向不变，大小可变，FT的大小、方向都在变，在绳向上偏移的过程中，可以作出一系列矢量三角形，显而易见在FT变化到与FN垂直前，FT是逐渐变小的，然后FT又逐渐变大。

故正确答案为D。

17.解析：

选A　A、B两物块一起向右做匀减速直线运动时，加速度方向水平向左，大小恒定，由牛顿第二定律可得：

FfB＝mBa，故B所受的摩擦力方向水平向左，大小为mBa，恒定不变，A正确。

18.解析：

选AD　小木块恰好匀速下滑时，mgsin30°＝μmgcos30°，可得μ＝

，A正确；小木块沿木板上滑过程中，由牛顿第二定律可得：

mgsin30°＋μmgcos30°＝ma，可得小木块上滑过程中匀减速的加速度a＝10m/s2，故小木块上滑的时间t上＝

＝1s，此时因有：

mgsin30°＝μmgcos30°，故小木块将静止在最高点，D正确，B、C错误。

19.解析：

选BC　木块接触弹簧后向右运动，弹力逐渐增大，开始时恒力F大于弹簧弹力，合外力方向水平向右，与木块速度方向相同，木块速度不断增大，A项错，B项正确；当弹力增大到与恒力F相等时，合力为零，速度增大到最大值，C项正确；之后木块由于惯性继续向右运动，但合力方向与速度方向相反，木块速度逐渐减小到零，此时，弹力大于恒力F，加速度大于零，D项错。

20.解析：

选B　在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：

F＝mgtan45°＝10×1N＝10N，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用。

小球的受力个数发生改变，故A错误；小球所受的最大静摩擦力为：

Ff＝μmg＝0.2×10N＝2N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：

a＝

＝

m/s2＝8m/s2，合力方向向左，所以向左运动，故B正确，C错误；剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故D错误。

21.解析：

设B车刹车过程的加速度大小为aB，

由v2－v02＝2ax

可得：

02－302＝2（－aB）180

解得：

aB＝2.5m/s2

设经过时间t两车相撞，则有：

vBt－

aBt2＝x0＋vAt，

即30t－

×2.5t2＝85＋10t

整理得t2－16t＋68＝0

由Δ＝162－4×68＜0可知t无实数解，即两车不会相撞，速度相等时两车相距最近，此时

vA＝vB－aBt1，t1＝8s

此过程中xB＝vBt1－

aBt12＝160m

xA＝vAt1＝80m，

两车的最近距离Δx＝x0＋xA－xB＝5m。

答案：

不会相撞　5m

22.【答案】1.625

【解析】设物体的加速度为a，根据题意有：

，则

对木块进行受力分析如图所示：

竖直方向：

水平方向根据牛顿第二定律：

根据滑动摩擦力公式：

联立以上三个方程式可以得到：

。

23.解析：

物块滑上传送带时，受到向右的滑动摩擦力，向左做匀减速运动，由牛顿第二定律得：

μmg＝ma，

加速度：

a＝μg＝0.5×10m/s2＝5m/s2，

由匀变速运动的速度位移公式可得，物块速度变为零时的位移：

x＝

＝

m＝10m，

物体向左运动的时间

t左＝

s＝2s；

物块速度变为零后，反向向右做初速度为零的匀加速运动，

加速度a＝5m/s2，物块速度等于传送带速度v＝5m/s时，

物块的位移x1＝

＝

m＝2.5m

运动时间t1＝

s＝1s，

然后物块与传送带一起向右做匀速直线运动，

物块做匀速直线运动的时间：

t2＝

s＝1.5s，

物块从滑上传送带到滑下传送带所用的时间：

t＝t左＋t1＋t2＝4.5s。

答案：

4.5s

24.【解析】　

（1）在力F作用时有：

（F－mg）sin30°－μ（F－mg）cos30°＝ma1

a1＝2.5m/s2.

（2）刚撤去F时，小球的速度v1＝a1t1＝3m/s

小球的位移x1＝

t1＝1.8m.

撤去力F后，小球上滑时有：

mgsin30°＋μmgcos30°＝ma2，a2＝7.5m/s2

因此小球上滑时间t2＝

＝0.4s

上滑位移x2＝

t2＝0.6m

则小球上滑的最大距离为xm＝x1＋x2＝2.4m.

（3）在上滑阶段通过B点：

xAB－x1＝v1t3－

a2t

.

通过B点时间t3＝0.2s，另t3＝0.6s（舍去）

小球返回时有：

mgsin30°－μmgcos30°＝ma3，a3＝2.5m/s2

因此小球由顶端返回B点时有：

xm－xAB＝

a3t

，t4＝

通过B点时间t2＋t4＝

s≈0.75s（没有化到小数也正确）．

【答案】　

（1）2.5m/s2　

（2）2.4m　（3）0.2s和0.75s