高一物理競(jìng)賽能力水平測(cè)試題.

1、優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載高一物理競(jìng)賽能力水平測(cè)試題1、質(zhì)量為 m 的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上平衡時(shí)，彈簧的壓縮量為 x0，如圖所示一物塊從鋼板正上方距離為3x0 的 A 處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)已知物塊質(zhì)量也為m 時(shí)，它們恰能回到O 點(diǎn)若物塊質(zhì)量為2m，仍從 A 處自由落下， 則物塊與鋼板回到O 點(diǎn)時(shí)，還具有向上的速度求物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)與O 點(diǎn)的距離。2、一傳送帶裝置示意如圖，其中傳送帶經(jīng)過(guò) AB 區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過(guò) BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成，未畫(huà)出） ，經(jīng)過(guò) CD 區(qū)域時(shí)是傾斜的， AB

2、和 CD 都與 BC 相切?，F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為 m 的小貨箱一個(gè)一個(gè)在 A 處放到傳送帶上，放置時(shí)初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到 D 處， D 和 A 的高度差為 h。穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變， CD 段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為 L。每個(gè)箱子在 A 處投放后，在到達(dá) B 之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止，且以后也不再滑動(dòng)（忽略經(jīng) BC 段時(shí)的微小滑動(dòng)） 。已知在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間 T 內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為 N。這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳送帶與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦。求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率 P。3、如圖所示， n 個(gè)相同的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn) )，每塊的質(zhì)量都是m，從右向左沿同一直線(xiàn)排列在水平桌

3、面上，相鄰木塊間的距離均為l，第 n 個(gè)木塊到桌邊的距離也是l,木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 開(kāi)始時(shí)，第1 個(gè)木塊以初速度 0 向左滑行，其余所有木塊都靜止，在每次碰撞后，發(fā)生碰撞的木塊都粘在一起運(yùn)動(dòng)最后第n 個(gè)木塊剛好滑到桌邊而沒(méi)有掉下(1)求在整個(gè)過(guò)程中因碰撞而損失的總動(dòng)能(2)求第 i 次 (i n 一 1)碰撞中損失的動(dòng)能與碰撞前動(dòng)能之比(3)若 n=4， l=0.10m ， 0=3.0m s，重力加速度2g=10m s ，求 的數(shù)值優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載4、如下圖所示， AB 是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，高度為h，末端 B 處的切線(xiàn)方向水平一個(gè)質(zhì)量為m 的小物體P 從軌道頂端A 處由

4、靜止釋放，滑到B 端后飛出，落到地面上的 C 點(diǎn)，軌跡如圖中虛線(xiàn)BC 所示已知它落地時(shí)相對(duì)于B 點(diǎn)的水平位移OC l現(xiàn)在軌道下方緊貼B 點(diǎn)安裝一水平傳送帶，傳送帶的右端與B 的距離為l 2當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，讓P 再次從 A 點(diǎn)由靜止釋放，它離開(kāi)軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出，仍然落在地面的C 點(diǎn)當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)傳送帶以速度v 勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)（其他條件不變）， P的落地點(diǎn)為D（不計(jì)空氣阻力）（1）求 P 滑至 B 點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）求 P 與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）求出 O、 D 間的距離 s 隨速度 v 變化的函數(shù)關(guān)系式優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載參考答案1、解析對(duì)于這類(lèi)綜合題，要善

5、于分析物理過(guò)程中各個(gè)階段的特點(diǎn)及其遵循的規(guī)律，要注意兩個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相關(guān)量的關(guān)系質(zhì)量為 m的物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程應(yīng)分為三個(gè)階段：第一階段為自由落體運(yùn)動(dòng)；第二階段為和鋼板碰撞；第三階段是和鋼板一道向下壓縮彈簧運(yùn)動(dòng)，再一道回到O點(diǎn)質(zhì)量為2m的物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程除包含上述三個(gè)階段以外還有第四階段，即2m物塊在 O點(diǎn)與鋼板分離后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)彈簧對(duì)于 m：第二階段，根據(jù)動(dòng)量守恒有：mv0=2mv1對(duì)于 2m物塊：第二階段，根據(jù)動(dòng)量守恒有：2mv 0=3mv2第三階段，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒有：又因：E p=Ep上幾式聯(lián)立起來(lái)可求出：l =x0/2說(shuō)明：本題中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒的初態(tài)應(yīng)選碰撞后具有共同速度的時(shí)刻，而不

6、能選碰撞前的時(shí)刻（碰撞中機(jī)械能有損失） ，這是一個(gè)關(guān)鍵。2、解析以地面為參考系 ( 下同 ) ，設(shè)傳送帶的運(yùn)動(dòng)速度為v0 ，在水平段運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，小貨箱先在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)這段路程為s，所用時(shí)間為t ，加速度為 a，則對(duì)小箱有：s1 at 2v0 at2在這段時(shí)間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程為：s0v 0 t由以上可得：s0 2s用 f表示小箱與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦力，則傳送帶對(duì)小箱做功為Afs 1 mv022傳送帶克服小箱對(duì)它的摩擦力做功A fs 212mv0002優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載兩者之差就是摩擦力做功發(fā)出的熱量Q1 mv 202 也可直接根據(jù)摩擦生熱Q= f s= f （ s0

7、- s ）計(jì)算 可見(jiàn)，在小箱加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小箱獲得的動(dòng)能與發(fā)熱量相等T 時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)輸出的功為：WPT此功用于增加小箱的動(dòng)能、勢(shì)能以及克服摩擦力發(fā)熱，即：W1 Nmv0 2NmghNQ2已知相鄰兩小箱的距離為L(zhǎng)，所以：v0T NL聯(lián)立，得：NmN2 L2ghPT 2T3、(1) 整個(gè)過(guò)程木塊克服摩擦力做功w= mg l + mg2l + +mgnl= n(n1) mgl2根據(jù)功能關(guān)系，整個(gè)過(guò)程中由于碰撞而損失的總動(dòng)能為E=E 一Wkk01m2n( n1) mgl得E022(2) 設(shè)第 i 次 ( i n一 1) 碰撞前木塊的速度為 i ，碰撞后速度為 i ，則(i +1) m i =im

8、i碰撞中損失的動(dòng)能E 時(shí)與碰撞前動(dòng)能Eki 之比為1EKi2EKiim2i1. 2(i1)m i2( i n-1)12imi2EKi1i n(EKi-1)i1(3) 初動(dòng)能EK 0m220第 1次碰撞前 EK 1E K 0mgl第 1次碰撞后EK 1 =EK 1EK 1E K 1EK 1/ 2/ 2mgl / 2EK 0第 2次碰撞EK 2=2)E K 0/ 2mgl/ 2EK 1（ mg l第 2 次碰撞后EK 2 =E K 2/ 3 5mgl / 3EK2 EK0優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載第 3 次碰撞前=(3)/ 314mgl/ 3EK 3E K 3mg lEK 0第 3 次碰撞后EK3 =E

9、K3E K 3EK0/47mgl / 2據(jù)題意有EK0/4 7mgl/ 2mg l(4)帶人數(shù)據(jù)，聯(lián)立求解得 =0 154、解：（ 1）物體 P在 AB軌道上滑動(dòng)時(shí)， 物體的機(jī)械能守恒， 根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgh1mv022得物體 P 滑到 B點(diǎn)時(shí)的速度為 v2gh0（2）當(dāng)沒(méi)有傳送帶時(shí)，物體離開(kāi)B 點(diǎn)后作平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為ll當(dāng) Bt ， t2 ghv0點(diǎn)下方的傳送帶靜止時(shí)，物體從傳送帶右端水平拋出，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也為t ，水平位移為1，因此物體從傳送帶右端拋出的速度v1v02gh根據(jù)動(dòng)能定理，物體在傳送帶上222滑動(dòng)時(shí)，有mg l1 mv021 mv12解出物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2223h（ 3）當(dāng)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，若傳送帶的速度vv ，即 v2gh 時(shí)，物體在傳2l12送帶上一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)傳送帶的速度仍為 v1 ，落地的水平位移為l ，即 s l 當(dāng)2傳送帶的速度v2gh時(shí)，物體將會(huì)在傳送帶上做一段勻變速運(yùn)動(dòng)如果尚未到達(dá)傳送帶右2端，速度即與傳送帶速度相同，此后物體將做勻速運(yùn)動(dòng)，而后以速度v 離開(kāi)傳送帶 v 的最大值 v2 為物體在傳送帶上一直加速而達(dá)到的速度，即l11由此解得mgmv2mv222202v27gh當(dāng) vv2 ，物體將以速度 v27O、D之間的距離為2gh 離開(kāi)傳送帶，因此得2s1t7ghl (17) 當(dāng) v1v2ghv7 g