洛陽(yáng)市高一物理競(jìng)賽試題

1、2005年洛陽(yáng)市高一物理競(jìng)賽試題 長(zhǎng)木板A放在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物塊以初速度v?；螦的水平上表面，它們的v-t圖象如圖1所示，依據(jù)圖中所給的數(shù)據(jù)v。、v1、t1及物塊質(zhì)量m，求： (1)木板獲得的動(dòng)量； (2)系統(tǒng)損失的機(jī)械能； (3)木板的最小長(zhǎng)度 某學(xué)生做了一次較為精確的測(cè)定勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。他在實(shí)驗(yàn)中所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，采用每打5點(diǎn)的時(shí)間作為一個(gè)計(jì)時(shí)單位，運(yùn)動(dòng)中從某一時(shí)刻起的打點(diǎn)紙帶如圖2所示，測(cè)得計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”、計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”與計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”相距d2=6.0cm，d310.0cm，求： (1)計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”與計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”之間的距離d4； (2)物體經(jīng)過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”

2、的瞬時(shí)速度秒v1；(3)物體的加速度a天 + 星 + 教 + 育 + 網(wǎng) 如圖3所示，一根輕彈簧和一根細(xì)繩共同拉住一個(gè)重2N。的小球，平衡時(shí)細(xì)繩恰為水平，若此時(shí)燒斷細(xì)繩，測(cè)得小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)彈簧的長(zhǎng)度正好等于未燒斷細(xì)繩時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，試求：小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)向心力的大小 (12分) 物體從地球上逃逸所需的速度為v=，其中G=6.67×10-11Nm2kg-2。M為地球質(zhì)量，R為地球半徑。 (1)逃逸速度大于真空中的光速的天體叫做黑洞，設(shè)某黑洞的質(zhì)量m=1.98×1030kg，求它的可能的最大半徑 (2)在目前天文觀察范圍內(nèi)，宇宙中物質(zhì)的平均密度kgm3如果我們把宇宙

3、看成一個(gè)大球體，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度。因此任何物體都不能脫離宇宙，則宇宙的半徑至少多大?(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 一質(zhì)量為10kg的物體，由靜止開(kāi)始，受到方向始終不變的合力F的作用，在前16s內(nèi)，F(xiàn)隨時(shí)間變化的圖象恰好為一與F軸相切的半圓弧(如圖4所示)，求物體在t16s時(shí)的速度 如圖5所示 質(zhì)量為m的子彈擊中并穿過(guò)放在光滑水平地面上的木塊，若木塊對(duì)子彈的阻力f恒定，欲使木塊獲得動(dòng)能大些，對(duì)子彈質(zhì)量m和子彈速度v0有何要求?推導(dǎo)三者關(guān)系并討論。 柴油打樁機(jī)的重錘由氣缸、活塞等若干部件組成，氣缸與活塞間有柴油與空氣的混合物在重錘與樁碰撞的過(guò)程中，通過(guò)壓縮使混合物燃燒，產(chǎn)生高

4、溫高壓氣體，從而使樁向下運(yùn)動(dòng)，錘向上運(yùn)動(dòng)現(xiàn)把柴油打樁機(jī)和打樁過(guò)程簡(jiǎn)化如下；柴油打樁機(jī)重錘的質(zhì)量為優(yōu)，錘在樁帽以上高度為h處(如圖6甲)從靜止開(kāi)始沿豎直軌道自由落下，打在質(zhì)量為M(包括樁帽)的鋼筋混凝土樁子上。同時(shí)，柴油燃燒，產(chǎn)生猛烈推力，錘和樁分離，這一過(guò)程的時(shí)問(wèn)極短。隨后，樁在泥土中向下移動(dòng)一段距離已知錘反跳后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，錘與已停下的樁帽之間的距離也為h(如圖6乙)，已知m=1.0×103kg，M=2.0×103kgh=2.0 m，=0. 20m，重力加速度g=10ms2。燃料混合物的質(zhì)量不計(jì)設(shè)樁向下移動(dòng)的過(guò)程中泥土對(duì)樁的作用力F是恒力，求此力的大小 圖6 如圖7所示，

5、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的水平位移OC=現(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶，傳送帶的右端到B點(diǎn)的距離為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)軌道并在傳道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)(其它條件不變)，P的落地點(diǎn)為D(不計(jì)空氣阻力) 天 + 星 + 教 + 育 + 網(wǎng)(1)求P滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)求P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)求OD之間的

6、距離s=?參考答案1. (12分)(1)設(shè)板質(zhì)量為M,由動(dòng)量守恒有 板獲得的動(dòng)量： (4分) (2) 由式得：板的質(zhì)量 E= (4分) (3）物塊平均速度 木板平均速度 要使其剛共速而不滑掉，應(yīng)滿(mǎn)足 L 或由圖像直接得出:L (4分)2. (12分)在點(diǎn)1 (4分) 在1,2點(diǎn)的時(shí)間中點(diǎn)速度滿(mǎn)足 (4分) S3d3-d24cm. S4S3+aT2=4×10-20.67×0.12=4. 67 ×10-2cm d4=d3+S4=14. 67×10-2m=14. 67cm (4分)3. (12分）設(shè)彈簧原長(zhǎng)為,初始狀態(tài)平衡時(shí)彈簧長(zhǎng)為,令此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角

7、為，小球的質(zhì)量為m,開(kāi)始為平衡態(tài)有 (3分)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度為,由向心力公式有 (3分) 再設(shè)水平細(xì)線(xiàn)未燒斷時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到豎直方向時(shí)彈簧勢(shì)能為，由于兩種情況下彈簧的伸長(zhǎng)量相同，所以有 由機(jī)械能守恒得：+mg 把代入得: (2分)、代入得：角為銳角，則，解方程可以得到 (2分)所以有即向心力為 (2分)4. (12分)(1)設(shè)該黑洞的最大半徑為R，則根據(jù)題意有：代入數(shù)據(jù)解得R3×103 m (6分)(2)把宇宙看成一般的天體，則其質(zhì)量M，而將M的代入求解得，R的最小值為4×1026m=4×1010光年。 天 +星=教+ 育 網(wǎng) (6分)

8、5. (12分)先不考慮縱、橫坐標(biāo)軸的比例，設(shè)該半圓的半徑為R，則半圓面積為該長(zhǎng)方形的水平邊長(zhǎng)為2R，所以曲四邊形的面積為 （4分）設(shè)該物體在16s內(nèi)的動(dòng)量為P。則有 (4分)所以P423kg·m/s。又由動(dòng)量定理P得所以該物體在16s時(shí)的速度為42. 3m/s. 天 +星=教+育 =網(wǎng) (4分)6. (13分）設(shè)木塊的質(zhì)量為M,子彈穿出木塊后子彈的速度為，木塊的速度為 由上式可看出， 越大，越小，木塊動(dòng)能越??； m越大，越小，木塊動(dòng)能越小 （6分）7.（13分）錘自由下落，碰樁前速度向下， (2分)碰后，已知錘上升高度為(h-1)，故剛碰后向上的速度為(2分)設(shè)碰后樁的速度為V，方向向下，由動(dòng)量守恒， (2分)樁下降的過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)系， (3分)由、式得 代人數(shù)值，得 (3分)8.（14分) （1）物體P在軌道上滑動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，由得物體P滑到B點(diǎn)時(shí)的速度為 (4分)（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t，當(dāng)B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，因此物體從傳送帶右端水平拋出的