高一物理競賽講座訓(xùn)練題：直線運動平面運動、力和物體的平衡

1、高一物理競賽第一講、直線運動平面運動補(bǔ)充例題例1:現(xiàn)在的物理學(xué)中加速度的定義式為一，而歷史上有些科學(xué)家曾把相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”，現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”，“另類加速度”定義為，其中 和 分別表示某段位移 內(nèi)的初速度和末速度.0表示物體做加速運動，0表示物體做減速運動.則下列說法正確的是（）A.若不變，則也不變B.若 不變，則物體的位移中點處的速度為C.若 不變，則物體在中間時刻的速度為D.若0且保持不變，則 逐漸變小例題2: 一質(zhì)量為 =2000 kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過程中，司 機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方100 m處有一警示牌。立即剎車。剎

2、車過程中，汽車所受阻力大小隨時間變化可簡化為圖（a）中的圖線。圖（a）中，0 1時間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時間（這段時間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛），0里,0 2.6的圖（*1=0.8s； 1 2時間段為剎車系統(tǒng)的啟動時間，2=1.3s；從2時刻 開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從2時刻開始, 汽車第1s內(nèi)的位移為24 m,第4s內(nèi)的位移為1 m。（1）在圖（b）中定性畫出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運動的圖線;（2）求2時刻汽車速度的大小及此后的加速度大小;高一物理競賽例3:設(shè)湖岸為一直線，有一小船自岸邊的 點沿與湖岸成15角的方向勻速向

3、湖中央駛?cè)?，有一人?點同時出發(fā)，他先沿岸走一段再入水中游泳去追船，已知人在岸上走的速度為=4m/s,在水中游泳的速度為=2m/s,試問船速至多為多少此人才能追上船 ？例4:如圖所示，質(zhì)量為 的小球自 點以水平速度0拋出，在重力和空氣阻力作用下經(jīng) 過一段時間后落在地面上的 點，設(shè)到達(dá) 點的速度叫做 ，其方向與水平方向成 角，小球 在空氣中受到的空氣阻力為，其中 為正的常量， 為小球在運動中的速度，試求：的大小；(2)、 兩點間的水平距離高一物理競賽0,繩某時刻與水平例5:如圖所示，某人用純通過定滑輪拉小船，設(shè)人勻速拉繩的速度為方向夾角為民,則船的運動性質(zhì)及此時此刻小船水平速度、為()A.船做變

4、加速運動，x=B.船做變加速運動，x= oCOS aC.船做勻速直線運動，x二D.船做勻速直線運動，x= oCOSa試問：若平臺到水面的高度為，則此時小船前進(jìn)的加速度是多少?例6: 一雜技演員在圓筒形建筑物內(nèi)表演飛車走壁.演員騎摩托車從底部開始運動。隨著速度增加，圈子越來越大，最后在直壁上勻速率行駛，如圖所示。如果演 員和摩托車運動的速率為 ，直壁半徑為，每繞一周上升的高度為，求 螺旋軌道的曲率半徑和摩托車沿螺旋軌道運動時的加速度大小。|高一物理競賽第二講、力和物體的平衡.兩個勁度系數(shù)分別為、的輕彈簧并聯(lián)后的等效勁度系數(shù)為 k。試證.如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙，甲

5、的速度為。質(zhì)工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為量均為 的工件離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上, 11 o乙的寬度足夠大，重力加速度為 g。(1)若乙保持靜止，求某工件在乙上滑行的距離；(2)若乙的速度也為,求：剛滑上乙時，某工件受到摩擦力的大小和方向； 某工件在乙上垂直于傳送帶乙的運動方向滑行的距離;某工件在乙上滑行的過程中產(chǎn)生的熱量(3)若乙的速度為，試判斷某工件在乙上滑行的過程中所受摩擦力是否發(fā)生變化，并通過分析和計算說明理由。.如圖所示，墻上有兩個釘子 和,它們的連線與水平方向的夾角為 45 ,兩者的高度 差為。一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于 點，另一端跨過光滑釘子 懸掛一質(zhì)量為 的重

6、 物。在繩子距 端-的點有一固定純?nèi)ΑＨ艏內(nèi)ι蠎覓熨|(zhì)量為 的鉤碼，平衡后純的 段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比一為()A. 一 B. 2 C.D.設(shè)物體 靜止于支持面 上，與 之間的靜摩擦因數(shù)為 。若沿與法線成夾角 的方向?qū)κ┘恿ν?，試證明當(dāng)時，無論 為多大，都不可能使、 之間發(fā)生相對運動。同的光滑圓球放入筒內(nèi)而呈疊放狀態(tài)，當(dāng)高一物理競賽.如圖，柔軟輕純的一端 固定，其中間某點 拴一重物，用手拉住繩的另一端 ,初始時， 豎直且 被拉直， 與 之間的夾角為（ -）?，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角 不變。在由豎直被拉到水平的過程中，和 繩上的拉力大小如何變化？（用兩種方法說明） TOC o

7、1-5 h z .如圖所示，重為 的小球，用一細(xì)線懸掛在點 處。現(xiàn)用一大小恒定的外力中）緩慢將小球拉起，在小球可能的平衡位置中，細(xì)線和豎直方向的夾角最大為多少？/.如圖所示，一個質(zhì)量為 、棱邊長為的立方體放在粗糙的平面上，在左上棱施力， 使立方體向前或向后翻轉(zhuǎn)，立方體不與平面發(fā)生相對滑動，求向前和向后施加力的最小值以及 對應(yīng)的摩擦因數(shù)。F.有一個半徑為 高為4、質(zhì)量為 的兩端開口的薄壁圓筒，現(xiàn)將圓筒豎放在光滑的水平面上，之后將半徑為、質(zhì)量為 的兩個完全相翻倒的條件高一物理競賽.如圖所示，自重不計的橫梁的一端用錢鏈固定在墻上的點，另一端 用純懸掛在墻壁上的 點，當(dāng)重為 的物體由掛在梁上的 點處逐

8、漸移至 點的過程中，橫梁始終保持靜止。問 此過程中 點處錢鏈對橫梁作用力 的大小和 繩對橫梁的拉力 的大小是如何變化的？.試證明，靜止液體內(nèi)部同一深度液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等。. 一個水壩的上頂面水平，水由壩的上頂面上方溢出，如圖所示。在泄洪時排水量（單位時間內(nèi)流過的水量）增為平時的三倍。求此時壩上的水深 ？為平時水深的幾倍？.如圖所示，一個頂角為2的光滑圓椎體，一個質(zhì)量為 原長為。、 勁度系數(shù)為 的彈性繩處于平衡狀態(tài)，所有部分均處于同一水平面上，求平 衡時純到椎頂?shù)木嚯x 。高一物理競賽.如圖所示，一個表面光滑半徑為 的半圓柱面置于水平地面上，上面放有一條長為 的 均勻鏈條，鏈條的質(zhì)量為 ，

9、其兩端剛好分別與兩側(cè)的水平面相接觸。求此鏈條中張力的最大 值為多少？.如圖所示，一鎖鏈由2個相同的鐵環(huán)組成，各鏈環(huán)間光滑連接，鏈環(huán)兩端掛在水平鐵 絲上，鏈環(huán)與鐵絲間的靜摩擦因數(shù)為。試求鏈環(huán)處于平衡狀態(tài)時，末端鏈環(huán)與豎直方向間的 最大夾角.如圖所示，三根長度均為 的輕桿用錢鏈鏈接并固定在水平天花板上的、兩點，、兩點相距為2。今在校鏈上懸掛一個質(zhì)量為的重物，要使 桿保持水平，則在 點上應(yīng)施加的最小力為多大？. 一個人對一根均勻細(xì)桿的一端施力， 力的方向總與桿垂直。要使桿從地板上無滑動地 慢慢抬到豎直位置，試求桿與地板之間的靜摩擦因數(shù)至少應(yīng)為多大？高一物理競賽.如圖所示，有一長、重為 的均勻桿 ,端

10、頂在豎直的粗糙墻上,桿端與墻面之間的靜摩擦因數(shù)是，端用一強(qiáng)度足夠而不可伸長的純懸掛， 繩的另一端固定在墻壁上的 點 桿呈水平狀態(tài)，繩與桿的夾角為 。求：(1)桿能保持平衡時， 與 應(yīng)滿足的條件；(2)桿保持平衡時，桿上存在一點，若在、問任一點懸掛一重物，則當(dāng)重物重力 足夠大時，總可以使平衡破壞；而在 、問的任一點懸掛任意重的物體，都不能使平衡破壞。求 點到 點的距離。.有一輕木板，其自身重力忽略不計， 端用錢鏈固定在豎直墻面上，另一端用水平純 拉住，板上依次放著三個圓柱體，其半徑均為 ，重力均為，如圖所示，木板與墻面的夾角 為,一切摩擦均忽略不計，求水平純對板的拉力多大？19.如圖所示，一個半徑為質(zhì)量1的勻質(zhì)球掛在天花板上的點處，已知從點到球心的距離為，從同一點掛一個重物質(zhì)量為 20求圖中 角的大小。高一物理競賽.底邊為、高度為 的長方體均勻物體置于斜面上，斜面和物體之間的靜摩擦因數(shù)為斜面的傾角為。當(dāng) 足夠小時，物體靜止在斜面上（如圖）。如果將斜面的傾角逐漸增大，當(dāng)取某個臨界值 時，物體或?qū)㈤_始滑動或翻倒。試分別求出發(fā)生滑 動和翻倒時的，并說明在什么條件下出現(xiàn)的是滑動，在什么條件下 出現(xiàn)的是翻倒？.兩個質(zhì)量為、半徑為 的相同圓球和，用兩桿長為（=2 ）的純懸