24年溫州市力學(xué)競(jìng)賽試題及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

PAGEPAGE52024年溫州市高一物理〔力學(xué)〕競(jìng)賽試題一、選擇題〔此題共10小題，共50分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分〕vabcd水面1.在2024年的夏季奧運(yùn)會(huì)上，我國(guó)跳水運(yùn)發(fā)動(dòng)獲得多枚獎(jiǎng)牌，為祖國(guó)贏得榮譽(yù)，高臺(tái)跳水比賽時(shí)，運(yùn)發(fā)動(dòng)起跳后在空中做出各種動(dòng)作，最后沿豎直方向進(jìn)入水中，假設(shè)此過(guò)程中運(yùn)發(fā)動(dòng)頭部的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖中虛線(xiàn)所示a、b、cvabcd水面A.經(jīng)過(guò)a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)的速度方向均可能豎直向下B.經(jīng)過(guò)a、c兩個(gè)點(diǎn)的速度方向可能豎直向下C.研究運(yùn)發(fā)動(dòng)的跳水動(dòng)作及評(píng)定得分時(shí)可以將運(yùn)發(fā)動(dòng)視為質(zhì)點(diǎn)D.假設(shè)b和d點(diǎn)切線(xiàn)沿豎直方向，那么經(jīng)b和d點(diǎn)運(yùn)發(fā)動(dòng)頭部加速度方向不可能豎直向下2.如以下列圖，在農(nóng)村有一種常見(jiàn)平板車(chē)上放著一袋化肥。假設(shè)平板車(chē)保持圖中所示狀態(tài)向左水平加速運(yùn)動(dòng)且加速度逐漸增大，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，這袋化肥始終和平板車(chē)保待相對(duì)靜止，那么〔〕A.平車(chē)對(duì)化肥的支持力逐漸增大B.平板車(chē)對(duì)化肥的摩擦力逐漸增大C.平板車(chē)對(duì)化肥的作用力逐漸增大D.平板車(chē)對(duì)化肥的作用力方向豎直向上abodc3.一輛警車(chē)在平直的公路上以40m/s的速度巡邏，突然接到報(bào)警，在前方不遠(yuǎn)處有警情需要處理，該警車(chē)要盡快趕到出事地點(diǎn)且到達(dá)出事地點(diǎn)時(shí)的速度也為40m/s，有三種方式；a為一直勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；b為先減速再加速；abodcA.a方式先到達(dá) B.b方式先到達(dá)C.c方式先到達(dá) D.可條件缺乏，無(wú)法確定4.如以下列圖，ca、cb是豎直平面內(nèi)兩根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，d為圓周的最高，a為最低點(diǎn)，cb經(jīng)過(guò)圓心。每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)，兩個(gè)滑環(huán)都從c點(diǎn)無(wú)初速釋放，用t1、t2分別表示滑環(huán)到達(dá)a、b所用的時(shí)間，那么以下關(guān)系正確的選項(xiàng)是〔〕A.t1>t2 B.t1<t2C.t1=t2 D.無(wú)法確定5.如以下列圖，一飛行器圍繞地球沿半徑為r的圓軌道1運(yùn)動(dòng)。經(jīng)P點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)推進(jìn)器短時(shí)間向前噴氣使其變軌，2、3是與軌道1相切于P點(diǎn)的可能軌道。那么飛行器〔〕A.變軌后可能沿軌道3運(yùn)動(dòng)B.相對(duì)于變軌前飛行器運(yùn)行周期變長(zhǎng)C.變軌前、后在兩軌道上經(jīng)P點(diǎn)的速度大小相等D.變軌前、后在兩軌道上經(jīng)P點(diǎn)的加速度大小相等6.如圖，長(zhǎng)均為L(zhǎng)的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離也為L(zhǎng)。重力加速度大小為g.今使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，那么〔〕A.當(dāng)繩的拉力恰好為0時(shí)，小球在最高點(diǎn)的速率B.當(dāng)繩的拉力恰好為0時(shí)，小球在最高點(diǎn)的速率QUOTEv=g32LC.假設(shè)小球在最高點(diǎn)速率為3v,此時(shí)每根繩的拉力大小為D.假設(shè)小球在最高點(diǎn)速率為3v,此時(shí)每根繩的拉力大小為7.如以下列圖，物塊A置于水平地面上，物塊B在一水平力作用下緊靠物塊A(A、B接觸面豎直〕，此時(shí)A恰好不滑動(dòng)，B剛好不下滑，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,最大靜摩擦力等千滑動(dòng)摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為〔〕A. B.C. D.AB8.近幾年來(lái)我國(guó)在深海與太空探測(cè)方面有了重大開(kāi)展。2015年1月5日“蛟龍?zhí)枿曒d人潛水器在西南印度洋“龍旅〞熱液區(qū)完成兩次下潛科考任務(wù)，2016年8月16日，我國(guó)將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星〔簡(jiǎn)稱(chēng)“量子衛(wèi)星〞〕發(fā)射升空。把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體且質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。假設(shè)地球半徑為R，“蛟龍?zhí)枿曄聺撋疃葹閐，量子衛(wèi)星軌道距離地面高度為hABA B.QUOTER-dR+h C.QUOTER-dR+h2R3 D.QUOTER-dR+hR29.2013年2月15A.隕石經(jīng)過(guò)地球大氣層內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.隕石經(jīng)過(guò)地球大氣層機(jī)械能減小C.隕石經(jīng)過(guò)地球大氣層機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程D.隕石在地上砸出坑說(shuō)明隕石對(duì)地面做了功10.運(yùn)發(fā)動(dòng)從懸停在空中的直升機(jī)上跳傘，傘翻開(kāi)前可看做是自由落體運(yùn)動(dòng)，翻開(kāi)傘后減速下降，最后勻速下落。如果用表示下落高度，t表示下落時(shí)間，F(xiàn)表示人受到的合力，E表示人的機(jī)械能，Ep表示人的重力勢(shì)能，v表示人下落的速度，在整個(gè)過(guò)程中，如果翻開(kāi)傘后的阻力與速度的平方成正比，那么以以下列圖像可能符合事實(shí)的是〔〕BB〔a〕Os1s2t1t2〔b〕二、填空題〔此題共4小題，11-13題每空6分，14題每空2分，共38分〕11.如圖〔a〕示是一超聲波測(cè)速儀的工作示意圖，固定的盒子B內(nèi)有超聲波發(fā)射裝置，工作時(shí)該裝置每隔ΔtQUOTEΔt向被測(cè)物體發(fā)出一個(gè)短暫的超聲波脈沖，脈沖被運(yùn)動(dòng)物體反射后又被B盒接受。圖〔b〕是某次測(cè)量中連續(xù)兩次被B盒接受。圖〔b〕是某次測(cè)量中連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的s-t圖像〔s表示聲波所到地方離聲源的距離〕，假設(shè)物體正在做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那么運(yùn)動(dòng)物體正在〔選填“靠近〞或“原理〞〕B盒，速度大小為?！灿妙}目和圖中的符號(hào)表示〕θθ12.一個(gè)重為G的物體，用繩懸掛，開(kāi)始時(shí)在豎直位置處于平衡。如果再對(duì)物體施加一個(gè)大小一定的作用力F〔F<G〕，使物體在某一位置重新處于平衡，如以下列圖。假設(shè)不計(jì)懸線(xiàn)質(zhì)量，那么懸線(xiàn)質(zhì)量，那么懸線(xiàn)與豎直方向的最大夾角θQUOTEθ的正弦值sinθ=QUOTEsinθ。13.一彈簧秤的秤盤(pán)質(zhì)量m1=1.5kg,盤(pán)內(nèi)放一物體P,P的質(zhì)量m2=10.5kg，彈簧質(zhì)量不計(jì)，其勁度系數(shù)為k=800N/m，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如以下列圖，現(xiàn)給P加一個(gè)豎直向上的力F使P從靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，在最初0.2s內(nèi)F是變力，在0.2s后F是恒力，那么力F的最小值為；最大值為〔注：g=10m/s2〕14.為了測(cè)量鐵塊與木塊間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某小組使用位移傳感器設(shè)計(jì)了如以下列圖實(shí)驗(yàn)裝置，讓鐵塊從傾斜木板上A點(diǎn)由靜止釋放作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，位移傳感器可以測(cè)出鐵塊到傳感器的距離，連接計(jì)算機(jī)，描繪出鐵塊相對(duì)傳感器的位移x隨時(shí)間t變化規(guī)律如右邊圖所示?！?〕根據(jù)圖線(xiàn)計(jì)算0.6s時(shí)，鐵塊速度v=m/s加速度a=m/s2〔2〕為了測(cè)定QUOTEμμ，還需要測(cè)量哪一個(gè)物理量〔當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭〕 A.鐵塊質(zhì)量mB.鐵塊所受合力FC.A點(diǎn)距離傳感器的高度hD.鐵塊所受支持力FN〔3〕為了減少誤差，以下最可行的一個(gè)措施是。 A.加大木板傾角傾角越大，誤差越小B.A點(diǎn)與傳感器距離適當(dāng)大些 C.選擇體積大的空心鐵塊D.鐵塊必須由靜止釋放三、計(jì)算題〔本提供5小題共62分。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程和重要的步驟。只寫(xiě)出最后答案的不得分〕15〔11分〕.如圖〔a〕所示，一物體以一定的速度v0沿足夠長(zhǎng)斜面向上運(yùn)動(dòng)，此物體在斜面上的最大位移與斜面傾角的關(guān)系如圖〔b〕所示。設(shè)各種條件下，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)摩擦因數(shù)均不變，g=10m/s2。試求：(1)物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)及物體的初速度大小。(2)QUOTEθθ為多大時(shí)，x值最小并求出x的最小值。16(11分〕.如以下列圖，將直徑4R的半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點(diǎn)，直徑AB與豎直面的夾角為60°;在導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長(zhǎng)為4R、勁度系數(shù)QUOTEmg16R的彈性輕繩穿過(guò)圓環(huán)且固定在A、B兩點(diǎn)彈性輕繩滿(mǎn)足胡克定律，且形變量為x時(shí)具有彈性勢(shì)能E=,重力加速度為g,不計(jì)一切摩擦。將圓環(huán)由A點(diǎn)正下方的C點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌的最低點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)，求。(1)圓環(huán)的速率v0。(2)導(dǎo)軌對(duì)圓環(huán)的作用力F的大小。17〔11分〕．某游樂(lè)場(chǎng)撿地設(shè)施如以下列圖，AB為水平直軌道，上面安裝有電動(dòng)懸掛器，可以載人運(yùn)動(dòng)，水面上漂浮著一個(gè)半徑為R，角速度為ω，鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)的軸心離平臺(tái)的水平距離為L(zhǎng)，平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤(pán)平面的高度差為H。選手抓住懸掛器，可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。選手必須作好判斷，在適宜的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤(pán)上。設(shè)人的質(zhì)量為m，懸掛時(shí)選手身體豎直且腳恰與平臺(tái)等高。人與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力為μmg，重力加速度為g。(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤(pán)上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)速度立即變?yōu)榱?，為保證他落在任何位置都不會(huì)被甩下轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍？(2)假設(shè)H＝5m，L＝36m，a＝3m/s2，g＝10m/s2，且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤(pán)的圓心上，那么他是從平臺(tái)出發(fā)后多長(zhǎng)時(shí)間釋放懸掛器的？18〔14分〕.如以下列圖，一個(gè)厚度不計(jì)的圓環(huán)A，緊套在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的圓柱體B的上端，A、B兩者的質(zhì)量均為m。A與B之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同，其大小為kmg(k>1)。B在離地H高處由靜止開(kāi)始落下，觸地后能豎直向上彈起，觸地時(shí)間極短，且無(wú)動(dòng)能損失。B與地碰撞n次后A與B別離，求?！?〕當(dāng)A與B第一次到達(dá)相同速度時(shí)，B下端離地面的高度是多少？〔2〕如果H、n、k為，那么L應(yīng)為多少？19〔15分〕.如以下列圖，物體a質(zhì)量為m，嵌套在一根光滑豎直桿上，吊索一端拖著A使之沿光滑豎直桿上升，另一端跨過(guò)固定在車(chē)廂底的光滑滑輪B上并繞在其正下方，逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓輪上，鼓輪外緣轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v0滑輪B和鼓輪安裝在一個(gè)車(chē)廂里，并隨車(chē)廂以速度為v1向右勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)滑輪B運(yùn)動(dòng)到距離到桿的水平距離為l0時(shí)繩AB段與豎直夾角為θ。求此時(shí)繩中張力的大小為多少？〔注：計(jì)算