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1、2014 年广州市高一年级物理竞赛试题第 1 页共 2 页 2014 年广州市高中一年级物理竞赛试题 考试时间 100 分钟；试卷满分 100 分。请按要求在答题卷上作答。 1 （5 分）如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一重为mg 的 照相机， 三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30角，则每根支 架中承受的压力大小为 2 （5分）如图，A、B 两个物体相距s=7m，物体 A 以4 A vm/s 的速度向右匀速运动， 而物体B 此时的速度10 B vm/s，向右做匀减速运动，加 速度 a= -2m/s2。那么 A 追上 B 所用的时间为：s 3 （10 分）质量为2 10 3kg 的
2、汽车，发动机功率为 310 4W ，在水平公路上能以 15m/s 的最大速率匀速行驶。若保持功率不变， 当速率为10m/s 时，汽车受到的牵引力为 N， 瞬时加速度为 m/s 2 4 （10 分）不计空气阻力，重力加速度取g，以速度 v 竖直向上抛出一物体，T 秒后仍 从原地以同样的速度竖直向上抛出另一物体，要使两物体在抛出点上方相遇，则时间T 必 须小于，相遇处离抛出点的高度为。 5 （10 分）宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t， 小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2 倍， 则抛出点与落地点之间的距离为L3。已知两落地点
3、在同一水平面上，该星球的半径为R， 万有引力常数为G。则该星球的重力加速度和质量分别为和。 6 （10 分）如图，一块坯料夹在两水平运动的导板之间。上板以 2v 的速度向右运动， 下板以 v 的速度向左运动。 某时刻上、 下两切点A、 B 同在一条与两板垂直的直线上，相距 L。此时坯料的瞬时转动轴与切 点 A 的距离为和瞬时角速度大小为 7 （10 分）质量为2 kg 的物体，放在动摩擦因数 0.1 的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动， 水平拉力做的功W 和物体发生的位移l 之间的关系如图所 示，重力加速度g 取 10 m/s2，则此物体在OA 段运动的加 速度是，在位移为l9 m
4、时的速度是 A B s vAvB v2 A B v L 2014 年广州市高一年级物理竞赛试题第 2 页共 2 页 8 （18 分）如图a 是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带 打点计时器电源频率为50Hz A、B、C、D、E、F、G 是纸带上7 个连续的点，F 点由于不清晰而未画出试根据纸带上的数据，推测F 点的位置并在纸带上标出，算出对 应的速度vF = m/s（计算结果保留两位有效数字） 根据纸带上的数据，算出B、C、D、E、F 各点对应的瞬时速度大小，然后在图上 描点并作出vt 图象根据图象，求出t时的速度v0= m/s 以及物体运动的 加速度 a= m/s 2（计算结
5、果保留两位有效数字） 9 （22 分）如图，半径为R 的 4 1 圆弧曲面固定在水平地面上，圆弧底端P 处的切线水 平。与圆弧底端等高的、足够长的木板A 左端紧靠圆弧放在水平地面上。可视为质点的滑 块 B 静止放在距A 左端为 R 的木板上； 与 B 完全相同的C 由圆弧顶端无初速度释放，沿圆 弧滑下通过P 后，冲上 A 并能与 B 相碰， B、C 碰后粘在一起不再分开并一起向右运动，其 运动速度大小为C 与 B 碰前的一半。 已知：A、 B、 C 的质量均为m； 重力加速度为g； C 通过 P时对轨道的压力大小为2.5mg； B、C 与 A 的动摩擦因数 4 1 1 ，A 与地面的动摩擦因数
6、 8 1 2 。设最大静摩擦力等于滑 动摩擦力。求： （1）C 从圆弧顶端滑到P 的过程中，摩擦力做的功。 （2）为使 B、C 不从 A 右端掉下来，A 的长度至少要多长。 （3）A 停下后，左端与P 的水平距离 A B C P R ACBDEG 01cm234756 a 11 10ms/v 01. 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 08. s/t -2 10 0 824610 b 2014 年广州市高一年级物理竞赛试题第 3 页共 2 页 2014 年广州市高一年级物理竞赛参考答案及评分标准 17 题为填空 / 作图题，每空5 分共 60 分；第 8 题实验题， 18 分；第
7、9 题为计算题， 22 分。共 100 分。 1 2 3 9 mg2t=8 33 10 3； 0.5 4; 2 g v g Tgv 8 4 222 5 2 3 32 t L 和 2 2 3 32 Gt LR 6L 3 2 、 L v3 71.5 m/s 2，3 m/s（没有单位的给 2 分） 8 F 点的位置如图(3 分) vF =0.70m/s（3 分；没有保留两位有效数字的不给这3 分） 描点如图（3分） 作图如图（ 3 分） v0=2.0m/s（3 分） a=5.0m/s 2（3 分，没有保留两位有效数字的不给这 3 分） 评分说明：（ 1）不描点，画图正确也不给作图的3 分；描点不作图
8、的，照给这描点的3 分。 （2）没有作图的，即使v0 a 算得正确也不能给分。 9解： （1）以 C 为研究对象，设C 到达 P 时速度为v、支持力为N， 由牛顿第二定律： R mv mgN 2 动能定理： 2 2 1 mvWmgR f 依题意：mgN5 .2 解得：mgRW f 4 1 （2）C 冲上 A 后， C 受到的摩擦力大小为：mgmgfC 4 1 1 A 受地面的摩擦力大小为：mgmgfA 8 3 3 2 11 10ms/v 01. 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 08. s/t -2 10 0 824610 b ACBDEG 01cm234756 a F 2014
9、 年广州市高一年级物理竞赛试题第 4 页共 2 页 由于 CA ff，所以 A 没有滑动， C 在 A 上做减速运动，设与B 相碰前的速度为vC， 动能定理： 22 1 2 1 2 1 mvmvmgR C RgvC B、C 碰后的速度为：RgvBC 2 1 碰后 B、C 这个整体受到的摩擦力大小为：mgmgf BC 2 1 2 1 由于 ABC ff，所以 A 开始沿地面运动。A 做初速度为零的匀加速直线运动，BC 做 匀减速直线运动。设共同速度为 ABC v，由牛顿运动定律知： 对 BC： BCBC maf2 11 对 A： AABC maff 12 又有加速度定义： t vv a BCAB
10、C BC t v a A B C A 13 可解得：Rgvv BCABC 6 1 3 1 14 设 A 从运动到共速对地的位移为sA1， BC 在这段时间的对地位移为sBC，由动能定理： 对 BC： 22 2 2 1 2 2 1 BCABCBCBC mvmvsf 15 对 A； 2 1 2 1 )( ABCAABC mvsff 16 解得：RsA 9 1 1； RsBC 9 4 17 即 BC 在 A 上运动的距离为：RssL ABC 3 1 1 18 BC 最后与 A 左端的距离为：RLRL 3 4 19 （3）A、B、C 共速后，成为一个整体，仅在A 与地面的摩擦力做匀减速运动。设运动 sA2停下来，由动能定理： 2 2 3 2 1 0 ABCAA mvsf 20 解得：RsA 9 1 2 21 A 停下后，左端与P 的水平距离为：RssL AAAP 9 2 21 22 111213141516171819202122每式正确给1 分。
