高一物理竞赛试卷（附答案解析）

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1、高一物理竞赛试卷考试时间：3小时满分：160分1．（15分）如图1所示，一质量为M、倾角为θ的光滑斜面，放置在光滑的水平面上，另一个质量为m的滑块从斜面顶端释放，试求斜面的加速度。2．（15分）快艇系在湖边，湖岸是直线，系绳突然松脱，风吹着快艇以恒定速度Vo=2.5km／h沿与湖岸成150角的方向飘去，一人能在岸上以V1=4km／h行走或在水中以V2=2km／h游泳．问：(1)他能否赶上快艇；(2)当快艇速度多大时，他总可以赶上快艇.3.（15分）如图所示，放在水平面上的质量为m的物体，与水平面间的动摩擦因数为μ，物体在水平恒力F1的作

2、用下在水平面上做匀速直线运动。今若再对物体施加一个大小与F1相等的力F2。求：（1）要使物体仍沿原方向做匀速直线运动，则力F2必须满足什么条件？（2）又若物体运动的位移为s，要使合外力对物体做的功最多，则F2又需满足什么条件？F14．（15分）在倾角α＝30°的斜坡底端，一小石子以v0的初速抛出，初速度方向与水平面的夹角用θ表示，如图3，则：v0θ图3（1）若v0＝10m/s，θ0＝60°，求石子在斜坡上的落点离抛出点的距离；（2）θ为多大时，石子沿斜坡方向的射程最大？（3）θ为多大时，石子垂直落到斜坡上。5．（15分）用细杆把质量为M

3、的圆环固定起来，其顶部套有两个质量均为m的小环，它们之间无摩擦。现给两小环一个微小扰动，令两小环分别从左、右两边下滑（不计初速）。试讨论：m和M满足何关系时，大环有上升或下降的趋势。6.（15分）如图4所示，A物的质量为2×104kg，放在倾角为图430º的斜面上，轮轴B的质量为1×104kg，放置在水平面上，A、B用绕过滑轮C的细线相连接，绳CE处于水平位置。现在轮轴的边缘上绕一细绳，绳的一端D施加一水平力F，设滑轮C和绳的质量以及绳与滑轮间的摩擦不计。重物A与斜面间的动摩擦因数为0.7，轮轴B与水平面间的摩擦系数为0.5，图中R=2

4、r。试求；欲使此系统保持平衡状态，力F的取值范围为多少？7.（15分）北京时间05年4月12日20时0分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”捆绑式运载火箭，成功地将“亚太六号”通信卫星(其质量用m表示)送入太空。这颗“亚太六号”通信卫星在围绕地球的椭圆轨道上运行。离地球表面最近的点A(近地点)高度L1=209km(209×103m)、离地球表面最远的点B(远地点)高度L2=49991km(49991×103m)。已知地球质量M=6.0×1024kg、引力常量G=×10-9N·m2/kg2、地球半径R=6400km=6.4×106m.

5、地球上空任一高度处h(h为到地球中心的距离)，卫星具有的引力势能表达式为-求：(1)此卫星在围绕地球的椭圆轨道上从近地点A运动到远地点B的时间约为几天(设π2=10.保留两位数字)(2)证明：VA·(L1+R)=VB(L2+R)其中VA和VB分别是“亚太六号”通信卫星在近地点A和远地点B的速度；L1+R和L2+R分别是“亚太六号”通信卫星在近地点A和远地点B到地球球心的距离(提示：根据椭圆的对称性可知近地点A和远地点B所在轨道处的极小的弧形应是半径相等的圆弧的弧)(3)试计算“亚太六号”通信卫星的发射速度V的大小是多少km/s(保留两位

6、数字)8、（15分）一辆汽车沿水平公路以速度v无滑动地运动，如果车轮半径为R，试求车轮抛出的水滴上升的最大高度和抛出点的位置．9、(20分)有一个摆长为l的摆（摆球可视为质点，摆线的质量不计），在过悬挂点的竖直线上距悬挂点O的距离为x处（x＜l）的C点有一固定的钉子，如图所示，当摆摆动时，摆线会受到钉子的阻挡．当l一定而x取不同值时，阻挡后摆球的运动情况将不同．现将摆拉到位于竖直线的左方（摆球的高度不超过O点），然后放手，令其自由摆动，如果摆线被钉子阻挡后，摆球恰巧能够击中钉子，试求x的最小值．10、（20分）如图所示，竖直放置的质量为

7、4m，长为L的圆管顶端塞有一个质量为m的弹性圆球，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg．圆管从下端离地面距离为H处自由落下，落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等．求：(1)圆管弹起后圆球不致滑落，L应满足什么条件．(2)圆管上升的最大高度是多少?(3)圆管第二次弹起后圆球不致滑落，L又应满足什么条件?高一物理竞赛试题答卷考试时间：3小时满分：160分班级：姓名：1．（15分）F12．（15分）3．（15分）4．（15分）v0θ图35．（15分）6．（15分）图47．（15分）8．（15分）9．（20分）10．（20分）参

8、考答案.1．解说：本题涉及两个物体，它们的加速度关系复杂，但在垂直斜面方向上，大小是相等的。对两者列隔离方程时，务必在这个方向上进行突破。（学生活动）定型判断斜面的运动情况、滑块的运动情况。位移矢量示意图如