高一物理竞赛检测题（三）

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1、高一物理竞赛检测题（三）（10分）1．如图所示，小车内有一粗糙的斜面，当小车在水平轨道上做匀速直线运动时，小物块A与斜面保持相对静止。在小车运动过程中的某时刻（此时小车的速度不为零），突然使小车迅速停止，则在小车迅速停止的过程中，小物块A可能（BD）AA、沿斜面滑下去B、沿斜面滑上去C、仍与斜面保持相对静止D、离开斜面做曲线运动BAvs（10分）2．一根木棒沿水平桌面从A运动到B，如图所示，若棒与桌面的摩擦力大小为f，则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功分别为：(C)A．－fs，－fsB．fs，－fsC．0，－fsD．－fs，045°mABCh（20分）3．如

2、图所示，AB为斜轨道，与水平方向成45°角，BC为水平轨道，两轨道在B处通过一段小圆弧相连接，一质量为m的小物块，自轨道AB的A处从静止开始沿轨道下滑，最后停在轨道上的C点，已知A点高h，物块与轨道间的滑动摩擦系数为μ，求：（1）在整个滑动过程中摩擦力所做的功。（2）物块沿轨道AB段滑动时间t1与沿轨道BC段滑动时间t2之比值t1/t2。（3）使物块匀速地、缓慢地沿原路回到A点所需做的功。解：（1）由动能定理得：………①（2）设物块沿轨道AB滑动的加速度为a1，由牛顿第二定律有：……………②设物块到达B点时的速率为vB，则有………………③设物块沿轨道BC滑动的加速度

3、为a2，由牛顿第二定律有：……④物块从B点开始作匀减速直线运动，到达C点时，速度为零，故有…………⑤联立②③④⑤各式得……………⑥（3）沿原路返回时：重力做功，阻力做功由动能定理：即（20分）4．用心爱心专心一列总质量为M的列车，沿平直铁路匀速行驶。某时刻，其质量为m的末节车厢脱钩，司机发觉时，车的前部自脱钩处又行驶了距离L，司机立即关闭发动机。设车所受阻力与车重成正比，机车的牵引力恒定。求列车的两部分最后都停下来时，其间的距离是多少？解：设列车牵引力为F，脱钩前，列车做匀速运动，依题意有：F=kMg………①脱钩后，车的前部在关闭发动机之前，位移为L，水平方向受到牵

4、引力和阻力作用，关闭发动机后的位移设为L1，水平方向只受到摩擦力的作用；末节车厢一直只受阻力作用，设其位移为L2，由动能定理有：对车前部：…………②对末节车厢：……………③将①代入②后÷③可得：………………④整理上式得：……………⑤则最后车的两部分都停下来时相隔的距离为：………⑥ABOR30°（20分）5．如图所示，一个小孩以100N的力拉着一只质量为10kg的木箱，在圆弧形桥面上行走。已知桥面半径R=30m，圆弧AB所对的圆心角为30°，拉木箱的绳子与桥面切线始终成37°角，木箱与桥面间的摩擦因数μ=0.2。试问，从A到B的过程中，木箱所受的每一个力对木箱所做的功

5、各为多少？（如能计算，则算出它的功；如不算能计算，则说明原因。）解：木箱受重力mg，绳子拉力F，弹力（支持力）N和摩擦力f四个力作用。因为重力为恒力，所以，由于拉力F大小不变，方向始终与V的方向成37°角，故拉力F做的功为：其中S为AB弧的长度，故代入数据解得：弹力N始终与v垂直，故不做功，即WN=0摩擦力f的方向始终与v的方向相反，但其大小不断改变，无法用功的公式求解。（20分）6．如图所示，半径为r、质量不计的圆盘盘面与地面垂直，圆心处有一垂直于盘面的光滑水平固定轴O，在盘的边缘上与O点等高处固定有一个质量为m的小球A，在盘的正下方离O点r/2处固定有一个质量也

6、为m的小球B。放开盘让其自由转动，求ABO（1）当A球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？（2）A球转到最低点时的线速度为多少？（3）在转动过程中，半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？解：（1）以O为零势面，则：用心爱心专心ABOθ初态：，，末态：，重力势能的减少量：（2）由于转动过程中机械能守恒，所以有：即解之得：（3）如图，设最大角度为θ，此时A、B速度均为零，即动能为零，重力势能分别为：，，根据机械能守恒有：，即：解得：4RCBA2ROR（20分）7．质量为m的宇宙飞船绕地球中心O做圆周运动，已知地球半径为R，飞船轨道半径为2R。现要将飞船转移

7、到另一个半径为4R的新轨道上，如图所示。已知两物体间的引力势能为，求：（1）转移所需的最少能量是多少？（2）如果转移是沿半椭圆双切轨道进行的，如图中的ABC所示，则飞船在两条轨道的交接处A和B的速度变化△vA和△vB各为多少？解：（1）宇宙飞船在2R轨道上绕地球运动时，万有引力提供向心力，令其速度为v1，则有：解得。此时飞船的动能和引力势能分别为，。机械能：同理可得飞船在4R轨道上运行时速度为：，机械能为：所以轨道转移所需的最少能量为：（2）设飞船沿图示半椭圆轨道ACB运行时，在A、B两点的速度分别为、。由开普勒第二定律可得：飞船沿此半椭圆轨道运行时机械能守恒，