高一物理竞赛检测题(三).doc

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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）A、沿斜面滑下去B、沿斜面滑上去AC、仍与斜面保持相对静止D、离开斜面做曲线运动（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：(CB)AvA．－fs，－fsB．fs，－fsC．0，－fsD．－fs，0s（20分）3．如图所示，AB为斜轨道，与水平方向成45

2、°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。Am（2）物块沿轨道AB段滑动时间t1与沿轨道BC段滑动h时间t2之比值t1/t2。45°BC（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：WGWf0即WfWGmgh⋯⋯⋯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：mgsin45mgcos45ma1⋯⋯⋯⋯⋯②设物块到达B点时的速率为vB，则有vBa1t

3、1⋯⋯⋯⋯⋯⋯③设物块沿轨道BC滑动的加速度为a2，由牛顿第二定律有：mgma2⋯⋯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0vBa2t2⋯⋯⋯⋯⑤联立②③④⑤各式得t1t2a22a11⋯⋯⋯⋯⋯⑥（3）沿原路返回时：重力做功WGWGmgh，阻力做功WfWfmgh由动能定理：WFWGWf0即WFWGWf2mgh（20分）4．一列总质量为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

4、离是多少？0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：FLkMmgLL101M02mv2⋯⋯⋯⋯②对末节车厢：kmgL201M2mv2⋯⋯⋯⋯⋯③将①代入②后÷③可得：MLMmLL1L2Mm⋯⋯⋯⋯⋯⋯④整理上式得：MLL1L2mLL1L2ML⋯⋯⋯⋯⋯⑤则最后车的两部分都停下来时相隔的距离为：LLL1L2ML⋯⋯⋯⑥Mm（20分）5

5、．如图所示，一个小孩以100N的力拉着一只质B量为10kg的木箱，在圆弧形桥面上行走。已知桥面半径AR30°OR=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，WGmgR1cos30392J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：WFFscos37其中S为AB弧的长度，故s2R30

6、36015.7m代入数据解得：WF1256J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为m的小球B。放开盘让其自由转动，求（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？OA（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？B解：（1）以O为零势面，则：初态：E

7、PA10，EPB11mgr，末态：E2PA2mgr，EPB20重力势能的减少量：EPEPA1EPB1EPA2EPB21mgr2BO（2）由于转动过程中机械能守恒，所以有：2EkEPAθ即1mv221mv221mgr2解之得：v4gr5（2）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：EPA3mgrcos，EPB31mgrsin2，根据机械能守恒有：EPA3E