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高一应用物理竞赛试题 (一)2011年绍兴县高一物理竞赛试题 一、填空题（不需要写出解题过程，每题10分，共60分） 1、下述为一测定小铁块与轨道间的动摩擦因数的实验。提供的器材有：木质轨道（其倾斜部分倾角较大，水平部分足够长）、小铁块、两枚图钉、一根细线、一个量角器．实验步骤如下： 　（1）将小铁块从倾斜轨道上的某点由静止释放，让小铁块下滑到水平轨道上； （2）用图钉把细线钉在小铁块的起、终点处并拉直； （3）用量角器测量　　 　　。（先用文字说明再用字母表示） 那么测得小铁块与木质轨道间的动摩擦因数可表示为μ＝　　 　　。 m1m2v2、如右图所示为一测定运动员体能的装置，动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑（不计滑轮摩擦、质量），悬挂重物的质量为m2，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧以速率 m1 m2 v abcdM3、在水平桌面上放置一块正方形薄木板，在木板的正中点放置一个质量为的木块，如图。先以木板的边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的边与桌面的夹角为θ；再接着以木板的边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的边与桌面的夹角也为（边与桌面的夹角θ不变）。在转动过程中木块在木板上没有滑动。则转动以后木块受到的摩擦力的大小为 。 a b c d M 4、工厂每天定时派车到家里来接工程师去工厂上班，有一天，工程师比平时提早1小时从家里先步行去工厂，在途中遇到来接他的汽车，立即乘车，结果比平时提前10分钟到工厂，求汽车的速度是工程师步行速度的 倍？，工程师步行的时间是 （设工厂和工程师的家在一条直线上） 5、银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体s1和s2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为。S1到C点的距离为r1，s1和s2的距离为，已知引力常量为。由此可求出S2的质量为 。 6 、如图所示为工厂运送货物流水线的示意图，AB为水平部分，BD为倾斜部分。现将质量均为m=20kg的小货箱从A端由静止开始运送到高度为H=10m的D处。已知相邻两个小货箱的间隔均为0.5m，小货箱在到达B点之前就已经和传送带保持相对静止（在BD部分也不打滑），现已测出每小时内共运送小货箱7200只。假定不计轮轴之间的摩擦，传送带始终匀速运动。电动机带动传送带的输出功率为 。 二、计算题（请写出必要的计算过程，若直接写答案不得分） 7、（20分）如图所示，质量为M、长为L的长木板放在光滑的水平面上，在长木板最 MmF右端放置一质量为m的小物体，设m和M之间的动摩擦因数为 M m F (1)若使小物体相对于长木板无滑动，则加在长木板上 的力的最大值F1为多大？ （2）若加在长木板M上的力恒为F2(F2F1)，要把长木板从小物体下面抽出来，F2对长木板所做的功为多大？ 8、（20分）如图所示，水平传送带水平段长L＝6m，距地面高H＝5m，于传送带等高的光滑水平台上有一小物块以V0＝5m/s的初速度滑上转动的传送带，已知物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2，试讨论物体离开传送带右端做平抛运动的水平位移S与传送带匀速转动的速度V的关系，并在方格纸中画出S-V（即以S为纵坐标，以V为横坐标）的关系图线。 VS V S H L 9、（20分）如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒的下端离地面高H，上端套有一个细环。棒和环的质量均为m，相互间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k1)。断开细绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失，棒在整个运动过程中始终保持竖直，且与环没有分离。空气阻力不计，求： （1）棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度。 （2）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程s。 （3）从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功W。 10、（20分）如图所示，光滑水平面上，质量为2m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离。 （1）在上述过程中，弹簧的最大弹性势能是多大； （2）若开始时在B球的右侧某位置固定一块挡板(图中未画出)，在A球与弹簧分离之前使B球与挡板发生碰撞，并在碰后立刻将挡板撤走。设B球与固定挡板的碰撞时间极短，碰后B球的速度大小不变但方向相反。试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围。 m m 2 A B v0 11、（20分）如图所示，从地球发射火箭到火星去进行探测，发射后火箭绕太阳椭圆轨道运行，为了节省能源，火箭离