高中竞赛初步 强基计划物理检测试题(一)

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高中竞赛初步 强基计划物理检测试题(一)

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高校招生强基计划物理笔试检测试题(一)
1.(15分)一升降机以加速度上升,在上升过程中有一螺钉从天花板上松落,升降机的天花板与底板相距为h,求螺钉从天花板落到底板上所需的时间。
2.(20分)从实验知道,当物体的速度不太大时,可以认为空气的阻力正比于物体的速度,设其比例系数为K,将质量为m的物体以竖直向上的初速度vo抛出。试问物体的速度随时间如何变化?
3.(20分)用一弹簧把质量各为m1和m2的两木板连接起来,如图所示,
问必须加多的力压到上面的木板上,以便当突然撤去外力,上面的
木板跳起来时,恰能使下面的木板稍被提起。
(
θ
四题图
)
4.(20分)一个刚性球体从与水平面成角的斜面上无滑动的滚下,求质心的平动加速度。
5.(15分)已知质点位矢随时间变化的函数形式为,式中
的单位为m,的单位为s。求:(1)质点的轨道;(2)从到s的位移;(3)和s两时刻的速度。
6.(20分)固定于水平面上的一半球面光滑,半径为R,半球面的顶点放置一质量为m的质点,此质点在以极小的扰动下(初速为零),沿右侧下滑,试求质点滑至什么位置将会脱离半球面。
7.(20分)如图所示,一质量为m的小球,从高出水面为h米的A点自由下落,已知小球在水中受到的粘滞阻力与小球的运动速度成正比,设小球在水中受到的浮力可忽略不计,如以小球恰好垂直落入水中时为计时起点,试求小球在水中的运动速度随时间变化的数学表达式。
8.(20分)匀质圆盘A质量为m,半径为Ro,匀质圆盘B,质量为4m,半径为2Ro,B盘静止于光滑水平面上,A盘以o绕盘中心在水平面内转动,后将A盘轻轻的放到B盘上,两个圆盘的轴线重合。A、B间的摩擦系数为o,
求:
A、B盘最终以多大的角速度转动?
从A放到B上开始经多长时间A、B以
共同的角速度转动?
9.(15分)
已知质点位矢随时间变化的函数形式为,式中的单位为m,的单位为s.求:(1)任一时刻的速度和加速度;(2)任一时刻的切向加速度和法向加速度。
(20分)
质量为的子弹以速度水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,大小与速度成正比,比例系数为,忽略子弹的重力,求:(1)
子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数式;(2)
子弹进入沙土的最大深度。
高校招生强基计划物理笔试检测试题(一)
参考答案
1.解法一:以地面为参照系,坐标如图,设同一时间内螺钉下落的距离为,升降机上升的高度为,运动方程分别为
(1)
……..(5分)
(2)
……..(5分)
相遇时y1=y2
即得:

……..(5分)
解法二:以升降机为非惯性参照系,则重力加速度修正为,
利用,有:。
2.解:(1)物体运动是只受重力空气的阻力
,它的运动方程为:
……..(4分)
……..(4分)
3.解:当在m1上加外力时,m1处于平衡状态,设弹簧被压缩了a,所以有:
F+m1g=ka
……..(5分)
当外力F撤去后,m1向上运动,弹簧的弹性势能逐渐转化为m1的动能和重力势能,当m1的速度v=0时,弹簧伸长的最长,设其值为b,而m2恰好刚被提起,弹簧对它的拉力恰好等于它的重力,所以:
m2g=kb
……..(5分)
系统的机械能守恒,有:
……..(5分)
由以上三个方程解得:F=……..(5分)
4.解:设小球的质量为m,半径为r,其质心的平动加速度为a,,绕质心转动的加速度为,小球共受三个力:重力、斜面的支持力和摩擦力。则:
(
N
f
m
g
θ
)
由以上三式得:
5.解:(1)由,可知

消去t得轨道方程为:,
……..(5分)
∴质点的轨道为抛物线。
(2)从到s的位移为:
……..(5分)
(3)由,有速度:
……..(3分)
和秒两时刻的速度为:,
……..(1分)
。……..(1分)
6.解:受力分析如图所示:m受重力m和球面的支持力,当N=0时,m开始脱离球面,则有:
(
N
R
θ
m
g
)

7.解:小球到达水面时的速度为
,之后小球进入水中,设某一时刻,它下沉的速度为v,则其运动方程为:
8.解:在B盘上,以O为圆心,以r为半径(r圆盘受的摩擦力距为:
分别对A和B应用转动定律:
(
R
0
o
dr
r
o
2R
0
)
求得:
圆盘A在匀减速转动
,圆盘B在匀加速转动,因此:
当二者的角速度相同时,不再发发生相对转动,因此有:
解得:
9.解:(1)由,有:,……..(3分)
,有:;
……..(3分)
(2)而,有速率:
……..(3分)
∴,
……..(3分)
利用有:
……..(3分)
10.解:(1)由题意,子弹射入沙土中的阻力表达式为:
又由牛顿第二定律可得:
……..(2分)
则:
……..(2分)
分离变量,可得:
……..(2分)
两边同时积分,有:
……..(2分)
所以:
……..(2分)
(2)子弹进入沙土的最大深度也就是的时候子弹的位移,则:
考虑到,,……..(2分)
可推出:,
……..(3分)
而这个式子两边积分就可以得到位移:
……..(5分)

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