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2014年嘉兴市高一物理竞赛(参考答案)


2014 年嘉兴市高一物理竞赛 2014/05/18 参 考 答 案
命题:周 涌 董林峰 吴磊峰 一.单项选择题(请注意 B 类考生只做 第 - 11 题, 第 - 13 题, 每小题 . ..... .1 . . . . .. A .类考生只做 ..... .3 . . . . .. 5 分,共 55 分) 题号 答案 题号 答案 1 A 8 B 2 A 9 D 3

D 10 A 4 B 11 B 5 C 12 C 6 D 13 B 7 C

二、填空题(B 类考生只做 第 - 19 题, A - 21 题。 每题 10 分,共 60 . ..... .14 . . . . . .. .类考生只做第 ......16 . . . . . .. 分) 14.越大 16.< 越大 不能 减小 15.30 17.= 19. 10 ≠ 1∶2 3∶1

18. 3 × 105N 20.50J 90J

21. ? ?

v 2 gd

2

三、计算题(B 类考生只做第 题和第 题, A 第 题和 第 题 。第 22、 . ......22 . . ...24 . . .. .类考生只做 ..... .23 . . .. .24 . . . 23 题各 17 分,第 24 题 18 分,共 35 分) 22. 解: (1)平抛运动竖直方向 v y ? 2 gh ………………………………………(2 分) 得 v y ? 4m / s 根据 B 点的速度方向可知 tan53? ? 得 v x ? 3m / s
2

vy vx

……………………………(2 分)

………………………………………(1 分)

(2)碰到障碍物 A 后滑块在平板车上做匀减速运动

? ?mg ? ma

………………………………………(2 分) ………………………………………(2 分) ………………………………………(1 分)

vx ? v0 ? 2aL
得 L ? 4m

2

2

(3)分析滑块从 B 运动到 C 的过程,由动能定理得
2014 年嘉兴市物理竞赛高一参考答案 第 1 页共 3 页

? 1 1 2 2 mgh ? mgR (1 ? cos ) ? mv c ? mv x ………………………(3 分) 2 2 2
v FN ? m g ? m c R
2

………………………………………(3 分) ………………………………………(1 分)

得 F压 ? FN ? 52N 23. 解: (1) v A ? 2?1 g ? PA
2

………………………………………(1 分)

得 v A ? 4m / s 根据 B 点的速度方向可知 v B ? 得 vB ? 8m / s

vA cos?

……………………(2 分)

………………………………………(1 分)

(2)分析小物体从 B 运动到 O 的过程,由动能定理得

mgR (1 ? cos ? ) ?
得 vO ? 94m / s

1 1 2 2 mv O ? mv B ……………………………(2 分) 2 2

FN ? m g ? m

vO R

2

………………………………………(2 分) ………………………………………(1 分)

得 F压 ? FN ? 62N

(3)小物块在小车上滑动直至相对静止的过程中 小物块 v共 ? vO '?? 2 gt 车 v共 ?

?2m g
M

t

………………………………………(1 分) ………………………………………(1 分)

得 v共 ? 3m / s

根据能量守恒思想知,系统减少的动能转化为摩擦生热

Q ? ?E K ?

1 2 (m ? M )v共 ……………………………………(2 分) 2
………………………………………(1 分)

得 Q ? 15.75J

………………………………………(2 分) Q ? Ff ? x相 ? ? 2 mgx 相 得 x相 ? 3.5m ………………………………………(1 分)
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2014 年嘉兴市物理竞赛高一参考答案

24. 解: (1) m g ? m

vA R

2

………………………………………(2 分) ………………………………………(1 分)

v A ? gR ? 5m / s

分析小环从 A 运动到 D 的过程,由动能定理得

F0 ? BC ?

1 1 2 2 mv D ? mv A ………………………………………(2 分) 2 2
………………………………………(1 分)

得 v D ? 7m / s

(2) v A ? v0 说明当小环以 5m/s 的速度在 AD 段运动时所受的摩擦力为 0,即外力 F 等于重力 所以由 b 图可知: Fmax ?

8 mg ? 8 ? 10 ? 2 N ……………………(4 分) 5

(3)小环接下来的运动过程中,在 AD 段运动的速度均大于 5m/s,即

WBC ? F0 ? BC ? 6 ?10?2 J ………………………………………(1 分)
WAD ? ?? ( F ? mg) ? AD ? ?6 ?10?2 J ………………………(1 分)
每循环一次达到 A 点时,速度都比原先的大些,最终趋近于 8m/s 故 v A max ? 8m / s ………………………………………(3 分)

分析小环从 D 运动到 A 的过程,由动能定理得

? ? ( Fmax ? mg ) ? AD ?
得 vD max ? 2 22m / s

1 1 2 2 mv A max ? mv D max …………………(2 分) 2 2
………………………………………(1 分)

2014 年嘉兴市物理竞赛高一参考答案

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