2016年广州高中一年级物理竞赛试题.DOC

1、智浪教育 -普惠英才文库 2016年广州市高一年级物理竞赛试题 第 1 页 共 3 页 2016年广州市高中一年级物理竞赛试题 考试时间 100 分钟；试卷满分 100 分。按要求在答题卷上作答。 1 （ 10 分） 如图所示， .甲、乙两只相同的均匀光滑小球，每只球重为 G、半径为 r，置于半径为 R 的圆柱形空罐内， r 与 R满足 rRr 2 。则两球间 C 点的弹力 NC= （用 G、r、 R 表示）， NC的大小 （填“大于”、“小于”或“等于”）球重 G。 2（ 10 分） 风力发电是一种环保的电能获取方式。如图为某风力发电站外观图。 实验测得风的 动能转化为电能的效率约为 =20

2、%，空气的密度是 =1.29 kg/m3，当地水平风速约为 v =10 m/s，风力发电机的叶片长度约为 L=10。请用题中字母和相关的常用的常数字母，写出功率的表达式 P= ；代入数据，算出一台该风力发电机的功率为 W 3（ 10 分） 如图所示，一个长为 L=1m 的匀质长方体与水平面的动摩擦因数60. ，在水平拉力 F=10N 的力作用下匀加速运动。试写出距长方体前端 x 处截面的张力 T 随 x 变化的函数关系式： ，并在右边坐标图中作出T x 图象。 2R r r A B C D L x F N/T0 20. 40. 80.60. 01.246810m/x智浪教育 -普惠英才文库 2

3、016年广州市高一年级物理竞赛试题 第 2 页 共 3 页 4（ 10 分） 假设地球同步卫星绕地球运 行 的轨道半径为地球半径的 6.6 倍 ， 地球赤道平面与地球公转平面共面 。 站在地球赤道某地的人，日落后 4 小时 的时候，在自己头顶正上方观察到一颗 恰好有 阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动。则此人造卫星绕地球运行的周期约为 小时， 绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的 倍 5 (10 分 )一质点由静止开始作匀加速直线运动，加速度的大小为 a，经时间 t 后作匀减速直线运动，若再经过时间 t回到原出发点，则它作匀减速直线运动时的加速度大小为 。回

4、到原出发点时的速度大小为 。 6（ 10 分） 如图，宽为 L 的竖直障碍物上开有间距 d=0.6m 的矩形孔，其下沿离地高 h=1.2m，离地高 H=2m 的质点与障碍物相距 x。在障碍物以 vo=4m/s 匀速向左运动的同时，质点自由下落 .为使质点能穿过该孔， L 的最大值为 m;若 L =0.6m， x 的取值范围是 m。 (取 g=10m/s2) 7 （ 10 分） 如图所示，质量为 8kg 的原来静止的物体跟水平桌面间的摩擦系数 50. ，力 F=100N，作用 0.8s 后突然撒去，问物体再经过 t= s 落到地面。物体刚落到地面时的动能 Ek= J 8 (12 分 )验证力的平

5、行四边形定则 实验 : 某小组设计了如图甲所示的实验：在一个半圆形刻度盘上安装两个可以沿圆盘缘移动的拉力传 感器 A、 B，两传感受器的挂钩分别系着细线，细线的另一端系在一起，形成结点 O，并使结点 O 位于半圆形刻度盘的圆心。在 O 点挂上 G=2.00N 的钩码，记录两传感器 A、 B 的示数F1、 F2 及细线与竖直方向的夹角 1、 2，用力的图示法即可验证力的平行四边形定则。 F 370.8m 4.1m 智浪教育 -普惠英才文库 2016年广州市高一年级物理竞赛试题 第 3 页 共 3 页 （ 1）当 F1=1.00N、 F2=1.50N， 1=45、 2=30时，请在图乙中用力的图示

6、法作图，画出两细线拉力的合力 F，并求出合力 F= N。（结果保留三位有效数字） （ 2）该组同学在实验中，将传感受器 A 固定的某位置后，再将传感器从竖直 位置的 P点缓慢沿顺时针方向旋转，得到了一系列 B 传感器的示数 F2 和对应角度 2，作出了如图丙所示的 F2-2 图象，由图丙可知 A 传感器所在位置的角度 1= 。 9（ 18 分） 如图，用手捏住细线，让质量 m=2kg 的小球在光滑水平桌面上以 v=1m/s的速率做匀速圆周运动，其半径 r=0.3m。某时刻突然松手，使细线迅速放长 0.2m 后，又迅速用手捏住细线，保证小球在更大半径的新轨道做匀速圆周运动，已知大半径的圆与小半径

7、的圆为同心圆。求： （ 1）细线迅速放长 0.2m 所经历的时间 （ 2）在大半径新轨道上运动时小 球的角速度 （ 3）在大半径新轨道上运动时，细线对小球的拉力 甲 乙 丙 001.02.03.04.12 6 4 3 2125rad/2N2/F智浪教育 -普惠英才文库 2016年广州市高一年级物理竞赛试题 第 4 页 共 3 页 2016 年广州市高中一年级物理竞赛试题答案及评分标准 17 题，每空 5 分 1)Rr(R rG2；大于 2 3221 vL ； 4 104 W 3 xT 1010 如右图 4 4； 1.8 5 3a， 2at 6 0.8； 0.8mx1m 7 0.6； 208 8

8、.(12 分 )（ 1）如 图 （ 6 分 ，有力的标示 2 分；正确画出 F1、 F22 分；正确作出平行四边形 2分 ） ； 2.01N（ 1.97N2.05N）（ 3 分） ； （ 2） 60或 3 （ 3 分） 9（ 18 分）解：（ 1）突然松手，小球将沿着小半径的圆轨道相切飞出去，如图 AB 方向，小球在 A 到 B 这段做匀速直线运动 直角三解形 OAB 中， r=0.3m； R=0.5m，则 4022 .rRs AB m 3 分 则细线迅速放长 0.2m 所经历的时间为： 40.vst AB s 3 分 （ 2）依题意，小球刚运动 B 点时速度大小为 1m/s，方向沿 AB 方

9、向，如图，此时，可将速度分解为沿半径 OB 方向的 /v 和垂直半径 OB 方向的 v 。由于小于到大 B 点时又迅速捏住细线，沿 OB 方向的 /v 突然消失，小球将以 v 在大半径上作匀速圆周运动， 根据 OAB vBv ，ABsvrv 3 分 N/T0 20. 40. 80.60. 01.246810m/xvor RA B /vv智浪教育 -普惠英才文库 2016年广州市高一年级物理竞赛试题 第 5 页 共 3 页 代入数据得： 6053 .vv m/s 3 分 所以： 2150 60 .Rv rad/s 3 分 （ 3）半径增大后，仍有细线拉力提供向心力， 50212 22 .RmF N=1.44N 3 分