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 。则两球间 C 点的弹力 NC= r2（用 G、r 、R 表示） ，N C 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%，空气的密度是
2、=1.29 kg/m3，当地水平风速约为 =10 m/s，风力发电机的v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 W3 （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，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60.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 Tx 图象。2RrrABCDLxFN/T02.480.616810m/x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 2 页 共 3 页4 （10 分）假
3、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
4、 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，力 F=100N，作用 0.8s 后突然撒去，问物体再经过 t= s 落到地面。50.物体刚落到地面时的动能 Ek= J8(1
5、2 分) 验证力的平行四边形定则实验: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
6、 即 可 验 证 力 的 平 行 四 边 形 定 则 。F370.8m4.1m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、F 2=1.50N， 1=45、 2=30时，请在图乙中用力的图示法作图，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
7、，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01.23.04643215rad/N2/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
8、5 分1 ；大于 )Rr(G22 ； 410 4 W 3vL3 如右图xT1044； 1.853a， 2at60.8； 0.8mx1m70.6；2088.(12 分) （1）如图（6 分，有力的标示 2 分；正确画出 F1、F 22 分；正确作出平行四边形2 分）；2.01N（1.97N2.05N）（3 分）； （2）60或 （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 m3 分402.rRsAB则细线迅速放长 0.2m 所经历的时间为： s3 分.vt（2）依题意，小球刚运动 B 点时速度大小为 1m/s，方向沿 AB 方向，如图，此时，可将速度分解为沿半径 OB 方向的 和垂直半径 OB 方向的 。由于小于到大 B 点时又/ v迅速捏住细线，沿 OB 方向的 突然消失，小球将以 在大半径上作匀速圆周运动，/v根据 ， 3 分OABABsrN/T02.480.616810m/xvorRAB/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： m/s3 分6053.v所以： rad/s3 分21.R（3）半径增大后，仍有细线拉力提供向心力，N=1.44N3 分5022.mF
