2013年北京市高中力学竞赛预赛试卷 联系客服

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得 分 21、(16分)如图11,水平桌面上放有一长牛皮纸条,纸条上放一个小木块,木块到桌边的距离为s,木块与纸条间的动摩擦因数为μ1,木块与桌面间的动

摩擦因数为μ2。现用力将纸条从木块下抽出,设纸条从木块下抽出的时间为t,要使纸条抽出后木块不会从桌边滑出,求时间t不能超过多长?

s 抽出纸条

图11

得 分 22、(18分)电动机带动电梯上下时要加一配重,其装置如图12所示。A、B是两个定滑轮,C是动滑轮,不计滑轮摩擦和重量,配重的质量m=1000kg,

电梯载人后的总质量M=3000kg。设电梯向上为正方向,取g=10m/s2。求: (1)电梯向上匀速运动,速度为v1=3m/s,电动机的输出功率。

(2)电梯向上运动,加速度为a=-0.5m/s2,速度为v2=3m/s时电动机的输出功率。

电动机 A B C 电梯 M 配重m

图12

得 分 23、(20分)如图13,水平圆盘可以绕通过盘心的竖直轴OO’转动,盘上放着两个用细线相连质量均为m的小木块P和Q,他们与盘面间的最大静摩擦

力均为Fm。P、Q位于圆盘的同一条直径上,距盘心的距离分别为rP和rQ,且rP<rQ。若开始时细线刚好处于自然伸直状态(即细线对木块的拉力为0),现使圆盘缓慢加速转动,试分析:

(1)圆盘的角速度ω1多大时,细线才开始有拉力?

(2)圆盘的角速度由ω1继续增大,分析说明 P、Q所受的摩擦力及细线的拉力的变化情况。

(3)圆盘的角速度ω2多大时, P、Q才会开始与圆盘间有相对滑动?

O

ω

PrP O’ 图13

rQ Q

第26届北京市高中力学竞赛预赛试卷参考答案

(景山学校杯)

(参考答案如有不妥,可由本赛区阅卷指导组负责修订)

一、选择题(共44分,每小题4分)

题号 答案 1 CD 2 CD 3 AD 4 BC 5 A 6 B 7 BD 8 AD 9 D 10 11 BCD BCD 每小题全选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的均得0分. 二、填空题(共40分,每小题5分)

12、一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

m3g213、30 14、2gh 15、7.5×10m 16、mgH? 22k11

17、

1G1tan? 18、1;-0.125;-0.13±0.02 2E E0 19、如图,要求:E0>0;是向下弯的曲线;曲线的切线的斜率随t增大而增大。

O t 三、证明、计算题(共66分)(解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)

20、(12分)(1)(6分)滑块开始以2m/s的速度做匀速直线运动,到2s时开始做匀加速运动,加速度为2m/s2。3s时速度达到4m/s,然后突然以4m/s的速度反弹回,沿反向做匀减速运动,加速度为2m/s2。5s时速度变为0。

(2)(6分)路程s=2×2+

2?44×1+×2=11m

222?44位移s=2×2+×1-×2=3m

2221、(16分)设小木块的质量为m。纸条从木块下抽出的过程中,木块的加速度为a1,有 μ1mg=ma1,

经时间t,纸条抽出,木块通过的位移s1=

1μ1gt2;速度为v1=μ1gt;(6分) 2纸条抽出后,木块在桌面上做匀减速运动,加速度设为a2,有

μ2mg=ma2,

2木块刚好未滑出桌边时,有v1?2a2(s?s1) (6分)