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2020年第37届全国中学生物理竞赛预赛试卷
作者:网站采编关键词:
摘要：2020年第37届全国中学生物理竞赛预赛试卷 (黔西南州赛区) 4.一足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态。一石墨块(可视为质点)静止在白板上。石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦
2020年第37届全国中学生物理竞赛预赛试卷
(黔西南州赛区)
4.一足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态。一石墨块(可视为质点)静止在白板上。石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦系数为μ。突然，使白板以恒定的速度v0做匀速直线运动，石墨块将在板上划下黑色痕迹。经过某段时间t，令白板突然停下，以后不再运动。在最后石墨块也不再运
动时，白板上黑色痕迹的长度可能是(已知重力加速度为g ，不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量)()
A.g v μ220
B.v 0t
C.
gt t v μ2021-D .g v μ2
5.如图，一劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为m 的小球，以小球的平衡位置O 作为坐标原点，x 轴正方向朝下。若取坐标原点为系统势能的零点，则当小球位于坐标为x 0的位置时，系统的总势能为()
A.mgx kx 0202
1-B .mgx k mg k x 00221-??? ??+C .??? ??+k mg k x 0221D .kx 202
1第II 卷非选择题
二、填空题(本题5个小题共计50分;把答案填在题中的横线上，只要给出结果，不需写出求得结果
的过程.)
6.(10分)一电流表，其内阻R g =90.0Ω，如果将它与一阻值R 0=Ω的定值电阻串联，便可成
为一量程U 0=50V 的电压表。现把此电流表改装成一块量程为U 01=6V 的电压表，当用此电压表的6V 挡去测量该电源(电动势为E =6V ，内阻为r =1000Ω)两端电压时，电压表的示数为。
7.(10分)在一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L 1、L 2和L 3，L 2和L 1相距为80m ，L 3和
L1相距为120m 。每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s ，显示红色的时间间隔都是40s .L 1与L 3同时显示绿色，L 2则在L 1显示红色经历了10s 时开始显示绿色，规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s .若一辆匀速向前行驶的汽车通过L 1的时刻正好是L 1显示绿色的时刻，则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率是m/s 。若一辆匀速向前行驶的自行车通过L 1的时刻是L 1显示绿色经历了10s 的时刻，则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率是m/s 。
8.(10分)如图所示，1和2是放在水平地面上的两个小物块(可视为质点)，与地面的滑动摩擦系
数相同，两物块间的距离d =170.0m ，它们的质量分别为m 1=2.0kg ，m 2=3.0kg 。现令它们分别以初速度v 1=10.0m/s ，v 2=2.0m/s 迎向运动，经过时间t =20.0s ，两物块相碰，碰撞时间极短，碰后两者粘在一起运动。求从刚碰后到停止运动过程中损失的
机械能。
9.(10分)如图，一长为L 的均质细杆AB 由固定的两个水平细轴
C、
D支承在竖直平面内，C 、D 间距为d ;杆的A 端置于轴C 下，
杆与轴之间的静摩擦因数为μ，杆与水平面的夹角为θ。为使杆
保持平衡，L /d 的值必须满足的条件是和同时成立。
10.(10分)某活动小组利用下面方案测物块A 与桌面间的动摩擦因数μ。
方案:如图所示，按图连接好装置，托住A ，绳恰绷直。
由P 点静止释放，B 落地后不反弹，最终A 停在Q 点。
测出B 下落高度h =40cm ，和PQ 间距离s =60cm 。
已知A 、B 质量均为m ，则μ=。
三、计算题(本题6小题共计120分;计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步
骤，只写出最后结果的不能得分.有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位.)
11.(20分)地球表面的重力加速度为g ，半径为R ，自转角速度为ω，如果规定物体在离地球无穷远处势能为0，则质量为m 的物体离地心距离为r 时，具有万有引力势能可表示为r
Mm G E P -=(其中M 表示地球的质量，G 表示万有引力恒量)。我国天宫一号空间站距离地球表面的距离H 大约为地球半径的161(即R H 16
1=)，即如果在该空间站上直接发射一颗质量为m 的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能?(答案只能用字母g 、R 、ω和m 表示)
12.(20分)如图，导热性能良好的汽缸A和B高度均为1m(已除开活塞厚度)，活塞A横截面积为4cm2，竖直浸没在温度为27℃的恒温槽内，它们的底部由一细管连通(细管容积可忽略)。两气缸内各有一个活塞，质量分别为m A=4kg和m B=1kg，活塞与气缸之间无摩擦，两活塞的下方为理想气体，上方为真空。当两活塞下方气体处于平衡状态时，两活塞底面相对于气缸底的高度均为0.5m。现保持恒温槽温度不变，在两活塞上面同时各缓慢加上大小为40N的压力，系统再次达到平衡后，缓慢升高恒温槽的温度，对气体加热，直至气缸B中活塞底面恰好回到高度为0.5m处。求:
文章来源：《中学物理》 网址: http://www.zxwlzzs.cn/zonghexinwen/2020/0904/517.html