高中物理力学竞赛试卷

高中物理力学竞赛试卷

一、不定项选择题（共50分）

1．做匀加速直线运动的质点,连续过A 、B 、C 三点,已知AB 和BC 两段长度相等,质点在AB 段的平均速度为3m/s ,在BC 段的平均速度为6m/s ,则质点经过A 点、C 点时的速度之比为( )

A ．1：2

B ．2：5

C ．1：5

D ．1：7

2．将4个可视为质点的物体分别沿光滑轨道AB 、AC 、AD 、AE ,由A 点同时从静止开始下滑,如图所示。则在到达底端前,某一时刻物体在各自轨道上的位置连线如图中粗实线所示,期中正确的是（ ）

A B C D

3．小木块放在倾角为α的斜面上,受到一个水平方向不为零的力F 作用处于静止状态,如图所示,则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角β可能是（ ）

A ．β等于零

B ．左上方,αβ<

C ．右上方,αβ>

D ．左上方,αβ>

4．已知1F 、2F 的合力方向竖直向下,若保持1F 的大小、方向,2F 的大小都不变,而将2

F 的方向在竖直平面内转过060角,仍保持1F 、2F 合力方向竖直向下,下列判断正确的是

（ ）

A ．1F 一定大于2F

B ．1F 可能小于2F

C ．2F 方向与水平面成030角

D ．1F 方向与2F 方向成060角

5． “套圈”是一项老少皆宜的体育运动项目．如图所示,水平地面上固定着3根直杆1、2、3,直杆的粗细不计,高度均为0.1m,相邻两直杆之间的距离为0.3m ．比赛时,运动员将内圆直径为0.2m 的环沿水平方向抛出,刚抛出时环平面距地面的高度为1.35m,环的中心与直杆1的水平距离为1m ．假设直杆与环的中心位于同一竖直面,且运动中环心始终在该平面上,环面在空中保持水平,忽略空气阻力的影响,g 取10m/s 2．以下说法正确的是（ ）

A ．如果能够套中直杆,环抛出时的水平初速度不能小于1.9m/s

B ．能够套中第2根直杆的初速度范围在2.4m/s 到2.8m/s 之间

C ．如以2m/s 的水平初速度将环抛出,就可以套中第1根直杆

D ．如环抛出的水平速度大于2.6m/s,就一定不能套中第2根直

杆

6．1F 方程式赛车的变速系统非常强劲。赛车从静止加速到100km/h 仅需2.3s,此时赛车仍有102/s m 加速度。加速到200km/h 时加速度仍有42/s m 。从静止加速到200km/h 再到急停至速度为零只需12s 。假定赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度恒为9.32

/s m 。由以上数据可求得( )

A ．赛车加速到最大速度约需8.6s

B ．赛车的最大加速度约为13.72/s m

C ．赛车可达最大速度约为230km/h

D ．赛车加速到最大速度约需行驶275m

7．轨道由处于竖直平面内,两个半径均为R 的1/4光滑圆弧连接而成,它们的圆

心1O ,2O 与两圆弧的连接点O 在同一竖直线上,2O 、B 两点在地面上,如图所示。

若一可视为质点的小滑块从圆弧AO 上距O 点数值距离为h 处由静止开始下

滑,6.037sin 0=,则（ ）

A ．R h 2.0=时,小滑块在两个圆弧上滑过的弧长相等

B ．R h 2.0=时,小滑块在两个圆弧上滑过的时间相等

C ．R h 4.0=时,小滑块不能运动到圆弧OB 上

D ．无论h 为何值,小滑块都不可能沿圆弧OB 运动到B 点 8．如图所示,用F=20N 的水平压力将重力G =8.0N 的木块紧压在竖直墙上。现对木块

施加一平行于墙面沿某一方向的拉力T 作用,使木块沿水平向右方向在墙面上以

a =52

/s m 匀加速滑行,已知木块与墙面间的动摩擦因数30.0=μ,则拉力T 的大小为

（ ）

A ．52

B ．262

C ．412

D ．N 10

9．如图所示,物体G 用两根绳子悬挂,开始时绳OA 水平,现将两绳同时顺时针缓慢转过090,转动过程中始终保持α角不变（090>α）,且物体始终静止。则在绳子转动过

程中,绳OA 的拉力1T 和绳OB 的拉力2T 的变化情况为（ ）

A ．1T 单调减小

B ．1T 先减小后增大

C ．2T 单调减小

D ．2T 先减小后增大

10．一质量M 长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的质量m 物

块轻放到木板上,以后木板运动的速度—时间图像如图所示。已知M=3m ,物块与木板

间及木板与地面间均有摩擦。物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始

终在木板上。从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对木板的为位移大小为

（ ）

A ．1.71m

B ．2.00m

C ．2.25m

D ．2.29m

二、填空题（每题8分,共48分）

11．如图所示,在竖直平面xoy 内,某一时刻由原点O 处射出速度大小s m v /1=,方向

均匀分布的12只小钢球,若运动过程中小钢球未与其他物体相碰撞,则t=2s 时,两小

钢球间最远的距离 m

12．如图所示是伽利略理想斜面实验的其中一幅图,斜面AC 和斜面BD 的倾斜

程度不同。一可视为质点的小球由A 点静止释放,经4s 第1次到达与A 等高的

B 点。已知小球在长为5m 的水平部分CD 上运动的时间为1s,摩擦均不计,则

小球从A 到B 运动的总路程是 m 。

13．光滑水平面上的物体在两个同一竖直面上的力作用下水平向右运动,如图

所示,2F 方向与水平向右的1F 方向夹角为θ。经过一段时间后,合外力对物体做功为

W ,其中1F 对物体做功为1W ,若W 、1F 、1W 、θ已知,则2F 的大小为 。

14．如图所示,A 、B 两物体用足够长的细绳相连并跨过摩擦不计的定滑轮。要使系

统处于平衡状态,可在两滑轮间的细线上再系上一个物体C ,已知A 、B 物体的质量分

别为5kg 、13kg,则C 物体质量大小的范围是

kg 。

15．人在跑步时,每条腿先从静止开始加速到等于身体速率,紧接着再将腿速度减为零,

从而完成一次迈腿动作。一质量为54kg 的同学在跑步时每条腿完成一次迈腿动作,

起脚点和落脚点相距 1.5m ,若两腿输出的平均机械功率为512W,每条腿的重量是体

重的9

1,则该人跑步的速度为 m/s 。 16．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图甲所示的实验装置。定滑轮的两侧各挂6个完全相同的钩码,1号钩码下端粘连着纸带,钩码处于静止状态。

（1）在探究加速度与力的关系时,为了保障质量不变,把右侧最上端的钩码依

次悬挂在左侧钩码的最下端,每次只移动一个钩码,即第一次把6挂在7下端,

以此类推,打出5条相应纸带。下面表格中列出的是实验得到的加速度数值。

实验次数

1 2 3 4 5 加速度

1.30

2.64

3.99 5.35 6.72

分析表格数据,可以得出结论 。

（2）在探究加速度与质量的关系时,需要保证外力大小不变。在实验器材不变

的情况下,如仍能打出5条纸带,可以通过 来保

证外力不变。