高中物理力学竞赛试卷
2024物理竞赛高中试题
2024物理竞赛高中试题一、选择题(每题3分,共15分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
如果一个物体的质量为2kg,受到的力为10N,那么它的加速度是多少?A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 15 m/s²D. 20 m/s²2. 光在真空中的传播速度是3×10^8 m/s。
如果一束光从地球到月球需要1.28秒,那么月球到地球的距离是多少?A. 3.84×10^8 mB. 4.16×10^8 mC. 4.48×10^8 mD. 5.12×10^8 m3. 一个简单的电容器,其电容为10μF,当电压变化为5V时,储存的电荷量是多少?A. 50 μCB. 100 μCC. 150 μCD. 200 μC4. 根据热力学第一定律,能量守恒。
在一个封闭系统中,如果系统放出了500J的热量,同时做了300J的功,那么系统的内能变化了多少?A. -200JB. -800JC. 200JD. 800J5. 波长为600nm的光在折射率为1.5的介质中传播,其波速是多少?A. 2×10^8 m/sB. 1.5×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 0.75×10^8 m/s二、填空题(每空2分,共10分)6. 根据爱因斯坦的质能方程 E=mc²,其中E代表能量,m代表质量,c代表光速。
如果一个物体的质量为1kg,那么它对应的能量是_______J。
7. 在电路中,电阻R、电流I和电压V之间的关系由欧姆定律描述,即V=IR。
如果电路中的电阻为100Ω,电流为0.5A,那么电压是_______V。
8. 一个物体在自由落体运动中,忽略空气阻力,其加速度为9.8m/s²。
如果物体从静止开始下落,那么在第2秒末的速度是_______ m/s。
高考物理力学竞赛试题(附答案)
高考物理力学试题考试时间:120分钟 满分160分一、本题共15小题,每小题4分,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.1. 图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。
该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%。
已知子弹飞行速度约为500m/s ,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近A .10-3sB .10-6sC .10-9sD .10-12s 2.如图所示,在高为H 的台阶上,以初速度0v 抛出一质量为m 的小石子,不计空气阻力,当小石子落到距抛出点的垂直高度为h 的台阶上时,小石子动能的增量为A.mgh B.221mv mgh + C.mgh mgH - D.221mv3. 有四名运动员在标准的田径场进行800米跑步竞赛,图中插小旗处是他们各自的起跑位置,他们都顺利地按规则要求完成了比赛,下列说法正确的是A .他们跑完的路程相同B .他们跑完的位移相同C .他们跑完的圈数相同D .他们到达的终点可以相同4.如图所示,一同学沿一直线行走,现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片,观察图片,能大致反映该同学运动情况的速度—时间图象是5.下列实例属于超重现象的是A .汽车驶过拱形桥顶端B .荡秋千的小孩通过最低点C .跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动D .火箭点火后加速升空 6.如图所示,物体A 靠在竖直墙面上,在力F 作用下,A 、B 保持静止。
物体B 的受力个数为:A .2B .3C .4D .57.如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的 14 圆周轨道,圆心O 在S 的正上方。
在O和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ,从同一时刻开始,a 自由下落,b 沿圆弧下滑。
以下说法正确的是A .a 比b 先到达S ,它们在S 点的动能相等B .a 、b 同时到达S ,它们在S 点的速度不同C .a 比b 先到达S ,它们在S 点的速度相同D .b 比a 先到达S ,它们在S 点的动能相等8.如图所示,光滑轨道MO 和ON 底端对接且ON=2MO ,M 、N 两点高度相同。
高中物理竞赛试题分类汇编2 力学部分
物理知识竞赛试题二(力学部分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案1.摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险,下列说法中正确的是:A.应该前轮先着地 B. 应该后轮先着地C. 应该前后轮同时着地D. 哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系2. 下列有关激光应用的说法中,错误的是:A. 利用激光进行室内照明B. 利用激光进行通信B.利用激光加工坚硬的材料 D. 利用激光进行长距离测距3. 从地面上看,通信用的地球同步卫星是静止不动的,它运行一周所用的时间是:A. 24小时B. 23小时56分C. 24小时4分D. 24小时56分4. 我们能够分辨钢琴和小提琴的声音,这是因为它们发出声音的:A. 音调不同B. 音色不同C. 响度不同D. 频率不同5. 一艘宇宙飞船关闭发动机后在大气层外绕地球飞行,飞船内可能出现的现象是:A. 物体的质量消失B. 物体自由下落的速度变快C. 蜡烛正常燃烧D. 水滴呈球形漂浮在空气中6.山间公路往往环绕山坡,盘山而上,这样可以使上山的汽车:A.提高功率 B.提高机械效率C.减小所需的牵引力 D.减小所需的功7.在抗洪救灾中,大堤上的许多人都身穿厚厚的“背心”,这种“背心”的主要作用是:A.能阻碍热传递,从而可以抵御风寒B.跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力,起保护作用C.不同的背心反射不同颜色的光,便于识别D.以上说法都不对8.车站上,坐在火车里的乘客从窗口发现有两列火车沿相反的方向运动,由此得出的下列判断中错误的是:A.乘客坐的火车和看到的两列火车中一定有两列在沿相反方向运动B.乘客坐的火车可能在运动C.三列火车可能沿同一方向运动D.三列火车中可能有一列是静止的9.航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行,如果科学家要在其中进行实验,下列哪些操作不能正常进行:A.用温度计测温度 B.用弹簧秤测力C.用天平测质量 D.用电子表测时间10.有两个鸡蛋,一生一熟,让它们在光滑的水平桌面上以同样的速度同时开始转动:A.生鸡蛋很快停止转动,熟鸡蛋转了一会儿才停止B.熟鸡蛋很快停止转动,生鸡蛋转了一会儿才停止C.两个鸡蛋都很快停止转动D.两个鸡蛋都转了一会儿,然后同时停止11.有一架飞机沿水平向左做匀速直线运动,每隔1秒钟从飞机上轻轻释放一小球,当三只小球落下且均未落至地面时,若不计空气阻力,则这三只小球在空中的排列情况应是下图中的哪一个:二、填空(共28分,每空2分)1.已知空气的密度为1.29千克/米3,人体的平均密度与水的密度相当,质量为60千克的人在空气中受到的浮力大约是__________牛,2.地面上有一条大木杆,抬起A端需用力300牛,抬起B端需用力200牛,这条木杆的_________端较粗,整个木杆的重量(所受的重力)为_________牛,3.如图所示,四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同,用嘴贴着瓶口吹气,如果能分别吹出“dou(1)”“ruai(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是__________、________、_________、________,4.小明同学放学回家,正碰上刮风下雨,他以18千米/时的速度由西向东快跑,此时他发现了奇怪的现象,雨滴成竖直下落状态,请你确定,这时刮的是______风,风速是_____米/秒,5.后轮驱动的汽车在平直路面上向前加速行驶时,地面对后轮的摩擦力方向是_______,对前轮的摩擦力方向是________,6.音乐厅正举行音乐会,男中音在放声高歌,女高音轻声伴唱,又有多种乐器伴奏,这时男中音的________比女高音的大,而女高音的________比男中音的高,音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感,这主要是由于人的听觉具有________效应,三、简答下列各题(共14分)1、2.(4分)节日里氢气球飘向高空,越来越小,逐渐看不见了,设想,气球最后可能会怎样,根据你所学的物理知识作出预言,并说明理由,3.(6分)要学好物理就要多动手实验,请你列举出用大塑料可乐瓶制成的三种物理实验器具,并简述制作过程及用它所演示的物理现象,四、(10分)小英设计了一个实验,验证水的内部压强和水深的关系,所用的装置如图所示,增加细管内的砂粒可以改变细管沉入水中的深度,1. 指出所需要的测量工具,并用字母表示需要测量的物理量,2. 逐条写出实验步骤,3. 根据测量的量导出在不同深度处计算压强的公式,4. 说明怎样通过实验结果判断水的内部压强是否与水深成正比,五、(10分)公路路边每隔1千米有一个里程碑,标明公路起点到此碑的距离,单位是千米,设计一种方法,利用里程碑和手表测量自行车以中等速度匀速行驶时的速度,并给出计算公式,计算结果以千米/小时为单位,为了减少测量中的误差,请你至少提出两点注意事项,六、(6分)在趣味物理表演会上,小明展示了如图所示的蓄水和放水装置,如果原来水箱是空的,注水时水箱中的水位高于哪点时排水口才有水流出?如果原来水箱是满的,放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水?如果进水口不停地向箱中注水,但进水流量较小,使得当出水口有水流出时,进水流量小于出水流量,这种情况下排水口的水流有什么特点?七、(10分)测得一个24厘米高压锅的限压阀的质量为0.1千克,排气孔的内径为3毫米,如果用它煮水消毒,根据下面水的沸点与压强关系的表格,这个高压锅内的最高温度大约是多少?T/℃90 95 100 105 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 p/Kpa 70 84 101 121 143 154 163 175 187 199 211 226 239 258 270八.(10分)图10为一种设计中的牲畜饮水用自动装置,底盖A平时顶住水箱的出水口,一旦饮水槽水位下降,浮子受到的浮力减小,水就从小箱流入饮水槽,设计中水箱水位最高为60厘米,水箱出水口直径是6厘米,底盖A及竖杆B的总质量是420克,浮子D的质量是580克,体积是2分米3,横杆C的质量可以忽略,通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作,物理应用知识竞赛试题二(力学部分)之答案一.1、B 2、A 3、B 4、B 5、D 6、C 7、D 8、A 9、C 10、A 11、C二.1、0.76 2、A,500 3、丙,乙,甲,丁4、西,5 5、水平向前,水平向后6、响度(或音量,声音),音调(或频率),双耳三.2、有两种可能,一是因为高空中的气体逐渐稀薄,压强降低,气球上升过程中,球内压强大于球外压强,气球不断膨胀,最后“爆炸”破裂,另一是因高空的空气较稀薄,气球上升过程中所受浮力逐渐减小,当浮力等于重力时,气球上升的速度最大.然后,浮力小于重力,气球开始向上做减速运动.在气球的速度为零之后,又加速下落,浮力逐渐变大,当气球通过浮力等于重力的位置后,浮力大于重力,气球开始作向下的减速运动.在气球的速度减为零之后,又开始加速上升.如此反复,气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上、下往复运动.3.①制作量杯用实验室已有的量筒定量地向瓶中倒入水,并刻上刻度②作液体侧压强实验器在瓶的测壁不同的高度处扎等大的小孔,倒入水后,从水流的情况可以直观地反映液体内部的压强随深度的增大而增大.③演示喷雾器用细塑料管插入加盖的盛水可乐瓶,用手使劲捏可乐瓶,水会成雾状从细塑料管中喷出.四.1.需要用的测量工具是直尺;需测量细管的直径D和细管沉入水中的深度H1,H2.2.实验步骤:①测出细管的直径D;②在细管中加入少量砂粒,将细管放入盛有水的容器中,平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H 1;③增加细管中的砂粒,再将细管放入盛有水的容器中,平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H 2.3.导出计算压强的公式,平衡时,细管(含砂粒)所受重力G 管与所受浮力F 浮相等,即G 管=F 浮, 又G 管=p 1S =21)2(D p πF 浮=ρ1V 水g ρπ12)2(H D =g 故得 p 1=ρ1H 水g4.同样可证p 2=ρ2H 水g 所以1212H H p p = 说明水的内部压强与水深是成正比的.五.答:在自行车行驶过程中,选定一段比较平整的公路,先记下经过某一里程碑的时刻t 1和里程碑的标数L 1,匀速行驶几千米之后,记下经过另一里程碑的时刻t 2和里程碑的标数L 2(t 1和t 2均以秒计),则自行车行驶的速度为:v=3600(L2-L1)/(t2-t1)为了减少误差,要做到:(1)车行速度稳定后才能记录t 1和L 1,(2)使用有秒针的指针式手表或可以读秒的数字式手表, (3)行驶距离应为几千米,不能太短或太长,六.参考解答:注水时水位高于D 点才有水流出,水位降到C 点才停止出水,排水口会间歇式地放水, 评分标准:本题共5分,第一问2分,第二问2分,第三问1分, 七、参考解答:(1)(2) (3)把(1)、(2)代入(3)式 (4) 代入数值p = 2.4×105帕 (5) 从表中查出,锅内温度约为126 ℃,评分标准:本题6分,(1)、(2)、(3)、(4)、(5)式各1分,答出锅内温度再给1分,(温度为126 ℃~127 ℃的都给分),八.参考解答:如图13所示,作用于底盖、竖杆和浮子的力有:向上的浮力:F 浮=ρVg=103×2×10-3×9.8=19.6(牛) 向下的总重力:G 总=(0.42+0.58)×9.8=9.8(牛)水箱的水向下的压力:F 压=ρghS=103×9.8×0.6×3.14×0.032=16.6(牛) ∵向下的力的总和F 向下=G 总+F 压=26.4牛>F 浮 ∴底盖A 将下移,装置无法正常工作,。
高一力学竞赛试题
高一物理力学综合竞赛试卷一、选择题:(每题4分,共40分)1、如图所示,一木板B 放在水平地面上,木块A 放在木板B 的上面,木块A 的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上.用力F 向左拉木板B ,使它们以速度v 运动,这时弹簧秤示数为F .下列说法中正确的是:A .木板B 受到的滑动摩擦力的大小等于F B .地面受到的滑动摩擦力的大小等于FC .若木板以2v 的速度运动,木块A 受到的滑动摩擦力的大小等于2FD .若用力2F 拉木板B ,木块A 受到的滑动摩擦力的大小等于F2、一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB ,右侧面是曲面AC 。
已知AB 和AC 的长度相同。
两个小球p 、q 同时从A 点分别沿AB 和AC 由静止开始下滑,比较它们到达水平面所用的时间:A.p 小球先到B.q 小球先到C.两小球同时到D.无法确定3、如图,甲、乙两木块用细绳连在一起,中间有一被压缩竖直放置的轻弹簧,乙放在水平地面上,甲、乙两木块质量分别为21m m 和,系统处于静止状态,此时绳的张力为F 。
在将细绳烧断的瞬间,甲的加速度为a ,则此时乙对地面压力为: A.g m m )(21+ B. F g m m ++)(21 C. F g m +2 D. 12()m a g m g ++4、“神舟三号”顺利发射升空后,在离地面340km 的圆轨道上运行了108圈。
运行中需要多次进行 “轨道维持”。
所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。
如果不进行轨道维持,由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会逐渐降低,在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是: A.动能、重力势能和机械能都逐渐减小B.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变C.重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小5、质量为m 的物体在竖直向上的恒力F 作用下减速上升了H ,在这个过程中,下列说法中正确的有:A.物体的重力势能增加了mgHB.物体的动能减少了FHC.物体的机械能增加了FHD.物体重力势能的增加小于动能的减少6、人造卫星不但可以探索宇宙,把它和现代的遥感设备相结合,还可快速实现地球资源调查和全球环境监测。
高中物理竞赛试卷
高中物理竞赛试卷一、选择题(每题5分,共40分)1. 一个小球从高处自由落下,忽略空气阻力,它在下落过程中()。
A. 速度越来越慢B. 速度越来越快,加速度不变C. 速度不变,加速度越来越大D. 速度和加速度都不变答案:B。
解析:根据自由落体运动的公式v = gt,g是重力加速度,是个定值,t不断增大,所以速度v越来越快,加速度不变。
2. 两个电荷之间的库仑力大小与()有关。
A. 电荷的电量和它们之间的距离B. 电荷的电量和它们的形状C. 电荷的形状和它们之间的距离D. 只和电荷的电量有关答案:A。
解析:库仑定律表明库仑力 F = kq1q2/r²,其中k是静电力常量,q1、q2是两个电荷的电量,r是它们之间的距离,所以与电量和距离有关。
3. 一个物体在光滑水平面上受到一个水平力的作用开始做匀加速直线运动,力突然撤去后()。
A. 物体立刻停止运动B. 物体继续做匀加速直线运动C. 物体做匀速直线运动D. 物体做减速直线运动直到停止答案:C。
解析:当力撤去后,物体在光滑水平面上不受力,根据牛顿第一定律,物体将保持原来的运动状态,也就是做匀速直线运动。
4. 关于电磁感应现象,下列说法正确的是()。
A. 只有闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流B. 只要导体在磁场中运动就会产生感应电流C. 只要有磁场就会产生感应电流D. 感应电流的方向只与磁场方向有关答案:A。
解析:电磁感应产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,B选项中导体如果平行于磁感线运动就不会产生感应电流,C选项只有磁场没有切割磁感线运动不会产生电流,D选项感应电流方向与磁场方向和导体运动方向都有关。
5. 以下关于机械能守恒的说法正确的是()。
A. 物体做匀速直线运动,机械能一定守恒B. 物体所受合外力为零,机械能一定守恒C. 只有重力和弹力做功时,机械能守恒D. 除重力和弹力外的力做功不为零,机械能一定不守恒答案:C。
高中物理竞赛题(力学部分)
高中物理竞赛模拟题(力学部分)1.在图1中,反映物体受平衡力作用的图线是:(图V X表示沿X轴的分速度)2.某人在站台上候车,看见远处一辆机车沿平直的铁路以速度V行驶过来,这时该车发出短促的一声鸣号,经过时间t传到站台,若空气中声速为V,则机车能抵达站台还需要的时间至少是:A,v2t/v0; B,(v2+v1t)/v0; C,,(v2-v1t)/v0; D, v1t/v0;3,9如图所示,在静止的杯中盛水,弹簧下端固定在杯底,上端系一密度小于水的木球,当杯自由下落后,弹簧稳定时的长度将:A,变长; C. 恢复到原长;B,不变; D.无法确定;4,A、B、C三个物体的质量分别是M、2M、3M,具有相同的动能,在水平面上沿着同一方向运动,假设它们所受的制动力相同,则它们的制动距离之比是:A,1:2:3; B.1:4:9; C.1:1:1; D.3:2:1;5,如图所示,棒AB的B端支在地上,另一端A受水平力F作用,棒平衡,则地面对棒B 端作用力的方向为:A,总是偏向棒的左边,如F1;B,总是偏向棒的右边,如F3;C,总是沿棒的方向如F2;D,总是垂直于地面向上如F4;6,在倾角为300的光滑斜面顶端,先让一物体从静止开始滑动,经过1秒钟再让另一物体也在顶端从静止开始滑动,则两物体之间的距离将:A,保持恒定; B, 逐渐拉开;C, 逐渐缩短; D, 无确定的关系;7,如图所示,一直角斜面体固定在地面上,左过斜面倾角为600,右边斜面倾角为300。
A、B两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端,分置于斜面上,且两物体下边缘们于同一高度处于平衡状态,设所有摩擦均忽略不计,滑轮两边的轻绳都平行于斜面。
若剪断轻÷绳,让两物体从静止沿斜面下滑,则上列叙述正确的是: A , 着地时两物体的速度相等;B , 着地时两物体的机械能相等;C , 着地时两物体所受重力的功率相等;D , 两物体沿斜面滑行的时间相等;8,如图所示,物体 A 靠在光滑竖直的墙面,用带铰链的棒支住它,物体重为G ,棒重G ‘,棒和竖直方向的夹角为 ,则以下说法正确的是:A , 物体A 对棒端的弹力、磨擦力的合力的方向必沿棒的方向;B , 增加物重G ,物体对棒的弹力将减小;C , 移动铰链的位置,使α角增大,但仍支住物体A ,则物体对棒的弹力将增大; D , 增大棒重G ‘,物体A 对棒的磨擦力将增大;9,全长为L 的均匀链条,对称地挂在一个光滑而轻小的一定滑轮上,如图,若轻轻地拉动一下链条的一端,使它从静止开始下落,则当链条脱离滑轮的瞬间,其速度大小为: A, gl 2; B ,2gl;C ,gl ;D ,22gl 10,一个高为h 的空心木制长方形被放入一个圆柱形容器中,如图,长方体的横截面内外分别是边长d 为和2d 的正方形,容器的半径为3d ,现向容器中灌水,使长方形可在其中自由漂浮,则此容器的最小高度为H :A, h ρ水/(ρ水+ρ木);B , h ;C , h ρ木/3πρ水; D. h ρ木/ρ水。
高中物理 力学竞赛试题卷1
高中物理力学竞赛试题卷1一.单选题(每题5分)1.《时间简史》首版以来,先后被翻译成40多种文字,销售量达2500万册。
在这本书中,作者向我们阐述了关于遥远星系,黑洞等宇宙方面的伟大发现,现已成为全球科学著作的里程碑,请问《时间简史》的作者是:A.杨振宁B.爱因斯坦C.史蒂芬-霍金D.李政道2.如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上,白毛巾的中间用绳与墙壁连接着,黑毛巾的中间用手将它拉住,欲将两条毛巾分开来。
若每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因素均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需要的力F的大小为:A. 2μmgB. 3μmgC. 4μmgD. 5μmg3.庆祝节日的时候人们会在夜晚燃放美丽的焰火。
某型号的礼花弹射出时的速度为V0,在4s末到达离地100m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案。
上升过程中所受到的阻力大小始终是自身重力的K倍,那么V0和K分别为:A. 25m/s、1.25B. 40m/s、0.25C. 50m/s、0.25D. 50m/s、1.254.一个网球从一定高度落下到地面后又反弹到空中,如此无数次的落下和反弹,若速度向下时为正方向。
下列图象中哪一个是正确的:5.如图所示,在高空中有四个小球,在同一位置同时以速率V向上,向下,向左,向右被射出,经过1s后四个小球在空中的位置构成的正确图形是:6.物体在水平地面上受到水平拉力F作用,在6s内的V---t图象和做功功率P---t图象如图所示,则物体的质量为:A. 5/3 kgB. 10/9 kgC. 0.9 kgD. 0.6 kg7.铁球从竖直轻质弹簧的正上方自由下落,接触弹簧后弹簧做弹性压缩,在压缩过程中忽略空气阻力。
现有下列四种说法: 1.铁球受到的弹力的最大值一定不大于二倍的重力值。
2.铁球受到的弹力的最大值一定大于二倍的重力值。
3.铁球接触弹簧后开始做减速运动。
4.铁球接触弹簧后还将加速一段时间。
其中正确的是:A. 1、2B. 3,、4C. 1、 3D. 2、 48.质量为m的绳子两端分别系在天花板上的A、B两点,A、B间距离小于绳长,整条绳悬垂情况如图实线所示。
高中物理力学综合试题和答案
物理竞赛辅导测试卷(力学综合1)一、(10分)如图所时,A 、B 两小球用轻杆连接,A 球只能沿竖直固定杆运动,开始时,A 、B 均静止,B 球在水平面上靠着固定杆,由于微小扰动,B 开始沿水平面向右运动,不计一切摩擦,设A 在下滑过程中机械能最小时的加速度为a ,则a=。
二、(10分) 如图所示,杆OA 长为R ,可绕过O 点的水平轴在竖直平面内转动,其端点A 系着一跨过定滑轮B 、C 的不可伸长的轻绳,绳的另一端系一物块M ,滑轮的半径可忽略,B 在O 的正上方,OB 之间的距离为H ,某一时刻,当绳的BA 段与OB 之间的夹角为α时,杆的角速度为ω,求此时物块M 的速度v M三、(10分)在密度为ρ0的无限大的液体中,有两个半径为R 、密度为ρ的球,相距为d ,且ρ>ρ0,求两球受到的万有引力。
四、(15分)长度为l 的不可伸长的轻线两端各系一个小物体,它们沿光滑水平面运动。
在某一时刻质量为m 1的物体停下来,而质量为m 2的物体具有垂直连线方向的速度v ,求此时线的X 力。
五、(15分)二波源B 、C 具有相同的振动方向和振幅,振幅为0.01m ,初位相相差π,相向发出两线性简谐波,二波频率均为100Hz ,波速为430m/s ,已知B 为坐标原点,C点坐标为x C =30m ,求:①二波源的振动表达式;②二波的表达式;③在B 、C 直线上,因二波叠加而静止的各点位置。
六、(15分) 图是放置在水平面上的两根完全相同的轻质弹簧和质量为m 的物体组成的振子,没跟弹簧的劲度系数均为k ,弹簧的一端固定在墙上,另一端与物体相连,物体与水平面间的静摩擦因数和动摩擦因数均为μ。
当弹簧恰为原长时,物体位于O 点,现将物体向右拉离O 点至x 0处(不超过弹性限度),然后将物体由静止释放,设弹簧被压缩及拉长时其整体不弯曲,一直保持在一条直线上,现规定物体从最右端运动至最左端(或从最左端运动至最右端)为一个振动过程。
物理高中竞赛预赛试题及答案
物理高中竞赛预赛试题及答案试题一:力学基础1. 一个质量为m的物体从静止开始在水平面上以加速度a运动,受到一个恒定的拉力F。
求物体在时间t内的位移s。
2. 一个质量为2kg的物体从高度h=10m处自由落体,忽略空气阻力,求物体落地时的速度v。
试题二:电磁学基础1. 一个带电粒子q在电场强度E中受到的电场力大小是多少?2. 一个半径为R的圆形线圈,通以电流I,求线圈中心的磁场强度B。
试题三:热力学基础1. 一个理想气体在等压过程中,压强P1=2atm,体积V1=2m³,求当压强变为P2=1atm时的体积V2。
2. 一个绝热容器中,气体的内能变化量为-500J,求气体对外做的功W。
试题四:光学基础1. 一束平行光通过一个焦距为f的凸透镜,求透镜另一侧的焦点位置。
2. 一束单色光照射在折射率为n的介质表面,入射角为θ1,求折射角θ2。
试题五:现代物理基础1. 描述海森堡不确定性原理,并给出其数学表达式。
2. 简述相对论中时间膨胀的概念,并给出时间膨胀的公式。
答案:试题一:1. 位移s = 1/2 * a * t²2. 速度v = √(2gh) = √(2 * 9.8 * 10) ≈ 14.1 m/s试题二:1. 电场力F = q * E2. 磁场强度B = (μ₀ * I) / (2 * π * R),其中μ₀为真空磁导率试题三:1. 体积V2 = V1 * (P2 / P1) = 2 * (1 / 2) = 1 m³2. 功W = ΔU + Q,由于是绝热过程,Q=0,W = -ΔU = -500J试题四:1. 焦点位置f' = f2. 折射角θ2 = arcsin(n * sin(θ1))试题五:1. 海森堡不确定性原理:Δx * Δp ≥ ħ/2,其中Δx是位置的不确定性,Δp是动量的不确定性,ħ是约化普朗克常数。
2. 时间膨胀公式:t' = t / √(1 - v²/c²),其中t'是运动参考系中的时间,t是静止参考系中的时间,v是相对速度,c是光速。
竞赛高中物理试题及答案
竞赛高中物理试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列关于牛顿第二定律的说法,正确的是:A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 力是物体运动的原因D. 力是物体运动状态变化的原因答案:A2. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以在不同形式之间转换B. 能量可以在不同物体之间转移C. 能量的总量是恒定的D. 以上说法都正确答案:D3. 光的折射定律中,下列说法正确的是:A. 入射角与折射角成正比B. 入射角与折射角成反比C. 入射角增大,折射角也增大D. 入射角增大,折射角减小答案:C4. 根据电磁感应定律,下列说法正确的是:A. 磁场变化可以产生电流B. 电流变化可以产生磁场C. 磁场变化可以产生电压D. 以上说法都正确答案:D5. 热力学第一定律表明:A. 能量可以被创造或消失B. 能量可以在不同形式之间转换C. 能量的总量是恒定的D. 能量的转移和转换是不可逆的答案:C6. 根据相对论,下列说法正确的是:A. 物体的质量随着速度的增加而增加B. 物体的长度随着速度的增加而增加C. 时间会随着速度的增加而变慢D. 以上说法都正确答案:A7. 根据量子力学,下列说法正确的是:A. 电子在原子中的位置是确定的B. 电子在原子中的位置是不确定的C. 电子在原子中的行为是可预测的D. 电子在原子中的行为是不可预测的答案:B8. 根据牛顿第三定律,下列说法正确的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力大小相等,方向相同C. 作用力和反作用力大小不等,方向相反D. 作用力和反作用力大小不等,方向相同答案:A9. 根据欧姆定律,下列说法正确的是:A. 电阻与电流成正比B. 电阻与电压成正比C. 电压与电流成正比D. 电压与电流成反比答案:C10. 根据电磁波谱,下列说法正确的是:A. 无线电波的波长最长B. 红外线的波长比无线电波短C. 可见光的波长比红外线长D. 以上说法都正确答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 牛顿第三定律表明,作用力与反作用力大小______,方向______。
高中物理竞赛试题分类汇编1 力学部分
高中物理竞赛试题一(力学部分)1.下列各实例中属于静摩擦的是A.用橡皮擦纸时,橡皮和纸间的摩擦 B.小汽车急刹车时,车轮和地面间的摩擦C.皮带正常传动时,皮带和皮带轮间的摩擦D.用转笔刀削铅笔,铅笔与刀孔间的摩擦2.在江河湖海游泳的人上岸时,在由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头,以下体验和分析合理的是:A.脚不痛。
因人越来越轻C.脚不痛。
因水底对人的支持力越来越小B.脚越来越痛。
因人越来越重D.脚越来越痛。
因水底对人的支持力越来越大3.秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。
因此秤杆上的刻度应A.是均匀的 B.从提纽开始向后逐渐变密C.从提纽开始向后逐渐变疏 D.与秤杆的粗细是否均匀有关,以上三种情况均有可能4.图1是实际离心式水泵的示意图,箭头表示正常工作时叶轮转动的方向,示意图中正确的是5.拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢,这是为了:A.提高传动机械的效率 B.节省燃料C.增大拖拉机的牵引力D.提高柴油机的功率6.如图3,烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口,杯中水面恰好与杯口相平。
待这些冰块全部熔化后,A.将有水从烧杯中溢出 B.不会有水从烧杯中溢出,杯中水面也不会下降C.烧杯中水面会下降 D.熔化过程中水面下降,完全熔化后有水溢出7.如图所示,放在水平桌面上的容器A为圆柱形,容器B为圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同,装入深度相同的水后,再分别放入相同质量的木块,如图所示,下列说法中正确的是:A.放入木块前,两容器对桌面的压力相等B.放入木块前,由于A容器中的水多于B容器,故A容器底部受水的压力大于B容器C.放入木块后,两容器底部所受水的压力相等D.放入木块后,B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力8.如图所示,吊篮的重力为400牛,动滑轮重力为50牛,定滑轮重力为40牛,人的重力为600牛,人在吊篮里拉着绳子不动时需用力:A.218牛 B.220牛 C.210牛 D.236牛9.测定血液的密度不用比重计(图为这样做需要的血液量太大),而采用巧妙的办法:先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个管中滴进一滴血液。
高中物理力学竞赛试题
高中物理力学竞赛试题一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体在水平面上以速度v做匀速直线运动,若摩擦力为f,那么物体所受的合力为:A. fB. 0C. 2fD. -f2. 根据牛顿第二定律,下列哪个陈述是错误的?A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 物体的加速度与作用力成正比D. 物体的加速度与物体质量成反比3. 一个物体从静止开始自由下落,其下落过程中的加速度为:A. 0B. 9.8 m/s²C. 10 m/s²D. 无法确定4. 以下哪个选项不是牛顿第三定律的表述?A. 作用力与反作用力大小相等,方向相反B. 作用力与反作用力作用在两个不同物体上C. 作用力与反作用力同时产生,同时消失D. 作用力与反作用力可以是不同性质的力5. 一个物体在斜面上下滑,若斜面倾角为θ,物体与斜面之间的摩擦系数为μ,那么物体下滑的加速度为:A. g*sinθB. g*cosθC. g*(tanθ - μ)D. g*(tanθ + μ)6. 一个弹簧的劲度系数为k,挂上质量为m的物体后,弹簧伸长x,那么弹簧所受的力为:A. kxB. kmC. mgD. mg + kx7. 一个物体在水平面上以初速度v₀开始做匀减速直线运动,直到停止,如果运动时间为t,那么物体的平均速度为:A. v₀B. 0C. v₀/2D. (v₀ + 0) / 28. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动,下落时间t,那么物体下落的距离为:A. 1/2 * g * t²B. g * tC. 2 * g * t²D. 2 * g * t9. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,物体从静止开始加速,若物体的质量为m,加速度为a,那么拉力F与物体质量m的关系为:A. F = maB. F = m + aC. F = m - aD. F = m / a10. 一个物体在斜面上做匀速直线运动,若斜面倾角为θ,物体与斜面之间的摩擦系数为μ,那么物体所受的拉力F与重力G的关系为:A. F = G * sinθB. F = G * cosθC. F = G * (μ * cosθ + sinθ)D. F = G * (μ * sinθ + cosθ)二、计算题(每题10分,共40分)11. 一个质量为2kg的物体从静止开始在水平面上以4m/s²的加速度加速运动,求物体所受的拉力。
高一力学竞赛试题及答案
高一物理竞赛- 1 - CBA P 南沙区高一物理竞赛试题(考试时间120分钟,总分150分)一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个正确选项.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.在学习物理过程中也应加强物理学史的学习,物理学家们研究问题的思维方法对我们探究真理有着重要的指导意义.以下有关说法符合物理学发展史的是探究真理有着重要的指导意义.以下有关说法符合物理学发展史的是( ) ( ) A .著名的比萨斜塔实验证实了物体越重下落越快B .胡克通过实验发现,在一定条件下弹簧弹力与其形变量大小成正比C .牛顿提出万有引力定律,并利用扭秤实验,巧妙地测出了万有引力常量D .伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因2.滑雪运动员由斜坡高速向下滑行时其速度时间图象如图乙所示,则由图象中AB 段曲线可知,运动员在此过程中线可知,运动员在此过程中( ) ( ) A .机械能守恒B .做匀加速运动C .做曲线运动D .所受力的合力不断减小3.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )( )A .不受外力作用的物体可能做直线运动B .受恒定外力作用的物体可能做曲线运动C .物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动D .物体在变力作用下速度大小一定发生变化4.一个物体从某一确定的高度以v 0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为v t ,那么它的运动时间是它的运动时间是 ( ) ( )A A..g v v t 0-B B..g vv t 20- C C..g v v t 2202-D .gv v t 22-5.如图所示,m 1和m 2两木块上下叠放在一起,两木块上下叠放在一起,以初速度以初速度v 斜向上抛出,斜向上抛出,不考虑空气阻力,不考虑空气阻力,抛出后m 2的受力情况是的受力情况是( ) ( )A .只受重力B .受重力、抛力和m 1给的支持力C C.受重力、.受重力、m 1给的压力和摩擦力D .所受合力的方向与初速度方向在同一直线上6.如图所示,A 为静止于地球赤道上的物体,B 为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C 为绕地球做圆周运动的卫星,P 为B 、C 两卫星轨道的交点.已知A 、B 、C 绕地心运动的周期都相同,则心运动的周期都相同,则( ) ( ) A .相对于地心,卫星C 的运行速度大于物体A 的速度B .相对于地心,卫星C 的运行速度等于物体A 的速度C .卫星B 在P 点的加速度大小大于卫星C 在该点加速度D .卫星B 在P 点的加速度大小等于卫星C 在该点加速度大小t/sv/ms-1 乙O ABm 1m 2v7.如图所示,从一根内壁光滑的空心竖直钢管A 的上端边缘,沿直径方向向管内水平抛入一钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计).若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B ,用同样的方法抛入此钢球,则运动时间(球,则运动时间( )A .在A 管中的球运动时间长管中的球运动时间长B .在B 管中的球运动时间长管中的球运动时间长C .在两管中的球运动时间一样长.在两管中的球运动时间一样长D .无法确定.无法确定8.如图所示,静止在光滑水平面上的物体A ,一端靠着处于自然状态的弹簧.现对物体作用一水平恒力,在弹簧被压缩到最短这一过程中,物体的速度和加速度变化的情况是物体的速度和加速度变化的情况是( ) ( ) A.A.速度增大,加速度增大速度增大,加速度增大速度增大,加速度增大 B.B.速度增大,加速度减小速度增大,加速度减小速度增大,加速度减小C.C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小速度先增大后减小,加速度先增大后减小速度先增大后减小,加速度先增大后减小 D .速度先增大后减小,加速度先减小后增大速度先增大后减小,加速度先减小后增大9.如图所示,.如图所示,A A 、B 为竖直墙面上等高的两点,为竖直墙面上等高的两点,AO AO AO、、BO 为长度相等的两根轻绳,的两根轻绳,CO CO 为一根轻杆(即:杆在O 端所受的力沿杆OC 方向).转轴C 在AB 中点D 的正下方,的正下方,AOB AOB 在同一水平面内.∠AOB=90°,∠COD=60°.若在O 点处悬挂一个质量为m 的物体,则平衡后绳AO 所受的拉力为拉力为( ) ( ) A .mg B B..33mg C C..16mg D .66mg1010.如图所示,三个质量相同的小球从同一高处的.如图所示,三个质量相同的小球从同一高处的O 点分别以水平初速度v 1、v 2、v 3抛出,落在水平面上的位置分别是A 、B 、C ,O ′是O 在水平面上的射影点,且O ′A :AB :BC =1:3:5=1:3:5..若不计空气阻力,则下列说法正确的是不计空气阻力,则下列说法正确的是( ) ( )A .v 1:v 2:v 3=1:3:5B .三个小球下落的时间相同.三个小球下落的时间相同C .三个小球落地的竖直分速度相同.三个小球落地的竖直分速度相同D .三个小球落地的动能相同.三个小球落地的动能相同1111.节日燃放礼花弹时,要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中,然后点燃礼花弹的发射.节日燃放礼花弹时,要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中,然后点燃礼花弹的发射部分,通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气,将礼花弹由炮筒底部射向空中,若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中,克服重力做功W 1,克服炮筒阻力及空气阻力做功W 2,高压燃气对礼花弹做功为W 3,则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变) A .礼花弹的动能变化量为W 1+W 2+W 3B .礼花弹的动能变化量为W 3-W 2-W 1C .礼花弹的重力势能能变化量为W 1D .礼花弹的机械能变化量为W 3+W 11212.如图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根.如图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力,可采取的办法是A .只增加重物的重量.只增加重物的重量B .只增加绳的长度C .只将手指向上移动.只将手指向上移动vABCOO ′θ θv 0D .只将手指向下移动.只将手指向下移动二、填空题:本题共本题共33小题,每小题小题,每小题44分,共分,共121212分.分.分. 1313..某物体外力的作用下的某物体外力的作用下的V-t V-t V-t图如右图所示,图如右图所示,则物体在前则物体在前4S 4S 4S内的位内的位移是移是 ,物体在第,物体在第,物体在第33秒内速度越来越秒内速度越来越 ,物体在第,物体在第,物体在第22秒内和第秒内和第33秒内的加速度方向秒内的加速度方向 ,速度方向,速度方向,速度方向 (填“相同”“相反”“相反”))14.14.如图如图1所示,用轻绳AO 和OB 将重为G 的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态,AO 绳水平,OB 绳与竖直方向的夹角为θ。
高中物理竞赛力学试题
高中物理竞赛力学试题一、选择题(每题3分,共15分)1. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力,如果拉力的方向与物体运动方向相同,那么物体的加速度大小将:A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先增大后减小2. 在无摩擦的水平面上,一个物体受到一个大小不变的水平推力,物体的加速度将:A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先增大后减小3. 一个物体从静止开始自由下落,其加速度大小为:A. 0B. 9.8 m/s²C. 10 m/s²D. 11 m/s²4. 一个物体在斜面上匀速下滑,斜面与水平面的夹角为θ,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ,那么物体所受的摩擦力大小为:A. mg sinθB. mg cosθC. μmg cosθD. μmg sinθ5. 一个物体在竖直方向上做简谐振动,其振动周期与振幅无关,这是由于:A. 物体的质量B. 物体的振幅C. 振动的频率D. 振动的阻尼二、填空题(每空2分,共10分)6. 根据牛顿第二定律,力的单位是________。
7. 一个物体在水平面上受到一个大小为F的力,其质量为m,那么它的加速度大小为________。
8. 根据能量守恒定律,一个物体从高度h自由下落到地面,其重力势能转化为________。
9. 一个物体在斜面上匀速下滑时,其摩擦力与________成正比。
10. 简谐振动的周期公式为T=2π√(________)。
三、计算题(每题10分,共30分)11. 一个质量为2kg的物体在水平面上受到一个大小为10N的恒定拉力,求物体在5秒内的位移。
12. 一个质量为5kg的物体从10米高处自由下落,忽略空气阻力,求物体落地时的速度。
13. 一个物体在斜面上以初速度v₀=3m/s下滑,斜面与水平面的夹角为30°,物体与斜面之间的动摩擦因数为0.1,求物体在斜面上滑行的最大距离。
四、简答题(共5分)14. 请简述牛顿第三定律的内容,并给出一个生活中的例子。
高中物理竞赛试题及答案
高中物理竞赛试题及答案1. 题目:一物体从静止开始做匀加速直线运动,第3秒内通过的位移为15米,求物体的加速度。
答案:根据匀加速直线运动的位移公式,第3秒内的位移为\(\frac{1}{2}a(3^2) - \frac{1}{2}a(2^2) = 15m\),解得\(a =4m/s^2\)。
2. 题目:一个质量为2kg的物体在水平面上以10m/s的速度做匀速直线运动,若受到一个大小为5N的水平力作用,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,\(F = ma\),所以\(a = \frac{F}{m} =\frac{5N}{2kg} = 2.5m/s^2\)。
3. 题目:一个质量为1kg的物体从10m高处自由下落,忽略空气阻力,求物体落地时的速度。
答案:根据自由落体运动的公式,\(v^2 = 2gh\),代入\(g =9.8m/s^2\)和\(h = 10m\),解得\(v = \sqrt{2 \times 9.8 \times 10} = 14.1m/s\)。
4. 题目:一物体在水平面上以10m/s的速度做匀速圆周运动,半径为5m,求物体所受的向心力。
答案:根据向心力公式,\(F = \frac{mv^2}{r}\),代入\(m = 1kg\),\(v = 10m/s\),\(r = 5m\),解得\(F = \frac{1 \times 10^2}{5}= 20N\)。
5. 题目:一物体从高度为20m的斜面顶端以10m/s的初速度滑下,斜面倾角为30°,求物体滑到斜面底端时的速度。
答案:根据能量守恒定律,\(mgh + \frac{1}{2}mv_0^2 =\frac{1}{2}mv^2\),代入\(g = 9.8m/s^2\),\(h = 20m\),\(v_0 = 10m/s\),\(\theta = 30°\),解得\(v = \sqrt{2gh\cos\theta + v_0^2} = \sqrt{2 \times 9.8 \times 20 \times\frac{\sqrt{3}}{2} + 10^2} = 22.6m/s\)。
全国高中物理力学竞赛试题卷(部分)百度文库
全国高中物理力学竞赛试题卷(部分)考生须知:时间150分钟,g取10m/s2(, 题号带△的题普通中学做)一. 单选题(每题5分)△1.如图所示,一物体以一定的初速度沿水平面由A 点滑到B 点,摩擦力做功为W 1;若该物体从M 点沿两斜面滑到N ,摩擦力做的总功为W 2。
已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同,则:A .W 1=W 2B .W 1<W 2C .W 1>W 2D .无法确定△2.下面是一位科学家的墓志铭: 爵士安葬在这里。
他以超乎常人的智力第一个证明了行星的运动与形状、彗星的轨道和海洋的潮汐。
他孜孜不倦地研究光线的各种不同的折射角,颜色所产生的种种性质。
对于自然、历史和圣经,他是一个勤勉、敏锐的诠释者。
让人类欢呼,曾经存在过这样一位伟大的人类之光。
这位科学家是:A .开普勒B .牛顿C .伽利略D .卡文迪许3.2002年3月25日,北京时间22时15分,我国在酒泉卫星发射中心成功发射了一艘正样无人飞船,除航天员没有上之外,飞船技术状态与载人状态完全一致。
它标志着我国载人航天工程取得了新的重要进展,为不久的将来把中国航天员送上太空打下了坚实的基础。
这飞船是A .北斗导航卫星B .海洋一号C .风云一号D 星 D .神舟三号4.如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其它外力及空气阻力,则中间一质量为m的土豆A 受到其它土豆对它的总作用力大小应是:A .μmgB .mg 21μ+C .mg 21μ-D .mg 12-μB 、C 、D 、E 、F 五个球并排放置在光滑的水平面上,B 、C 、D 、E 四个球质量相同,均为m=2kg ,A 球质量等于F 球质量,均为m=1kg ,现在A 球以速度v 0向B 球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后:A .五个球静止,一个球运动 B. 四个球静止,二个球运动 C .三个球静止,三个球运动 D .六个球都运动6.一物体原来静置于光滑的水平面上。
高中奥林匹克物理竞赛测试(力学部分)
高中物理奥林匹克竞赛测试(力学部分)
(共四个计算题,满分80分,时间90分钟)
试卷要求:卷面清洁,有必要的公式、简明文字说明和规则的图示。
班次__________姓名_____________计分______________
一、(20分)质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角α =30°的光
滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所
示.第一次,m1悬空,m2放在斜面上,用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面
顶端所需的时间.第二次,将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,发现
t.求m1与m2之比.m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为3
m1
二、(20分)如图所示,B是质量为m B、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是质量为m A的细长直杆,被固定的光滑套管C约束在竖直方向,A可自由上下运动.碗和杆的质量关系为:m B=2m A.初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图).然后从静止开始释放A,A、B便开始运动.设A 杆的位置用表示,为碗面的球心至A杆下端与球面接触点的连线方向和竖直方向之间的夹角.求A与B速度的大小(表示成的函数).
三、(20分)如图所示,定滑轮B、C与动滑轮D组成一滑轮组,各
砝码1从与弹簧分离至再次接触经历的时间.。
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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。
三、计算题(15分+18分+19分)
17.斜面AB 长L=10m ,与水平面BC 的倾斜角053=α,如图所示。
一可视为质点,质量m =100kg 的货物不慎从斜面顶端A 点由静止开始滑下,并最终停在水平面的C 点。
已知物块从A 到C 的滑动过程中加速度大小不变,货物与斜面、货物与水平面的动摩擦因数均为μ。
一同学在水平面上要将货物恰好重新推回到斜面顶端,则他应在距B 点至少多远处开始推?该同学的最大推力F =700N 。
18.在“子母球”表演中,让同一竖直线上的小球A 和小球B ,从距水平地面高度为ph (p >1)和h 的位置同时由静止释放,如图所示。
球A 和球B 的质量均为m 。
设所有碰撞都是弹性碰撞,重力加速度大小为g ,忽略球的直径、空气阻力和碰撞时间。
(1)若p =3,求经过多长时间球A 、B 发生第一次碰撞;
(2)若球B 在第N 次上升过程中与球A 发生第一次相碰,求p 的取值范围。
19.长为4L 、质量为m 的匀质绳,置于粗糙水平桌面上。
绳处于绷紧状态,其一端悬垂于桌边上,另一端系着一可视为质点的质量为M 的木块,木块处于A 点。
如图所示,木块与绳一起以初速度2
0gL v =开始运动。
已知A 点与桌边端点B 距离为3L ,M =3m 。
若匀质绳与桌面的摩擦可忽略,桌面距地面高度大于4L 。
求
(1)如桌面与木块间的动摩擦因数6
1=μ,则物块在桌面运动过程中的速度最小值; (2。