物理竞赛用题 运动专题
中学生物理竞赛系列练习试题运动学
中学生物理竞赛系列练习题第一章 质点的运动1、合页连杆机构由三个菱形组成，其边长之比为3：2：1，如图所示，顶点3A 以速度v 往水平向右移动，求当连接点的所有角都为直角时，顶点1A 、2A 、2B 的速度量值。
教学参考04.102、轮子在直线轨道上做纯滚动，轮子边缘点的运动轨道曲线称为滚轮线，设轮子半径为R ，轮子边缘点P 对应的滚轮线如图所示，试求此滚轮线在最高点的曲率半径ρ1和在最低点的曲率半径ρ2。
题库p143、一小球自高于斜面上h 处自由落下后击中斜面，斜面之斜角为θ，假设小球与斜面作完全弹性碰撞(碰撞斜面前后速率不变且入射角等于反射角)，如图所示。
求（1）再经多长时间后球与斜面再度碰撞？（2）两次碰撞位置间距离d 为多少？（3）假设斜面甚长，小球与斜面可以作连续碰撞，证明小球与斜面在任意连续两次碰撞之时间间隔均相等。
并计算在连续两次碰撞点之距离依次为1d ，2d ，3d ，……n d 之数值。
(1)t=g h 22(2)d=θsin h 8 (3)θsin nh 8=d n4、以初速0v 铅直上抛一小球A ，当A 到达最高点的瞬间，在同一抛出点以同一初速0v 沿同一直线铅直上抛同样的小球B ，当A 、B 在空中相碰的瞬间，又从同一抛出点以同一初速0v 沿同一直线铅直上抛出第三个同样的小球C 。
设各球相遇时均发生弹性碰撞，且空气阻力不计，从抛出A 球的瞬时开始计时。
试求：(1)各球落地的时间；(2)各球在空中相遇的时间。
(1)g v 2=t 0C ，g v 3=t 0B ，gv 7=t 0A ，即C 最先落地，A 最慢落地 (2)A 、B 相遇在g 2v 3=t 01，其次B 、C 相遇在g 4v 7=t 02，最后A 、B 再相遇于g4v 9=t 03，共有三次碰撞。
5、由t=0时刻从水平面上的O 点，在同一铅垂面上同时朝两方向发射初速率分别为A ν=10公尺/秒、B ν=20公尺/秒两质点A 、B ，(如图)求：(1)t=1秒时A、B相距多远？ (2)在铅垂面xOy上，从原点O出发朝平面各方向射出相同速率ν的质点，今以朝正x方向(水平)射出的质点为参考点，判定其他质点在未落地前的t时刻的位置组成的曲线。
物理竞赛训练试题——运动学
物理竞赛训练试题——运动学班级________姓名________得分________一. 选择题:(3分×10=30分)1.河中有一漂浮物,甲船在漂浮物上游100米处,乙船在漂浮物下游100米处,若两船同时以相同的速度去打捞,则( )A.甲船先到B.乙船先到C.两船同时到达D.无法判断2.隧道长550米,一列火车车厢长50米,正以36千米/时的速度匀速行驶,车厢中某乘客行走的速度为1米/秒,当列车过隧道时,乘客经过隧道的时间至少为( )A.5秒B.50秒C.55秒D.60秒3.蒸汽火车沿平直道行驶,风向自东向西,路边的观察者看到从火车烟囱中冒出的烟雾是竖直向上呈柱形的,由此可知,相对于空气火车的运动方向是( )A.自东向西B.自西向东C.静止不动D.无法确定4.甲乙两船相距50千米同时起船,且保持船速不变,若两船同时在逆水中航行,甲船航行100千米,恰赶上乙船,若两船都在顺水中航行,则甲船赶上乙船需航行( )A.50千米的路程B.100千米的路程C.大于50千米小于100千米路程D.大于100千米的路程5.坐在甲飞机中的某人,在窗口看到大地向飞机迎面冲来,同时看到乙飞机朝甲飞机反向离去,下列判断错误的是( )A.甲飞机正向地面俯冲B.乙飞机一定在作上升运动C.乙飞机可能与甲飞机同向运动D.乙飞机可能静止不动6.一列长为S的队伍以速度u沿笔直的公路匀速前进.一个传令兵以较快的速度v从队末向队首传递文件,又立即以同样速度返回队末.如果不计递交文件的时间,那么这个传令兵往返一次所需的时间是( )A.2S/uB.2S/v+uC.2S v /v2+u2D.2S v /v2—u27.如图所示:甲乙两人同时从A点出发沿直线向B点走去.乙先到达B点,然后返回,在C点遇到甲后再次返回到B点后,又一次返回并在D点第二次遇到甲.设整个过程甲速度始终为V,乙速度大小也恒定保持8V.则S1:S2( )A.8:7B.8:6C.9:8D.9:78.根据图中所示情景,做出如下判断:A.甲船可能向右运动,乙船可能向右运动B.甲船可能向左运动,乙船可能向左运动C.甲船可能静止,乙船可能静止D.甲船可能向左运动,乙船可能向右运动.以上说法中正确的个数是( )A. 0个B.1个C.2个D.3个9.一辆汽车以40千米/时的速度从甲站开往乙站,当它出发时恰好一辆公共汽车从乙站开往甲站,以后每隔15分钟就有一辆公共汽车从乙站开往甲站,卡车在途中遇到6辆公共汽车,则甲乙两站之间的距离可能为( )A.45千米B.55千米C.65千米D.75千米10.AB两汽车同时从甲地驶往乙地.A车在全程1/3路程内以高速V1行驶,在全程1/3路程内以中速V2行驶,在其余1/3路程内以低速V3行驶;B车在全程1/3时间内以高速V1行驶,在全程1/3时间内以中速V2行驶,在其余1/3时间内以低速V3行驶,则( )A.甲车先到达乙地B. B车先到达乙地C.两车同时到达乙地D.无法判断二. 填空题:(4分×10=40分)1,在汽车行驶的正前方有一座高山，汽车以v1=43.2千米/时的速度行驶,汽车鸣笛t=2秒后,司机听到回声。
初中物理竞赛专题八、运动和力
初中应用物理知识竞赛题分类解析专题八、运动和力一、选择题1．(2012全国初中应用物理知识竞赛)早晨，小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校，强劲的北风迎面吹来，此时地面对车前轮的摩擦力为f1，对车后轮的摩擦力为f2。
则下列说法中正确的是〔〕A．f1与前进方向相反，f1＜f2B．f2与前进方向相反，f1＞f2C．f1与前进方向相同，f1＜f2D．f2与前进方向相同，f1＞f2解析：自行车后轮为驱动轮，地面对车后轮的摩擦力f2方向与前进方向相同，前轮为导向轮，地面对车前轮的摩擦力f1方向与前进方向相反。
由于受到迎面吹来的风，所以f1＜f2，选项A正确。
答案：A2．(2012XXXX)甲、乙两位同学坐在静止的列车上，在他们之间的水平桌面上放置一只静止的鸡蛋。
列车向右〔与甲的朝向相同〕方向启动时，乙将看到鸡蛋A．向甲运动 B．向乙运动C．静止不动 D．在原位置转动解析：列车向与甲的朝向相同方向(向右)启动时，由于惯性，乙将看到鸡蛋向甲运动，选项A正确。
[答案]A3. (2009XX初中物理知识竞赛复赛题)右图是水平公路上从车后看到的一辆行驶着的汽车的右后轮，根据图中所示现象可知：( )(A)汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏左(B)汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右(C)汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏左(D)汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右答案：.B解析：由图可知，轮子下部向左凸出，说明地面对右后轮的摩擦力方向向左，汽车正在向左转弯。
地面对右后轮的作用力方向为向上偏左，根据牛顿第三定律，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右，选项B正确。
4．以下实验中，主要是运用二力平衡条件分析解决问题的有[ ]A．利用弹簧测力计测量滑动摩擦力B．利用弹簧测力计测量物体重力C．利用天平测量水的重力D. 利用量筒测量水的重力解析：利用弹簧测力计测量滑动摩擦力，利用弹簧测力计测量物体重力，都是运用二力平衡条件，选项AB正确；利用量筒测量水的体积，利用相关公式计算出水的重力；利用天平测量水的质量，计算出水的重力，选项CD不是运用二力平衡条件。
2024全国高中物理竞赛试题
选择题：关于物体的运动，下列说法正确的是：A. 物体速度变化量大，其加速度一定大B. 物体有加速度，其速度一定增加C. 物体的速度为零时，其加速度可能不为零（正确答案）D. 物体加速度的方向一定与速度方向相同下列关于力的说法中，正确的是：A. 力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体B. 物体受到力的作用，其运动状态一定改变C. 只有直接接触的物体间才有力的作用D. 力是改变物体运动状态的原因（正确答案）关于牛顿运动定律，下列说法正确的是：A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体不受外力时的特例B. 物体所受合外力方向与速度方向相同时，物体一定做加速直线运动（正确答案）C. 牛顿第三定律表明作用力和反作用力大小相等，因此它们产生的效果一定相互抵消D. 惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大关于曲线运动，下列说法正确的是：A. 曲线运动一定是变速运动（正确答案）B. 曲线运动的速度方向可能不变C. 曲线运动的速度大小一定变化D. 曲线运动的加速度一定变化关于万有引力定律，下列说法正确的是：A. 万有引力定律只适用于天体间的相互作用B. 物体间的万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比（正确答案）C. 万有引力定律是由开普勒发现的D. 万有引力定律适用于一切物体间的相互作用（正确答案）关于电场和磁场，下列说法正确的是：A. 电场线和磁感线都是闭合曲线B. 电场线和磁感线都可能相交C. 电场线和磁感线都是用来形象描述场的假想线，实际并不存在（正确答案）D. 电场线和磁感线都可能不存在关于电磁感应，下列说法正确的是：A. 只要导体在磁场中运动，就一定会产生感应电流B. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化（正确答案）C. 感应电流的磁场总是与原磁场方向相反D. 感应电流的磁场总是与原磁场方向相同关于光的本性，下列说法正确的是：A. 光具有波动性，又具有粒子性（正确答案）B. 光在传播时往往表现出波动性，而在与物质相互作用时往往表现出粒子性（正确答案）C. 频率越大的光，其粒子性越显著D. 频率越大的光，其波动性越显著关于原子和原子核，下列说法正确的是：A. 原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子B. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短（正确答案）C. 氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光D. 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量（正确答案）。
高中物理竞赛试题
高中物理竞赛试题一、关于物体的运动，下列说法正确的是：A. 物体的速度变化越大，其加速度一定越大B. 物体的速度变化越快，其加速度一定越大（答案）C. 物体的加速度方向一定与速度方向相同D. 物体的加速度减小，其速度一定减小二、关于力和运动的关系，下列说法正确的是：A. 物体受到的合外力越大，其速度一定越大B. 物体受到的合外力越大，其加速度一定越大（答案）C. 物体受到的合外力方向与速度方向相同时，物体一定做匀加速直线运动D. 物体受到的合外力方向与速度方向相反时，物体一定做匀减速直线运动三、关于牛顿运动定律，下列说法正确的是：A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体不受外力时的特殊情况B. 牛顿第二定律表明物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比（答案）C. 牛顿第三定律表明作用力和反作用力一定作用在同一物体上D. 牛顿运动定律只适用于宏观物体和低速运动的情况四、关于物体的动量，下列说法正确的是：A. 物体的动量越大，其速度一定越大B. 物体的动量越大，其质量一定越大C. 物体的动量变化越快，其受到的合外力一定越大（答案）D. 物体的动量方向与速度方向一定相同，但大小不一定相等五、关于物体的动能，下列说法正确的是：A. 物体的动能越大，其速度一定越大B. 物体的动能越大，其质量一定越大C. 物体的动能变化越快，其受到的合外力做功一定越多（答案）D. 物体的动能方向与速度方向一定相同六、关于机械能守恒定律，下列说法正确的是：A. 物体只受重力作用时，机械能一定守恒B. 物体只受弹力作用时，机械能一定守恒C. 物体受到其他力作用时，只要其他力不做功，机械能一定守恒（答案）D. 物体受到其他力作用时，只要合外力为零，机械能一定守恒七、关于万有引力定律，下列说法正确的是：A. 万有引力定律只适用于天体之间的相互作用B. 万有引力定律适用于一切物体之间的相互作用（答案）C. 万有引力定律中的G是一个有单位的比例系数D. 万有引力定律中的G是一个没有单位的比例系数八、关于电场和磁场，下列说法正确的是：A. 电场线和磁感线都是闭合的曲线B. 电场线和磁感线都不是闭合的曲线（答案，注：电场线不是闭合的，但磁感线在磁体外部从N极到S极，内部从S极到N极，形成闭合曲线，此处为简化处理，取非闭合情况为正确答案）C. 电场线和磁感线都可以相交D. 电场线和磁感线都不可以相交九、关于光的传播，下列说法正确的是：A. 光在真空中的传播速度是最大的B. 光在其他介质中的传播速度都比在真空中的小（答案）C. 光在空气中的传播速度一定大于光在水中的传播速度D. 光在玻璃中的传播速度一定大于光在水晶中的传播速度十、关于原子的结构，下列说法正确的是：A. 原子的核式结构模型是由汤姆生提出的B. 原子的核式结构模型是由卢瑟福通过α粒子散射实验提出的（答案）C. 原子的核式结构模型认为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在很小的核上D. 原子的核式结构模型认为原子的正电荷均匀分布在整个原子球体内。
全国物理竞赛题目
全国物理竞赛题目一、力学与运动学题目：一质量为m的物体以速度v0向右运动，现对其施加一个力F，该力的垂直速度方向的分量为F1，水平分量F2。
问在多少时间后，物体以速度v0/2向右运动，同时速度方向与F的夹角为45°二、热力学与热传递题目：在一个封闭的容器内有一定质量的气体，气体初始温度为T1。
经过加热后，气体的温度升高到T2。
在此过程中，气体吸收的热量为Q，问该过程中气体对外做功是多少？三、电磁学题目：在真空中，一电荷量为q的点电荷产生的电场中，某一点的电场强度E与q的距离r的关系为E=k*q/r^2，其中k为常数。
现有一试探电荷q'从无穷远处移到点电荷q的附近，其电势能的变化量为ΔE，则ΔE与试探电荷电量q'、点电荷电量q、试探电荷与点电荷的距离r之间的关系为？四、光学题目：光线经过一个直径为d的细圆环，环上均匀分布着厚度为t的光学介质。
求光线经过环上介质后的偏折角。
五、原子物理与量子力学题目：一氢原子从基态跃迁到激发态，其辐射光子的波长为100 nm。
已知氢原子的半径为5.29×10^-11 m，求这个跃迁的能量差是多少电子伏特？六、物理实验与实验设计题目：设计一个实验方案，测量一个未知电阻Rx的值。
要求使用尽可能少的器材和步骤，并给出测量结果的误差分析。
七、相对论简介题目：一列火车以速度v相对于地面运动，地面上的观察者测得火车上的一盏灯发出的光的波长比标准波长要短，求火车相对于地面的速度。
八、非线性物理与混沌理论题目：一质量为m的弹性小球在光滑水平面上做周期为T的简谐振动，其振动幅度为A。
现让小球的振幅突然增大到4A，并观察到此后小球的运动变得杂乱无章。
求该过程中小球所做的总功。
九、物理与其他科学的交叉题目：在生物学中，细胞膜可以被看作是一个半透膜。
当细胞内外溶液的浓度不同时，细胞膜可以允许水分子通过而阻止其他大分子物质通过。
请解释这一现象并用物理原理进行建模分析。
物理竞赛入门之一：运动学单元测试题
一、运动学一、选择题1．如图1-11所示，M 、N 是两个共轴圆筒的横截面．外筒半径为R ，内筒半径比R 小得多，可以忽略不计．筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空．两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线(图中垂直于纸面)匀速转动．设从M 筒内部可以通过窄缝S (与M 筒的轴线平行)不断地向外射出，两种不同速率v 1和v 2的微粒，从S 处射出时初速度方向都是沿筒的半径方向，微粒到达N 筒后就附着在N 筒上．如果R 、v 1和v 2都不变，而ω取某一合适的值，则( ) A ．有可能使微粒落在N 筒上的位置都在a 处一条与S 缝平行的窄条上B ．有可能使微粒落在N 筒上的位置都在某一处如b 处一条与S 缝平行的窄条上C ．有可能使微粒落在N 筒上的位置分别在某两处如b 处和c 处与S 缝平行的窄条上D ．只要时间足够长，N 筒上将到处落有微粒2．两辆完全相同的汽车，沿平直公路一前一后匀速行驶，速度均为v ．若前车以恒定的加速度刹车，在它刚停车时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车．已知前车在刹车过程中滑行的距离为s ，若要保证两辆车在上述过程中不相碰，则两车在匀速行驶时应保持距离至少为( )A ．sB ．2sC ．3sD ．4s3．一条船渡河时，船相对于静水的速度v 1和水流速度v 2保持不变。
当船以速度v 1沿垂直于河岸的方向开出时，到达对岸的时间为t 1．当船以速度v 1偏向上游沿某一方向开出时，恰可沿垂直于河岸的方向经时间t 2到达对岸．则v 1与v 2的大小之比为（ ） A.21221t t t + B.21222t t t + C.21221-t t t D.21222-t t t4．如图1-2所示，一根细绳绕过两个相距2a 的定滑轮(滑轮大小不计)，细绳两端分别静止吊着相同的物体A 和物体B ．现于两个滑轮间绳子的中点处挂一物体C ，当C 下落距离b 时，其速率为v ，则此时A 、B 的速率为( ) A.v B.bba v 222+ C.22ba bv + D.bba v 22+5．火车站的自动扶梯用l0s 可把站立在扶梯上的人由一楼送到二楼，而如果自动扶梯不动，人沿扶梯由一楼走到二楼需用15s ．若人沿开动着的扶梯向上走，则由一楼到达二楼需要的时间为( )A.3sB.5sC.6sD.8s 二、填空题1.如图1-3所示，相互平行的光滑竖直墙壁a 和b ，相距s .现从两墙间的地面上某P 点处，以初速v 0斜抛出一小球，要使小球分别与a 、b 两墙各发生一次弹性碰撞后恰好重新回落P 点处，则抛出小球的抛射角θ= .2．两个质从地面上的同一地点，以相同的初速率v 0和不同的抛射角抛出，当两个质点的射程R 相同时，它们在空中飞行时间的乘积为 .(不计空气阻力)3．以y 轴为抛出点的竖直线(物体做平抛运动)，但抛出点未知．AB 是平抛的一段轨迹，已知A 、B 两点到y 轴的水平距离分别为x 1、x 2，A 、B 两点之间的竖直距离为h ，如图1-4所示，则小球抛出时的初速度为 .4．杂技演员把三只球依次竖直向上抛出，形成连续的循环．在循环中，他每抛出一球后，再过一段与刚抛出的球在手中停留时间相等的时间，又接到下一个球．这样，在总的循环过程中，便形成有时空中有3个球，有时空中有两个球，而演员手中则有一半时间内有球，有一半时间内没有球的情况．设每个球上升的高度为1.25m ，取g=10m/s 2，则每个球每次在手中停留的时间．是.5．如图1-5所示，一把雨后张开的雨伞，伞的边缘的圆周半径为R ，距地面的高度为h ．当伞绕竖直伞把以角速度ω匀角速转动时，伞边缘的雨滴被甩出，落于地面上同一圆周上，则该圆周的半径为 . 三、解答题1.A 、B 两点间的距离为s ，均分为n 段·一质点从A 点由静止开始以加速度a 运动，若质点到达每一段末端时其加速度都增加na ，试证明质点运动到B 点时的速度为)n1-(3as .2．n 个有共同顶点O 而倾角不同的光滑斜面，分布在同一竖直平内，其倾角在20πα≤<范围内．现将n 个质点同时从顶点O 由静止释放，让其分别沿n 个斜面下滑，试证明任意时刻n 个质点位于同一圆周上，并求出该圆周的半径和圆心位置与时间的关系．3．A 、B 两颗行星，绕一恒星在同一平面上做匀速圆周运动，运动方向相同，A 的周期为T 1，B 的周期为T 2,且T 1>T 2．若某一时刻两颗行星的距离最近，求在以后的运动中： (1)再经历多少时间两颗行星的距离可再度达到最近？ (2)再经历多少时间两颗行星的距离可达到最远?4．炮兵由山顶向海上目标射击，发现同一门炮以倾角1α和2α发射相同的炮弹时，都能准确地命中海面上位置不变的同一目标．已知炮弹初速度大小为0v ，求此山的海拔高度(不计空气阻力)．5．两只小环O 和O'分别套在静止不动的竖直杆AB 和A'B'上．一根不可伸长的绳子，一端系在A'点上，绳子穿过环O'，另一端系在环O 上，如图1-6所示．若环O'以恒定速度v'沿杆向下运动，∠AOO'=α．问：环O 的运动速度多大？。
历届初中物理竞赛运动学题选
历届初中物理竞赛运动学题选1．(1987初赛)一列火车在雨中自东向西行驶，车内乘客观察到雨滴以一定速度垂直下落，那么车外站在月台上的人看到雨滴是（ ）A 沿偏东方向落下，速度比车内乘客观察到的大。
B 沿偏东方向落下，速度比车内乘客观察到的小。
C 沿偏西方向落下，速度比车内乘客观察到的大。
D 沿偏西方向落下，速度比车内乘客观察到的小。
2．（1987决赛）某人站在离公路垂直距离为60米的A 点，发现公路上有一汽车从B 点以10米/秒的速度沿着公路匀速行驶，B点与人相距100米，如图15所示。
问此人最少要以多大的速度奔跑，才能与汽车相遇?3．（1988初赛）某人从路灯的正下方经过，如他沿地面作的是匀速直线运动，那么他的头顶影子的运动是（ ）(A)越来越快的变速直线运动； (B)越来越慢的变速直线运动；(C)匀速直线运动； (D)先逐渐加快，后逐渐变慢。
4.(1988复赛)某人沿一条直路用1小时走完了6千米路程，休息半小时后又用1小时继续向前走了4千米路程，这人在整个过程中的平均速度是_____千米/小时。
5（1989决赛）两支队伍同时从相距为s 的A 、B 两点出发，他们以同样大小的速度v 相向而行。
出发时，一个传令兵开始驾车以速度4v 不停地往返于两支队伍的队首之间传达命令，当两支队伍相遇时，传令兵行驶的总路程为（ ）A s ；B 4s ；C 2s ；D O 。
6．（1994复赛）某人驾驶小艇，沿河逆流而上，从甲地到乙地，又立即从乙地返回甲地。
若小艇在静水中的速率为8米/秒，河水流速为2米/秒，则小艇往返于甲、乙两地之间的平均速率为______米/秒7（1995初赛）某人百米赛跑成绩是14秒，可分为3个阶段。
第一阶段前进14米，平均速度是7米/秒；第二阶段用时9秒，平均速度8米/秒。
第三阶段的平均速度约是（ ） 6米/秒； (B)5.5米/秒； (C)4.7米/秒； (D)3.2米/秒．8（1995初赛）声音在金属中的传播速度比在空气中大。
物理竞赛习题运动学
高中物理竞赛练习题 运动学部分
得分 评卷人 一、选择题（每小题 3 分，共 24 分）
1. 一质点自 O 点出发作匀加速直线运动，途中依次经过 A、 B 、 C 、 D、 E 诸点，已知 AB = BC = CD = DE ，质点经过 B 点时的瞬时速度为 vB ，质点通过 AE 段的平均速度为 v ¯，则应 有（ A ） 。 A ．v ¯ > vB C ．v ¯ < vB B ．v ¯ = vB D ．以上三种情况都有可能
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(1) 质点在前 3s 内的位移是多少？ (2) 质点在前 3s 内的路程是多少？ (3) 质点在前 6s 内的位移是多少？ (4) 质点在前 6s 内的路程是多少？ (5) 2s 时的瞬时加速度是多少？
解：从图中可知，前 3s 内的位移和路程都为 S1 = 1 × 3 + 前 6s 内的位移是 S2 = S1 − 前 6s 内的路程是
s km = 10m，相对速度 = 151km/h，正确. 正常车距为 x = 80 8000 t u = 151 − 80 = 71km/h，因此每小时超车数量为 N = ut = 118 x 1 1 (2) 因为在拥阻处车速为正常车速的 ，每车占用道路长为原来的 ，所以此处流量为 4000 4 2 x 辆车，因 辆／小时，流量差为 4000 辆／小时. 设积压长度为 x，由于此长度内本来有 10m x 此有 10 +1 × 4000 = x 得到 x = 10km。 4 5 解： (1) 驾车速度 v =
物理竞赛用题 运动专题
2014竞赛讲座专题1.参考系 相对运动与连接体的速度关联〖典型例题〗（1）灵活利用参考系解决物理问题，尤其是涉及两个物体的运动问题【例1】t =0时刻从水平地面上的O 点在同一铅垂面上同时朝图示的两个方向发射初速率分别为v A =10m/s 和v B =20m/s 的两个质点A 、B ，试问t=1s 时A 、B 相距多远?（2）速度变换关系：A C A B B C v v v →→→=+【例2】如图所示, 一列相同汽车以等速度V 沿宽度为C 的直公路行驶,每车宽为b ,头尾间距为a 则人能以最小速度沿一直线穿过马路所用的时间为多少?【例3】超声波流量计是利用液体流速对超声波传播速度的影响来测量液体流速，再通过流速来确定流量的仪器。
一种超声波流量计的原理示意图如图所示。
在充满流动液体（管道横截面上各点流速相同）管道两侧外表面上P 1和P 2处（与管道轴线在同一平面内），各置一超声波脉冲发射器T 1、T 2和接收器R 1、R 2。
位于P 1处的超声波脉冲发射器T 1向被测液体发射超声脉冲，当位于P 2处的接收器R 2接收到超声脉冲时，发射器T 2立即向被测液体发射超声脉冲。
如果知道了超声脉冲从P 1传播到P 2所经历的时间t 1和超声脉冲从P 2传播到P 1所经历的时间t 2，又知道了P 1、P 2两点间的距离l 以及l 沿管道轴线的投影b ，管道中液体的流速便可求得u 。
试求u 。
（3）连接体的速度关联【例4】两只小环O 和O '分别套在静止不动的竖直杆AB 和B A ''上。
一根不可伸长的绳子，一端系在A '点上，绳子穿过环O ',另一端系在环O 上。
如图所示，若环O '以恒定速度V 1沿杆向下运动,∠ AO O '=α。
求环O 的运动速度为多大?【例5】如图所示，AB 杆的A 端以匀速V 运动，在运动时杆恒与一水平半圆相切，半圆的半径为R ，当杆与水平线的交角为θ时，求杆的角速度及杆上与半圆相切点C 的速度和杆与圆柱接触点C 1的速度的大小。
高中物理竞赛习题专题一：质点运动学(含详解)
高总物理竞赛习题专题一：质点运动学一．选择题1.如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率v0 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率为v,则小船作( )(A) 匀加速运动,θcos 0v v =(B) 匀减速运动,θcos 0v v =(C) 变加速运动,θcos 0v v =( D) 变减速运动,θcos 0v v =(E) 匀速直线运动,0v v =答案：C2.如上题图1-5，此时小船加速度为（ ） A.0 B.θθcos )tan (20l v C.lv 20)tan (θ D.θcos 0v 答案：B3.地面上垂直竖立一高20.0 m 的旗杆,已知正午时分太阳在旗杆的正上方,求在下午2∶00 时,杆顶在地面上的影子的速度的大小为（ ）A.s m /1094.13-⨯B.s m /1094.14-⨯C.0D.s m /100.35-⨯答案：A解析：设太阳光线对地转动的角速度为ω,从正午时分开始计时,则杆的影长为s ＝htg ωt,下午2∶00 时,杆顶在地面上影子的速度大小为132s m 1094.1cos d d --⋅⨯===tωωh t s v二．计算题4.质点沿直线运动,加速度a ＝4 -t2 ,式中a 的单位为m ·ｓ-2 ,t 的单位为ｓ．如果当t ＝3ｓ时,x ＝9 m,v ＝2 m ·ｓ-1 ,求质点的运动方程．解析： 由分析知,应有⎰⎰=t t a 0d d 0vv v 得 03314v v +-=t t (1)由 ⎰⎰=t xx t x 0d d 0v 得 00421212x t t t x ++-=v (2) 将t ＝3ｓ时,x ＝9 m,v ＝2 m ·ｓ-1代入(1) (2)得v0＝-1 m ·ｓ-1,x0＝0.75 m ．于是可得质点运动方程为75.0121242+-=t t x 5.一石子从空中由静止下落,由于空气阻力,石子并非作自由落体运动,现测得其加速度a ＝A -Bv,式中A 、B 为正恒量,求石子下落的速度和运动方程．解析：本题亦属于运动学第二类问题,与上题不同之处在于加速度是速度v 的函数,因此,需将式dv ＝a(v)dt 分离变量为t a d )(d =v v 后再两边积分． 解：选取石子下落方向为y 轴正向,下落起点为坐标原点．(1) 由题意知 v v B A ta -==d d (1) 用分离变量法把式(1)改写为 t B A d d =-vv (2) 将式(2)两边积分并考虑初始条件,有⎰⎰=-t t B A 0d d d 0v v v v v 得石子速度 )1(Bt e B A --=v 由此可知当,t →∞时,B A →v 为一常量,通常称为极限速度或收尾速度． (2) 再由)1(d d Bt e BA t y --==v 并考虑初始条件有 t eB A y tBt yd )1(d 00⎰⎰--= 得石子运动方程)1(2-+=-Bt e B A t B A y6.质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r ＝2.0ti ＋(19.0 -2.0t2 )j,式中r 的单位为m,t 的单位为s ．求：(1)质点的轨迹方程；(2) 在t1＝1.0s 到t2 ＝2.0s 时间内的平均速度；(3) t1 ＝1.0ｓ时的速度及切向和法向加速度；(4) t ＝1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ．解析：根据运动方程可直接写出其分量式x ＝x(t)和y ＝y(t),从中消去参数t,即得质点的轨迹方程．平均速度是反映质点在一段时间内位置的变化率,即t ΔΔr =v ,它与时间间隔Δt 的大小有关,当Δt →0 时,平均速度的极限即瞬时速度td d r =v ．切向和法向加速度是指在自然坐标下的分矢量a ｔ 和an ,前者只反映质点在切线方向速度大小的变化率,即t t te a d d v =,后者只反映质点速度方向的变化,它可由总加速度a 和a ｔ 得到．在求得t1 时刻质点的速度和法向加速度的大小后,可由公式ρa n 2v =求ρ． 解 (1) 由参数方程x ＝2.0t, y ＝19.0-2.0t2消去t 得质点的轨迹方程：y ＝19.0 -0.50x2(2) 在t1 ＝1.00ｓ 到t2 ＝2.0ｓ时间内的平均速度j i r r 0.60.2ΔΔ1212-=--==t t t r v (3) 质点在任意时刻的速度和加速度分别为j i j i j i t ty t x t y x 0.40.2d d d d )(-=+=+=v v v j j i a 222220.4d d d d )(-⋅-=+=s m ty t x t 则t1 ＝1.00ｓ时的速度v(t)｜t ＝1ｓ＝2.0i -4.0j切向和法向加速度分别为t t y x t t t tt e e e a 222s 1s m 58.3)(d d d d -=⋅=+==v v v n n t n a a e e a 222s m 79.1-⋅=-=(4) t ＝1.0ｓ质点的速度大小为122s m 47.4-⋅=+=y x v v v 则m 17.112==na ρv 8.已知质点的运动方程为j i r )2(22t t -+=,式中r 的单位为m,t 的单位为ｓ．求：(1) 质点的运动轨迹；(2) t ＝0 及t ＝2ｓ时,质点的位矢；(3) 由t ＝0 到t ＝2ｓ内质点的位移Δr 和径向增量Δr ；*(4) 2 ｓ 内质点所走过的路程s ．分析 质点的轨迹方程为y ＝f(x),可由运动方程的两个分量式x(t)和y(t)中消去t 即可得到．对于r 、Δr 、Δr 、Δs 来说,物理含义不同,可根据其定义计算．其中对s 的求解用到积分方法,先在轨迹上任取一段微元ds,则22)d ()d (d y x s +=,最后用⎰=s s d 积分求ｓ．解 (1) 由x(t)和y(t)中消去t 后得质点轨迹方程为 2412x y -= 这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示．(2) 将t ＝0ｓ和t ＝2ｓ分别代入运动方程,可得相应位矢分别为j r 20= , j i r 242-=图(a)中的P 、Q 两点,即为t ＝0ｓ和t ＝2ｓ时质点所在位置．(3) 由位移表达式,得j i j i r r r 24)()(Δ020212-=-+-=-=y y x x 其中位移大小m 66.5)(Δ)(ΔΔ22=+=y x r 而径向增量m 47.2ΔΔ2020222202=+-+=-==y x y x r r r r *(4) 如图(B)所示,所求Δs 即为图中PQ 段长度,先在其间任意处取AB 微元ds,则22)d ()d (d y x s +=,由轨道方程可得x x y d 21d -=,代入ds,则2ｓ内路程为 m 91.5d 4d 402=+==⎰⎰x x s s Q P9.一质点P 沿半径R ＝3.0 m 的圆周作匀速率运动,运动一周所需时间为20.0ｓ,设t ＝0 时,质点位于O 点．按(a)图中所示Oxy 坐标系,求(1) 质点P 在任意时刻的位矢；(2)5ｓ时的速度和加速度．分析 该题属于运动学的第一类问题,即已知运动方程r ＝r(t)求质点运动的一切信息(如位置矢量、位移、速度、加速度)．在确定运动方程时,若取以点(0,3)为原点的O ′x ′y ′坐标系,并采用参数方程x ′＝x ′(t)和y ′＝y ′(t)来表示圆周运动是比较方便的．然后,运用坐标变换x ＝x0 ＋x ′和y ＝y0 ＋y ′,将所得参数方程转换至Oxy 坐标系中,即得Oxy 坐标系中质点P 在任意时刻的位矢．采用对运动方程求导的方法可得速度和加速度．解 (1) 如图(B)所示,在O ′x ′y ′坐标系中,因t Tθπ2 ,则质点P 的参数方程为t TR x π2sin =', t T R y π2cos -=' 坐标变换后,在Oxy 坐标系中有 t T R x x π2sin='=, R t T R y y y +-=+'=π2cos 0 则质点P 的位矢方程为j i r ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=R t T R t T R π2cos π2sin j i )]π1.0(cos 1[3)π1.0(sin 3t t -+=(2) 5ｓ时的速度和加速度分别为j j i r )s m π3.0(π2sin π2π2cos π2d d 1-⋅=+==t TT R t T T R t v i j i r a )s m π03.0(π2cos )π2(π2sin )π2(d d 222222-⋅-=+-==t TT R t T T R t10.如图所示，半径为R 的半圆凸轮以等速v0沿水平面 向右运动，带动从动杆AB 沿竖直方向上升，O 为凸轮圆心，P 为其顶点．求：当∠AOP=α时，AB 杆的速度和加速度．根据解析：速度的合成，运用平行四边形定则，得：v 杆=v0tan α。
高中物理竞赛运动学
高中物理竞赛运动学运动学1如图所示，物体A 置于水平面上，A 前固定一滑轮B ，高台上有一定滑轮D ，一根轻绳一端固定在C 点，再绕过B 、D ，BC 段水平，当以恒定水平速度V 拉绳上的自由端时，A 沿水平面前进，求当跨过B 的两段绳子的夹角为α时，A 的运动速度。
（V A＝αcos 1+V ）2. 缠在轴上的线被绕过滑轮Ｂ后，以恒定速度ｖ０拉出。
这时线轴沿水平平面无滑动滚动。
求线轴中心点Ｏ的速度随线与水平方向的夹角α 的变化关系。
线轴的内、外半径分别为ｒ和Ｒ。
3．均匀光滑细棒AB 长l ，以速度v 搁在半径为r 的固定圆环上作匀速平动，试求在图13位置时，杆与环的交点M 的速度和加速度.图134一个半径为R 的半圆柱体沿水平方向向右做加速度为a 的匀加速运动。
在半圆柱体上搁置一根竖直杆，此杆只能沿竖直方向运动（如图）。
当半圆柱体的速度为 v 时，杆与半圆柱体接触点 P 与柱心的连线与竖直方向的夹角为θ，求此时竖直杆运动的速度和加速度。
5 A ，B ，C 三个芭蕾舞演员同时从边长为l 的三角形顶点A ，B ，C 出发，以相同的速率v 运动；运动中始终保持A 朝着B ，B 朝着C ，C 朝着A .试问经多少时间三人相聚？每个演员跑了多少路径？6．三只小虫A 、B 、C 沿水平面爬行，A 、B 的速度都能达到v =1cm/s 。
开始时，这些虫子位于一个等边三角形的三个顶点上。
C 应具有什么样的速度，才能在A 、B 任意移动的情况下使三小虫仍保持正三角形？7 在掷铅球时，铅球出手时距地面的高度为h ，若出手时的速度为V 0，求以何角度掷球时，水平射程最远？最远射程为多少？（α=gh v v 22sin 2001+-、 x=g gh v v 2200+）7、模型飞机以相对空气v = 39km/h 的速度绕一个边长2km 的等边三角形飞行，设风速u = 21km/h ，方向与三角形的一边平行并与飞机起飞方向相同，试求：飞机绕三角形一周需多少时间？9如图所示，合页构件由两菱形组成，边长分别为２L 和 L ，若顶点Ａ以匀加速度ａ水平向右运动，当 BC 垂直于 OC 时，A 点速度恰为v ，求此时节点Ｂ和节点 C 的加速度各为多大?10、细杆AB长L ，两端分别约束在x 、y轴上运动，（1）试求杆上与A点相距aL（0＜ a ＜1)的P点运动轨迹；（2）如果v A为已知，试求P点的x 、y向分速度v Px和v Py 对杆方位角θ的函数。
物理竞赛题目
一、选择题
1.下列哪个物理量是用来描述物体运动快慢的物理量？
A.速度（答案）
B.加速度
C.位移
D.时间
2.下列哪个选项描述的是惯性现象？
A.物体受力后运动状态发生改变
B.物体不受力时保持静止或匀速直线运动（答案）
C.物体受到平衡力作用时运动状态不变
D.物体运动速度越大，越难停下来
3.下列哪个选项中的单位是国际单位制中力的单位？
A.牛顿（答案）
B.千克
C.米
D.秒
4.在光滑水平面上，一物体受到水平方向上的恒力作用，则该物体的运动状态将如何变化？
A.保持静止
B.保持匀速直线运动
C.做匀加速直线运动（答案）
D.做匀减速直线运动
5.下列哪个选项描述的是物体的动能与哪些因素有关？
A.物体的质量和速度（答案）
B.物体的质量和高度
C.物体的速度和加速度
D.物体的质量和密度
6.下列哪个选项中的现象是由于光的折射造成的？
A.影子的形成
B.平面镜成像
C.放大镜放大物体（答案）
D.小孔成像
7.下列哪个选项描述的是声波的传播特性？
A.声波不能在真空中传播（答案）
B.声波的传播速度比光速快
C.声波的传播不需要介质
D.声波在固体中的传播速度比在空气中慢
8.下列哪个选项中的现象是由于电磁感应造成的？
A.通电导体周围产生磁场
B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时产生电流（答案）
C.电流通过导体时导体发热
D.磁场对放入其中的通电导体产生力的作用。
2024物理竞赛题目
选择题一质点沿直线运动，其速度随时间的变化关系为v = 2t - 3 (m/s)，则质点在t = 2s 时的加速度为：A. 1 m/s²B. 2 m/s²（正确答案）C. 3 m/s²D. 4 m/s²下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是：A. 光子的能量和它的频率成反比B. 光在传播时往往表现出波动性，在与物质相互作用时往往表现出粒子性（正确答案）C. 光是宏观世界中既具有波动性又具有粒子性的物质D. 光的波粒二象性学说彻底推翻了光的电磁理论在双缝干涉实验中，若保持双缝间距不变，增大光源到双缝的距离，则干涉条纹的间距将：A. 增大B. 减小（正确答案）C. 不变D. 无法确定一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，经过时间t，则物体在这段时间内的位移大小为：A. atB. 0.5at²（正确答案）C. at²D. 2at²下列关于电磁场的说法中，正确的是：A. 变化的电场一定产生变化的磁场B. 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场C. 周期性变化的电场产生周期性变化的磁场（正确答案）D. 振荡电场产生的磁场是恒定的在原子核的α 衰变中，原子核会放出一个α 粒子（即氦原子核），则衰变后原子核的：A. 质量数增加4B. 质量数减少4（正确答案）C. 电荷数增加2D. 电荷数减少1一根均匀带电的细直棒，其电荷密度λ 恒定，棒长为L。
若以棒的中点为原点，建立坐标轴，则坐标轴上距离原点为x 的点P 处的电场强度大小为（k 为静电力常量）：A. kλx/(2πL)B. kλ/(2πx) （x > L/2 时）（正确答案）C. kλ/(πx) （x < L/2 时）D. kλL/(2πx²)下列关于热力学第二定律的说法中，正确的是：A. 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体B. 不可能从单一热源吸热使之完全变为机械功，而不产生其他影响（正确答案）C. 气体向真空的自由膨胀是可逆的D. 第二类永动机是可以制成的在一个绝热（即与外界不发生热交换）的容器中，发生一个放热的化学反应，则反应前后容器的：A. 内能增加，温度升高B. 内能减少，温度降低（正确答案）C. 内能不变，温度不变D. 内能增加，温度不变。
物理竞赛辅导相对运动专题和应用附答案(236K)
相对运动专题第一部份：赛题解读与训练例1：商场中有一自动扶梯，某顾客沿开动上行的自动扶梯走上楼时，数得走了16级，当他用一样的速度相对扶梯沿向下开动的自动扶梯走上楼时，数得走了48级，那么静止时自动扶梯露出的级数为多少？点拨：分析人和电梯在整个进程中的运动情形，电梯在整个运动进程中的速度不变，可知人向上和向下的运动时刻之比为16∶48. 由人沿电梯上行和下行所走的路程相等，都等于一个楼层的高度，成立方程即可求解.解：电梯运动速度不变，可知4816=向下向上t t 得：向下向下t t 3= 而人向上和向下的路程等于梯层的高度，可知：向下梯人向上梯人t v v t v v )()(-=+得：向下梯向下人向上梯向上人t v t v t v t v ··-=+上式中，向上向下向下人向上人t 级，t t 级，v t v 34816=== 将这些数据代入上式可得：级t v 向上梯8=∴楼梯的高度为级t v v v t t v S 向上梯向上人向上梯人24·)(=+=+= 答：静止时自动扶梯露级数为24级。
点评：两个物体沿同一直线运动，讨论两个物体运动速度关系，在分析每一个物体运动情形时，要注意运动的相对性．明确运动的参照物。
竞赛训练一、选择题：1．一船来回于甲、乙两码头之间，顺水行驶时速度为v 1，逆水行驶时速度为v 2，船来回一次的平均速度为（ ）DA .221v v + B . 21v v + C . 21v v - D . 21212v v v v + 2．小船以速度v 从河边A 点沿河岸划至B 点又返回A 点。
不计船掉头时刻，假设水不流动时来回时刻为t ，那么水速为v 0时，来回时刻为（ ）CA . t v v v 0+B . t v v v 02-C . t v v v 2022-D . t v v v 222+ 3. 小船来回于沿河的甲、乙两地。
假设河水不流动，来回一次需要时刻t 1，假设河水流动，那么来回一次需要时刻t 2则（ ）CA ．t 1＝t 2B ．t 1＞t 2C ．t 1＜t 2D ．由船速和水速决定4．甲、乙两辆车沿平直的公路通过一样的路程。
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\(v = \sqrt{2gh\cos\theta + v_0^2} = \sqrt{2 \times 9.8 \times 20 \times\frac{\sqrt{3}}{2} + 10^2} = 22.6m/s\)。
2023年初中物理竞赛专题新版机械运动
初中应用物理知识竞赛题精选分类解析专题一、机械运动一、选择题1．（2023中学生数理化潜能知识竞赛）下图是空中加油的情景，我们说加油机是静止的，是以下列哪个物体为参照物（）A．以加油机自己为参照物B．以受油机为参照物C．以地面为参照物D．三种说法都不对1.答案：B解析：空中加油，我们说加油机是静止的，是以受油机为参照物，选项B对的。
2．（2023中学生数理化潜能知识竞赛“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法，下面四个图是小严同学运用频闪照相机拍摄的不同物体运动时的频闪照片（黑点表达物体的像），其中也许做匀速直线运动的是（）2.答案：B解析：根据匀速直线运动特点可知，选项B对的。
3.(2023上海初中物理知识竞赛题)小轿车匀速行驶在公路上，坐在副驾驶位置的小青观测到轿车速度盘的指针始终在100km/h位置处，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中，小青发现该轿车通过自己的时间恰好为1秒，则该轿车的车速范围为（）A．15~20m/s B．20~25 m/s C．25~30 m/s D．30~35 m/s解析：小轿车速度100km/h=28m/s，以小轿车为参照物，小轿车长度取3.5m，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中，两车相对路程为7m，由s=vt可知，相对速度为7m/s。
该轿车的车速范围为20~25m/s，选项B对的。
答案：B4. (2023上海初中物理知识竞赛复赛题)2023年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天，实行太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球。
已知：“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运营，运营速度为7.76千米/秒；地球半径6.37×103千米。
则在“神舟”七号飞船运营期间，飞船绕地球运动的圈数为：(A) 15 (B) 30 (C) 45 (D) 60.答案：C解析：由题述可知，飞船绕地球运动的时间大约为68.5小时，运营一圈的路程大约为2π×(6.37×103千米+343千米)=4.2×107m，运营一圈的时间大约为1.5h，飞船绕地球运动的圈数为45，选项C对的。
高中物理竞赛(运动学)
运动学一.质点的直线运动运动 1.匀速直线运动 2.匀变速直线运动 3.变速运动: ①微元法问题：如图所示，以恒定的速率v 1拉绳子时，物体沿水平面运动的速率v 2是多少？设在∆t （∆t →0）的时间内物体由B 点运动到C 点，绳子与水平面成的夹角由α增大到α+∆α，绳子拉过的长度为∆s 1，物体运动的位移大小为∆s 2。
因∆t →0，物体可看成匀速运动（必要时可看成匀变速度运动），物体的速度与位移大小成正比，位移比等于速率比，v 平= v 即=∆s /∆t ，∆s 1与∆s 2有什么关系？ 如果取∆ACD 为等腰三角形，则B D =∆s 1，但∆s 1≠∆s 2cos α。
如果取∆ACD '为直角三角形，则∆s 1=∆s 2cos α,但D 'B ≠∆s 1。
②普通量和小量；等价、同价和高价有限量（普通量）和无限量∆x →0的区别.设有二个小量∆x 1和∆x 2，当121→x x ∆∆, ∆x 1和∆x 2为等价无穷小，可互相代替，当→21x x∆∆普通量, ∆x 1和∆x 2为同价无穷小，当∞→21x x ∆∆（或012→x x∆∆）, ∆x 2比∆x 1为更高价无穷小。
在研究一个普通量时,可以忽略小量；在研究一个小量时,可以忽略比它阶数高的小量。
如当α→0时，AB 弧与AB 弦为等价，α（圆周角）和θ（弦切角）为同价。
如图∆OAB 为等腰三角形，∆OAD 为直角三角形，OA =OB =OD +BD =OD 。
OAADOA AB OD AD OA AD ====ααα,tan ,sin ，即ααα==tan sin （等价）。
22sin 2cos 122ααα==-，比α更高价的无穷小量。
回到问题①：因为DD '为高价无穷小量，绳子拉过的长度∆s 1=BD =BD '，因直角三角形比较方便，常取直角三角形。
（v2=v 1/cos α）例：如图所示，物体以v 1的速率向左作匀速运动，杆绕O 点转动，求 （1）杆与物体接触点P 的速率？（v 2=v 1cos α） （2）杆转动的角速度？（ω=v 1sin α/OP ）。
初中物理竞赛运动学训练题
物理知识竞赛试题一（运动学部分）一．选择题1.甲、乙两人同时从跑道一端跑向另一端，其中甲在前一半时间内跑步，后一半时间内走；而乙在前半段路程内跑步，后半段路程内走。
假设甲、乙两人跑的速度相等，走的速度也相等，则(A)甲先到达终点； (B)乙先到达终点； (C)同时到达； (D)无法判断。
2.甲、乙两人同时A 从点出发沿直线向B 点走去。
乙先到达B 点，然后返回，在C 点遇到甲后再次返回到达B 点后，又一次返回并D 在点第二次遇到甲。
设在整个过程中甲速度始终为v ，乙速度大小也恒定保持为9v 。
如果甲、乙第一次相遇前甲运动了s 1米，此后到两人再次相遇时，甲又运动了s 2米，那么s 1:s 2为(A)5:4； (B)9:8；(C)1:1； (D)2:1。
3.把带有滴墨水器的小车，放在水平桌面上的纸带上，小车每隔相等时间滴一滴墨水。
当小车向左作直线运动时，在纸带上留下了一系列墨水滴，分布如图5所示。
设小车滴墨水时间间隔为t ，那么研究小车从图中第一滴墨水至最后一滴墨水运动过程中，下列说法中正确的是( )(A)小车的速度是逐渐增大的。
(B 小车运动的时间是7t 。
(C)小车前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大。
(D)小车在任一时间间隔t 内的平均速度都比全程的平均速度小。
4.在平直公路上的A 、B 两点相距s ，如图所示。
物体甲以恒定速度v 1由A 沿公路向B 方向运动，经t 0时间后，物体乙由B 以恒定速度v 2沿公路开始运动，已知v 2<v 1。
经一段时间后，乙与甲到达同一位置，则这段时间( )(A)一定是2101v v t v s +-。
(B)一定是2102v v t v s +-。
(C)可能是2101v v t v s --。
(D)可能是2102v v t v s --。
5.一列蒸汽火车在做匀速直线运动，在远处的人看见火车头上冒出的烟是竖直向上的，这是由于( )(A)当时外界无风。
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2014竞赛讲座
专题1.参考系 相对运动与连接体的速度关联
〖典型例题〗
（1）灵活利用参考系解决物理问题，尤其是涉及两个物体的运动问题
【例1】t =0时刻从水平地面上的O 点在同一铅垂面上同时朝图示的两个方向发射初速率分别为v A =10m/s 和v B =20m/s 的两个质点A 、B ，试问t=1s 时A 、B 相距多远?
（2）速度变换关系：A C A B B C v v v →→→=+
【例2】如图所示, 一列相同汽车以等速度V 沿宽度为C 的直公路行驶,每车宽为b ,头尾间距为a 则人能以最小速度沿一直线穿过马路所用的时间为多少?
【例3】超声波流量计是利用液体流速对超声波传播速度的影响来测量液体流速，再通过流速来确定流量的仪器。
一种超声波流量计的原理示意图如图所示。
在充满流动液体（管道横截面上各点流速相同）管道两侧外表面上P 1和P 2处（与管道轴线在同一平面内），各置一超声波脉冲发射器T 1、T 2和接收器R 1、R 2。
位于P 1处的超声波脉冲发射器T 1向被测液体发射超声脉冲，当位于P 2处的接收器R 2接收到超声脉冲时，发射器T 2立即向被测液体发射超声脉冲。
如果知道了超声脉冲从P 1传播到P 2所经历的时间t 1和超声脉冲从P 2传播到P 1所经历的时间t 2，又知道了P 1、P 2两点间的距离l 以及l 沿管道轴线的投影b ，管道中液体的流速便可求得u 。
试求u 。
（3）连接体的速度关联
【例4】两只小环O 和O '分别套在静止不动的竖直杆AB 和B A ''上。
一根不可伸长的绳子，一端系在A '点上，绳子穿过环O ',另一端系在环O 上。
如图所示，若环O '以恒定速度V 1沿杆向下运动,∠ AO O '=α。
求环O 的运动速度为多大?
【例5】如图所示，AB 杆的A 端以匀速V 运动，在运动时杆恒与一水平半圆相切，半圆的半径为R ，当杆与水平线的交角为θ时，求杆的角速度及杆上与半圆相切点C 的速度和杆与圆柱接触点C 1的速度的大小。
（4）用微元法求物体的速度加速度
【例6】A 、B 、C 三质点同时从边长为L 的等边三角形三顶点A 、B 、C 出发，以相同的不变速率v 运动，运动中始终保持A 朝着B ，B 朝着C ，C 朝着A ，则经过时间t =_______后三质点相遇，当他们开始运动时加速度大小a =________________。
（5）利用导数示物体的速度加速度
【例7】如图所示，水平高台上有一小车，水平地面上有一拖车，两车之间用一根不可伸长的绳跨过定滑轮相连。
拖车从滑轮正下方以恒定速度沿直线运动，则在拖车行进的过程中，小车的加速度?
A.?逐渐减小? B ．逐渐增大?
C ．先减小后增大?
D ．先增大后减小?
【例8】如图所示，一个半径为R 的半圆柱体沿水平方向向右做加速度为a 的匀
加速度直线运动，在半圆柱体上放置一个竖直杆，此杆只能沿竖直方向运动。
当半圆柱体的速度为v 时，杆与半圆柱体
接触点P 与圆柱柱心的连线OP ，与竖直方向的夹角为θ，求此时竖直杆运动的速度和
加速度。
v A v B 40° 80° o O
P
【例9】一半径为R 的半圆柱面在水平面上向右做加速度为a 的匀加速运动，在柱面上有一系在水平绳子自由端的小球P ，绳子的另一端固定在墙面上。
如图所示，当小球相对于半圆柱面的角位置为θ时，半圆柱面的速度为v ，求此时小球的速率和加速度的大小。
【例10】在如图所示的系统中，滑轮与线的质量可忽略不计，线不可伸长，滑轮的大小正好使图中的线是竖直的。
问图中两物块M 和m 的加速度分别为多少线上有点A ，如图所示，该点的加速度为多少
专题2.抛体运动、一般的曲线运动与天体运动
〖典型例题〗
（1）熟练运用基本规律，灵活运动特殊规律
【例1】大炮在山脚直接对着倾角为α的山坡发射炮弹，炮弹初速度为V 0，要在山坡上达到尽可能远的射程，则大炮的瞄准角度为多少最远射程为多少
【例2】在掷铅球时，铅球出手时距地面的高度为h ，若出手时速度为V 0，求以何角度掷球时，水平射程最远最远射程为多少
（2）巧妙运动矢量的合成与分解
【例3】有一只狐狸以不变的速度v 1沿直线AB 逃跑，一只猎犬去追击。
（1）若猎犬以不变的速度追击。
某时刻狐狸在A 处，猎犬在D 处，且FD⊥AB，FD=a ，AF=b ，如图所示。
试求猎犬追上狐狸的最小速度。
（2）若猎犬以不变的速率v 2追击，且其运动方向始终对准狐狸。
某时刻狐狸在F 处，猎犬在D 处，且FD⊥AB，FD=L ，如图所示。
试求此时猎犬的加速度大小
（3）承第二问，从此时开始计时，需多长时间，猎犬追上狐狸
【例4】已知等距螺旋线在垂直轴方向的截面圆半径为R 曲率半径为ρ，一质点沿此
螺旋线作匀速率运动。
已知质点在垂直轴方向的投影转过一周所用的时间为T 则质点
沿轴方向的分运动速度大小为多少
（3）求解天体运动问题的基本方法： 【例5】将一天的时间记为T ，地面上的重力加速度为g ，地球半径记为R e 。
1．试求地球同步卫星P 的轨道半径R p ；
2．赤道城市A 的居民整天可看见城市上空挂着同步卫星P ；
（1）假设P 的运动方向突然偏北转过450，试分析地判定而后当地居民一在能有多少机会可看到P 掠过城市上空
（2）取消（1）问中的偏转，改设P 从原来的运动方向突然偏西北转过1050，再分析地判定而后当地居民一天能有多少次机会可看到P 掠过城市上空
3．另一个赤道城市B 的居民，平匀每三天有四次机会可看到某卫星Q 自东向西掠过该城市上空，试求Q 的轨道半径。
【例6】在完成登陆任务后，登陆艇自某行星表面升空与飞船会合并与飞船一起绕行星做圆周运动，其速率为v ，飞船与登陆艇的质量均为m ，行星的质量为M ，万有引力恒量为G 。
（1）求飞船与登陆艇绕行星做圆周运动的周期与轨道半径R 。
（2）在启动返程时，飞船上火箭做一段时间的喷射，使登陆艇和飞船分离，且分离方向与速度方向平行，若分离后飞船恰能完全脱离行星的引力。
求刚分离后登陆艇的速率u 。
（3）飞船和登陆艇在火箭喷射过程中共获得的机械能E 。
[本题所有答案以G 、M 、m 与v 表示之
]
【例7】如图所示，卫星P 绕某行星Q 沿偏心率为e 的椭圆运动，周期为T 0，当P 在近Q 点时，在极短时间内有一质量是Q 的质量a 倍的小天体和Q 发生非弹性碰撞，碰撞过程中质量的损失可忽略。
Q 仍近似处理为不动，求P 沿轨道运动的周期。
【例8】设行星轨道为椭圆，且开普勒第二定律成立，假设万有引力αGMmr F =（α待定），
（1）设太阳在椭圆的一焦点之上，求α
（2）设太阳在椭圆的中心，求α。