物理竞赛模拟试题1

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高中物理奥林匹克竞赛模拟题及答案

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图2图3高中物理奥赛模拟试题一1. (10分)1961年有人从高度H=22.5m 的大楼上向地面发射频率为υ0的光子,并在地面上测量接收到的频率为υ,测得υ与υ0不同,与理论预计一致,试从理论上求出0υυυ-的值。

2. (15分)底边为a ,高度为b 的匀质长方体物块置于斜面上,斜面和物块之间的静摩擦因数为μ,斜面的倾角为θ,当θ较小时,物块静止于斜面上(图1),如果逐渐增大θ,当θ达到某个临界值θ0时,物块将开始滑动或翻倒。

试分别求出发生滑动和翻倒时的θ,并说明在什么条件下出现的是滑动情况,在什么条件下出现的是翻倒情况。

3. (15分)一个灯泡的电阻R 0=2Ω,正常工作电压U 0=4.5V ,由电动势U =6V 、内阻可忽略的电池供电。

利用一滑线变阻器将灯泡与电池相连,使系统的效率不低于η=0.6。

试计算滑线变阻器的阻值及它应承受的最大电流。

求出效率最大的条件并计算最大效率。

4. (20分)如图2,用手握着一绳端在水平桌面上做半径为r 的匀速圆周运动,圆心为O ,角速度为ω。

绳长为l ,方向与圆相切,质量可以忽略。

绳的另一端系着一个质量为m 的小球,恰好也沿着一个以O 点为圆心的大圆在桌面上运动,小球和桌面之间有摩擦,试求: ⑴ 手对细绳做功的功率P ;⑵ 小球与桌面之间的动摩擦因数μ。

5. (20分)如图3所示,长为L 的光滑平台固定在地面上,平台中间放有小物体A 和B ,两者彼此接触。

A 的上表面是半径为R 的半圆形轨道,轨道顶端距台面的高度为h 处,有一个小物体C ,A 、B 、C 的质量均为m 。

在系统静止时释放C ,已知在运动过程中,A 、C 始终接触,试求:⑴ 物体A 和B 刚分离时,B 的速度; ⑵ 物体A 和B 分离后,C 所能达到的距台面的最大高度;⑶ 试判断A 从平台的哪边落地,并估算A 从与B 分离到落地所经历的时间。

6. (20分)如图4所示,PR 是一块长L 的绝缘平板,整个空间有一平行于PR 的匀强电场E ,图1在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B 。

8上-14-全国初中物理竞赛模拟卷(一)(解析版)--全国初中物理竞赛试题精编

8上-14-全国初中物理竞赛模拟卷(一)(解析版)--全国初中物理竞赛试题精编

全国初中物理竞赛模拟卷(一)考试时间:90分钟;满分:100分学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1.往一个烧杯中装满水后总质量为2.55kg ,把正方体甲浸没在烧杯中,并把溢出的水擦干后,测得正方体甲、剩余水和烧杯的总质量为7.85kg 。

把甲取出后,烧杯和剩余水的质量为1.55kg (不考虑取出甲后,甲沾水的情况),另有一个实心正方体乙,其边长为0.2m ,质量为6kg (ρ水=1×103kg/m 3),则下面说法正确的是()A .正方体乙的密度ρ乙=0.8×103kg/m 3B .正方体甲的密度ρ甲=5.3×103kg/m 3C .若沿实心正方体乙的上表面向内部挖去一个底面积为0.01m 2,高为h =0.12m 的长方如图所示,并在挖去部分中倒满水,则乙变化后的总质量与甲的质量之比为1∶2D .正方体甲的体积为1×10﹣3m 3【答案】D【详解】A .正方体乙的体积:V 乙=L 乙3=(0.2m)3=8×10﹣3m3正方体乙的密度33360.7510/m 0.08mm kg kg V ρ==⨯=故A 错误;BD .正方体甲的质量m 甲=m 总﹣m 剩=7.85kg ﹣1.55kg=6.3kg放入正方体甲后烧杯中溢出水的质量m 溢水=m 总水﹣m 剩=2.55kg ﹣1.55kg=1kg 因物体浸没时排开水(溢出水)的体积和自身的体积相等,所以,正方体甲的体积为33310.001m 1.010/m m kg V V kg ρ-====⨯水甲水水则正方体甲的密度3336.3 6.310/m 0.001mm kg kg V ρ===⨯甲甲甲故B 错误,D 正确;C .挖去后乙的质量为m1=m 乙﹣m 挖=6kg ﹣ρ乙Sh挖去部分中倒满水后的总质量为m2=6kg ﹣ρ乙Sh+ρ水Sh当m2=m 甲时6kg ﹣ρ乙Sh+ρ水Sh=6kg ﹣(ρ乙﹣ρ水)Sh=m 甲即6kg ﹣(0.75×103kg/m3﹣1.0×103kg/m3)×0.01m2×h=6.3kg ,解得h=0.12m<0.2m所以,可能使乙变化后的总质量与甲的质量相等,即乙变化后的总质量与甲的质量之比为1∶1,故C 错误。

高中物理竞赛模拟试题+物理竞赛复赛试题及答案

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高中物理竞赛模拟试题+物理竞赛复赛试题及答案模拟训练试卷①第一题 (16分)1.天文学家根据观测宣布了如下研究成果:银河系中心可能存在一个大黑洞.黑洞是一种神秘的天体,这种天体的密度极大,其表面的引力如此之强,以至于包括光在内的所有接近黑洞的物体都不能逃脱其引力的作用.人们用口径为3.5m的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星体,进行了长达6年的观测,发现距黑洞6×1012m的星体以2000km /s的速度绕其旋转.另外,根据相对论知识,光子在运动时有质量.设光子在运动时质量为m0,光子与黑洞间的吸引力同样符合万有引力定律。

由以上知识可以求出黑洞的最大半径R= m.已知引力恒量G=6.67×10-11N•m2/kg2。

计算结果取l位有效数字.2.电子电量为e,质量为m,经过电压为U的加速电场加速后,电子具有的德布罗意波的波长表达式是λ= .若le=1.6×10-19C,m=9.1×10-31kg,代人数据计算,当U=150V时,λ= m.第二题 (20分)如图所示,半径为r的孤立金属球远离其他物体,通过电阻可以忽略的理想细导线和电阻为R的电阻器与大地连接.电子束从远处以速度v射向金属球面,若稳定后每秒钟落到金属球上的电子数目为n,电子质量为m,电子电量数值为e,不考虑电子的重力势能,试求:1.稳定后金属球每秒钟自身释放的热量Q和金属球所带电量q;2.稳定后每秒钟落到金属球上的电子数目n不会超过多少?第三题 (20分)在水平地面某一固定点用枪射击,射出的子弹在水平地面上落点所能够覆盖的最大面积是A.若在这一固定点正上方高度为h的位置用同一支枪射击.射出的子弹在水平地面上落点所能覆盖的最大面积是多大?不计空气阻力,不计枪支的长度,每次射出的子弹初速度大小相同.第四题 (18分)如图所示,固定在竖直平面内的椭圆环,其长轴沿竖直方向.有两个完全相同的小圆环套在椭圆环上,不计质量的轻线将两个小圆环连接在一起,轻线跨过位于椭圆焦点F的水平轴,小圆环与轻线系统处于平衡状态.不计各处的摩擦,小圆环的大小忽略不计.试分析说明,系统属于哪一种平衡状态?第五题 (20分)摩尔质量是μ、摩尔数是n的单原子理想气体发生了未知的状态变化(我们称之为x过程).状态变化过程中,可以认为气体在每一状态都处于平衡状态.气体的x过程曲线在P—V图像中,向下平移P0后恰好与温度是T0的等温曲线重合,如图所示.1.试写出x过程中气体体积V随温度T变化的关系式;2.试写出x过程中气体的比热容c与压强P变化的关系式.第六题 (24分)如图所示,真空中平行板电容器水平放置,电容器下极板固定不动,上极板用轻弹簧连接在极板中心位置悬挂起来.已知电容器极板面积是A.当上极板静止不动时,弹簧伸长量为x0,此时两极板间距为d0.现将电容器与电势差为U的电源连接,使两极板充上等量电荷,上面是正电荷,下面是负电荷,上极板会发生小幅度振动.上极板在振动的平衡位置时两极板间距为d l,不计电容器边缘效应,不计电源内阻,试求:1.弹簧的劲度系数k;2.上极板做小幅度振动的周期T;3.若弹簧的劲度系数k为某一确定值,上极板做小幅度振动时,电容器充电电压不会超过多少?第七题 (22分)如图所示,在焦距f=0.15m的凸透镜L主轴上有一小光源S,凸透镜L另一侧有两个反射面相向放置的平面镜OM l和OM2.平面镜OM l和OM2彼此垂直,且与透镜L主轴成45°,两平面镜的交线与透镜主轴垂直.已知小光源中心到两平面镜的交线距离SO=0.9m,透镜到两平面镜的交线距离010=0.3m,试求:1.小光源S在透镜主轴上共成多少个像?2.小光源S在透镜主轴外共成多少个像?分别指出像的虚实、位置及放大率.答案与分析全国中学生物理竞赛复赛试题一、(15分)一半径为R 、内侧光滑的半球面固定在地面上,开口水平且朝上. 一小滑块在半球面内侧最高点处获得沿球面的水平速度,其大小为0v (00≠v ). 求滑块在整个运动过程中可能达到的最大速率. 重力加速度大小为g .二、(20分)一长为2l 的轻质刚性细杆位于水平的光滑桌面上,杆的两端分别固定一质量为m 的小物块D 和一质量为m α(α为常数)的小物块B ,杆可绕通过小物块B 所在端的竖直固定转轴无摩擦地转动. 一质量为m 的小环C 套在细杆上(C 与杆密接),可沿杆滑动,环C 与杆之间的摩擦可忽略. 一轻质弹簧原长为l ,劲度系数为k ,两端分别与小环C 和物块B 相连. 一质量为m 的小滑块A 在桌面上以垂直于杆的速度飞向物块D ,并与之发生完全弹性正碰,碰撞时间极短. 碰撞 时滑块C 恰好静止在距轴为r (r >l )处. 1. 若碰前滑块A 的速度为0v ,求碰撞过程中轴受到的作用力的冲量;2. 若碰后物块D 、C 和杆刚好做匀速转动,求碰前滑块A 的速度0v 应满足的条件.v三、(25分)一质量为m 、长为L 的匀质细杆,可绕过其一端的光滑水平轴O 在竖直平面内自由转动. 杆在水平状态由静止开始下摆, 1. 令mLλ=表示细杆质量线密度. 当杆以角速度ω绕过其一端的光滑水平轴O 在竖直平面内转动时,其转动动能可表示为k E k L αβγλω=式中,k 为待定的没有单位的纯常数. 已知在同一单位制下,两物理量当且仅当其数值和单位都相等时才相等. 由此求出α、β和γ的值.2. 已知系统的动能等于系统的质量全部集中在质心时随质心一起运动的动能和系统在质心系(随质心平动的参考系)中的动能之和,求常数k 的值.3. 试求当杆摆至与水平方向成θ角时在杆上距O 点为r 处的横截面两侧部分的相互作用力. 重力加速度大小为g .提示:如果)(t X 是t 的函数,而))((t X Y 是)(t X 的函数,则))((t X Y 对t 的导数为d (())d d d d d Y X t Y X t X t=例如,函数cos ()t θ对自变量t 的导数为dcos ()dcos d d d d t t tθθθθ=四、(20分)图中所示的静电机由一个半径为R 、与环境绝缘的开口(朝上)金属球壳形的容器和一个带电液滴产生器G 组成. 质量为m 、带电量为q 的球形液滴从G 缓慢地自由掉下(所谓缓慢,意指在G 和容器口之间总是只有一滴液滴). 液滴开始下落时相对于地面的高度为h . 设液滴很小,容器足够大,容器在达到最高电势之前进入容器的液体尚未充满容器. 忽略G 的电荷对正在下落的液滴的影响.重力加速度大小为g . 若容器初始电势为零,求容器可达到的最高电势max V .五、(25分)平行板电容器两极板分别位于2dz =±的平面内,电容器起初未被充电. 整个装置处于均匀磁场中,磁感应强度大小为B ,方向沿x 轴负方向,如图所示.1. 在电容器参考系S 中只存在磁场;而在以沿y 轴正方向的恒定速度(0,,0)v (这里(0,,0)v 表示为沿x 、y 、z 轴正方向的速度分量分别为0、v 、0,以下类似)相对于电容器运动的参考系S '中,可能既有电场(,,)xy z E E E '''又有磁场(,,)x y z B B B '''. 试在非相对论情形下,从伽利略速度变换,求出在参考系S '中电场(,,)xy z E E E '''和磁场(,,)x y z B B B '''的表达式. 已知电荷量和作用在物体上的合力在伽利略变换下不变.2. 现在让介电常数为ε的电中性液体(绝缘体)在平行板电容器两极板之间匀速流动,流速大小为v ,方向沿y 轴正方向. 在相对液体静止的参考系(即相对于电容器运动的参考系)S '中,由于液体处在第1问所述的电场(,,)xy z E E E '''中,其正负电荷会因电场力作用而发生相对移动(即所谓极化效应),使得液体中出现附加的静电感应电场,因而液体中总电场强度不再是(,,)xy z E E E ''',而是0(,,)xy z E E E εε''',这里0ε是真空的介电常数. 这将导致在电容器参考系S 中电场不再为零. 试求电容器参考系S 中电场的强度以及电容器上、下极板之间的电势差. (结果用0ε、ε、v 、B 或(和)d 表出. )六、(15分)温度开关用厚度均为0.20 mm 的钢片和青铜片作感温元件;在温度为20C ︒时,将它们紧贴,两端焊接在一起,成为等长的平直双金属片. 若钢和青铜的线膨胀系数分别为51.010-⨯/度和52.010-⨯/度. 当温度升高到120C ︒时,双金属片将自动弯成圆弧形,如图所示. 试求双金属片弯曲的曲率半径. (忽略加热时金属片厚度的变化. )七、(20分)一斜劈形透明介质劈尖,尖角为θ,高为h . 今以尖角顶点为坐标原点,建立坐标系如图(a)所示;劈尖斜面实际上是由一系列微小台阶组成的,在图(a)中看来,每一个小台阶的前侧面与xz 平面平行,上表面与yz 平面平行. 劈尖介质的折射率n 随x 而变化,()1n x bx =+,其中常数0b >. 一束波长为λ的单色平行光沿x 轴正方向照射劈尖;劈尖后放置一薄凸透镜,在劈尖与薄凸透镜之间放一档板,在档板上刻有一系列与z 方向平行、沿y 方向排列的透光狭缝,如图(b)所示. 入射光的波面(即与平行入射光线垂直的平面)、劈尖底面、档板平面都与x 轴垂直,透镜主光轴为x 轴. 要求通过各狭缝的透射光彼此在透镜焦点处得到加强而形成亮纹. 已知第一条狭缝位于y =0处;物和像之间各光线的光程相等.1. 求其余各狭缝的y 坐标;2. 试说明各狭缝彼此等距排列能否仍然满足上述要求.图(a)图(b)八、(20分)光子被电子散射时,如果初态电子具有足够的动能,以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子,则该散射被称为逆康普顿散射. 当低能光子与高能电子发生对头碰撞时,就会出现逆康普顿散射. 已知电子静止质量为e m ,真空中的光速为 c . 若能量为e E 的电子与能量为E γ的光子相向对碰, 1. 求散射后光子的能量;2. 求逆康普顿散射能够发生的条件;3. 如果入射光子能量为2.00 eV ,电子能量为 1.00´109 eV ,求散射后光子的能量. 已知xm e =0.511´106 eV /c 2. 计算中有必要时可利用近似:如果1x <<»1-12x .第30届全国中学生物理竞赛复赛解答与评分标准一参考解答:以滑块和地球为系统,它在整个运动过程中机械能守恒. 滑块沿半球面内侧运动时,可将其速度v 分解成纬线切向 (水平方向)分量ϕv 及经线切向分量θv .设滑块质量为m ,在某中间状态时,滑块位于半球面内侧P 处,P 和球心O 的连线与水平方向的夹角为θ. 由机械能守恒得2220111sin 222m mgR m m ϕθθ=-++v v v (1)这里已取球心O 处为重力势能零点. 以过O 的竖直线为轴. 球面对滑块的支持力通过该轴,力矩为零;重力相对于该轴的力矩也为零. 所以在整个运动过程中,滑块相对于轴的角动量守恒,故0cos m R m R ϕθ=v v .(2)由 (1) 式,最大速率应与θ的最大值相对应max max ()θ=v v .(3)而由 (2) 式,q 不可能达到π2. 由(1)和(2)式,q 的最大值应与0θ=v 相对应,即max ()0θθ=v . [(4)式也可用下述方法得到:由 (1)、(2) 式得22202sin tan 0gR θθθ-=≥v v .若sin 0θ≠,由上式得220sin 2cos gRθθ≤v .实际上,sin =0θ也满足上式。

高中物理竞赛初赛模拟试题(有答案)

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高中物理竞赛模拟试题(初赛)一、现有一个长方形的抽屉,其俯视图如图所示AD=L ,AB=W 。

抽屉面板上左、右对称地安装着E 、F 两个把手,它们之间的距离为d ,该抽屉上下底面是光滑的,左、右侧壁的摩擦系数为μ,不拉动抽屉时左、右抽屉与抽屉腔之间有一定的间隙,如果用平行AD 的力作用在一个把手上将抽屉拉开,对μ有什么要求?二、一条轻氢绳两端各系着质量为m 1和m 2的物体,通过定滑轮悬挂在车顶上,m 1>m 2,如图绳与滑轮的摩擦忽略不计,若车以加速度a 向右运动,m 1仍然与车厢地板相对静止,试求:(1)此时绳上的张力T ;(2)m 1三、两个质量都为m 的小球,用一根长为2l 的轻绳连接起来,置于光滑桌面上,绳恰好伸直。

用一个垂直绳方向的恒力F 作用在连线中点O 上,问:在两小球第一次碰撞前的瞬间,小球在垂直于F 方向上的分速度是多少?四、一车在平直公路上以加速度匀加速a g直线运动,用长为L 的轻绳将一小球B 悬挂于车厢顶上,待小求相对车厢静止之后,将其在竖直平面内稍稍拉离平衡位置,然后由静止释放,小球将在平衡位置附近作小幅振动,求小球的振动周期。

CBAm五、一根一端封闭的均匀玻璃管长96cm ,内有一端长20cm 为的水银柱水银柱下方为一空气柱,当温度为27°时玻璃管开口竖直向上,空气柱长60cm ,此时外界大气压为76cmHg ,试问:为使水银柱不全部从玻璃管中溢出,温度可达到多少度?六、三个相同的金属圈两两相交地焊接成如图所示的形状,若每一金属圈的原长电阻(即它断开时测两端的电阻)为R ,试求图中A 、B 两点之间的电阻。

七、在倾角为30°的斜面上,固定两根足够长的光滑平行导轨,一个匀强磁场垂直斜面竖直向上,磁感强度为B=0.4T ,导轨间距L=0.5m 两根金属棒ab 、cd 水平地放在导轨上,金属棒质量m ab =0.1kg.、m cd =0.2kg 两金属棒总电阻r=0.2Ω,导轨电阻不计,现使金属棒ab 以ν=2.5m/s 的速度沿斜面向上匀速运动,求: (1)金属棒cd 的最大速度;(2)在cd 有最大速度时,作用在ab 的外力的功率。

全国初中物理竞赛模拟卷(一)全国初中物理竞赛试题精编(原卷版)

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全国初中物理竞赛模拟卷(一)全国初中物理竞赛试题精编学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图甲所示,一个滑轮组竖直固定在水平支架上,已知每个滑轮均重20N,滑轮组下端挂有重为G的物体A,用力F通过滑轮组绳的末端竖直向上匀速提升重物A,重物A向上运动的速度为v,力F做功的功率P随物体上升速度v之间的关系图象如图乙所示。

滑轮与轴的摩擦、绳的质量忽略不计,g取10N/kg。

则下列说法正确的是()A.拉力F的大小为120NB.滑轮组对水平支架的拉力为140NC.拉力F的功率为1.2W时,10s内滑轮组对物体A做功12JD.若在物体A下再加挂30N的重物,滑轮组的机械效率可以达到86.7%2.质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的相同高度处下滑,每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示。

则甲、乙在斜面上运动的过程中()A.平均速度之比为3︰5B.甲的重力势能转化为动能C.到达斜面底端的动能相等D.乙重力做功的功率比甲大3.如图甲所示为边长为20cm的薄壁正方体容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2、高为10cm。

向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终竖直,圆柱体对容器底部的压力与注入液体的质量关系如图乙所示。

则下列表述正确的是()①圆柱体的密度小于液体的密度②当注入液体质量为2kg时,圆柱体所受的浮力为20N③当液体对容器底的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3时,注入液体质量为3kg④当液体对容器底的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3时,圆柱体下表面受到的液体压力为32.5NA.只有①③正确B.只有②③正确C.只有②④正确D.只有②③④正确4.如图所示,足够高的柱形容器底面积为200cm2。

容器内放有一密度为0.4g/cm3、边长为10cm 的正方体木块A,将一物块B放在A的正上方,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系于木块底部中心和柱形容器中心。

高中物理竞赛试题及答案

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高中物理竞赛模拟试卷(一)说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150 分,考试时间120 分钟.第Ⅰ卷(选择题共40 分)一、本题共10 小题,每小题4 分,共40 分,在每小题给出的4 个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4 分,选不全的得2 分,有错选或不答的得0 分.1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗,让漏斗左、右摆动,于是桌面上漏下许多砂子,经过一段时间形成一砂堆,砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状2.如图Ⅰ-2所示,甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动,乙上连有一段轻弹簧,甲乙相互作用过程中无机械能损失,下列说法正确的有A.若甲的初速度比乙大,则甲的速度后减到0B.若甲的初动量比乙大,则甲的速度后减到0图Ⅰ-2C.若甲的初动能比乙大,则甲的速度后减到0D.若甲的质量比乙大,则甲的速度后减到03.特技演员从高处跳下,要求落地时必须脚先着地,为尽量保证安全,他落地时最好是采用哪种方法A.让脚尖先着地,且着地瞬间同时下蹲B.让整个脚板着地,且着地瞬间同时下蹲C.让整个脚板着地,且着地瞬间不下蹲D.让脚跟先着地,且着地瞬间同时下蹲4.动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子,笼内有一只质量为m的猴子.当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F1;当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为F2(如图Ⅰ-3),关于F1和F2的大小,下列判断中正确的是A.F1 = F2>(M + m)g图Ⅰ-3B.F1>(M + m)g,F2<(M + m)gC.F1>F2>(M + m)gD.F1<(M + m)g,F2>(M + m)g5.下列说法中正确的是A.布朗运动与分子的运动无关B.分子力做正功时,分子间距离一定减小C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象D.通过热传递可以使热转变为功6.如图Ⅰ-4所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面图Ⅰ-4之间的电势差相等,即U ab = U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知A.三个等势面中,a 的电势最高B.带电质点通过 P 点时电势能较大C.带电质点通过 P 点时的动能较大D.带电质点通过 P 点时的加速度较大7.如图Ⅰ-5所示,L 为电阻很小的线圈,G 1 和G 2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计.当开关 K 处于闭合状态时,两表的指针皆偏向右方,那么,当K 断开时,将出现A.G 1 和G 2 的指针都立即回到零点B.G 1 的指针立即回到零点,而G 2 的指针缓慢地回到零点C.G 1 的指针缓慢地回到零点,而G 2 的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点D.G 1 的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G 2的指针缓慢地回到零点8.普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的,磁头结构示意如图Ⅰ-6(a )所示,在一个环形铁芯上绕一个线圈,铁芯有一个缝隙,工作时磁带就贴着这个缝隙移动,录音时磁头线圈跟话筒、放大电路(亦称微音器)相连(如图Ⅰ-6(b )所示);放音时,磁头线圈改为跟扬声器相连(如图Ⅰ-6(c )所示).磁带上涂有一层磁粉,磁粉能被磁化且留下剩磁.微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化;扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化.由此可知①录音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场,②放音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场,③录音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流,④放音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流.以上说法正确的是A.②③B.①④C.③④D.①②9.下列说法中正确的是A.水中的气泡有时看上去显得格外明亮,这是由于光从空气射向水时发生了全反射的缘故B.凸透镜成虚像时,物的移动方向与像的移动方向相反C.当物体从两倍焦距以外沿主光轴向凹透镜靠近时,物体与像之间的距离不断变小,而像则不断变大D.红光和紫光在同一种玻璃中传播时,红光的传播速度比紫光的大10.经典波动理论认为光的能量是由光的强度决定的,而光的强度又是由波的振幅决定图Ⅰ-5图Ⅰ-6的,跟频率无关,因此,面对光电效应,这种理论无法解释以下哪种说法 A.入射光频率v <v 0(极限频率)时,不论入射光多强,被照射的金属不会逸出电子B.光电子的最大初动能只与入射光频率有关,而与入射光强度无关C.从光照射金属到金属逸出电子的时间一般不超过 10-9 sD.当入射光频率 v >v 0 时,光电流强度与入射光强度成正比第Ⅱ卷 (非选择题 共 110 分)二、本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.11.起重机以恒定功率从地面竖直提升一重物,经 t 时间物体开始以速度 v 匀速运动,此时物体离地面高度 h = ______.12.如图图Ⅰ-7所示,足够大的方格纸 P Q 水平放置,每个方格边长为 l ,在其正下方水平放置一宽度为 L 的平面镜 MN ,在方格纸上有两小孔 A 和 B ,AB 宽度为 d ,d 恰为某人两眼间的距离,此人通过 A 、B 孔从平面镜里观察方格纸,两孔的中点 O 和平面镜中的点 O ′在同一竖直线上,则人眼能看到方格纸的最大宽度是________,人眼最多能看到同一直线上的方格数是________.13.如图Ⅰ-8所示,固定于光滑绝缘水平面上的小球 A 带正电,质量为 2 m ,另一个质量为 m ,带负电的小球 B 以速度 v 0 远离 A 运动时,同时释放小球 A ,则小球 A 和B 组成的系统在此后的运动过程中,其系统的电势能的最大增量为________.三、本题共 3 小题,共 20 分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作图.14.(6分)在"测定玻璃砖折射率"的实验中,已画好玻璃砖界面的两条直线 aa ′和bb ′,无意中将玻璃砖平移到图Ⅰ-9中的虚线所示位置.若其他操作正确,则测得的折射率将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”). 15.(6分)在“研究电磁感应现象”实验中:(1)首先要确定电流表指针偏转方向和电流方向间的关系.实验中所用电流表量程为 100μA ,电源电动势为 1.5 V ,待选的保护电阻有:R 1 = 100 k Ω,R 2 = 1 k Ω,R 3 = 10 Ω,应选用_______作为保护电阻.(2)实验中已得出电流表指针向右偏转时,电流是"+"接线柱流入的,那么在如图Ⅰ-10所示的装置中,若将条形磁铁 S 极朝下插入线圈中,则电流表的指针应向______偏转.16.(8分)一种供仪器使用的小型电池标称电压为 9 V ,允许电池输出的最大电流为50 mA ,为了测定这个电池的电动势和内电阻,可用如下器材:电压表○V 内阻很大,R 为电阻箱,阻值范围为 0~9999Ω;R 0 为保护电阻,有四个规格,即:A.10 Ω,5 WB.190 Ω,21W 图Ⅰ-7 图Ⅰ- 8 图Ⅰ-9图Ⅰ-10C.200 Ω,41WD.1.2 k Ω,1W(1)实验时,R 0应选用_______(填字母代号)较好;(2)在虚线框内画出电路图.四、本题共 6 小题,共75 分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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.17.(10分)激光器是一个特殊的光源,它发出的光便是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲.现有红宝石激光器,发射功率为 P= 1.0×106 W ,所发射的每个脉冲持续的时间为Δt = 1.0×10-11 s 波长为 6693.4 nm(1 nm = 1×10-9 m)问:每列光脉冲含有的光子数是多少?(保留两位有效数字)18.(10分)两个定值电阻,把它们串联起来,等效电阻为 4Ω,把它们并联起来,等效电阻是 1Ω,求:(1)这两个电阻的阻值各为多大?(2)如果把这两个电阻串联后接入一个电动势为E ,内电阻为 r 的电源两极间,两电阻消耗的总功率等于 P 1;如果把这两个电阻并联后接入同一个电源的两极间,两电阻消耗的总功率等于 P 2,若要求 P 1 = 9 W ,且P 2≥P 1,求满足这一要求的 E 和 r 的所有值.19.(12分)地球质量为M ,半径为 R ,自转角速度为ω,万有引力恒量为 G ,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,具有的万有引力势能可表示为 E p = -G rMm .国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体,可供宇航员在其上居住和进行科学实验.设空间站离地面高度为 h ,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?20.(13分)如图Ⅰ-11所示,绝缘木板 B 放在光滑水平面上,另一质量为 m 、电量为 q 的小物块 A 沿木板上表面以某一初速度从左端沿水平方向滑上木板,木板周围空间存在着范围足够大的、方向竖直向下的匀强电场.当物块 A 滑到木板最右端时,物块与木板恰好相对静止.若将电场方向改为竖直向上,场强大小不变,物块仍以原初速度从左端滑上木板,结果物块运动到木板中点时两者相对静止,假设物块的带电量不变.试问:(1)物块所带电荷的电性如何?(2)电场强度的大小为多少?21.(15分)如图Ⅰ-12所示,质量为 M = 3.0 kg 的小车静止在光滑的水平面上,AD 部分是表面粗糙的水平导轨,DC 部分是光滑的 41圆弧导轨,整个导轨由绝缘材料做成并处于 B = 1.0 T 的垂直纸面向里的匀强磁场中,今有一质量为 m = 1.0 kg 的金属块(可视为质点)带电量 q = 2.0×10-3 C 的负电,它以v 0 = 8 m/s 的图Ⅰ-11 图Ⅰ-12速度冲上小车,当它将要过 D 点时,它对水平导轨的压力为 9.81 N(g 取 9.8 m/s 2)求:(1)m 从 A 到 D 过程中,系统损失了多少机械能? (2)若 m 通过D 点时立即撤去磁场,在这以后小车获得的最大速度是多少?22.(15分)“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、航天器等装置的制导系统中,如图Ⅰ-13所示是“应变式加速度计”的原理图,支架 A 、B 固定在待测系统上,滑块穿在 A 、B 间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固定于支架 A 上,随着系统沿水平做变速运动,滑块相对于支架发生位移,滑块下端的滑动臂可在滑动变阻器上相应地自由滑动,并通过电路转换为电信号从 1、2 两接线柱输出. 已知:滑块质量为 m ,弹簧劲度系数为 k ,电源电动势为 E ,内阻为 r ,滑动变阻器的电阻随长度均匀变化,其总电阻 R = 4 r ,有效总长度 L ,当待测系统静止时,1、2 两接线柱输出的电压 U 0 = 0.4 E ,取 A 到 B 的方向为正方向.(1)确定“加速度计”的测量范围.(2)设在1、2 两接线柱间接入内阻很大的电压表,其读数为 U ,导出加速度的计算式.(3)试在1、2 两接线柱间接入内阻不计的电流表,其读数为 I ,导出加速度的计算式.答案一、(40分)1.D 2.B 3.A 4.C 5.C 6.B 、D 7.D 8.B 9.CD 10.ABC二、(15分)11.vt -gv 2212.d +2l ;l l d 2+ 13.31 mv 02 三、(20分)14.(6分)不变; 15.(6分)(1)R 1;(2)右;16.(8分)(1)B ;(2)如图Ⅰ′-1所示四、17.(10分)设每个光脉冲的能量为E ,则 E = P Δt ,(3分)又光子的频率 ν=λc ,(2分)所以每个激光光子的能量为 E 0 = h λc (2分),则每列光脉冲含有的光子数 n =0E E =hc t P λ∆(2分) 即n =83491161031063.6104.693100.1101⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯---=3.5×1013(1分) 18.(10分)(1)串联电阻:R 1 + R 2 = 4(Ω)串联电阻:2121R R R R += 1 Ω⇒ (2)由题意有 P 1=)()(221212R R R R R E +++= 9 W ……(2分) 将前式代入解得:E = 6+1.5r ……(2分)由题中的条件 P 2≥P 1得 )1(22r E +≥22)4(4r E +……(2分) 图Ⅰ-13图Ⅰ′-1 R 1 = 2 Ω R 2 = 2 Ω……(2分)19.(12分)由G 2rMm =r mv 2(1分)得,卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 = G )(2h R Mm +(2分)卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G hR Mm +(1分) 机械能为 E 1 = E k + E p =-G )(2h R Mm +(2分) 同步卫星在轨道上正常运行时有 G 2rMm =m ω2r (1分)故其轨道半径 r =32ωMG (1分) 由③式得,同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G 2Mm 32GM ω=-21m (3ωGM )2(2分) 卫星在运行过程中机械能守恒,故离开航天飞机的卫星的机械能应为 E 2,设离开航天飞机时卫星的动能为 E k x ,则E k x = E 2 - E p -21 32ωGM +G hR Mm +(2分) 20.(13分)(1)带负电(2分)s(2)当 E 向下时,设物块与木板的最终速度为v 1,则有mv 0 = (M + m )v 1(2分) μ(mg - qE )L =21mv 02 -21 (M + m )v 12(2分) 当 E 向上时,设物块与木板的最终速度为 v 2,则有mv 0 = (M +m )v 2(2分)μ(mg + qE )2L =21 mv 02 -21 (M + m )v 22(2分) 解得 E =qmg 2(3分) 21.(15分)(1)设 m 抵达D 点的速度为v 1 ,则:Bqv 1 +mg =N (2分)∴v 1 =Bq mg N -=0.1100.280.99813⨯⨯--= 5.0 m/s (1分) 设此小车速度为v 2,金属块由 A-D 过程中系统动量守恒则:mv 0 = mv 1 +Mv 2(1分)∴v 2 = 1.0 m/s (1分)∴损失的机械能ΔE =21mv 02 -21mv 12-21Mv 22 = 18 J (2分) (2)在 m 冲上41圆弧和返回到 D 点的过程中,小车速度一直在增大,所以当金属块回到D 点时小车的速度达到最大(2分),且在上述过程中系统水平方向动量守恒,则:mv 1 + Mv 2 = mv 1 ′+Mv 2′(2分)系统机械能守恒,则:21mv 12 + 21Mv 22 = 21mv 1′2+21Mv 02(2分)v 2′=1 m/s 和v 2′=3 m/s (1分) v 2′=1 m/s 舍去,∴小车能获得的最大速度为 3 m/s (1分)22.(15分)(1)当待测系统静止时,1、2 接线柱输出的电压 U 0 =r R +ε·R 12(1分)由已知条件 U 0 = 0.4ε可推知:R 12 = 2r ,此时滑片 P 位于变阻器中点(1分)待测系统沿水平方向做变速运动分加速运动和减速运动两种情况,弹簧最大压缩与最大伸长时刻,P 点只能滑至变阻器的最左端和最右端,故有:a 1 =m L k 2⋅(1分) a 2 =-mL k 2⋅(1分) 所以"加速度计"的测量范围为[-m L k 2⋅·m L k 2⋅](2分) (2)当1、2两接线柱接电压表时,设P 由中点向左偏移 x ,则与电压表并联部分的电阻 R 1 =(2L - x )·L r ⋅4(1分) 由闭合电路欧姆定律得:I =r R +1ε(1分)故电压表的读数为:U = IR 1(1分)根据牛顿第二定律得:k ·x = m ·a (1分)建立以上四式得:a =m L k 2⋅ -mU L k ⋅⋅⋅ε45(2分) (3)当1、2 两接线柱接电流表时,滑线变阻器接在 1、2 间的电阻被短路.设P 由中点向左偏移 x ,变阻器接入电路的电阻为:R 2 =(2L + x )·L r ⋅4 由闭合电路欧姆定律得:ε=I (R 2 +r )根据牛顿第二定律得:k ·x = m · a联立上述三式得:a =r m I r I L k ⋅⋅⋅-⋅4)3(ε(2分)。

高中物理竞赛考试模拟试卷

高中物理竞赛考试模拟试卷
-示例:计算题中,小车刹车时的速度和位移的计算。
####电磁学原理
-麦克斯韦方程组:描述电磁场的基本性质。
-示例:计算题中,电磁波波长的计算。
####波动光学
-光的干涉和衍射:描述光波在传播过程中的相互作用和现象。
-示例:简答题中,解释全反射现象。
####量子物理基础
-量子态和波函数:描述微观粒子的状态和行为。
###作图题和案例分析题
-考察学生的空间想象能力和实际应用能力。
-要求学生能够将理论知识应用到具体的物理情景中。
###案例设计题、应用题和思考题
-考察学生的创新思维和问题解决能力。
-强调从理论到实践的应用过程,以及物理思维的深度。
###知识点详解及示例
####经典力学基础
-牛顿三定律:描述物体的运动状态和相互作用。
C.热物体
D.所有以上选项
3.关于波动光学,以下哪个说法正确?
A.干涉现象是光波特有的
B.衍射现象是当光波遇到障碍物时产生的
C.光的偏振现象说明光是一种横波
D.所有以上选项
4.关于原子物理,以下哪个说法是错误的?
A.氢原子的能级是量子化的
B. β衰变是中子转变成质子时释放的电子
C.光电效应说明光具有粒子性
2.作出简谐振动的位移时间图像。
###案例分析题(1道,共5分)
阅读以下材料,回答相关问题。
材料:某实验测量了在不同电压下,一光电管的电流强度。
|电压(V)|电流强度(A)|
|--------|----------|
| 2.0 | 0.0 |
| 2.5 | 0.01 |
| 3.0 | 0.04 |
| 3.5 | 0.09 |

第36届物理竞赛复赛模拟题(第1套)_解析

第36届物理竞赛复赛模拟题(第1套)_解析

全国中学生物理竞赛复赛模拟试题第一套(解析与评分标准)满分140第一题(15分)【解】αβ=-无磁单极子,所以任取一个封闭体,总磁通量为0。

取一个长宽高各在XYZ 正半轴,顶点在原点O 的长方体。

其在XYZ 轴上的边长分别为0x 、0y 、0z ,总磁通为零有:0000x z z x αβ⋅=⋅,得αβ=-评分标准:得出αβ=-得5分。

说明无磁单极子得5分。

取封闭体算磁通为零得5分。

第二题(12分)【解】如图设支持力摩擦力为N 1、N 2、N 3、f 2、f 3,小球半径为R ,讨论:当1μ<时,上式恒成立。

当1μ≥时,θ为任意值都不会滑动。

评分标准:有受力分析得2分,写出(1)(2)(3)各得2分,判断出3N 大于2N 得2分,计算得答案(5)式得2分。

讨论不加分,不讨论不扣分,因为正常情况下μ不大于1。

爆炸后落地时间差为132t t -=(8)爆炸后竖直方向上有 233312v t gt h += (9)211112v t gt h -+=(10)中间鸟落地时,空中鸟离地距离211()2'h h v t gt h v t∆=--+∆=或 (11)由(7)式有13v v =令其为'v把(9)式减(10)式联立(8)式有'v =(12)把(1)式(6)式(12)式代入(11)或把(1)式(12)式代入(11)得: 2d h ∆=(13)(3)设爆炸增加的速度为'v ,则从质心系看爆炸增加的能量为212'2E mv ∆=⋅(14)代入(5)式有'v =令爆炸前水平速度02v v =,以爆炸点为原点列抛物线方程 02'cos 1'sin 2x v t v ty v t gt θθ=+=- (15)消去t 有2200'sin 1'cos 2('cos )v g y x x v v v v θθθ=-++ (16)这是一个(,)y f x θ=的方程,取x 为定值,求()y f θ=的最大最小值。

初中物理竞赛-综合预赛模拟试题(1)

初中物理竞赛-综合预赛模拟试题(1)

上海市第二十六届初中物理竞赛(模拟题)初 赛 试 卷第一部分:选择题1. 在平直公路上,甲乘汽车以10m/s 的速度运动,乙骑自行车以5m/s 的速度运动,关于甲、乙运动情况说法正确的是( ) ①同向运动时,甲观察到乙以5m/s 的速度远离。

②同向运动时,乙观察到甲以5m/s 的速度靠近。

③反向运动时,甲观察到乙以15m/s 的速度远离。

④相向运动时,乙观察到甲以15m/s 的速度靠近。

A.只有一句是正确的B. 只有二句是正确的C. 只有三句是正确的D. 四句全是正确的2.同一容器中装有密度不同且不能混合的三种液体,甲、乙、丙三条有阀门的细管均与大气相通,如图所示.打开阀门后,关于管内液面高度说法正确的是 ( )①甲管内液面与容器内液面相平 ②甲、乙、丙三条管内液面相平③甲管液面最低,丙管液面最高 ④甲管液面最高,丙管液面最低A.只有①②正确B. 只有②③正确C.只有③④正确D.只有①④正确3.水平地面上放着一只箱子,小孩用力向上提,却没有提起,在小孩向上提箱子时( )A.箱子对地面压力减小,人对地面的压力增大B.箱子对地的压力减小,人对地面的压力不变C.箱子和人对地面的总压力增加D.箱子和人对地的总压力减小4. 如图所示:F1赛车尾部有后翘的合金板,它的作用是( )A.为了让赛车更坚固B.减小空气对车的阻力C.增大车对地面的压力而增大摩擦D.使赛车更加美观5. 10位小朋友在干木板搭成的舞台上手拉手表演节目,由于不慎,第一位小朋友的手碰到了裸露的火线上,而第十位小朋友的手恰巧也碰到了零线上,则:( )A.第一位小朋友一定会触电。

B.第十位小朋友一定会触电。

C.十位小朋友一定同时触电。

D.十位小朋友都不会触电。

6. 一盏电灯接在恒定电压的电源上,其功率为100W 。

若将这盏电灯先接在一段很长的导线后,再接在同一电源上,已知导线上损失功率是9 W ,那么此时电灯实际消耗功率是()A .91 WB .小于91 WC .大于91WD .条件不足,无法确定7. 混凝土便宜且坚固耐压,但不耐拉。

高中物理竞赛赛模拟卷1含答案资料

高中物理竞赛赛模拟卷1含答案资料

物理竞赛复赛模拟卷1. 光子火箭从地球起程时初始静止质量(包括燃料)为M0,向相距为R=1.8 x 1061.y.(光年)的远方仙女座星飞行。

要求火箭在25年(火箭时间)后到达目的地。

引力影响不计。

1)、忽略火箭加速和减速所需时间,试问火箭的速度应为多大?2)、设到达目的地时火箭静止质量为M0,,试问M0/M。

,的最小值是多少?2. 如图所示,地面上的观察者认为在地面上同时发生的两个事件A和B,在相对地面以速度U (U平行丁x轴,且与正方向同向)运动的火箭上的观察者的判断正确的是()A、A早丁BB、B 早丁AC、A、B同时发生D、无法判断3. 如图所示,正方形均质板重G,用4根轻质杆皎链水平悬挂,外形构成边长为a的立方体,现将方板绕铅垂对称轴旋转0角度,再用一细绳围绕四杆的中点捆住,使板平衡丁9 角位置。

试求绳内的张力。

——a24.如图所示,一小车对地以加速度a i=1m/s2向左由静止开旦I :二~I—Q—始作匀加速运动,车上一人乂以加速度a2=2m/s2相对丁车向右同时由静止开始作匀加速运动。

求:(1)人对地的加速度;(2)经历时间t i=1s,人对地的瞬时速度;(3)经历时间t2=2s,人对地的位移5. 有一小直径为d的试管,管内装有理想气体,其中有一段质量m=2g的水银将理想气体和空气隔开。

当试管口向上时,气体在试管中的长为L i(图24-30(a) 中的(a)),当将管口向下时,气体在试管中长为L2 (图24-30 ( b)中的(b) ),试求L2/L1为多少?6. 有一个两端开口、粗细均匀的U型玻璃细管,放置在竖直平FTh面内,处在压强为p0的大气中,两个竖直支管的高度均为h,水平U ..... 2h ■管的长度为2h,玻璃细管的半径为r,r?h,今将水平管内灌满密度为P的水银,如图所示。

1 .如将U型管两个竖直支管的开口分别封闭起来,使其管内空气压强均等丁大气压强,问当U型管向右作匀加速移动时,加速度应多大才能使水平■管内h水银柱长度稳定为32.如将其中一个竖直支管的开口封闭起来,使其管内气体压强为 1atm,问当U 型管绕以另一个竖直支管(开口的)为轴作匀速转动时,转数 n 应为多大为40.0cm,主轴CO 上有一物A,物离液面高度AE 恰好为30.0cm 时,物才能使水平管内水银柱长度稳定为3h(U 型管作以上运动时,均不考虑管内水银液面的 4 —h3=倾斜)7.有一块透明光学材料,由折射率略有不同的许多相互平行的,厚度d=0.1mm 的薄层紧密连接构成,图33-40表示各薄层互 相垂直的一个截面,若最下面一层的折射率为n o,从它往上数第K 层的折射率为n K =n o -K v,其中n 0=1.4,v=0.025,今有一光线以入射 角i=60°射向O 点,求此光线在这块材料内能达到的最大深度?8. (1)所示为一凹球面镜,球心为C,内盛透明液体,已知 C 至液面高度CEA的实像和物处丁同一高度。

最新物理竞赛复赛模拟卷及答案(1)

最新物理竞赛复赛模拟卷及答案(1)

物理竞赛复赛模拟卷1.试证明:物体的相对论能量E 与相对论动量P 的量值之间有如下关系:20222E c p E +=2. 在用质子)(11P 轰击固定锂)(73Li 靶的核反应中,(1)计算放出α粒子的反应能。

(2)如果质子能量为1兆电子伏特,问在垂直质子束的方向观测到α粒子的能量有多大?有关原子核的质量如下:H11,1.007825;He42,4.002603;Li 73,7.015999.3. 一个处于基态的氢原子与另一个静止的基态氢原子碰撞。

问可能发生非弹性碰撞的最小速度为多少?如果速度较大而产生光反射,且在原速度方向和反方向可以观察到光。

问这种光的频率与简正频率相差多少?氢原子的质量为1.67×10-27kg ,电离能J eV E 181018.26.13-⨯==。

4. 如图11-136所示,光滑无底圆筒重W ,内放两个重量均为G 的光滑球,圆筒半径为R ,球半径为r ,且r<R<2r ,试求圆筒发生倾倒的条件。

1p 图51-21图11-1365. 两个完全相同的木板,长均为L ,重力均为G ,彼此以光滑铰链A 相连,并通过光滑铰链与竖直墙相连,如图(甲)所示。

为使两木板达水平状态保持平衡,问应在何处施加外力?所施加的最小外力为多大?6. 如图11-505所示,屋架由同在竖直面内的多根无重杆绞接而成,各绞接点依次为1、2……9,其中绞接点8、2、5、7、9位于同一水平直线上,且9可以无摩擦地水平滑动。

各绞接点间沿水平方向上的间距和沿竖直方向上的间距如图所示,绞接点3承受有竖直向下的压力P/2,点1承受有竖直向下的压力P ,求绞接点3和4间杆的内力。

7. 一平直的传送带以速度v=2m/s 匀速运行,传送带把A 点处的零件运送到B 点处,A 、B 两点之间相距L=10m ,从A 点把零件轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s ,能送到B 点,如果提高传送带的运动速率,零件能较快地传送到B 点,要让零件用最短的时间从A 点传送到B 点处,说明并计算传送带的运动速率至少应多大?如要把求得的速率再提高一倍,则零件传送时间为多少(2/10s m g )?8. 一物体以某一初速度v 0开始做匀减速直线运动直至停止,其总位移为s ,当其位移为2/3s 时,所用时间为t 1;当其速度为1/3v 0时,所用时间为t 2,则t 1、t 2有什么样的关系?图11-505v12v31 图12-311F (乙)(丙)9.一根长为1m具有小内截面的玻璃管,两端开口,一半埋在水中。

九年级物理竞赛模拟题(含答案)(初二、初三1-14章)(中考题型)

九年级物理竞赛模拟题(含答案)(初二、初三1-14章)(中考题型)

狮山镇九年级物理竞赛模拟题(1)说明:满分100分,考试时间为90分钟。

一、选择题,请把正确答案填在下列表格中(每小题3分,共24分)1、下列说法中正确的是:A、宇宙是由物质组成的B、原子是不能再分的粒子C、能保持物质原来性质的粒子叫做原子D、分子能用肉眼看到,而原子不能2、【10攀枝花】下列有关声音的说法,正确的是:A.听声音可以辨知说话人是谁,依靠的是音色B.超声波可以击碎结石,说明声音可以传递信息C.“余音绕梁”说明声音可以不由振动产生D.美妙的音乐永远不会成为噪声3【10湛江】下列说法中正确的是A.上海世博会中国馆外观呈红色是因为中国馆吸收了红色B.紫外线和红外线在空气中的传播速度是不一样的C.眼睛老花的奶奶应配戴凸透镜来矫正视力D.照相机、小孔成像、平面镜所成的像都是实像4、以下现象解释正确的是A. 潜水员看岸上的树变矮了B.矿泉水瓶盖周围的凹凸花纹是为了减小摩擦C.用瓶盖起子开啤酒瓶盖,是为了省距离D.学校里升旗杆的顶端所安装的滑轮是定滑轮5、【10广安】动物的生理结构是它适应自然,长期进化的结果,为它的生存起到了重要作用,下列实例用物理知识来解释不正确的是A.啄木鸟嘴的尖喙能够让它在啄木时对树木产生很大的压强,从而啄穿树木B.壁虎脚掌上的吸盘,能利用大气压强把自己牢牢地粘在墙壁上C.骆驼脚掌宽大可以增大它对地面的压强,方便在沙漠中行走D.深海鱼到浅海后由于水压的减小所以不能成活6、如图所示,滑冰运动员在水平冰面上滑行,则下列说法正确的是A.她所受的重力和她对地面的压力是一对平衡力B.她所受的重力和她对地面的压力是一对相互作用力C.她对地面的压力和地面对她的支持力是一对平衡力D.她所受的重力和她对地球的吸引力是一对相互作用力7、关于浮力、浮沉条件,下列说法中正确的是:A、轮船从海里行驶到河里所受浮力减小B、浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大C、阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体,不适用于气体中的物体D、医学上将人的血液滴入硫酸铜溶液中,如果血液恰好悬浮,则说明两者密度相同8、(2010(重庆)佛山市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图2-2-6所示的计重秤原理图,以下说法正确的是A.称重表相当于一个电压表B.电路中的R1是没有作用的C.当车辆越重时,称重表的示数越小D.当车辆越重时,称重表的示数越大二、填空题(每空1分,共21分) 9、【10莱芜】随着科技的发展,过去“呼风唤雨”的神话已成为现实。

蔡子星模拟题-原创物理竞赛决第一套

蔡子星模拟题-原创物理竞赛决第一套

原创物理竞赛决赛模拟题第一套满分140分 命题人 蔡子星 第一题(20分) 我们假设汽车前进的阻力主要来源于滚动摩擦。

假设地面很硬,轮胎被挤压变形。

当正压力为N 时,轮胎接触面接触部分的长度为kN ∆=(当然形变远小于半径)。

当轮胎滚动时,支持力将作用在接触面的边缘处。

考虑一个前轮驱动的汽车,最大牵引力矩为M ,最大功率为P 。

汽车的重力为G ,重心距离地面高度和车轮半径均为h ,重心位于前后轮的中点处,前后轮轴距离l 。

正常行驶的时候,车轮和地面之间不发生相对滑动。

车轮质量相对于汽车可以忽略。

(1) 计算汽车以最大功率P 匀速行驶时的速度,以及前轮和后轮与地面之间的摩擦力,并指明方向。

(2) 计算汽车以最大牵引力矩M 刚启动的时候加速度,以及前轮和后轮与地面之间的摩擦力,并指明方向。

(3) 计算汽车以最大牵引力矩M 能爬上的最大坡度θ,要求在此角度爬坡时,车轮与地面不滑动,求地面与车轮之间的摩擦系数μ的最小值满足的方程。

第二题(20分)在空间中存在轴对称分布的介质,折射率随不同位置分布的函数为:()an r r=其中a 是常数,r 是参考点到z 轴的矩离。

有一个点光源位于坐标为0(,0,0)r 的位置,发射一束激光。

激光出射方向和y z -平面平行,与x y -平面夹角为α。

认为光线满足的折射定律,结果光线刚好能走过一个螺旋线达B 点0(,0,)r h (即光线距离Z 轴的距离保持位0r )求各参数a ,α,h 应当满足的条件。

(以下不是考题:如果给定α,不要求光走螺旋线,只是要求光能到达B 点,则a 应当满足什么条件?)l '∆hG∆第三题(20分)气缸中填充有数密度为n 气体,气体粒子静质量为0m 。

气缸形状是边长为l 的立方体。

为了简单起见,我们假设粒子只能相对气缸沿着x 正向或反向以速度v 运动(v 并非远小于光速c )。

粒子与气缸壁之间做完全弹性碰撞。

我们这里把碰撞产生的压强定义为:在单位面积上,在一定时间内容器壁碰撞的粒子与容器壁交换的动量。

物理竞赛试题(一)

物理竞赛试题(一)

物理竞赛试题(一)光学部分一 选择题(40分)1、如图18所示,两平面镜A 和B 之间的夹角。

为9。

,自平面镜B 上的某点P 射出一条与B 镜面成p 角的光线,在p 角由0‘至180‘范围内(不包括0。

)连续变化的过程中,发现当p 取某角度时,光线经镜面一次或多次反射后,恰好能返回到P 点,则符合该要求的p 的个数有( )A 1个B 4个C 6个D 9个2.一条光线经互成角度的两个平面镜两次反射以后,传播方向改变了60°,则两平面镜的夹角可能是( )A.60°B. C.120°D.150°3无云的晴天里,某同学在操场上竖立一根直杆,地面上OA 是这根杆在太阳光下的投影,过了一段时间后,影子的位置移到了OB,且OA=OB,如图所示.则AB 所指的方向是( )A.东B.西C.南D.北3.如图所示,一束光线AB 射到由两个平面镜组成的直角镜上,经两次反射后的射出光线为CD 。

若将入射光线AB 的入射角增加5°,则射出光线CD 的反射角将()A.增加5°B.增加10°C.减少5°D.减少10°4.在两块竖直放置的平面镜L 1,L 2中,有一点光源S,S 距L 1,L 2的距离分别为a 与b,如图所示.在L 将可看到S 的一系列虚像,其中第一个虚像与第二个虚像间的距离等于( ) A.2a B.2b C.a+2b D.2a+2b5.两相交平面镜成1200夹角,两镜中间有一点光源S ,如图1所示,成像的个数是( )A .2个B .3个C .4个D .无数个6.在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“E”字。

当你通过红包玻璃观察写在这张白纸上的“E”字时,观察到的现象是: ( )A .清晰的红色“F”字。

B .清晰的黑色“F”字。

C .清晰的红底白色“E”字。

D .几乎看不出“E”字7.夜晚有两个高矮不同的小朋友A 和B ,A 比B 高,相距d .他们分别站在路灯下,o’点是路灯。

物理竞赛模拟训练题全套

物理竞赛模拟训练题全套

物理竞赛模拟训练题1(15)下面是一个物理演示实验,它显示:图中自由下落的物体A 和B 经反弹后,B 能上升倒比初始位置高得多的地方。

A 是某种材料做成的实心球,质量m 1=0.28kg ,在其顶部的凹坑中插着质量m 2=0.10kg 的木棍B 。

B 只是轻轻地插在凹坑中,其下端与坑底之间有小空隙。

将此装置从A 下端离地板的高度H=1.25m 处由静止释放。

实验中,A 触地后在极短时间内反弹,且其速度大小不变;接着木棍B 脱离A 开始上升,而球A 恰好停留在地板上,求B 上升的高度。

(g=10m/s 2)2.(13分)俄罗斯“和平号”空间站在人类航天史上写下了辉煌的篇章,因不能保障其继续运行,3月20号左右将坠入太平洋.设空间站的总质量为m,在离地面高度为h内向前喷出部分高速气体,使其速度瞬间变小,在万有引力作用下下坠.设喷出气体的质量为1001m ,喷出速度为空间站原来速度的37倍,坠入过程中外力对空间站做功为W .求:(1)空间站做圆周运动时的线速度.(2)空间站落到太平洋表面时的速度.(设地球表面的重力加速度为g,地球半径为R )3.(15分)如图甲,A 、B 两板间距为2L ,板间电势差为U ,C 、D 两板间距离和板长均为L ,两板间加一如图乙所示的电压.在S 处有一电量为q 、质量为m 的带电粒子,经A 、B 间电场加速又经C 、D 间电场偏转后进入一个垂直纸面向里的匀强磁场区域,磁感强度为B .不计重力影响,欲使该带电粒子经过某路径后能返回S 处.求:(1)匀强磁场的宽度L ′至少为多少? (2)该带电粒子周期性运动的周期T .4.(15分)1951年,物理学家发现了“电子偶数”,所谓“电子偶数”就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统.已知正、负电子的质量均为m e ,普朗克常数为h ,静电力常量为k ,假设“电子偶数”中正、负电子绕它们质量中心做匀速圆周运动的轨道半径r 、运动速度v 及电子的质量满足量子化理论:2m e v n r n =nh /2π,n =1,2……,“电子偶数”的能量为正负电子运动的动能和系统的电势能之和,已知两正负电子相距为L 时的电势能为E p =-k Le 2,试求n =1时“电子偶数”的能量.5.(15分)如图12是用高电阻放电法测电容的实验电路图,其原理是测出电容器在充电电压为U 时所带的电荷量Q ,从而求出其电容C .该实验的操作步骤如下:①按电路图接好实验电路;②接通开关S ,调节电阻箱R 的阻值,使微安表的指针接近满刻度,记下这时的电压表读数U 0=6.2 V 和微安表读数I 0=490 μA;③断开电键S 并同时开始计时,每隔5 s 或10 s 读一次微安表的读数i ,将读数记录在预先设计的表格中;④根据表格中的12组数据,以t 为横坐标,i 为纵坐标,在坐标纸上描点(图中用“×”表示),则:图12(1)根据图示中的描点作出图线. (2)试分析图示中i-t 图线下所围的“面积”所表示的物理意义. (3)根据以上实验结果和图线,估算当电容器两端电压为U 0所带的电量Q 0,并计算电容器的电容.6.(15分)据有关资料介绍,受控核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装,而是由磁场约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内.现按下面的简化条件来讨论这个问题:如图11所示是一个截面为内径R 1=0.6 m 、外径R 2=1.2 m 的环状区域,区域内有垂直于截面向里的匀强磁场.已知氦核的荷质比mq=4.8×107 C/kg ,磁场的磁感应强度B =0.4 T ,不计带电粒子重力.(1)实践证明,氦核在磁场区域内沿垂直于磁场方向运动速度v 的大小与它在磁场中运动的轨道半径r 有关,试导出v 与r 的关系式.(2)若氦核在平行于截面从A 点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场的外边界,求氦核的最大速度.7.(15分)在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量,如图13所示,为电子秤的原理图,托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时,电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R ,总长度为l ,电源电动势为E ,内阻为r ,限流电阻的阻值为R 0,弹簧劲度系数为k ,不计一切摩擦和其他阻力,电压表为理想表,当托盘上放上某物体时,电压表的示数为U ,求此时称量物体的质量.8.(15分)带有等量异种电荷的两个平行金属板A 和B 水平放置,相距为d (d 远小于板的长和宽),一个带正电的油滴M 浮在两板正中央,处于静止状态,其质量为m ,带电量为q ,如图15所示.在油滴正上方距A 板高度为d 处有另一质量为m 的带电油滴N 由静止开始释放,可穿过A 板上的小孔进入两板间并与M 相碰,碰后结合成一个大油滴.整个装置放置在真空环境中,不计油滴M 和N 间的万有引力和库仑力以及金属板的厚度,要使油滴N 能与M 相碰且结合后又不至于同金属板B 相碰, 求:(1)金属板A 、B 间的电势差是多少?(2)油滴N 带何种电荷,电量可能为多少?9.(15分)如图5—16所示,光子具有动量,每个光子的动量mv =h /λ(式中h 为普朗克常量,λ为光子的波长).当光照射到物体表面上时,不论光被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都会发生改变,因而对物体表面产生一种压力,称为光压.右图是列别捷夫设计的用来测量光压的仪器.图中两个圆片中,a 是涂黑的,而b 是光亮的.当光线照射到a 上时,可以认为光子全部被吸收,而当光线照射到b 上时,可以认为光子全部被反射.分别用光线照射在a 或b 上,由于光压的作用,都可以引起悬丝的旋转,旋转的角度 可以借助于和悬丝一起旋转的小平面镜M 进行观察.(1)如果用一束强光同时照射a 、b两个圆片,光线的入射方向跟圆片表面垂直,悬丝将向哪个方(2)已知a 、b 两个圆片的半径都为r ,两圆心间的距离是d .现用频率为ν的激光束同时照射a 、b 两个圆片,设入射光与圆面垂直,单位时间内垂直于光传播方向的单位面积上通过的光子个数为n ,光速为c ,求:由于光压而产生的作用力分别多大.10(15)如图,一辆质量m=2kg 的平板车左端放有质量M=3kg 的小滑块,滑块与平板车之间的动摩擦因数4.0=μ。

初中物理竞赛模拟试题(一)

初中物理竞赛模拟试题(一)

初中物理竞赛模拟试题命题人 湖北黄石有色中学 晨鹰一、选择题(每小题2分,共20分)1.潜泳的人,从水下向上看,会看到一彩色镶边、内有图像的圆面,那么 ( )A .圆面内只能呈现水面上的部分景物B .彩色镶边是由于水面四周各种物体的颜色所引起的C .彩色镶边是由于不同颜色的光折射程度略有不同所致D .圆面中图像呈现的是水面外的景物,且看到景物的高度比实际景物要低2.磁带录放机可高速播放正常录制的声音,在高速播放时最有可能听不到的声音是正常录音时 ( ) A .音调较低的声音 B .音调较高的声音 C .响度较小的声音 D .响度较大的声音 3.两个人共同搬一个50 千克质量分布均匀的木箱上楼梯,如图所示。

木箱长1.25米,高0.5米;楼梯和地面成45o,而且木箱与楼梯平行。

如果两人手的用力方向都是竖直向上的,那么在下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是 ( )A .8/3B .7/3C .5/3D .5/44.月球是地球的卫星,在地球上我们总是只能看到月球的一面,是因为月球绕地球公转的周期与自转的周期相等,请问登上月球的航天员在月球上看地球,将看到地球 ( )A .既有绕月球的转动,又有自转B .只有绕月球的转动,没有自转C .只有自转,没有绕月球的转动D .既没有绕月球的转动,也没有自转 5.在炒花生、葵花子或栗子时,锅中总要入放些沙子。

这样做主要是为了 ( ) (A)使炒锅的温度升高 (B)让沙子吸收一些水分,使炒货更脆(C)使炒货均匀受热且不直接与锅底接触 (D)让沙子吸收一部分热。

防止因温度过高而使炒货变焦 6.如图所示,甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD 运动,在水平轨道AB 上运动时,两小球的速度均为5米/秒,相距10米,水平轨道AB 和水平轨道CD 的高度差为1.2米,水平段与斜坡段间均有光滑小圆弧连接,且两小球在运动中始终未脱离轨道,两小球在轨道BC 上的平均速度均为6米/秒,在CD 上的速度均为7米/秒,则( )A .两小球在水平轨道CD 上运动时仍相距10米B .两小球在水平轨道CD 上运动时距离小于10米C .两小球到达图示位置P 点的时间差为2秒D .两小球到达图示位置P 点的时间差为1.4秒7.化锡的电导(电阻的倒数)随周围环境中的CO 浓度变化而变化,甲图中的直线反映了它的电导与CO 浓度的关系。

初中物理竞赛奥赛模拟试题集(23套)

初中物理竞赛奥赛模拟试题集(23套)

初中物理竞赛模拟试题一、以下各题所列答案中只有一个是正确的.请把正确答案前面的字母序号填写在题后的括号内(本题共12分,每小题3分).1.斜拉索大桥以其造型优美、建造方便等优点在现代跨江(河)大桥中占主导地位.根据你的观察和思考,你认为相邻两根斜拉钢绳间的距离应该是().A.离主桥墩越远的地方钢绳间的距离越大B.离主桥墩越近的地方钢绳间的距离越大C.大桥上各处钢绳间的距离都相等D.不同的斜拉索大桥钢绳间的距离分布不一样2.一家中外合资工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐,钢罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜,一时难倒了焊接专家和锻压专家.后经中外科学家联合攻关解决了这一难题.他们先把薄薄的(的)铝片装到钢罐内表面相贴,再往钢罐内灌满水,水中插入冷冻管使水结冰,冷冻后铝膜就与钢罐接触牢了.这里使铝膜与钢罐接牢的原因是().A.铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了B.水结冰时放出的热量把它们焊牢了C.水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了D.水结冰时铝膜和钢罐间的冰把它们粘牢了3.摄影师帮我们拍摄完全班合影后,又用同一照相机帮我们每个人拍照,这时摄影师应该().A.使照相机离人远些,同时将镜头向外旋出B.使照相机离人近些,同时将镜头向内旋进C.使照相机离人远些,同时将镜头向内旋进D.使照相机离人近些,同时将镜头向外旋出4.赵军同学在电学实验中连接了如图1所示的电路,当他闭合开关后,发现灯不亮、电流表无示数.老师给了他一个电压表,当他将电压表分别接在ab之间和bc之间时,电压表示数均为零,而接在bd之间或cd之间时,电压表示数均不为零.这说明().A.灯泡灯丝断了或灯座接触不良B.电流表接线柱接触不良C.开关的触片或接线柱接触不良D.电源接线柱接触不良二、填空(本题共18分)5.(4分)如图2是家用自来水表的表盘.张浩的妈妈告诉他这种水表的读数方法跟电阻箱的读数方法相同.张浩经过思考后读出了该水表的示数为______m3.6.(6分)据传有一夏天洋人宴请林则徐,其中一道甜心为冰淇淋,因其上方白气不断,林则徐以为必烫故以嘴吹之,谁知入口却冷,洋人笑以为柄;林则徐声色不动,过几日,回宴洋人,其中一道热汤刚刚煮沸,浮有厚油,无一丝白气冒出,林则徐热情请之,洋人一口吞下一匙,顿时龇牙咧嘴,哈哈有声,不停乱弹,出尽洋相.试分析那冷冷的冰淇淋上方的白气是由于_____________形成的;而滚滚的热汤反而无白气,是由于______________;据生活经验,浮有厚油的沸汤比普通开水还要烫,其原因是______________.7.(4分)生活中我们会看到各种各样的镜子.舞蹈演员健身训练房中墙壁上安装的镜子是_____镜,幻灯机的镜头是______镜,多数汽车观后镜安装的是______镜,大型太阳灶通常利用的是______镜.8.(4分)灯具研究所为了研究白炽灯丝的温度对白炽灯平均寿命的影响,做了如下实验:保持灯丝内惰性气体的压强为0.1atm,钨丝粗细为250μm,通过改变钨丝中电流的大小来改变灯丝的温度,测得灯泡的平均使用寿命与灯丝温度及电流间的关系如下表所示:灯丝温度(K) 电流(A)平均使用寿命(h)2400 6.05 80002600 6.61 3772800 7。

力和运动1-全国中学生物理竞赛专题模拟练习试卷及参考答案

力和运动1-全国中学生物理竞赛专题模拟练习试卷及参考答案

故 F 为一与 l 成正比的力。 而本题,绳子是受一个恒力 F 与一个与 l 成正比的力的作用,故可以将(1)(2)的运动叠加,则
一以 v0 为初速度,a 为加速度的运动,故
x
v0t
1 2
at 2
v v0 at
且由(1)(2)知
v02 F , 3la gl 得
v0
F
,a
1 3
g
另外由于 F 撤去后机械能守恒,则
rmin
R
2GML c2R
rmax
(R
R)
2GML c2 (R R)
M
(r)
c2r2 2Gf
(rmin r rmax )
而 M (r) 在 (0,rmin ) (rmax , ) 可以任意取。
题 5 解:下面分析绳子被完全拉起前的情况。 (1)可以考虑绳子若做匀速直线运动,设线密度为 ,速度为 v,则合外力 F 满足
题 2 解:首先确定 A 的运动轨迹。由题知,如图 11 分解力,则
Fx Fy
kr cos kr sin
kx ky
4
格悟物理
故 A 在 x、y 方向上均做简谐振动,可设
x y
A B
cos(t cos(t
1 ) 2 )
其中 k ,代入初始条件,则 m
A
mv02 k

1
2
, B b ,2
图1
图2
图3
题2 如图 4,在 xOy 坐标系内, t 0 时,一质量为 m 的小球 A 以 v0 的 x 正方向速度从 (0,b) 开始 运动,A 与 O 点间连接着一劲度系数为 k、原长 l0 0 的弹簧,且 mv02 kb2 。一小狗从 O 点出发,追 A 球,且追赶时线路满足如下规律:(出发时 t 0 )
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练习4
1.如图所示,半径为r 的轮子在高低不平的路面上纯滚动。

在图示瞬间,路面曲率
半径R ,轮心O 的速度0v 及切向加速度0a τ均为已知量,求此时轮子边缘上A 、B 、C
各点的速度和加速度。

2.如图甲所示,AB 是以恒定速度v 0顺时针传动的水平传送带,CD 是以v=5m/s 的
恒定速度顺时针传动的倾斜传送带、其倾角θ=30°,倾斜传送带两端点C 、D 的高度差h=lm ,C 点与水平传送带在同一水平面,两传送带通过一段光滑的水平面相连。

现将一质量m 1=1kg 的物块a(可视为质点)在A 处放到水平传送带上,放置时初速度为零,经2s 运送到水平传送带的最右端B 处,从物块a 放到水平传送带上开始计时,其速度-时间图象如图乙所示,物块a 离开水平传送带之后与水平面上静止的另一质量m 2=2kg 物块b(可视为质点)发生弹性碰撞,碰后物块b 向右运动一小段距离后滑上倾斜传送带。

已知两传送带均由不同的电动机带动,传送带与轮子间尤相对滑动,不计轮轴处的摩擦,两物块与倾斜传送带之间的动摩擦因数均为
,忽略两物块在水平面与传送带之间转移时的能量损失,重力加速度g 取10m/s 2,求:(1)两物块在水平面上碰撞后的速度大小分别是多少;
(2)由于传送物块b ,带动倾斜传送带的电动
机多消耗的电能;(3)物块a 与水平传送带因
摩擦所产生的热量为多少。

3.在如图所示的平衡系统中,光滑的滑槽轨道内,不计重力的滑块A 与均匀重杆相连。

已知:均匀杆重力为P ,030θ=,060β=。

试求当绳子突然断开瞬时滑槽的支持力
1.如图所示,半径为r 的轮子在高低不平的路面上纯滚动。

在图示瞬间,路面曲率半径
R ,轮心O 的速度0v 及切向加速度0a 均为已知量,求此时轮子边缘上A 、B 、C 各点的速
度和加速度。

2.如图甲所示,AB是以恒定速度v0顺时针传动的水平传送带,CD是以v=5m/s的恒定速度顺时针传动的倾斜传送带、其倾角θ=30°,倾斜传送带两端点C、D的高度差h=lm,C点与水平传送带在同一水平面,两传送带通过一段光滑的水平面相连。

现将一质量m1=1kg的物块a(可视为质点)在A处放到水平传送带上,放置时初速度为零,经2s运送到水平传送带的最右端B处,从物块a放到水平传送带上开始计时,其速度-时间图象如图乙所示,物块a离开水平传送带之后与水平面上静止的另一质量m2=2g物块b(可视为质点)发生弹性碰撞,碰后物块b向右运动一小段距离后滑上倾斜传送带。

已知两传送带均由不同的电动机带动,传送带与轮子间尤相对滑动,不计轮轴处的摩擦,两物块与倾斜传送带之间的动摩擦因数均为,忽略两物块在水平面与传送带之间转移时的能量损失,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)两物块在水平面上碰撞后的速度大小分别是多少;
(2)由于传送物块b,带动倾斜传送带的电动机多消耗的电能;
(3)物块a与水平传送带因摩擦所产生的热量为多少。

【答案】(1),(2)32J (3)42J
【解析】
【分析】
(1)两物块在碰撞过程中,动量守恒且机械能守恒,列出表达式可求解两物块在水平面上碰撞后的速度大小;(2)由于传送物块b,带动倾斜传送带的电动机多消耗的电能等于倾斜传送带克服摩擦力所做的功;
(3)求解物块在水平传送带上运动时相对传送带的位移,然后根据Q=fx相对求解热量;
【详解】
(1)取向右为正方向,设两物块在水平面上碰撞后物块a的速度v1,物块b的速度为v2,由题可知,物块a碰前的速度为v0=6m/s,物块a与物块b碰撞时满足:
解得:v1=-2m/s,v2=4m/s
(2)由牛顿第二定律可知,物块b在倾斜传送带上运动时的加速度大小为a=μgcosθ-gsinθ=2.5m/s2
物块b加速到5m/s的过程中行驶的位移满足2ax=v2-v22
解得x=1.8m<
此过程中倾斜传送带运动的位移
物块b 会继续向上匀速运动x 2=0.2m 此时摩擦力为静摩擦力F f =m 2gsin300=10N
由于传送物块b,带动倾斜传送带的电动机多消耗的电能等于倾斜传送带克服摩擦力所做的功,即
(3)物块a 运动的速度-时间图像可知:水平传送带的速度v 0=6m/s ,
加速时间t 1=1.2s ,加速度大小a 1=5m/s ,物块a 与水平传送带间的滑动摩擦力F f1=m 1a 1=5N ;物块a 第一次在水平传送带向右运动时,
两者的相对位移
碰撞后物块a 向左运动,在传送带上向左减速的时间
此过程中两者的相对位移
然后向右滑离水平传送带沿倾斜传送带运动,所以物块a 与水平传送带因摩擦产生的热量为:
3.在如图所示的平衡系统中,光滑的滑槽轨道内,不计重力的滑块A 与均匀
重杆相连。

已知:均匀杆重力为P ,030θ=,060β=。

试求当绳子突然断
开瞬时滑槽的支持力。

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