2019年高中物理竞赛力学试卷
2019年全国中学生物理竞赛复赛考试题目及答案
2 N mg
3
因而
2
10
Nox mg 4mg mg
3
3
2 10
Noy
4mg mg 3
3
mg
对两车轮在竖直方向上应用质心运动定理有
N0 2mg Noy 0
(15) 2 分
对两车轮应运用转动定理有
N0r 2mr 2
(16) 2 分
由(15)式得
手和平板作为一个整体的受力解题图 d 所示，图
N
co
中 N 是地面对把手末端的正压力.
地面与车之间的总滑动摩擦力为
N
rc
Nox
f (N N01) (6mg) (10) 2 分
4mg
把手、平板和车轮组成的系统的质心加速度 aC 为
f aC 6m g
(11) 2 分
解题图 d
(10)
R r 4π r2H
g
1 2 3 1
mM
a 5 m
3
(a 3R)Q aP
NA NC
3a
(11)
R r 4π r2H
g
1 3 1
mM
a 5 m
3
值得指出的是，解(10)满足 NB 0 ，即
4 / 26
2r
9l 2 4r 2
sin ， cos
3l
3l
碰前瞬间把手和平板质心速度的水平与竖直分量（从把手末端朝向把手前端为正）分别为
gr 2r r gr
vC1x vC1 sin
4 3l 6l
(5) 2 分
gr 9l2 4r2
2019第32届全国高中物理竞赛预赛试题解析（解析版）
2019第32届全国高中物理竞赛预赛试题解析（解析版）2019第32届全国高中物理竞赛预赛试题解析(解析版)一．选择题本题共5小题, 每小题6分. 在每小题给出的4个选项中, 有的小题只有一项符合题意, 有的小题有多项符合题意. 把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内。
全部选对的得 6分 , 选对但不全的得 3分, 有选错或不答的得0分.1. 2019年3月8日凌晨2点40分，马来西亚航空公司一架波音777-200飞机与管制中心失去联系。
2019年3月24日晚，初步确定失事地点位于南纬31°52’、东经115°52’的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域。
有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每天上午同一时间在该区域正上方对海面拍照，则 A ．该卫星一定是地球同步卫星B ．该卫星轨道平面与南纬31°52’所确定的平面共面C ．该卫星运行周期一定是地球自转周期的整数倍D ．地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍【参照答案】D2.23892 U （铀核）衰变为22288Rn （氡核）要经过A ．8次α衰变，16次β衰变B ．3次α衰变，4次β衰变C ．4次α衰变，16次β衰变D ．4次α衰变，4次β衰变【参照答案】D 【名师解析】222由（238-222）÷4=4可知，23892 U （铀核）衰变为88Rn （氡核）要经过4次α衰变。
经过4次α衰变，电荷数减少8，而实际上电荷数减少了92-88=4，所以经过了4次β衰变，电荷数增加了4，选项D 正确。
3. 如图，一半径为R 的固定的光滑绝缘圆环，位于竖直平面内；环上个相同的带电小球a 和b （可视为质点），只能在环上移动。
静止时球之间的距离为R 。
现用外力缓慢推左球a 使其到达圆环最低点c ，撤除外力，下列说法正确的是A ．在左球a 到达c 点的过程中，圆环对b 球的支持力变大B ．在左球a 到达c 点的过程中，外力做正功，电势能增加C ．在左球a 到达c 点的过程中，a 、b 两球的重力势能之和不变D ．撤除外力后，a 、b 两球在轨道上运动过程中系统的能量守恒【参照答案】BD 【名师解析】在左球a 到达c 点的过程中，b 球向上移动，重力与库仑力的夹角增大，其合力减小，由平衡条件可知，圆环对b 球的支持力变小，选项A 错误。
全国中学生高中物理竞赛集锦(力学)答案
T0－mg＝ma（15）
T0＝2T（16）
由（14）、（15）和（16）式得
（17）
托盘的加速度向上，初速度v2向下，设经历时间t2，托盘速度变为零，有
v2＝at2（18）
由（7）、（12）、（17）和（18）式，得
（19）
即砝码1自与弹簧分离到速度为零经历的时间与托盘自分离到速度为零经历的时间相等。由对称性可知，当砝码回到分离位置时，托盘亦回到分离位置，即再经历t1，砝码与弹簧相遇。题中要求的时间
（23）
评分标准：本题20分。
第一小问13分：求得式（15）、（16）各3分，式（17）2分，求得式（19）并说明“ ”取“＋”的理由给5分。第二小问7分：式（20）2分，式（22）2分，式（23）3分。
第二十届复赛
三、参考解答
位于通道内、质量为 的物体距地心 为 时（见图复解20-3），它受到地球的引力可以表示为
（1）
（2）
因而
（3）
由能量守恒
（4）
由（3）、（4）两式及mB＝2mA得
（5）
（6）
评分标准：
本题（15）分．（1）、（2）式各3分，（4）式5分，（5）、（6）两式各2分。
九、设从烧断线到砝码1与弹簧分离经历的时间为△t，在这段时间内，各砝码和砝码托盘的受力情况如图1所示：图中，F表示△t时间内任意时刻弹簧的弹力，T表示该时刻跨过滑轮组的轻绳中的张力，mg为重力，T0为悬挂托盘的绳的拉力。因D的质量忽略不计，有
要求作斜抛运动的摆球击中 点，则应满足下列关系式：
，（5）
（6）
利用式（5）和式（6）消去 ，得到
（7）
由式（3）、（7）得到
（8）
2019年第35届全国中学生物理竞赛预赛试卷(纯WORD版)
2019年第35届全国中学生物理竞赛预赛试卷(纯WORD版)个电压值的差C.保持电流方向不变,改变磁场方向(B→-B),求出改变前后的两个电压值的差D.同时改变电流方向和磁场方向,求出改变前后的两个电压值的差5.如图,一根长为L的均匀细杆质量为m,可绕过其中一端点O作为转动轴在竖直平面内转动。
现将杆从竖直向下的位置缓慢放开,使其绕O匀速旋转,旋转速度为。
设在杆上距离O的位置为x处有一质量为M的小球,小球与杆的碰撞是完全弹性碰撞。
当小球与杆相碰后,杆的角速度为'。
若碰撞后小球向上弹起的高度为h,则h与L、M、m、、'的关系式为[]A.h=ML 22mg MLB.h=ML 2mg ML2C.h=2ML 2mg MLD.h=2ML 22mg ML6.一物体沿x轴正方向做直线运动,第1秒的位移为1m,第2秒的位移为3m。
则第3秒的位移为[]A.5mB.7mC.9mD.11m7.如图,一平板电由两块平行的金属板组成,板间距为d,面积为S。
一电荷为Q的点电荷从板间距离为L处沿垂直于板面方向飞向电。
最终停在下金属板上。
若点电荷在飞行过程中做功W,则电荷Q与电的电容C、板间电势差V和电场强度E的关系式为[] A.W=Q2d20C=20SdB.V=QC,C.E=Q0SB.W=Q2dC=0S2dD.V=Q2C,D.E=Q20S8.如图,一电阻为R的电阻器,两端分别接有电压为U的电源和一电容为C的电。
一开始电未充电,然后接通电源,此时电的电荷Q(t)随时间t的变化关系式为[]A.Q(t)=CU(1-e-t/RC)B.Q(t)=CU(1-e-t/2RC)C.Q(t)=CU(1-e-t/3RC)D.Q(t)=CU(1-e-t/4RC)9.如图,一根长为L的均匀细杆质量为m,可绕过其中一端点O作为转动轴在竖直平面内转动。
现将杆从竖直向下的位置缓慢放开,使其绕O匀速旋转,旋转速度为。
设在杆上距离O的位置为x处有一质量为M的小球,小球与杆的碰撞是完全弹性碰撞。
2019年全国物理竞赛试题-推荐word版 (12页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==全国物理竞赛试题篇一：全国高中物理竞赛历年(201X-201X年)试题与详解答案汇编全国高中物理竞赛历年试题与详解答案汇编———广东省鹤山市纪元中学201X年5月全国中学生物理竞赛提要编者按：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第九次全体会议的建议，由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定，结合我国目前中学生的实际情况，制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》，作为今后物理竞赛预赛和决赛命题的依据，它包括理论基础、实验基础、其他方面等部分。
其中理论基础的绝大部分内容和国家教委制订的（全日制中学物理教学大纲》中的附录，即 1983年教育部发布的《高中物理教学纲要（草案）》的内容相同。
主要差别有两点：一是少数地方做了几点增补，二是去掉了教学纲要中的说明部分。
此外，在编排的次序上做了一些变动，内容表述上做了一些简化。
1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。
1991年9月11日在南宁由全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议正式通过，开始实施。
一、理论基础力学1、运动学参照系。
质点运动的位移和路程，速度，加速度。
相对速度。
矢量和标量。
矢量的合成和分解。
匀速及匀速直线运动及其图象。
运动的合成。
抛体运动。
圆周运动。
刚体的平动和绕定轴的转动。
2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。
惯性参照系的概念。
摩擦力。
弹性力。
胡克定律。
万有引力定律。
均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）。
开普勒定律。
行星和人造卫星的运动。
3、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。
力矩。
刚体的平衡。
重心。
物体平衡的种类。
4、动量冲量。
动量。
动量定理。
动量守恒定律。
反冲运动及火箭。
高中物理竞赛 静力学
静力学1如图所示，一个半径为R 的四分之一光滑球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑均匀铁链，其A 端固定在球面的顶点，B 端恰与桌面不接触，铁链单位长度的质量为ρ.试求铁链A 端受的拉力T.2：图3—9中，半径为R 的圆盘固定不可转动，细绳不可伸长 但质量可忽略，绳下悬挂的两物体质量分别为M 、m.设圆盘与 绳间光滑接触，试求盘对绳的法向支持力线密度.3、质量为m ，自然长度为2πa ，弹性系数为k 的弹性圈，水平置于半径为R 的固定刚性球上，不计摩擦。
而且a = R/2 。
（1）设平衡时圈长为2πb ，且b = 2a ，试求k 值；（2）若k =R2mg2 ，求弹性圈的平衡位置及长度。
4、均质铁链如图2悬挂在天花板上，已知悬挂处的铁链的切线与天花板的夹角为θ，而铁链总重为G , 试求铁链最底处的张力。
5、如图3所示，两不计大小的定滑轮被等高地固定在天花板上，跨过滑轮的轻绳悬挂三部分重物。
A 、B 部分的重量是固定的，分别是A G = 3牛顿和B G = 5牛顿，C G 则可以调节大小。
设绳足够长，试求能维持系统静止平衡的C G 取值范围。
6、如图5所示，长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂，绳子与水平方向的夹角在图上已标示，求横杆的重心位置。
θ图 37、如图所示，一个重量为G 的小球套在竖直放置的、半径为R 的光滑大环上，另一轻质弹簧的劲度系数为k ，自由长度为L （L ＜2R ），一端固定在大圆环的顶点A ，另一端与小球相连。
环静止平衡时位于大环上的B 点。
试求弹簧与竖直方向的夹角θ。
思考：若将弹簧换成劲度系数k ′较大的弹簧，其它条件不变，则弹簧弹力怎么变？环的支持力怎么变？8、光滑半球固定在水平面上，球心O 的正上方有一定滑轮，一根轻绳跨过滑轮将一小球从图中所示的A 位置开始缓慢拉至B 位置。
试判断：在此过程中，绳子的拉力T 和球面支持力N 怎样变化？9、如图所示，一个半径为R 的非均质圆球，其重心不在球心O 点，先将它置于水平地面上，平衡时球面上的A 点和地面接触；再将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，平衡时球面上的B 点与斜面接触，已知A 到B 的圆心角也为30°。
全国中学生物理竞赛集锦(力学)
力学（一）1．有一摆长为L 的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化。
现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M 至左边最高点N 运动过程的闪光照片，如图所示（悬点和小钉未被摄入）。
P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为 （ C ）A ．L/4B ．L/2C ．3L/4D ．无法确定2．如图所示，a 、b 、c 三个相同的小球，a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b 、c 从同一高度分别开始自由下落和平抛．下列说法正确的有： （ D ）A ．它们同时到达同一水平面B ．重力对它们的冲量相同C ．它们的末动能相同D ．它们动量变化的大小相同分析与解：b 、c 飞行时间相同（都是gh 2）；a 与b 比较，两者平均速度大小相同（末动能相同）；但显然a 的位移大，所以用的时间长，因此A 、B 都不对．由于机械能守恒，c的机械能最大（有初动能），到地面时末动能也大，因此C 也不对．a 、b 的初动量都是零，末动量大小又相同，所以动量变化大小相同；b 、c 所受冲量相同，所以动量变化大小也相同，故D 正确．思路点拨： 这道题看似简单，实际上考察了平均速度．功．冲量等很多知识．另外，在比较中以b 为中介：a ．b 的初．末动能相同，平均速度大小相同，但重力作用时间不同；b ．c 飞行时间相同（都等于自由落体时间），但初动能不同．本题如果去掉b 球可能更难做一些．3．以力F 拉一物体，使其以加速度a 在水平面上做匀加速直线运动，力F 的水平分量为F 1，如图所示，若以和F 1大小．方向都相同的力F '代替F 拉物体，使物体产生加速度a '，那么：（ B C ）A ．当水平面光滑时，a ' < aB ．当水平面光滑时，a ' = aC ．当水平面粗糙时，a ' < aD ．当水平面粗糙时，a ' = a分析与解：当水平面光滑时，物体在水平面上所受合外力均为F`，故其加速度不变．而当水平面粗糙时，支持力和摩擦力都是被动力，其大小随主动力的变化而变化，当用F`替换F 时，摩擦力将增大，故加速度减小．因此BC 答案正确．思路点拨：运用牛顿运动定律解决力学问题的一般程序为：1．选择研究对象，2．受力分析，3．合成或分解（正交分解），列式计算．在受力分析时，应注意被动力随主动力变化的特点．4．如图所示，在光滑的水平面上，有一绝缘的弹簧振子，小球带负电，在振动过程中当弹簧压缩到最短时，突然加上一个沿水平向左的恒定的匀强电场，此后： （ A ）A ．振子的振幅将增大B ．振子的振幅将减小C ．振子的振幅将不变D分析与解：弹簧振子在加电场前，平衡位置在弹簧原长处，设振幅A ．当弹簧压缩到最短时，突然加上一个沿水平向左的恒定的匀强电场，此位置仍为振动振幅处，而且振子的运动是简谐振动，只是振动的平衡位置改在弹簧原长的右边，且弹簧神长量x 满足kx = qE ，即振子振动的振幅A 1=A+x ，，所以振子的振幅增大，正确答案为A ．思路点拨：弹簧振子在做简谐振动时，平衡位置是合力为零时，当外界条件发生改变，平衡位置有可能随之而变，振子的运动相对于平衡位置对称．5．如图所示，把系在轻绳上的A 、B 两球由图示位置同时由静止释放（绳开始时拉直），则在两球向左下摆动时，下列说法正确的是：（ B ） ○1 绳OA 对A 球做正功 ○2 绳AB 对B 球不做功○3 绳AB 对A 球做负功 ○4 绳AB 对B 球做正功 A． ○1 ○2 B ．○3 ○4 C ．○1 ○3 D ．○1 ○4 分析与解：大概画出A 、B 球的运动轨迹，就可以找出绳与球的运动方向的夹角，进而可以判断做功情况．由于OA 绳一直张紧且O 点不动，所以A 球做圆周运动，OA 绳对A 球不做功，而B 球是否与A 球一起做圆周运动呢？让我们用模拟等效法分析：设想A 、B 球分别用两条轻绳悬挂而各自摆动，若摆角较小，则摆动周期为T=g L /2π，可见摆长越长，摆得越慢，因此A 球比B 球先到达平衡位置（如图）．可见绳AB 的张力对A 的运动有阻碍作用，而B 球的运动有推动作用，所以正确的答案为○3 ○4． 思路点拨：本题是一道判断做功正负的选择题，通过模拟等效判断出小球的运动情况，再根据F 与v 的夹角判断做不做功和功的正负．6、如图所示，质量为m 的物体放在水平放置的钢板c 上，与钢板间的动摩因数为μ。
物理竞赛1-35届真题分类02力学(无答案)
真题分类--力学（17初赛）二、（15分）一半径为 1.00m R =的水平光滑圆桌面，圆心为O ，有一竖直的立柱固定在桌面上的圆心附近，立柱与桌面的交线是一条凸的平滑的封闭曲线C ，如图预17-2所示。
一根不可伸长的柔软的细轻绳，一端固定在封闭曲线上的某一点，另一端系一质量为27.510kg m =⨯－的小物块。
将小物块放在桌面上并把绳拉直，再给小物块一个方向与绳垂直、大小为0 4.0m/s v =的初速度。
物块在桌面上运动时，绳将缠绕在立柱上。
已知当绳的张力为0 2.0NT =时，绳即断开，在绳断开前物块始终在桌面上运动．1．问绳刚要断开时，绳的伸直部分的长度为多少?2．若绳刚要断开时，桌面圆心O 到绳的伸直部分与封闭曲线的接触点的连线正好与绳的伸直部分垂直，问物块的落地点到桌面圆心O 的水平距离为多少？已知桌面高度0.80m H =．物块在桌面上运动时未与立柱相碰．取重力加速度大小为210m/s ．（15届复赛）二、（25分）如图2所示，有两条位于同一坚直平面内的水平轨道，相距为h 。
轨道上有两个物体A 和B ，它们通过一根绕过定滑轮O 的不可伸长的轻绳相连接。
物体A 在下面的轨道上以匀速率v 运动。
在轨道间的绳子与轨道成300角的瞬间，绳子BO 段的中点处有一与绳相对静止的小水滴P 与绳子分离，设绳长BO 远大于滑轮直径，求：1、小水滴P 脱离绳子时速度的大小和方向。
2、小水滴P 离开绳子落到下面轨道所需要的时间。
（18届复赛）六、（27分）一玩具“火箭”由上下两部分和一短而硬（即劲度系数很大）的轻质弹簧构成．上部分1G 的质量为1m ，下部分2G 的质量为2m ，弹簧夹在1G 与2G 之间，与二者接触而不固连．让1G 、2G 压紧弹簧，并将它们锁定，此时弹簧的弹性势能为己知的定值0E ．通过遥控可解除锁定，让弹簧恢复至原长并释放其弹性势能，设这—释放过程的时间极短．第一种方案是让玩具位于一枯井的井口处并处于静止状态时解除锁定，从而使上部分1G 升空．第二种方案是让玩具在井口处从静止开始自由下落，撞击井底（井足够深）后以原速率反弹，反弹后当玩具垂直向上运动到离井口深度为某值h 的时刻解除锁定．1．在第一种方案中，玩具的上部分1G 升空到达的最大高度（从井口算起）为多少？其能量是从何种形式的能量转化来的？2．在第二种方案中，玩具的上部分1G 升空可能达到的最大高度（亦从井口算起）为多少？并定量地讨论其能量可能是从何种形式的能量转化来的．（19届复赛）七、（26分）一根不可伸长的细轻绳，穿上一粒质量为m 的珠子（视为质点），绳的下端固定在A 点，上端系在轻质小环上，小环可沿固定的水平细杆滑动（小环的质量及与细杆摩擦皆可忽略不计）。
2019年第36届全国中学生物理竞赛山西预赛试题及解析
2019年第36届全国中学生物理竞赛山西预赛试题及解析（试题附在后面）一、选择题. 本题共5小题，每小题6分. 在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意. 把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的括号内. 全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分1、C ； 2. AB ； 3.B ； 4. D ； 5. C ；二、填空题. 把答案填在题中的横线上. 只要给出结果，不需要写出求得结果的过程. （每个题10分）6、57.6N ；7、8、R R RAB618.15121=+=）（；9、1/41/2S E S 11R T d αβ⎛⎫-⎛⎫= ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭ 102、李萨如图实际上是一个质点同时在X 轴和Y 轴上振动形成的。
但是，如果这两个相互垂直的振动的频率为任意值，那么它们的合成运动就会比较复杂，而且轨迹是不稳定的。
然而，如果两个振动的频率成简单的整数比，这样就能合成一个稳定、封闭的曲线图形，这就是李萨如图。
4、在4℃时，水的密度为什么最大？这里介绍一种比较常见的解释． 我们知道水的密度比冰的密度大，这是因为液态的水在凝固成冰的时候，分子间的相互作用力使分子按一定的规则排列，每个分子都被四个分子所包围，形成一个结晶四面体．这种排列方式是比较松散的，使得冰晶体中的分子间的平均距离大于液态水中的分子间的平均距离．在液态水中，分子的排列比较混乱，不像冰中的分子那样，按一定的规律排列．分子在液态中的运动虽然比在冰中更自由，但分子与分子间的平均距离比在冰中更小，所以水的密度比冰的密度大． 用X 射线研究液态水的结构时，发现液态水中在一定程度上还保留着非常微小的冰的晶体．根据推算，在接近0它的水里，约包含着0．6％的这种微晶体．当温度逐渐升高时，这种微晶体逐渐地被破坏，由于这种微晶体具有较小的密度，所以微晶体的被破坏就会引起密度的增加．因此，在水中有两种使密度改变的效应：①使密度变小的效应．当温度升高的时候，水分子的热运动更剧烈了，分子间的距离变大了i 因而引起密度的减小．②使密度变大的效应．当温度升高时，水中的微晶体逐渐地被破坏，引起密度的增大．在4C 以上，水的温度升高时，第十种效应占优势，水的密度减小，体积增大．在4℃以下，水的温度升高时，第二种效应占优势，水的密度增大，体积减小．因此，水在4℃的时候，密度最大，这就是水的：密度反常变化的原因从微观上看，气体中比液体中分子间的平均距离大得多，液体分子间有较强的吸引力，物质从液态变为气态时，一方面必须克服分子间的引力而作功，另一方面在汽化过程中体积增大时，必须反抗外界压力而作功。
2019年第14届全国中学生物理竞赛决赛试题及参考答案
第14届全国中学生物理竞赛决赛试题一、用放射源钋（Po ）发射α粒子打在铍核（94Be ）上，产生一种新的粒子和另一生成物。
这些新粒子组成的粒子流有以下特点： 1. 在任意方向的磁场中都不偏转。
2. 让它与含氢物质中的静止氢核碰撞，可把氢核击出，被击出氢核的能量为 4.7H E MeV =。
让它与含氮物质中的静止氮核相碰撞，也可把氮核击出，被击出氮核的能量为 1.2N E MeV =。
碰撞可视为对心完全弹性碰撞，且已知氢核的质量比为1:14。
试根据以上数据求出新粒子质量与氢核质量之比，对此新粒子是什么粒子作出判断，并写出α粒子轰击94Be 的核反应方程式。
二、一长方形均匀薄板AB ，可绕通过其重心、垂直于长度方向的固定水平轴O （垂直纸面）自由转动，如图所示。
在板上轴O 左侧距O 点为L 处以轻绳悬挂一质量为m 的物体。
在轴O 的右侧板上放一质量也是m 的立方体。
立方体边长以及其左侧面到轴O 的距离均为l 。
已知起始时板处于水平位置，挂物与地面相接触，轻绳绷紧，整个系统处于平衡状态。
现在立方体右侧面中心处施一水平方向向右的力F 去拉它，若用符号μ表示立方体与板面间的摩擦系数，当F 从零开始逐渐增大至某一数值时，整个系统的平衡状态将开始被破坏。
试讨论：可能出现几种平衡状态被破坏的情况？每种情况出现的条件是什么？要求在以μ为纵坐标、2/3()x L l =-为横坐标的图中，画出可能发生这几种情况出现的区域。
不要求讨论这些区域交界线上的平衡状态被破坏的情况。
三、如图所示的圆柱形容器，其截面积221.7010S m -=⨯，器壁绝热，园筒内有两个以弹簧相连的绝热活塞，弹簧的劲度系数为40/1.501k N m =⨯，筒中部有一带孔的固定隔板，筒壁上有开口，与大气相通。
整个装置的结构及尺寸如图。
容器左、右端气室中分别盛有同种的理想气体，左室中有一电加热器。
已知：大气压强50 1.0010p Pa =⨯；电加热器未加热前两室气体均处于平衡，温度均为0300T K =，压强均为p 0；活塞的位置如图所示，10 1.0010l m -=⨯；如果通过加热器对左室气体不断地徐徐加热。
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，开场时，A 、B 均静止，B 球在水平面上靠着固定杆，由于微小扰动，B 开场沿水平面向右运动，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) 如下图，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 ，*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*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*力。
五、(15分)二波源B 、C 具有一样的振动方向和振幅，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 ，B 为坐标原点，C 点坐标为*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一样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*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。
2019年第32届北京市高中力学竞赛决赛试题（word版）含答案
2019年第32届北京市高中力学竞赛决赛试题（word版）含答案第32届北京市高中力学竞赛竞赛试一.填空题（6小题，每小题8分.共48分）1、按最近新闻报道，科学家观察到了水分子在月球正而的运动。
月球表而有水，稀疏的水会与月球表面的上壤或风化层结合，随着每天时间变化，你是否联想到月球表面空间是否存在稀薄的大气？答：__________________________________________________ :理由：__________________________________________________________________2、两个基本相同的生鸡蛋A和B,左手持A静止，右手持B以一泄速度碰向A,碰撞的部位相同,用你学的物理规律判断哪一个蛋破碎的可能性大？___________________ ；理由是：____________________________________________________________________ ________ O3、质点沿半径为R的圆周运动，通过圆弧的长度s=bt--t2,则质点的切向加速度与法向加速度相等2的时间为_______________ 。
4、长为/的轻杆，两端分别固立小球A和B?质量分别为加和2加，竖直立于光滑水平而上（如图1 所示），由静止释放后，A落到水平面瞬间速度的大小为______________ ,方向为_______________ 。
A ΛmB &加—g , >∕r / / 厂图15、如图2所示，质量相同的两物块A和B,用细线连接起来，A位于光滑水平而上，开始时细线水平拉直，细线中点位于小滑轮上，释放B后，问A先碰到滑轮还是B先碰到竖直壁？答：___________________ ■理由是_____________________________________________________ ?6、一艘帆船静止于湖而上，此时无风，船尾安装一风扇，风扇向帆吹风，流行的说法认为船不会向前运动，你仔细想想这说法是否正确？答 _______________________ ?理由是：_______________________二.计算题（共102分）7、（16分）如图3所示，长2/的线系住两个相同的小钢球，放在光滑的水平地板上，在线中央有水平恒力F作用于线，问：（1）钢球第一次相碰时，在与F垂直的方向上钢球对地而的速度多大？（2）经若干次碰撞后，最后两球一直处于接触状态下运动，那么因碰撞而失去的总能量是多少？图3图58、（16分）放在光滑水平而上的匀质木块A,质量为A Λ现有一质量为加的子弹以水平速度W 击中它后，恰好能从A 中穿出，假如把A 固左在水平而上，并在它右侧放上一块与A 质地相同、质量相等的木块B,这颗子弹以同样的水平速度击穿A 后又正好能穿过B,求A 和B 的厚度之比（子弹受到的阻力大小只与木块的质地有关）9、（20分）宇宙飞船绕一行星在万有引力作用下作半径为局的圆轨道飞行，速度为"，如图4飞船在A 点，用增大切向速率使轨道变成过B 点的椭圆形，如图B 点到行星中心距离为3^o-（已知椭圆轨道X*? a Jf运动的总机械能E=Q-, Q 为半长轴），求增大速度后，飞船在A 点的速率V 是多大？10、（25分）学校趣味运动会，其中一项是攀爬折梯游戏，如图5所示，边长为/的折梯垃于竖直平面内，已知A. B 两处摩擦因数^A =0.2, /∕B =0.6,不计梯重，求人能爬多髙而梯不滑倒。
高中物理竞赛静力学
静力学1如图所示，一个半径为R 的四分之一光滑球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑均匀铁链，其A 端固定在球面的顶点，B 端恰与桌面不接触，铁链单位长度的质量为ρ.试求铁链A 端受的拉力T.2：图3—9中，半径为R 的圆盘固定不可转动，细绳不可伸长但质量可忽略，绳下悬挂的两物体质量分别为M 、m.设圆盘与绳间光滑接触，试求盘对绳的法向支持力线密度.3、质量为m ，自然长度为2πa ，弹性系数为k 的弹性圈，水平置于半径为R 的固定刚性球上，不计摩擦。
而且a = R/2 。
（1）设平衡时圈长为2πb ，且 b = 2a ，试求k 值；（2）若k = R 2mg 2 ，求弹性圈的平衡位置及长度。
4、均质铁链如图2悬挂在天花板上，已知悬挂处的铁链的切线与天花板的夹角为θ，而铁链总重为G , 试求铁链最底处的张力。
5、如图3所示，两不计大小的定滑轮被等高地固定在天花板上，跨过滑轮的轻绳悬挂三部分重物。
A 、B 部分的重量是固定的，分别是A G = 3牛顿和B G = 5牛顿，C G 则可以调节大小。
设绳足够长，试求能维持系统静止平衡的C G 取值范围。
6、如图5所示，长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂，绳子与水平方向的夹角在图上已标示，求横杆的重心位置。
7、如图所示，一个重量为G 的小球套在竖直放置的、半图 2θA B C 图 3径为R 的光滑大环上，另一轻质弹簧的劲度系数为k ，自由长度为L （L ＜2R ），一端固定在大圆环的顶点A ，另一端与小球相连。
环静止平衡时位于大环上的B 点。
试求弹簧与竖直方向的夹角θ。
思考：若将弹簧换成劲度系数k ′较大的弹簧，其它条件不变，则弹簧弹力怎么变？环的支持力怎么变？8、光滑半球固定在水平面上，球心O 的正上方有一定滑轮，一根轻绳跨过滑轮将一小球从图中所示的A 位置开始缓慢拉至B 位置。
试判断：在此过程中，绳子的拉力T 和球面支持力N 怎样变化？9、如图所示，一个半径为R 的非均质圆球，其重心不在球心O 点，先将它置于水平地面上，平衡时球面上的A 点和地面接触；再将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，平衡时球面上的B 点与斜面接触，已知A 到B 的圆心角也为30°。
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（力学）练习题解
1、（本题20分）如图6所示，宇宙飞船在距火星表面H 高度处作匀速圆周运动，火星半径为R R 。
当飞。
当飞船运行到P 点时，点时，在极短时间内向外侧点喷气，在极短时间内向外侧点喷气，在极短时间内向外侧点喷气，使飞船获得一径向速度，使飞船获得一径向速度，使飞船获得一径向速度，其大小为原来速度的其大小为原来速度的α倍。
因α很小，所以飞船新轨道不会与火星表面交会。
飞船喷气质量可以不计。
（1）试求飞船新轨道的近火星点A 的高度h 近和远火星点B 的高度h 远 ；（2）设飞船原来的运动速度为v 0 , ,试计算新轨道的运行周期试计算新轨道的运行周期T T 。
2，(20分)有一个摆长为l 的摆（摆球可视为质点，摆线的质量不计），在过悬挂点的竖直线上距悬挂点O 的距离为x 处（x ＜l ）的C 点有一固定的钉子，如图所示，当摆摆动时，摆线会受到钉子的阻挡．当l 一定而x 取不同值时，阻挡后摆球的运动情况将不同．现将摆拉到位于竖直线的左方（摆球的高度不超过O 点），然后放，然后放 手，令其自由摆动，如果摆线被钉子阻挡后，摆球恰巧能够击中钉子，试求x 的最小值．的最小值．3，（20分）如图所示，如图所示，一根长为一根长为L 的细刚性轻杆的两端分别连结小球a 和b ，它们的质量分别为m a 和 m b . 杆可绕距a 球为L/4处的水平定轴O 在竖直平面内转动．在竖直平面内转动．初始时杆处于竖直位置．初始时杆处于竖直位置．初始时杆处于竖直位置．小球小球b 几乎接触桌面．在杆的右边水平桌面上，紧挨着细杆放着一个质量为m 的立方体匀质物块，图中ABCD 为过立方体中心且与细杆共面的截面．现用一水平恒力F 作用于a 球上，使之绕O 轴逆时针转动，求当a 转过a 角时小球b 速度的大小．设在此过程中立方体物块没有发生转动，且小球b 与立方体物块始终接触没有分离．不计一切摩擦．离．不计一切摩擦．4、把上端A 封闭、下端B 开口的玻璃管插入水中,放掉部分空气后放手,玻璃管可以竖直地浮在水中(如下图).设玻璃管的质量m=40克,横截面积S=2厘米2,水面以上部分的长度b=1厘米,大气压强P 0=105帕斯卡.玻璃管壁厚度不计,管内空气质量不计.(1)求玻璃管内外水面的高度差h. (2)用手拿住玻璃管并缓慢地把它压入水中,当管的A 端在水面下超过某一深度时,放手后玻璃管不浮起.求这个深度. (3)上一小问中,放手后玻璃管的位置是否变化?如何变化?(计算时可认为管内空气的温度不变) 5、一个光滑的圆锥体固定在水平的桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=30°(如右图).一条长度为l 的绳(质量不计),一端的位置固定在圆锥体的顶点O 处,另一端拴着一个质量为m 的小物体(物体可看作质点,绳长小于圆锥体的母线).物体以速率v 绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动(物体和绳在上图中都没画出). a b A B C D F 6、(13(13分分) ) 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳一辆车通过一根跨过定滑轮的绳一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ PQ PQ提升井中质量为提升井中质量为提升井中质量为m m 的物体的物体,,如图所示绳的绳的P P 端拴在车后的挂钩上后的挂钩上,Q ,Q ,Q端拴在物体上端拴在物体上端拴在物体上..设绳的总长不变设绳的总长不变,,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计都忽略不计. .开始时开始时,,车在车在A A 点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为左侧绳长为H.H.H.提升时提升时提升时,,车加速向左运动运动,,沿水平方向从沿水平方向从A A 经过经过B B 驶向驶向C.C.C.设设A 到B 的距离也为的距离也为H,H,H,车过车过车过B B 点时的速度为点时的速度为v v B .求在车由求在车由A A 移到移到B B 的过程中的过程中,,绳Q 端的拉力对物体做的功端的拉力对物体做的功. .7.7.在两端封闭、内径均匀的直玻璃管内在两端封闭、内径均匀的直玻璃管内,有一段水银柱将两种理想气体a 和b 隔开隔开..将管竖立着将管竖立着,,达到平衡时达到平衡时,,若温度为若温度为T,T,T,气柱气柱气柱a a 和b 的长度分别为的长度分别为l l a 和l b ;若温度为若温度为T T ＇,长度分别为长度分别为l l 抋和抋和l l 抌.然后将管平放在水平桌面上后将管平放在水平桌面上,,在平衡时在平衡时,,两段气柱长度分别为两段气柱长度分别为l l 攁和攁和l l 攂.已知已知T T 、T 挕8．如图所示，质量为Kg M9=的小车放在光滑的水平面上，其中AB 部分为半径R=0.5m 的光滑41圆弧，圆弧，BC BC 部分水平且不光滑，长为L=2m L=2m，一小物块质量，一小物块质量m=6Kg m=6Kg，由，由A 点静止释放，刚好滑到C 点静止（取g=102s m ），求：，求：①物块与BC 间的动摩擦因数间的动摩擦因数②物块从A 滑到C 过程中，小车获得的最大速度9.9.．如图所示，在光滑水平面上放一质量为．如图所示，在光滑水平面上放一质量为M 、边长为l 的正方体木块，木块上搁有一长为L 的轻质光滑棒，棒的一端用光滑铰链连接于地面上O 点，棒可绕O 点在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为m 的均质金属小球．开始时，棒与木块均静止，棒与水平面夹角为a 角．当棒绕O 点向垂直于木块接触边方向转动到棒与水平面间夹角变为b 的瞬时，求木块速度的大小．H R GM+2220)v (v a +21a +HR GM+mRωθ rA F θv 0r P = v A r A ④解①②③④四式可得：解①②③④四式可得： r A =a++1H R同理，对P 和B 用能量关系和开普勒第二定律，可得：r B =a-+1HR 椭圆的长半轴：椭圆的长半轴：a = a =2rrBA+=21HR a -+最后对圆轨道和椭圆轨道用开普勒第三定律可得椭圆运动的周期。
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）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，出短促的一声鸣号，经过时间经过时间t 传到站台，传到站台，若空气中声速为若空气中声速为V ，则机车能抵达站台还需要的时间至少是：要的时间至少是：A,v 2t/v 0; B,(v 2+v 1t)/v 0; C,,(v 2-v 1t)/v 0; D, v 1t/v 0;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：当杯自由下落后，弹簧稳定时的长度将：A ， 变长；变长； C. C. C. 恢复到原长；恢复到原长；恢复到原长；B ， 不变；不变； D. D. D.无法确定；无法确定；无法确定；4，A 、B 、C 三个物体的质量分别是M 、2M 2M、、3M 3M，具有相同的动能，，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 B.1：：4：9； C.1 C.1：：1：1； D.3 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，作用，棒平衡， 则地面对棒B 端作用力的方向为：端作用力的方向为：A ， 总是偏向棒的左边，如F 1；B ， 总是偏向棒的右边，如F 3；C ， 总是沿棒的方向如F 2；D ， 总是垂直于地面向上如F 4；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：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；保持恒定； B, B, B, 逐渐拉开；逐渐拉开；逐渐拉开；C, C, 逐渐缩短；逐渐缩短；逐渐缩短； D, D, D, 无确定的关系；无确定的关系；无确定的关系；7，如图所示，如图所示，一直角斜面体固定在地面上，一直角斜面体固定在地面上，一直角斜面体固定在地面上，左过斜面倾角为左过斜面倾角为600，右边斜面倾角为300。
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高三物理竞赛试题练习题本文导航 1、首页2、答案【】期中考试马上就要来临了，大家要好好复习，备战期中，小编为大家整理了高三物理竞赛试题，希望大家喜欢。
一、选择题(每小题6分，共42分)1.如图D4-1所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是()图D4-1A.绳子的拉力大于A的重力B.绳子的拉力等于A的重力C.绳子的拉力小于A的重力D.绳子的拉力先大于A的重力，后变为小于A的重力2.以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法正确的是()A.瞬时速度的大小是5v0B.运动时间是v0gC.竖直分速度大小等于水平分速度大小D.运动的位移是2v20g3.如图D4-2所示，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面.不计一切阻力.下列说法正确的是()图D4-2A.小球落地点离O点的水平距离为RB.小球落地点离O点的水平距离为2RC.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零D.若将半圆弧轨道上部的14圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高4.如图D4-3所示，a为地球赤道上的物体;b为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星;c为地球同步卫星.关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是()图D4-3A.角速度的大小关系为a=bB.向心加速度的大小关系为aaacC.线速度的大小关系为va=vbvcD.周期的大小关系为Ta=TcTb5.2019年诺贝尔物理学奖授予英国科学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.石墨烯是碳的二维结构(如图D4-4所示)，它是目前世界上已知的强度最高的材料，为太空电梯缆线的制造打开了一扇阿里巴巴之门，使人类通过太空电梯进入太空成为可能.假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方的地球同步卫星(其运行周期与地球自转周期相同)的太空电梯，则关于该电梯的缆线，下列说法正确的是()图D4-4A.缆线上各处角速度相同B.缆线上各处线速度相同C.缆线上各质点均处于完全失重状态D.缆线上各处重力加速度相同6.纵观月球探测的历程，人类对月球探索认识可分为三大步探、登、驻.我国为探月活动确定的三小步是：绕、落、回，目前正在进行的是其中的第一步绕月探测工程.2019年10月24日18时05分，嫦娥一号卫星的成功发射标志着我国探月工程迈出了关键的一步.我们可以假想人类不断向月球移民，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，以下说法错误的是()A.月地之间的万有引力将变小B.月球绕地球运动的周期将变大C.月球绕地球运动的向心加速度将变小D.月球表面的重力加速度将变小7.地球空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致.关于该空间站，下列说法正确的有()A.运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度B.运行的速度等于同步卫星运行速度的10倍C.站在地球赤道上的人观察到它向东运动D.在空间站工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止二、实验题(共16分)8.(6分)如图D4-5所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为.一物块沿斜面上方顶点P水平射入，从右下方顶点Q离开斜面，则物块入射的初速度为________.图D4-59.(10分)如图D4-6所示，三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(Mm1，Mm2).在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为ra∶rb=1∶4，则它们的周期之比Ta∶Tb=________;从图示位置开始，在b运动一周的过程中，a、b、c共线了________次.图D4-6三、计算题(共52分)10.(16分)在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来.假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小.计算时不计火星大气阻力.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T，火星可视为半径为r0的均匀球体.11.(18分)月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等，都为T0.我国的嫦娥二号探月卫星于2019年10月成功进入绕月运行的极月圆轨道，这一圆形轨道通过月球两极上空，距月面的高度为h.若月球质量为m月，月球半径为R，引力常量为G.(1)求嫦娥二号绕月运行的周期.(2)在月球自转一周的过程中，嫦娥二号将绕月运行多少圈?(3)嫦娥二号携带了一台CCD摄像机(摄像机拍摄不受光照影响)，随着卫星的飞行，摄像机将对月球表面进行连续拍摄.要求在月球自转一周的时间内，将月面各处全部拍摄下来，摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少?12.(18分)如图D4-7所示，与水平面成=37的光滑斜面与一光滑圆轨道相切于A点，斜面AB的长度s=2.3 m.让物体(可视为质点)从B点静止释放，恰能沿轨道运动到圆轨道的最高点C，空气阻力忽略不计.(取sin37=0.6，cos37=0.8)(1)求圆轨道的半径R;(2)设物体从C点落回斜面AB上的P点，试通过计算判断P 位置比圆心O高还是低.图D4-7本文导航 1、首页2、答案答案1.A [解析] 小车水平向右的速度(也就是绳子末端的运动速度)为合速度，它的两个分速度为v1、v2，如图所示.其中v2就是拉动绳子的速度，它等于物体A上升的速度，vA=v2=vcos.小车匀速向右运动的过程中，逐渐变小，vA逐渐变大，故A做加速运动，由A的受力及牛顿第二定律知，绳的拉力大于A的重力，选项A正确.2.A [解析] 由平抛规律x=v0t，y=12gt2可得，x=y时t=2v0g，则vy=gt=2v0，v=v20+v2y=5v0，s=x2+y2=2 2v20g，选项A 正确.3.BD [解析] 恰能通过最高点P，则在最高点P重力恰好提供向心力，故 mg=mv2R，选项C错误;离开P点后做平抛运动，x=vt,2R=12gt2，解得x=2R，故选项A错误、B正确;若将半圆弧轨道上部的14圆弧截去，其他条件不变，则小球离开轨道后竖直上抛，达到的最大高度时速度为零，显然能达到的最大高度比P点高，选项D正确.4.D [解析] 角速度的大小关系为a=b ，选项A错误;向心加速度的大小关系为abaa，选项B错误;线速度的大小关系为vbva，选项C错误;周期的大小关系为Ta=TcTb ，选项D正确.5.A [解析] 由于同步卫星与地球的自转周期相同，缆线上各点的角速度也相同，选项A正确;线速度v=r，则各点的线速度不同，选项B错误;若缆线上各质点均处于失重状态，则万有引力提供向心力，有：GMmr2=mv2r，得v=GMr，r越大，线速度越小，而缆线上离地面越高的质点线速度越大，因此只有同步卫星上的质点处于完全失重状态，选项C错误;由GMmr2=mg，可得离地面越高，重力加速度越小，选项D错误.6.AD [解析] 设移民质量为m，未移民时的万有引力F引=GMmr2与移民后的万有引力F引=GM-mm+mr2比较可知，由于Mm，所以F引F引;由于地球的质量变小，由F引=GM-mm+mr2=(m+m)r2T2=(m+m)a可知，月球绕地球运动的周期将变大，月球绕地球运动的向心加速度将变小;由月球对其表面物体的万有引力等于其重力可知，由于月球质量变大，因而月球表面的重力加速度将变大.综上所述，可知本题错误选项为A、D.7.AC [解析] 空间站运动的加速度和所在位置的重力加速度均由其所受万有引力提供，选项A正确;由GMmR2=mv2R得v=GMR，运动速度与轨道半径的平方根成反比，并非与离地高度的平方根成反比，选项B错误;由GMmR2=m2T2R得T=2R RGM，所以空间站运行周期小于地球自转的周期，选项C正确;空间站中宇航员所受万有引力完全提供向心力，处于完全失重状态，选项D错误.8.bgsin2a[解析] 物体在光滑斜面上只受重力和斜面对物体的支持力，因此物体所受的合力大小为F=mgsin，方向沿斜面向下;根据牛顿第二定律，则物体沿斜面向下的加速度应为a加=Fm=gsin，又由于物体的初速度与a加垂直，所以物体的运动可分解为两个方向的运动，即水平方向是速度为v0的匀速直线运动，沿斜面向下的是初速度为零的匀加速直线运动.因此在水平方向上有b=v0t，沿斜面向下的方向上有a=12a 加t2;故v0=bt=bgsin2a.9.1∶8 14[解析] 万有引力提供向心力，则GMm1r2a=m1ra42T2a，GMm2r2b=m2rb42T2b，所以Ta∶Tb=1∶8.设每隔时间t，a、b共线一次，则(a-b)t=，所以t=a-b，故b运动一周的过程中，a、b、c共线的次数为：n=Tbt=Tba-b=Tb2Ta-2Tb=2TbTa-2=14.10.82hr3T2r20+v20[解析] 以g表示火星表面的重力加速度，M表示火星的质量，m表示火星的卫星质量，m表示火星表面处某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有GMmr20=mgGMmr2=m2T2r设v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v1，水平分量仍为v0，有v21=2ghv=v21+v20由以上各式解得v=82hr3T2r20+v20.11.(1)2R+h3Gm月 (2)T02Gm月R+h3(3)22RT0R+h3Gm月[解析] (1)嫦娥二号轨道半径r=R+h，由Gmm月r2=m42T2r可得嫦娥二号卫星绕月周期T=2R+h3Gm月.(2)在月球自转一周的过程中，嫦娥二号将绕月运行的圈数n=T0T=T02 Gm月R+h3.(3)摄像机只要将月球的赤道拍摄全，就能将月面各处全部拍摄下来;卫星绕月球转一周可对月球赤道拍摄两次，所以摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少为s=2R2n=22RT0 R+h3Gm月.12.(1)0.6 m (2)P位置比圆心O低[解析] (1)物体在最高点C时只受重力，由牛顿第二定律得mg=mv2CR，得vC=gR.物体从B到C的过程中，由机械能守恒定律得mg(ssin-R-Rcos)=12mv2C代入数据解得R=0.6 m.(2)设物体平抛至与O点等高处，则由平抛运动的规律得R=12gt2，x=vCt，联立解得x=2R又由图可知O点到斜面的水平距离为x=Rsin=53R显然xx，故物体的落点位置P低于O点.【总结】高三物理竞赛试题就为大家介绍到这了，大家要好好复习，备战期中考试。
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2019年高中物理竞赛力学试卷时量120分钟总分值200分【一】选择题(本大题共10小题，每题7分，共70分。
每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，请将正确选项填入下面表格中)题号123456789101.牛顿时空观也叫经典时空观，以下关于经典时空观及经典力学的说法正确的选项是〔〕A.经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的B.经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于宏观和微观世界C.在经典力学中，物体的质量是随运动状态而改变的D.经典力学也适用于高速运动的宏观物体2.某同学看到鱼缸中的一条小鱼在水中游动，当小鱼沿直线水平向左减速游动的过程中，他画出的水对鱼的作用力F方向正确的选项是〔〕3.国家〝十三五〞重点研发计划«现代轨道交通专项»启动时速600公里高速磁悬浮交通和时速200公里中速磁浮交通研发项目。
列车速度的提高要解决许多具体的技术问题，其中提高牵引功率就是其中之一。
假设列车匀速行驶时，所受阻力大小与速度大小成正比。
当磁悬浮列车分别以600km/h和200km/h 的速度匀速行驶时，列车的牵引功率之比为〔〕A.3:1B. 6:1C. 9:1D. 12:14.如下图，两等高的等跄轨道R. h固定于水平桌面上，当小车沿该轨道转弯时，小车会略微偏向轨道外侧。
为了顺利实现拐弯而不会出轨，小车轮子最合理的设计是〔〕5.如下图，置于水平地面带有竖直立杆的底座总质量为0.2kg，竖直立杆长0.5m，有一质量为0.05kg的小环从杆的下端以4m/s的初速度向上运动，刚好能到达杆的顶端。
在环向上运动(视为匀变速运动)的过程中，底座对水平地面的压力为(取重力加速度g=10m/s2 )〔〕A. 1.7NB. 1.8NC. 2.0ND. 2.3N6.如下图，从斜面顶端用弹簧枪把一个原来静止的小球以E1的初动能水平弹射出去，小球刚好能落到斜面的底端。
小球落到斜面底端时动能为E2。
不计空气阻力，斜面倾角B的正切为〔〕A.112 E EE-B.1122E EE-C.1124E EE-D.无法求得θ7.高层住宅外向上提升重物时常采用如下图装置，电机通过缆绳牵引重物沿竖直方向匀速上升。
地面上的人通过移动位置使拉绳与竖直方向的夹角β保持不变，设缆绳与竖直方向的夹角为α缆绳的拉力为F1，拉绳的拉力为F2。
那么在重物沿竖直方向匀速上升的过程中，以下结论正确的选项是( )A. F1一定变大，F2可能不变B. F1可能不变，F2一定变大C. α可能大于βD. α总是小于β8.一个小物体以某一初动能在水平地面竖直上抛，然后又落回到地面，假设将小物体抛出时的初动能增大为原来的2倍，假设在运动过程中受空气阻力大小恒定，那么正确的说法是〔〕A.落回地面的速度变为原来的2倍B.整个过程运动的时间变为原来的拒倍C.整个过程克服阻力做的功变为原来的扼倍D.整个过程速度的变化量大小变为原来的2倍9.如下图，质量分别为m . 2m的物体A, B由轻质弹簧相连后放置在一箱子C内，箱子质量为m，整体悬挂处于静止状态。
当剪断细绳的瞬间，以下说法正确的选项是(重力加速度为g)〔〕A.物体A的加速度等于gB.物体B的加速度大于gC.物体C的加速度等于gD.三个物体的加速度都等于gC.两种情况一下B受到的摩擦力均为零D. B受的摩擦力情况取决于A, B表面的性质【二】填空题(本大题共4小题，每题10分，共40分)1l.某同学要测量一根弹簧的劲度系数k。
他先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，当弹簧自然下垂时，用刻度尺测得弹簧的长度为L0，分别在弹簧下端挂上1个、2个和3个质量为m的硅码时，测得对应的弹簧长度为L1. L2和L3。
下表是该同学记录的数据:代表符号L O L1L2L3刻度数值/cm 5.707.409.1510.95根据表中数据，计算出梅增加一个祛码时弹簧平均伸长量l ,己知重力加速度g，那么可计算该弹簧的劲度系数的表达式k= 。
假设m=50g，g=9.8m/s2可求弹簧的劲度系数k= N/m.12.利用如下图的装置研究平抛运动，该装置应调节斜槽末端水平，并让小球每次都从斜槽的同一位置由_释放。
改变水平板的高度，就可以改变小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。
某同学将小球先后三次做平抛运动，将水平板依次放在如图1. 2, 3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。
假设三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x 1. x 2. x 3，忽略空气阻力的影响，那么有((x 2-x 1) (x 3-x 2)。
(填〝>〞、〝<〞或〝=〞〕13.用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和6块质量均为m 0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。
调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t 0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t 1, t 2...，计算出20t 、21t 、22t 。
(I)挡光时间为t 0时，重锤的加速度为a 0.从左侧取下i(i<6)块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t i ，重锤的加速度为a i .那么a a i 。
(结果用t 0和t i 表示)(2)以i 为横坐标，以0a a i 为纵坐标，作出0a a i —i 的图线是一条直线，直线的斜率为k ，那么重锤的质量M 与m 0。
的关系式为M = .14.火箭在地面附近的竖直起飞阶段可视为加速度为a 的匀加速运动。
在竖直加速运动了r 时有一块整流罩从箭壳上自行脱落，历时2t 落地。
火箭最终将卫星送入距地表高度为0.5R 的圆形轨道，R 为地球半径，不计空气阻力。
那么重力加速度g 与a 的比值为 ; 卫星在轨道上运行的加速度a '与a 的比值为 .【三】计算解答题(本大题共4小题，共计90分)15. (20分)如下图，在两条靠近的平行直线轨道上有两辆小车甲、乙。
当乙车以速度v 0=6m/s 运动到坐标原点O 时，甲车从静止开始沿Ox 方向做加速度大小为a 1的匀加速运动，乙车沿同一方向做加速度大小为a 2的匀减速运动直到静止。
己知当x=6m 时，两车速度相同;当甲车速度为8 m/s ，乙车速度为2 m/s 时，两车的位置相同。
求〔1〕甲车的加速度大小a1 ;〔2〕甲车运动8s后，两车之间的距离。
16. ( 20分)一颗距离地面高度为地球半径R。
的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤道平面重合，己知地球表面重力加速度为g(1)求出卫星绕地心运动的周期T.(2)设地球自转周期为T0，该卫星绕地旋转方向与地球自转方向相同，那么在赤道上某处的人能连续看到该卫星的时间是多少?17.(25分)如图甲所示为建筑工地上一打桩机的简易模型图。
质量m=2kg的重物与一质量不计的钉子接触，且规定该处为重力势能的零点。
重物在拉力F 作用下由静止开始竖直向上运动，上升一段距离后撤去力F，重物上升过程中的机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。
最后重物下落，撞击钉子，与钉子一起向下运动而不分开将钉子打入了木块x=2cm的深度。
忽略重物在撞击钉子前的一切摩擦和空气阻力，重力加速度g=l0m/s2.(1)求重物上升到h=0.9m高度处时拉力F的瞬时功率P;(2)设钉子受到木块的作用力f是恒力，求此力的大小。
18. ( 25分)如图，质量为m、长为L、高为h的矩形木块A置于水平地面上，木块与地面间动摩擦因数为 ；木块上表面光滑，其左端放置一个质量也为m的小物块B。
某时刻木块A和小物块B同时获得水平向右的速度v0后开始运动，不计空气阻力，经过一段时间后B落地。
〔1〕求B从A滑出时A己经静止的条件。
〔2〕假设B从A滑出时A仍在运动，求B落地时距A右端的水平距离。
【一】选择题(本大题共10小题，每题7分，共70分。
每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，请将正确选项填入下面表格中)二、填空题〔本大题共4小题，每题10分，共40分) 11. Lmg ∆ 28 12. 静止 > 12. (1)2120t t (2)062m k k + 14. 5:4 5:9 三、计算解答题〔本大题共4小题，共计90分〕15. 〔20分)（1）设两车通过x =6m 处时的速度均为v ,对甲车：x a v 122= 〔2分)对乙车：x a v v 22022-=- 〔2分) 解得：a 1+a 2=3m/s 2当甲车的速度v 1=8m/s 、乙车的速度v 2=2m/s 时，两车通过相同的位移为x '。
对甲车：x a v '=1212 〔2分〕对乙车：x a v v '-=-220222 〔2分〕 解得： a 1=2m/s 2 〔2分) a 2=1m/s 2 (2分)（2）乙车从坐标原点起运动的时间为s 620==a v t 〔2分〕 运动的位移为m 18202==t v x 〔2分〕 甲车运动的位移为m 6421211==t a x 〔2分〕 所求两车之间的距离m 4621=-=∆x x x 〔2分)。