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中学生物理竞赛1-32力学试题分类汇编

中学生物理竞赛1-32力学试题分类汇编
中学生物理竞赛1-32力学试题分类汇编

力学

(32-3)如图,一个半径为R 的固定的光滑绝缘圆环,位于竖直平面内;环上有两个相同的带电小球a 和b (可视为质点),只能在环上移动,静止时距离为R 。现用外力缓慢推小球a 至圆环最低点c ,然后撤出外力,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. 撤出外力后,a 、b 两球在运动的过程中系统的能量守恒。

(32-4)如图,O 点时小球平抛运动抛出点;在O 点有一个频闪点

光源,闪光频率为30Hz ;在抛出点的正前方,竖直放一块毛玻璃,小球初速度与毛玻璃平面垂直,小球在抛出后,点光源开始闪光。当点光源开始闪光时,毛玻璃上有小球的一个投影点。已知O 点与毛玻璃水平距离L=1.20m ,测得第一、二个投影之间的距离为0.05m ,取重力加速度g=210s m ,则下列正确的是( )。

A. 小球平抛运动的初速度为4s

m 。 B. 小球在平抛运动的过程中,在相等的时间内动量变化不相等。

C. 小球投影点的速度在相等的时间内变化量越来越大。

D. 小球第二、三个投影点之间的距离为0.15m 。

(32-6)水平力F 方向确定,大小随时间变化如图a 所示;用力F 拉

静止在桌面上小木块,在F 从0开始逐渐增大的过程中,物块的加速度a 随时间变化的图像如图b 所示。重力加速度大小为210s m ,由图可知,木块与水平桌面之间的最大静摩擦力为___________;木块与水平桌面间的动摩擦因数为___________;在0~4s 的时间内,合外力对木块做的功为______________。

(32-7)如图,物块A 、C 置于光滑水平面上,通过轻质滑轮和细绳悬挂物块B 。物块A 、B 的质量均为2kg ,物块C 的质量为1kg ,重力加速度大小为210s m 。

(1) 若固定物块C ,释放物块A 、B ,则A 、

B 的加速度之比为____________;细绳的张力

为______________。

(2) 若三个物块同时静止释放,则A 、B 和C 的加速度之比为______________。

(32-11)某机场候机楼外景如图a 所示。该机楼结构简化如图b 所示;候机楼侧壁是倾斜的,用钢索将两边斜壁系住,在钢索上有许多竖直短钢棒将屋面支撑在钢索上。假设每边斜壁的质量为m ,质量分布均匀:钢索与屋面(包括短钢棒)的总质量为2

m ,在地面处用铰链与水平地面连接,钢索固定于斜壁上端以支撑整个屋面,钢索上端与斜壁的夹角为30°;整个系统左右对称。求

(1)斜壁对钢索的拉力大小;

(2)斜壁与地面的夹角。

(32-12)从左至右在同一水平面上依次有三个质点a 、b 、c ,且三者共线,a 与b 相距L1,b 与c 相距L2。现同时将他们从初始位置抛出,已知质点b 以初速度V0竖直上抛,质点c 以某一初速度竖直上抛。设在这三个质点的运动过程中,a 能碰到质点b 和c ;并假设a 的质量远大于b 质量,且a 与b 的碰撞时间极短,求质点c 的初速度以及质点a 的初速度所满足的条件,所求的结果均用题中的已知量表示出来。

(31-2)按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤,称为密度秤。其外形跟普通的杆秤差不多,装秤钩的地方吊着一体积为13

cm 的较重

的合金块,杆上有表示液体密度数值刻度,当秤放

在Q 点处时秤恰好平衡,如图所示,当合金块完全

浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣的悬挂点,

直至秤杆恰好重新平衡,便可直接从秤杆上读出待测液体的密度。下列说法中错误的是( )。

A. 密度秤的0点刻度在Q 点。

B. 秤杆上密度读数较大的刻度在密度较小的刻度的左边。

C. 密度秤的刻度都在Q 点的右侧。

D. 密度秤的刻度都在Q 点的左侧。

(31-3)一列简谐横波在均匀的介质中沿z 轴正向传播,两质点P1、P2的平衡位置在x 轴上,他们相距60cm 。当 P1质点在平衡位置向上运动时,P2质点处在波谷位置。若波的传播速度为24s m ,

则该波的频率可能为( )

A. 50Hz

B. 60Hz

C. 400Hz

D. 410Hz

(31-5)质量为a m 的a 球,以某一速度沿光滑水平面向静止的b 球运动,并与b 球发生弹性正碰。假设b 求的质量b m 可选取不同的值,则( )

A. 当b m =a m 时,碰撞后,b 球的速度最大。

B. 当b m =a m 时,碰撞后,b 球的动能最大。

C. 当保持b m >a m 的情况下,b m 越小,碰后b 球的速度越大、

D. 当保持b m

(31-7)为了缓解城市交通拥堵问题,杭州交通部门在禁止行人步行的十字路口增设“直行待区”(行人可从天桥或地下过道过马路),如图所示,当其他车道的车辆右拐时,直行车道

上的车辆可以提前进入“直行待行区”;当直行

绿灯亮起时,可从“直行待行区”直行通过十字

路口。假设某十字路口限速50h km ,“直行待行区”的长度为12m ,从提示进入“直行待行区”

到直行绿灯亮起的时间为4s 。如果某汽车司机

看到上述提示时立即从停车线由静止开始匀加

速直线运动,运动到“直行待行区”的前端虚线

处正好直行绿灯亮起,汽车总质量为1.5t ,汽车

运动中受到的阻力恒为车重的0.1倍,则该汽车的行驶加速度为______;

在这4s 内汽车发动机所做的功为________(重力加速度大小取102s m ).

(31-16)一圈盘沿顺时针方向绕过圈盘中心O 并与盘面垂直的固定水平转轴以匀角速度s rad 43.4=ω转动。圆盘半径r=1.00m ,圆盘正上方有一水平天花板。设圆盘边缘各处始终有水滴被甩出,现发现天花板上只有一点处有水。取重力加速度大小为2

80.9s m g =。求

(1)天花板相对于圈盘中心轴O 点的高度;

(2)天花板上有水的那一点的位置坐标。

(30-7)质量为m 1的小滑块,沿一倾角为θ的光滑斜面滑下,斜面质量为m2,置于光滑的水平桌面上.设重力加速度为g ,斜面在水平桌面

上运动的加速度的大小为______________________________

(30-9)如图所示,A 为放在水平光滑桌面上的长方形物块,在它上面放有物块B 和C.A 、

B 、

C 的质量分别为m 、5m 、m .B 、C

与A 之间的静摩擦系数和滑动摩擦系

数皆为0.10,K 为轻滑轮,绕过轻滑

轮连接B 和C 的轻细绳都处于水平位

置.现用水平方向的恒定外力F拉滑轮,使A的加速度等于0.20g,g为重力加速度.在这种情况时,B、A之间沿水平方向的作用力的大小等于_____________,C、A之间沿水平方向的作用力的大小等于_____________,外力F的大小等于_______________.

(30-11)在水平地面某处,以相同的速率v0用不同的抛射角分别抛射两个小球A和B,它们的射程相同.已知小球A在空中运行的时间为T A,求小球B在空中运行的时间T B.重力加速度大小为g,不考虑空气阻力.

(29-4)一轻质弹簧,一端固定在墙上,另一端连一小物块,小物块放在摩擦系数为μ的水平面上,弹簧处在自然状态,小物块位于O处.现

用手将小物块向右移到a处,然后从静止释放小物

块,发现小物块开始向左移动.

A.小物块可能停在O点.

B.小物块停止以后所受的摩擦力必不为0

C.小物块无论停在O点的左边还是右边,停前所受的摩擦力的方向和停后所受摩擦力的方向两者既可能相同,也可能相反.

D.小物块在通过O点后向右运动直到最远处的过程中,速度的大小总是减小;小物块在由右边最远处回到O点的过程中,速度的大小总是增大.

(29-5)如图所示,一内壁光滑的圆锥面,轴线OO’是竖直的,顶点O在下方,锥角为2α,若有两个相同的小珠(均视为质点)在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道运

动,则有:

A.它们的动能相同.

B.它们运动的周期相同.

C.锥壁对它们的支撑力相同.

D.它们的动能与势能之比相同,设O点为势能零点.

2αO' O

(29-9)图中所示两物块叠放在一起,下面物块位于光滑水平桌面上,其质量为m ,上面物块的质量为M ,两物块之间的静摩擦系数为μ.现从静止

出发对下面物块施以随时间t 变化的水平推力F =γt ,γ为

一常量,则从力开始作用到两物块刚发生相对运动所经过的时间等于 ,此时物块的速度等于 .

(29-11)如图所示,一根跨越一固定的水平光滑细杆的柔软、不可伸长的轻绳,两端各系一个质量相等的小球A 和B ,球A 刚好接触地面,球B 被拉到与

细杆同样高度的水平位置,当球B 到细杆的距离为L 时,绳刚好

拉直.在绳被拉直时释放球B ,使球B 从静止开始向下摆动.求

球A 刚要离开地面时球B 与其初始位置的高度差.

(29-13)电荷量分别为q 和Q 的两个带异号电荷的小球A 和B (均可视为点电荷),质量分别为m 和M .初始时刻,B 的速度为0,A 在B 的右方,且与B 相距0L ,A 具有向右的初速度0v ,并还受到一向右的作用力f 使其保持匀速运动,某一时刻,两球之间可以达到一最大距离.

(1)求此最大距离.

(2)求从开始到两球间距离达到最大的过程中f 所做的功.

(28-5)一圆弧形的槽,槽底放在水平地面上,槽的两侧与光滑斜坡aa’、bb’相切,相切处a 、b 位于同一水平面内,槽与斜坡在竖直平面内的

截面如图所示.一小物块从斜坡aa’上距水平面ab

的高度为Zh 处沿斜坡自由滑下,并自a 处进人槽内,

到达b 后沿斜坡bb’向上滑行,已知到达的最高处距

水平面ab 的高度为h ;接着小物块沿斜坡bb’滑下

并从b 处进人槽内反向运动,若不考虑空气阻力,

则()

F

m M

A.小物块再运动到a处时速度变为零

B.小物块尚未运动到a处时,速度已变为零

C.小物块不仅能再运动到a处,并能沿斜坡aa’向上滑行,上升的最大高度为2h

D.小物块不仅能再运动到a处,并能沿斜坡aa’向上滑行,上升的最大高度小于h

(28-12)某同学选了一个倾角为θ的斜坡,他骑在自行车上刚好能在不踩踏板的情况下让自行车沿斜坡匀速向下行驶,现

在他想估测沿此斜坡向上匀速

行驶时的功率,为此他数出在上

坡过程中某一只脚蹬踩踏板的

圈数N(设不间断的匀速蹬),

并测得所用的时间t,再测得下

列相关数据:自行车和人的总质

量m,轮盘半径R l,飞轮半径R2,车后轮半径R3.试导出估测功率的表达式.己知上、下坡过程中斜坡及空气作用于自行车的阻力大小相等,不论是在上坡还是下坡过程中,车轮与坡面接触处都无滑动.不计自行车内部各部件之间因相对运动而消耗的能量.

(28-14)如图所示,一木块位于光滑的水平桌面上,木块上固

连一支架,木块与支架的总质量为M.一摆球挂于支架上,摆

球的质量为m,

1

2

m M

摆线的质量不计.初始时,整个装置

处于静止状态.一质量为m的子弹以大小为v0、方向垂直于图

面向里的速度射人摆球并立即停留在球内,摆球和子弹便一起

开始运动.已知摆线最大的偏转角小于900,在小球往返运动过

程中摆线始终是拉直的,木块未发生转动.

(1).求摆球上升的最大高度.

(2).求木块的最大速率.

(3).求摆球在最低处时速度的大小和方向.

(28-16)在海面上有三艘轮船,船A以速度u向正东方向航行,船B以速度2u 向正北方

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 。当飞船运行到P点时,在极短时间内向外侧点喷气,使飞船获得一径向速度,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v0 ,试计算新轨道的运行周期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 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. 3,(20分)如图所示,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.初始时杆处于竖直位置.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 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. 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P0=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 O b A B C D F

上教版初中物理竞赛训练试题

上教版初中物理竞赛训 练试题 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

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( ) 秒秒秒秒 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( ) 千米的路程千米的路程 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( ) u v+u v /v2+u2 v /v2—u2 7.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S 1:S 2 ( ) :7 :6 :8 :7 8.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个个个个 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( )

广州市2019年高中物理力学竞赛辅导资料专题03牛顿力学中的传送带问题含解析2019071213

专题03 牛顿力学中的传送带问题 一、内容解读 1.传送带的基本类型 (1)按放置可分为:水平(如图a)、倾斜(如图b,图c)、水平与倾斜组合; (2)按转向可分为:顺时针、逆时针。 2.传送带的基本问题分类 (1)运动学问题:运动时间、痕迹问题、运动图象问题(运动学的角度分析); (2)动力学问题:物块速度和加速度、相对位移,运动时间(动力学角度分析); (3)功和能问题:做功,能量转化(第五章讲)。 二、传送带模型分类 (一)水平传送带模型 项目图示滑块可能的运动情况 情景1 (1)可能一直加速 (2)可能先加速后匀速 情景2 (1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速 (2)v0v返回时速度为v,当v0

B .小煤块从A 运动到B 的时间是2.25 s C .划痕长度是4 m D .划痕长度是0.5 m 【解析】选BD 小煤块刚放上传送带后,加速度a =μg =4 m/s 2 ,由v 0=at 1可知,小煤块加速到与传送带同速的时间为t 1=v 0a =0.5 s ,此时小煤块运动的位移x 1=v 0 2t 1=0.5 m ,而传送带的位移为x 2=v 0t 1=1 m , 故小煤块在带上的划痕长度为l =x 2-x 1=0.5 m ,D 正确,C 错误;之后的x -x 1=3.5 m ,小煤块匀速运动,故t 2= x -x 1 v 0 =1.75 s ,故小煤块从A 运动到B 的时间t =t 1+t 2=2.25 s ,A 错误,B 正确。 2、(多选)如图2所示,水平传送带A 、B 两端相距x =3.5m ,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,物体滑上传送带A 端的瞬时速度v A =4m/s ,到达B 端的瞬时速度设为v B .下列说法中正确的是( ) 图2 A .若传送带逆时针匀速转动,v B 一定等于3m/s B .若传送带逆时针匀速转动越快,v B 越小 C .若传送带顺时针匀速转动,v B 有可能等于3m/s D .若传送带顺时针匀速转动,物体刚开始滑上传送带A 端时一定做匀加速运动 【解析】若传送带不动,物体的加速度:a =μg =1m/s 2 ,由v 2 A -v 2 B =2ax, 得:v B =3m/s.若传送带逆时针匀速转动,物体的受力情况不变,由牛顿第二定律得知,物体的加速度仍为a =μg ,物体的运动情况跟传送带不动时的一样,则v B =3 m/s.故A 正确,B 错误;若传送带以小于3m/s 的速度顺时针匀速转动,物体滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左,做匀减速运动,物体的加速度仍为a =μg ,物体的运动情况跟传送带不动时的一样,则v B =3 m/s.若传送带以大于3m/s 且小于4 m/s 的速度顺时针匀速转动,则开始时物体受到的摩擦力向左,物体做减速运动,最后物体随传送带一起做匀速运动.若传送带以大于4m/s 的速度顺时针匀速转动,则开始时物体受到的摩擦力向右,物体做加速运动,v B 可能大于4 m/s.故 C 正确, D 错误. 3、如图3甲所示的水平传送带AB 逆时针匀速转动,一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑,以某一初速度从传送带左端滑上,在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向,以物块刚滑上传送带时为计时起点)。已知传送带的速度保持不变,重力加速度g 取10 m/s 2 。关于物块与传送带间的动摩擦因数μ及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间t ,下列计算结

全国中学生物理竞赛真题汇编热学

全国中学生物理竞赛真题汇编---热学 1.(19Y4) 四、(20分)如图预19-4所示,三个绝热的、容积相同的球状容器A 、B 、C ,用带有阀门K 1、K 2的绝热细管连通,相邻两球球心的高度差 1.00m h =.初始时,阀门是关闭的,A 中装有1mol 的氦(He ),B 中装有1mol 的氪(Kr ),C 中装有lmol 的氙(Xe ),三者的温度和压强都相同.气体均可视为理想气体.现打开阀门K 1、K 2,三种气体相互混合,最终每一种气体在整个容器中均匀分布,三个容器中气体的温度相同.求气体温度的改变量.已知三种气体的摩尔质量分别为 31He 4.00310kg mol μ--=?? 在体积不变时,这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K ,所吸收的热量均为 3/2R ,R 为普适气体常量. 2.(20Y3)(20分)在野外施工中,需要使质量m =4.20 kg 的铝合金构件升温;除了保温瓶中尚存有温度t =90.0oC 的1.200kg 的热水外,无其他热源。试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t 0=10.0oC 升温到66.0oC 以上(含66.0oC),并通过计算验证你的方案. 已知铝合金的比热容c =0.880×103J ·(k g·oC)-1 , 水的比热容c = 4.20×103J ·(kg ·oC)-1 ,不计向周围环境散失的热量. 3.(22Y6)(25分)如图所示。两根位于同一水平面内的平行的直长金属导轨,处于恒定磁场中。 磁场方向与导轨所在平面垂直.一质量为m 的均匀导体细杆,放在导轨上,并与导轨垂 直,可沿导轨无摩擦地滑动,细杆与导轨的电阻均可忽略不计.导轨的左端与一根阻值为 尺0的电阻丝相连,电阻丝置于一绝热容器中,电阻丝的热容量不计.容器与一水平放置的开口细管相通,细管内有一截面为S 的小液柱(质量不计),液柱将l mol 气体(可视为理想气体)封闭在容器中.已知温度升高1 K 时,该气体的内能的增加量为5R /2(R 为普适气体常量),大气压强为po ,现令细杆沿导轨方向以初速V 0向右运动,试求达到平衡时细管中液柱的位移. 4.(16F1)20分)一汽缸的初始体积为0V ,其中盛有2mol 的空气和少量的水(水的体积可以忽略)。平衡时气体的总压强是3.0atm ,经做等温膨胀后使其体积加倍,在膨胀结束时,其中的水刚好全部消失,此时的总压强为2.0atm 。若让其继续作等温膨胀,使体积再次加倍。试计算此时: 1.汽缸中气体的温度; 2.汽缸中水蒸气的摩尔数; 3.汽缸中气体的总压强。 假定空气和水蒸气均可以当作理想气体处理。 5.(17F1)在一大水银槽中竖直插有一根玻璃管,管上端封闭,下端开口.已知槽中水银液面以上的那部分玻璃管 的长度l=76cm,管内封闭有n=1.0×10-3 mol的空气,保持水银槽与玻璃管都不动而设法使玻璃管内空气的温度缓慢地降低10℃,问在此过程中管内空气放出的热量为多少?已知管外大气的压强为76cmHg,每摩尔空 气的内能U=CVT,其中T为绝对温度,常量CV=20.5J·(mol·K)-1 ,普适气体常量R=8.31J·(m ol·K)-1 31Kr 83.810kg mol μ--=??31Xe 131.310kg mol μ--=??

高中物理竞赛预赛试题分类汇编—力学

全国中学生高中物理竞赛预赛试题分类汇编 力学 第16届预赛题. 1.(15分)一质量为M 的平顶小车,以速度0v 沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将一质量为m 的小物块无初速地放置在车顶前缘。已知物块和车顶之间的动摩擦系数为μ。 1. 若要求物块不会从车顶后缘掉下,则该车顶最少要多长? 2. 若车顶长度符合1问中的要求,整个过程中摩擦力共做了多少功? 参考解答 1. 物块放到小车上以后,由于摩擦力的作用,当以地面为参考系时,物块将从静止开始加速运动,而小车将做减速运动,若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车此时的速度,则物块就刚好不脱落。令v 表示此时的速度,在这个过程中,若以物块和小车为系统,因为水平方向未受外力,所以此方向上动量守恒,即 0()Mv m M v =+ (1) 从能量来看,在上述过程中,物块动能的增量等于摩擦力对物块所做的功,即 2 112 mv mg s μ= (2) 其中1s 为物块移动的距离。小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功,即 22021122 Mv mv mgs μ-=- (3) 其中2s 为小车移动的距离。用l 表示车顶的最小长度,则 21l s s =- (4) 由以上四式,可解得 2 2()Mv l g m M μ=+ (5) 即车顶的长度至少应为20 2() Mv l g m M μ=+。 2.由功能关系可知,摩擦力所做的功等于系统动量的增量,即 22 11()22 W m M v Mv =+- (6) 由(1)、(6)式可得 2 2() mMv W m M =-+ (7) 2.(20分)一个大容器中装有互不相溶的两种液体,它们的密度分别为1ρ和2ρ(12ρρ<)。现让一长为L 、密度为 121 ()2 ρρ+的均匀木棍,竖直地放在上面的液体内,其下端离两液体分界面的距离为

全国中学生物理竞赛决赛试题及答案

第27届全国中学生物理竞赛决赛试题及答案 一、(25分)填空题 1.一个粗细均匀的细圆环形橡皮圈,其质量为M,劲度系数为k,无形变时半径为R。现将它用力抛向空中,忽略重力的影响,设稳定时其形状仍然保持为圆形,且在平动的同时以角速度ω绕通过圆心垂直于圆面的轴线匀速旋转,这时它的半径应为。 2.鸽哨的频率是f。如果鸽子飞行的最大速度是u,由于多普勒效应,观察者可能观测到的频率范围是从到。(设声速为V。) 3.如图所示,在一个质量为M、内部横截面积为A 的竖直放置的绝热气缸中,用活塞封闭了一定量温 度度为 T的理想气体。活塞也是绝热的,活塞质量 以及活塞和气缸之间的摩擦力都可忽略不计。已知 大气压强为 p,重力加速度为g,现将活塞缓慢上提,当活塞到达气 缸开口处时,气缸刚好离开地面。已知理想气体在缓慢变化的绝热过程中pVγ保持不变,其中p是气体的压强,V是气体的体积,γ是一常数。根据以上所述,可求得活塞到达气缸开口处时气体的温度为。

4.(本题答案保留两位有效数字)在电子显微镜中,电子束取代了光束被用来“照射”被观测物。要想分辨101.010m -?(即原子尺度)的结构,则电子的物质波波长不能大于此尺度。据此推测电子的速度至少需被加速到 。如果要想进一步分辨121.010m -?尺度的结构,则电子的速度至少需被加速到 ,且为使电子达到这一速度,所需的加速电压为 。 已知电子的静止质量 319.110kg e m -=?,电子的电量 191.610C e -=-?,普朗克常量346.710J s h -=??,光速813.010m s c -=??。

二、(20分)图示为一利用传输带输送货物的装置,物块(视为质点)自平台经斜面滑到一以恒定速度v运动的水平长传输带上,再由传输带输送到远处目的地,已知斜面高 2.0m h=,水平边长 4.0m L=,传输带宽 2.0m d=,传输带的运动速度 3.0m/s v=。物块与斜面间的摩擦系数 10.30 μ=。物块自斜面顶端下滑的初速度为零。沿斜面下滑的速度方向与传输带运动方向垂直。设斜面与传输带接触处为非常小的一段圆弧,使得物块通过斜面与传输带交界处时其速度的大小不变,重力加速度2 10m/s g=。 1.为使物块滑到传输带上后不会从传输边缘脱离,物块与传输带之 间的摩擦系数 2 μ至少为多少? 2.假设传输带由一带有稳速装置的直流电机驱动,与电机连接的电源的电动势200V E=,内阻可忽略;电机的内阻10 R=Ω,传输带空载(无 输送货物)时工作电流 02.0A I=,求当货物的平均流量(单位时间内输送货物的质量),稳定在640kg/s 9 η=时,电机的平均工作电流等于多少?假设除了货物与传输带之间的摩擦损耗和电机的内阻热损耗外,其它部分的能量损耗与传输带上的货物量无关。

初中物理竞赛试题及答案

初中物理竞赛试题及答案 1.选择题:以下各题所列答案中只有一个是正确的。把正确答案前面的字母填在题后的方括号内(共33分,每小题3分) 1. 宇宙飞船进入预定轨道并关闭发动机后,在太空运行,在这飞船中用天平测物体的质量,结果是()A. 和在地球上测得的质量一样大B比在地球上测得的大C 比在地球上测得的小D测不出物体的质量 2. 秋高气爽的夜里,当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定,这主要是因为:()A. 星星在运动B地球在绕太阳公转C地球在自转D大气的密度分布不稳定,星光经过大气 层后,折射光的方向随大气密度的变化而变化 3. 1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时,使用了一种石墨炸弹,这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上,赞成电厂停电。这种炸弹的破坏方式主要是:()A. 炸塌厂房B炸毁发电机C使设备短路D切断 输电线 4. 小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了,检查保险丝发现并未烧断,用测电笔测试各处电路时,氖管都发光。他对故障作了下列四种判断,其中正确的是:()A. 灯泡全部都烧坏B进户零线断路C室内线路发生短路D进户火线断路 5. 下列物体都能导热,其中导热本领最好的是:()A. 铁管B铝管C铜管D热 管 6. 室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定:()A 桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆B 桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆C 桶中有两个杠杆在起作用,用都是省力杠杆D 桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,一个是费力杠杆 7. 小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直执行手臂观看远处的物体,可以看到物体的像,下面说法中正确的是:()A. 射入眼中的光一定是由像发出的B像一定是虚像C 像 一定是倒立的D像一定是放大的 8. 生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子,用来增加进入镜筒的光强。如果小镜子的镜面可以选择,在生物课上使用时,效果最好的是:()A. 凹型镜面B凸型镜面C平面 镜面D乳白平面 9. 小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体的位置应在:()A. 磁体的重心处B磁体的某一磁极处C磁体 重心的北侧D磁体重心的南侧 10. 小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器,上面写着下表中的一些数据,在以下几种说法中,正确的是:()A. 漏电电流大于30mA,保护器会在0.1秒之内切断电源B. 漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能动作C. 当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用D. 只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A时,才能起保护

全国初中物理竞赛试题和答案解析

2014年第二十四届初中应用物理竞赛(巨人杯)试题 一、本题共10小题,每小题2分,共20分。以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的,把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1.汽车的观后镜是用来观察车后路面情况的装置,一般 为凸面镜。正常情况下,坐在驾驶员位置的人通过左侧 观后镜应该看见如图1甲所示的效果。在某次准备驾车 外出前,坐在驾驶员位置的王师傅发现,从左侧观后镜 中看到的是如图1乙所示的情景。为确保行驶安全,左 侧观后镜的镜面应适当完成图2中的哪种操作() 2.“元旦文艺会演”时,物理老师和电工师傅合作给同学们表 演了一个“不怕电”的节目(注意:因该节目有危险,同学们 切勿模仿)。首先电工师傅将两根导线的接头A、B分别连接到 一标有“PZ220 100”的灯泡(如图3甲所示)的接线柱C、 D上,闭合开关,灯泡正常发光。随后,电工师傅断开开关取 下灯泡,物理老师站到干燥的木凳上,左、手两手分别抓住两 导线接头A、B(如图3乙所示),此时电工师傅闭合开关,用 测电笔分别测试导线接头A、B及物理老师的皮肤,发现测电 笔的氖管均发光,而在这一过程中,物理老师依然谈笑自如。 对以上现象的解释,你认为下列说法中正确的是() A.物理老师有“特异功能”,确实不怕电 B.物理老师的双手戴着绝缘手套 C.在人、灯替换的过程中,电源的零线被断开了 D.在人、灯替换的过程中,电源的火线被断开了 3.图4甲为一把手工的锯条,图4乙为正对着锯齿看的效 果,发现它的锯齿都“东倒西歪”的侧向两侧,而不在一 个平面上。其原因是() A.将锯齿做成这样的形状后,容易将锯齿打磨得更锋利 B.将锯齿做成这样的形状后,锯条承受撞击能力更强 C.锯条用得太久,锯齿被撞歪了 D.将锯齿做成这样的形状后,可以使锯口加宽,减小被锯物体对锯条的摩擦力 4.“嫦娥三号”探测器在月球表面降落时,没有使用降落伞,是因为() A.月球表面非常松软,不需要使用降落伞减速 B.距离月球表面太近,用降落伞来不及减速 C.月球表面附近没有大气,降落伞无法起到减速的作用 D.“嫦娥三号”质量太大,不易制作足够大的降落伞

北京市高中物理(力学)竞赛第29届(2016)预赛试题与解答

第29届北京市高中力学竞赛预赛试题 一、选择题 1.如图1所示,一斜劈静止于粗糙水平地面上,斜劈倾角为θ,质量为m 的物块在水平力F 作用下沿斜面向上匀速运动。由此可以判断地面对斜劈的摩擦力 A .大小为F ,方向向左; B .大小为F ,方向向右; C .摩擦力大于F ,方向向左; D .摩擦力大于F ,方向向右. 2.质点运动的图如图2所示,由图可知 A .0-t 1段做加速运动; B .t 1-t 2段做加速运动;. C .t 3后做匀速运动; D .t 1时刻速度为0. 3.竖直上抛一个小球,设小球运动过程中所受空气阻力大小恒定,则小球的速度随时间变化的图线可能是图3中的 4.轻质弹簧上端固定在天花板上,用手托住一个挂在弹簧下端的物体,此时弹簧既不伸长也不缩短。如果托住物体的手缓慢下移,直到移去手后物体保持静止。在此过程中 A .物体的重力势能的减小量大于弹簧的弹性势能的增加量; B .物体的重力势能的减小量等于弹簧的弹性势能的增加量; C .物体的重力势能的减小量小于弹簧的弹性势能的增加量; D .物体和弹簧组成的系统机械能守恒 5.质点做匀速圆周运动,所受向心力F 与半径R 的关系图线如图4所示,关于 a 、 b 、 c 、 d 四条图线可能正确的是 A .a 表示速度一定时,F 与R 的关系; B .b 表示角速度一定时,F 与R 的关系; C .c 表示角速度一定时,F 与R 的关系; D .d 表示速度一定时,F 与R 的关系. 6.登月舱在接近月球时减速下降,当距离月球表面5.0m 时,关闭发动机,此时下降的速度为0.2m/s ,则登月舱落到月球表面时的速度大小约为(月球表面处的引力加速度为1.6m/s 2) A .2.0m/s B .3.0m/s C .4.0m/s D .5.0m/s 7.从高处水平抛出一个小球,初速度为v 0,小球落地时速度为v ,不计空气阻力,则小球在空中飞行的时间为 A .v -v 0g B .v 2-v 022g C .v 2-v 02 g D .v 2-v 022g

第31届全国中学生物理竞赛试题及详解

第31届全国中学生物理竞赛预赛试卷 本卷共16题,满分200分, .一、选择题.本题共5小题,每小题6分.在每小题给出的4 个项中,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.(6分)一线膨胀系数为α的正立方体物块,当膨胀量较小时,其体膨胀系数等于 A.αB.α1/3C.α3D.3α 2.(6分)按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤,称为密度秤,其外形和普通的杆秤差不多,装秤钩的地方吊着一体积为1 cm3的较重的合金块,杆上有表示液体密度数值的刻度,当秤砣放在Q点处时秤杆恰好平衡,如图所示.当合金块完全浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣的悬挂点,直至秤杆恰好重新平衡,便可直接在杆秤上读出液体的密度,下列说法中错误的是 A.密度秤的零点刻度在Q点 B.秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边 C.密度秤的刻度都在Q点的右侧 D.密度秤的刻度都在Q点的左侧 3.(6分)一列简谐横波在均匀的介质中沿x轴正向传播,两质点P1和p2的平衡位置在x 轴上,它们相距60cm,当P1质点在平衡位置处向上运动时,P2质点处在波谷位置,若波的传播速度为24m/s,则该波的频率可能为 A.50Hz B.60Hz C.400Hz D. 410Hz 物理竞赛预赛试卷第1页(共8页)

4.(6分)电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关的一种新型驱动方式.电磁驱动的原理如图所示,当直流电流突然加到一固定线圈上,可以将置于线圈上的环弹射出去.现在同一个固定线圈上,先后置有分别用铜、铝和硅制成的形状、大小和横截面积均相同的三种环,当电流突然接通时,它们所受到的推力分别为F1、F2和F3。若环的重力可忽略, 下列说法正确的是 A. F1 > F2 > F3 B. F2 > F3 > F1 C. F3 > F2 > F1 D. F1 = F2 = F3 5.(6分)质量为m A的A球,以某一速度沿光滑水平面向静止的B球运动,并与B球发生弹性正碰,假设B球的质量m B可选取为不同的值,则 A.当m B=m A时,碰后B球的速度最大 B.当m B=m A时,碰后B球的动能最大 C.在保持m B>m A的条件下,m B越小,碰后B球的速度越大 D.在保持m B

初中物理竞赛试题精选运动学

初中物理竞赛试题精选:运动学 1. A、B两辆车以相同速度v0同方向作匀速直线运动,A车在前,B车在后.在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方,同时以相对自身为2v0的初速度水平射出,如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力,则( ) A.甲先被击中 B.乙先被击中 C.两人同时被击中 D.皮球可以击中乙而不能击中甲 2. 如图所示,静止的传送带上有一木块正在匀速下滑,当传送带突然向 下开动时,木块图2滑到底部所需时间t与传送带始终静止不动所需时间 t0相比是( ) A.t=t0 B.t<t0 C.t>t0 D.A、B两种情况都有可能 3. 如图所示,A 、B 为两个大小和材料都相同而转向相反的轮子,它 们的转轴互相平行且在同一水平面内。有一把均匀直尺C ,它的长度 大于两轮转轴距离的2倍。把该直尺静止地搁在两转轮上,使尺的重 心在两轮之间而离B 轮较近。然后放手,考虑到轮子和尺存在摩擦, 则直尺将( ) A 保持静止。 B 向右运动,直至落下。 C 开始时向左运动,以后就不断作左右来回运动。 D 开始时向右运动,以后就不断作左右来回运动。 4. 在一辆行驶的火车车厢内,有人竖直于车厢地板向上跳起,落回地板时,落地点( ) A 在起跳点前面; B 在起跳点后面; C 与起跳点重合; D 与火车运动情况有关,无法判断。 5. 在水平方向作匀速直线高速飞行的轰炸机上投下一颗炸弹,飞机驾驶员和站在地面上的观察者对炸弹运动轨迹的描述如图12所示。其中有可能正确的是 ( ) 图12 6. 一列长为s 的队伍以速度V 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到队末。如果不计递交文件的时间,那么这传令兵往返一次所需时间是 。; ; ; 22222)D (2)C (2)B (2)A (V v sv V v s V v s V s -++ 7. 甲、乙两车站相距100千米,一辆公共汽车从甲站匀速驶向乙站,速度为40千米/时。当公共汽车从甲站驶出时,第一辆大卡车正好从乙站匀速开往甲站,而且每隔15分钟开出一辆。若卡车的速度都是25千米/时,则公共汽车在路途中遇到的卡车总共有( ) (A).20辆。 (B)15辆。 (C)10辆。 (D)8辆 8. 某高校每天早上都派小汽车准时接刘教授上班。一次,刘教授为了早一点赶到学校,比平时提前半小时出发步行去学校,走了27分钟时遇到来接他的小汽车,他上车后小汽车立即掉头前进。设刘教授步行速度恒定为v ,小汽车来回速度大小恒定为u , 刘教授上车以及小汽

北京市高中物理(力学)竞赛第30届(2017)决赛试题与解答

第30届北京市高中力学竞赛决赛试题 一、填空题 1.观察火箭的发射,火箭单位时间内喷出质量为ρ的燃料,喷出燃料相对于火箭的速度为u ,ρ、u 不变。随着火箭上升的速度不断变大,火箭所受推力的大小变化情况是, 理由是。 2.男子花样滑冰中的一个高难动作是:跳起,空中旋转4周落下。解说员说,这需要滑行速度足够大,使运动员惯性大才能完成转4周。你对这说法的评论是 。 3.以初速度v 0竖直上抛一物体,物体所受空气阻力与速度成正比。试画出物体从抛出到落回原地过程中的速度——时间图线。(要求体现上升下降两段运动特点即可) 4.细线绕在半径为R 的定滑轮上,线的一端吊一物体,物体释放后下降的距离满足的规律是h =12 at 2, a 为加速度,t 时刻滑轮边缘一点加速度的大小是。 5.小球A 沿光滑水平面自西向东运动,与一同样质量的静止小球B 发生完全弹性碰撞,后A 球运动方向为东偏北θ1角,B 球运动方向为东偏南θ2角,θ1与θ2的关系为。解题方程为。 6.倾角为θ,高为h 的斜面顶端放置一小细钢环,钢环释放后沿斜面无滑滚下,钢环与水平地面的碰撞是完全弹性的,钢环弹起的高度为,解题方程为。 二、计算题 7.如图1所示,滑轮上绕一不可伸长的绳,绳上悬一轻质弹簧,弹性系数为k , 弹簧另一端挂一质量为m 的物体.当滑轮以匀角速度转动时,物体以匀速v 0下降.若将 滑轮突然停住,试求弹簧的最大伸长及最大拉力是多少? 8.质量为m 0的卡车上载一质量为m 的木箱,以速度v 沿平直路面行驶,因故 突然刹车,车轮立即停止转动,卡车滑行一定距离后静止,木箱在卡车上相对于卡 车滑行了 l 距离,卡车滑行的距离为L 。己知木箱与卡车间的滑动摩擦系数为μ1,卡 车轮和地面的每 动摩擦系数为μ2。 (1)如果L 和l 已知,试分别以木箱、卡车和地面为参考系讨 论木箱和卡车间 的摩擦力f 、f ′,所做的功及其做功之和,试说明摩擦力做功的特点。 (2)求L 和l 。 9.物理科学是实验科学,通过观察、归纳,然后猜想演绎最后实验验证。开普勒观察归纳总结出开普勒三 定律,请你由此出发将地球绕太阳运动简化为圆周运动,用牛顿定律猜测推理出万有引力大小正比于1R 2 。(R 是太阳中心到地球中心的距离)

2007年第24届全国中学生物理竞赛决赛试题及详细解答

第24届全国中学生物理竞赛决赛试题 2007年11月 宁波 ★ 理论部分 一、 A , B , C 三个刚性小球静止在光滑的水平面上.它们的质量皆为m ,用不可伸长的长度皆为l 的柔软轻线相连,AB 的延长线与BC 的夹角α = π / 3 ,如图所示.在此平面内取正交坐标系Oxy ,原点O 与B 球所在处重合,x 轴正方向和y 轴正方向如图.另一质量也是m 的刚性小球 D 位于y 轴 上,沿y 轴负方向以速度v 0(如图)与B 球发生弹性正碰,碰撞时间极短.设刚碰完后,连接A ,B ,C 的连线都立即断了.求碰后经多少时间,D 球距A ,B ,C 三球组成的系统的质心最近. 二、 为了近距离探测太阳并让探测器能回到地球附近,可发射一艘以椭圆轨道绕太阳运行的携带探测器的宇宙飞船,要求其轨道与地球绕太阳的运动轨道在同一平面内,轨道的近日点到太阳的距离为0.01AU (AU 为距离的天文单位,表示太阳和地球之间的平均距离:1AU = 1.495 ×1011 m ),并与地球具有相同的绕日运行周期(为简单计,设地球以圆轨道绕太阳运动).试问从地球表面应以多大的相对于地球的发射速度u 0(发射速度是指在关闭火箭发动机,停止对飞船加速时飞船的速度)发射此飞船,才能使飞船在克服地球引力作用后仍在地球绕太阳运行轨道附近(也就是说克服了地球引力作用的飞船仍可看做在地球轨道上)进入符合要求的椭圆轨道绕日运行?已知地球半径R e = 6.37 ×106 m ,地面处的重力加速度g = 9.80 m / s 2 ,不考虑空气的阻力. 三、 如图所示,在一个竖直放置的封闭的高为H 、内壁横截面积为S 的绝热气缸内,有一质量为m 的绝热活塞A 把缸内分成上、下两部分.活塞可在缸内贴缸壁无摩擦地上下滑动.缸内顶部与A 之间串联着两个劲度系数分别为k 1和k 2(k 1≠k 2)的轻质弹簧.A 的上方为真空; y C

20高中物理竞赛力学题集锦

全国中学生物理竞赛集锦(力学) 第21届预赛(2004.9.5) 二、(15分)质量分别为m 1和m 2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,滑轮与转轴之间的磨擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。第一次,m 1悬空,m 2放在斜面上,用t 表示m 2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m 1和m 2位置互换,使m 2悬空,m 1放在斜面上,发现m 1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t/3。求m l 与m 2之比。 七、(15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θ 表示,θ 为碗面的球心 O 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θ 的函数)。 九、(18分)如图所示,定滑轮B 、C 与动滑轮D 组成一滑轮组,各滑轮与转轴间的摩擦、滑轮的质量均不计。在动滑轮D 上,悬挂有砝码托盘A ,跨过滑轮组的不可伸长的轻线的两端各挂有砝码2和3。一根用轻线(图中穿过弹簧的那条坚直线)拴住的压缩轻弹簧竖直放置在托盘底上,弹簧的下端与托盘底固连,上端放有砝码1(两者未粘连)。已加三个砝码和砝码托盘的质量都是m ,弹簧的劲度系数为k ,压缩量为l 0,整个系统处在静止状态。现突然烧断栓住弹簧的轻线,弹簧便伸长,并推动砝码1向上运动,直到砝码1与弹簧分离。假设砝码1在以后的运动过程中不会与托盘的顶部相碰。求砝码1从与弹簧分离至再次接触经历的时间。 第21届复赛 二、(20分) 两颗人造卫星绕地球沿同一椭圆轨道同向运动,它们通过轨道上同一点的时间相差半个周期.已知轨道近地点离地心的距离是地球半径R 的2倍,卫星通过近地点时的速度R GM 43=v ,式中M 为地球质量,G 为引力常量.卫 星上装有同样的角度测量仪,可测出卫星与任意两点的两条连线之间的夹角.试设计一种测量方案,利用这两个测量仪测定太空中某星体与地心在某时刻的距离.(最后结果要求用测得量和地球半径R 表示) 六、(20分)如图所示,三个质量都是m 的刚性小球A 、B 、C 位于光滑的水平桌面上 (图中纸面),A 、B 之间,B 、C 之间分别用刚性轻杆相连,杆与A 、B 、C 的各连接处皆为“铰链式”的(不能对小球产生垂直于杆方向的作用力).已知杆AB 与BC 的 夹角为π-α ,α < π/2.DE 为固定在桌面上一块挡板,它与AB 连线方向垂直.现令 A 、 B 、 C 一起以共同的速度v 沿平行于AB 连线方向向DE 运动,已知在C 与挡板碰撞过程中C 与挡板之间无摩擦力作用,求碰撞时当C 沿垂直于DE 方向的速度由v 变为0这一极短时间内挡板对C 的冲量的大小. 第二十届预赛(2003年9月5日) 五、(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. 六、(20分)质量为M 的运动员手持一质量为 m 的物块,以速率v 0沿与水平面成a 角的方向向前跳跃(如图) .为了能跳得更远一点,运动员可在跳远全过程中的某一位置处, A B C π-α D E

全国高中物理力学竞赛试题卷(部分)

20XX 年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25的题今年不要求, 题号带△的题普通中学做) 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W1;若该物体从M 点沿两斜面滑到N ,摩擦力做的总功 为W2。已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同,则:A .W1=W2 B .W1<W2 C .W1>W2 D .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 3.20XX 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 .μmg B .mg 21μ+ C .mg 21μ- D .mg 12-μ 5.如图所示,B 、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v0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。现对物体同时施加两个方向水平、互成120°角的等大的力,作用时间为t ,物体的瞬时速度大小为v ;之后,撤去其中一个力,并保持另一力大小方向不变,再经时间t ,物体的瞬时速度大小为:A .2v B .3v C .22v D .33v 7.科学家们使两个被加速后的带正电的重离子沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞,试图用此模拟宇宙大爆炸初期的情境。为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有:A .相同的速率 B .相同大小的动量 C .相同的动能 D .相同的质量 填空题(每空10分) △8.上海外滩气象信息台需要整体移位,施工人员将信息台与地面脱离后,在信息台与地面之间铺上石英砂,用四个液压机水平顶推。已知信息台质量为4×105kg ,假设信息台与地面之间的动摩擦因数为0.2,

初中物理竞赛试题整理讲解

1.警用弓弩因其发射时无光、声音小等特点,被广泛应用于反恐,如图7甲所示。图7乙和丙为两种配有不同瞄准装置的弩,它们可用来发射箭和钢珠,并配有手柄、肩托等辅助设备弩弦的拴绕使用了滑轮可有效地减小体积。请观察它的结构,并分析它的使用过程,其中用到了哪些物理知识? 2.许多轿车后窗玻璃的内壁上都平行地贴有若干条很窄的金属膜,如图8所示。驾驶员可以通过开关对其进行控制,当通电时这些金属膜会发热。请回答这些金属膜的主要作用是什么? 3.图9中的甲、乙两图是同一把平放在一张白纸上的透明刻度尺正放和反放的照片,图9丙是其沿刻度线方向的横截面图。刻度尺的刻度线是用油漆喷上去的。由图9乙可以看到,每个数字和刻度线的右侧都有一个阴影。(1)利用图9丙说明,该刻度尺的刻度线喷在图9丙中所标的A、B、C、D的哪个部位?为什么? (2)一般都将刻度尺带刻度的一侧做得较薄,这样做的好处是什么? 4.一串小彩灯,规格都是"4V、0.2A",每个小彩灯的结构如图10所示,在正常情况下,细金属丝

与灯丝支架导通。若将这种规格的小彩灯接入220V电路中,为使小彩灯正常发光,请通过计算说明: (1)应串联多少个小彩灯? (2)若其中一只小彩灯的灯丝被烧断,其它小彩灯是否还能发光?为什么? 5.为了节省电能,居民楼的楼道灯通常由两个开关共同控制。一个是利用光敏器件制成的“光控开关”,它的作用是光线暗时自动闭合,光线亮时自动断开;一个是利用声敏器件制成的“声控开关”,它的作用是有声音时自动闭合电路,两分钟后,若再无声音则自动断开。 (1)请将图11甲中的器材连成符合上述楼道灯要求的电路。 (2)小明受楼道灯电路的启发,在爷爷的卧室里也安装了这样一个“聪明”的电路。晚上只要拍拍手,灯就亮了,过一会自动熄灭,给爷爷带来了方便。不过遇到晚上有雷雨,就麻烦了,雷声使灯不断被点亮,影响爷爷休息。还有爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮。现在再给你两个开关S l、S2,在图11乙中完成对这个“聪明”电路的改装。并分别说明在灯自动工作、晚上打雷需取消自动功能和需要灯一直被点亮时开关S l、S2的断开与闭合情况。 6.某物理兴趣小组的同学设计了图12甲所示的实验装置,在橡 皮塞中紧密地插入一根细玻璃管,将此橡皮塞盖紧在装满水的玻 璃瓶瓶口,玻璃瓶沿水平方向的截面为图12乙所示的椭圆。当 用力沿图12所示方向挤压装满水的玻璃瓶时,会看到细玻璃管 内的水面明显上升。在这里,同学们利用细玻璃管内水面的变化 将玻璃瓶的微小形变"放大"了。请你再列举两个用到这种"放大" 方法来观察物理现象的实验或用到这种方法来工作的仪器,并简 要说明"放大"的方法。

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