2015年衢州市力学竞赛试题
材料力学试卷
班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 题目部分，(卷面共有20题,100分,各大题标有题量和总分) 一、选择题(14小题,共42分) 1．开有小圆孔的矩形截面拉杆如图所示。通过圆孔中心的m-m横截面上的正应力分布应为______所示 2． 1、2两杆材料的弹性模量为E，横截面面积为A，受力如图所示。若使节点C没有竖直方向的位移，则集中力和应满足的条件是______ A、 B、 C、 D、 3．在板状试件的表面上，沿纵向和横向粘贴两个应变片、。在P力作用下，若测得，则该试件材料的泊松比为_________。 A、 B、 C、 D、 4．简支梁极其弯矩图如图所示。梁的受载情况是_____。 5．矩形截面的简支梁受均布荷载作用，如图．以下结论中_______是错误的（分别表示横截面上的正应力和剪应力)． A、在点A处，，. B、在点B处．，. C、在点C处，，． D、在点D处．，.
6．图所示铆钉连接，铆钉直径为d,铜板厚度分别为和,材料的许用剪应力为，许用挤压应力为．若荷载为P,铆钉数为n，则n值应由条件______确定． A、. B、， C、，. D、，，． 7．在下列说法中，_________是正确的。 A、在有正应力作用的方向，必有线应变； B、在无正应力作用的方向，必无线应变； C、在线应变为零的方向，正应力也一定为零； D、在正应力最大的方向，线应变也一定最大。 8．在厂房建筑中使用的“鱼腹梁”实质上是根据简支梁上_______而设计的等强度梁。 A、受集中力、截面宽度不变； B、受集中力、截面高度不变； C、受均布截荷、截面宽度不变； D、受均布载荷、截面高度不变。 9．图示等直杆分别在自由状态(图(a))和刚性模中(图(b))承受轴向下压力p，则该杆任一点在两种状态下的__________相等。 A、轴向压应 力； B、轴向线应变； C、最大剪应 力； D、最大剪应变。 10．图示两个应力状态的是大主应力的________。
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)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 第八届全国周培源大学生力学竞赛试题参考答案 一、填空题： 1、材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为拉伸或压缩、 、 、 四种基本变形。 2、现有三种材料的拉伸曲线如图所示。分别由此三种材料制成同一构件，其中：1）强度最高的是_____；2）刚度最大的是_____；3）塑性最好的是_____；4）韧性最高，抗冲击能力最强的是_____。 题2图 题3图 3、杆件的横截面A=1000mm2，受力如图所示。此杆处于平衡状态P=_________、σ1-1=_________。 4、用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，将会出现四个重要的极限应力；其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为 ；使材料保持纯弹性变形的最大应力为 ；应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为 。 5、两材料、重量及长度均相同的实心轴和空心轴，从利于提高抗扭刚度的角度考虑，以采用 轴更为合理些。 6、图示圆轴，受到四个外力偶作用，则其外力偶矩m=_ _ __、 T 1=__ 、T 2=__ _。 题6图 7、胡克定律的应力适用范围若更精确地讲，则应是应力不超过材料的 极限。 8、衡量材料强度的两个重要指标是 和 。 9、圆轴扭转时，在横截面上距圆心等距离的各点其剪应变必然 。 10．悬臂梁受力如图示，当梁直径减少一倍，则最大挠度wmax 是原梁的_____倍，当梁长增加一倍，而其他不变，则最大转角θmax 是原梁的____倍。 题3图 11、在轴向拉、压杆的斜截面上，有正应力也有剪应力，在正应力最大的截面上剪应力为 。 12、一级减速箱中的齿轮直径大小不等，在满足相同的强度条件下，高速齿轮轴的直径要比低速齿轮轴的直径 。 13、剪力图和弯矩图是通过 和 的函数图像表示的。 14、由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A 和A ，受力如图示，弹性模量为E 。截面D 水平位移为 。 题13图 15、应力是构件截面单位面积上 的集度。 三、简答题：（每小题5分，共计10分） 1、 低碳钢试件从开始拉伸到断裂的整个过程中，经过哪几个阶段？有哪些变形 现象？(绘图并说明) 2、简述分析组合变形的步骤。 3、为了提高弯曲强度，应采用哪些措施？。 4、 一铸铁简支梁如图。当其横截面分别按图示两种情况放置时，哪种情况合理？简述理由。 第26届北京市高中力学竞赛预赛试卷 （景山学校杯） 2013年5月5日上午9:30-11:30 一、选择题（共44分，每小题4分）下列每小题均有四个备选答案，至少有一个答案是正确的，请把所选答案前的字母填在下面的答案表内.每小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的均得0分. 1、质点做匀变速直线运动，在这个运动过程中，以下说法正确的是 A.速度一定跟运动时间成正比 B.位移一定跟运动时间的平方成正比 C.相等时间间隔内的速度增量为定值 D.相邻的相等时间间隔内的位移增量为定值 2、从空中某高处将a球以v0的初速度水平抛出，与此同时让另一球b开始自由落下，不计空气阻力。以下说法中正确的是 A.以b球为参考系，a球做平抛运动 B.以b球为参考系，a球做自由落体运动 C.运动过程中，a球相对于b球的速度为v0 D.运动过程中，a球相对于b球的加速度为0 3、在下列运动中，哪些物体处于失重状态 A.汽车通过凸桥 B.汽车通过凹桥 C.处于减速下降的电梯中的物体 D.处于人造地球卫星中的物体 4、小轿车在行驶过程中，乘客必须系安全带。在下列哪些情况下安全带能够 发挥安全保障作用 A.小轿车高速行驶 B.遇到紧急情况，小轿车急刹车 C.遇到紧急情况，小轿车为躲闪其他车辆而拐弯 D.小轿车迅速起动 5、一均质球上的A点与一细线连接，挂靠在竖直墙壁上，球处于平衡状态，如图1所 示。关于球对墙壁的摩擦力的下列叙述，正确的是 A.球对墙壁的摩擦力的方向竖直向下 B.球对墙壁的摩擦力的方向竖直向上 C.球对墙壁无摩擦力 D.无法确定 6、三角形滑块的钉子O上悬挂一个单摆，如图2所示。用O点正下方 竖直线到单摆的摆线所张的角∠O l OP来确定摆球的位置，并规定逆时针 旋转为正角，顺时针为负角。当滑块沿倾角为α的粗糙斜面滑下，达到 稳定后，滑块沿斜面匀加速下滑，此时∠O l OP的大小可能是 A.∠O1OP≤0 B.0<∠O1OP<α C.∠O l OP≥α D.无法确定 7、如图3所示，在一端固定的轻弹簧下通过足够长的细线吊一个小球处 于静止。然后将小球竖直拉下一段距离后由静止放手，讨论小球放手后一直向上运动至最 高点的过程中，小球上升的速度和加速度的变化情况是 A.加速度的大小 一直减小 B.加速度的大小先减小，再增大，最后可能恒定 C.速度的大小一直减小到零 D.速度先增大，再减小到零 8、（能量）在距地面高h处，将一个小球沿水平方向抛出，不计空气阻力，取地面为零重力势能面。下列条件可以使小球在空中飞行时的速度方向能够达到与水平面成450角的是 A.小球的水平射程小于2h B.小球的水平射程大于2h C.小球抛出时的初动能大于其机械能的一半 华中农业大学本科课程考试试卷 考试课程与试卷类型：材料力学 A 姓名： 学年学期：2014-2015-2 学号： 考试时间：2015-07-07 班级： 一、判断题（每小题1分，共10分） 1．细长杆承受轴向压力的作用，其临界压力与轴向压力无关。 ( ) 2．研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。 ( ) 3. 当梁发生平面弯曲时，其横截面绕中性轴旋转。 ( ) 4．由低碳钢组成的细长压杆，经冷作硬化后，其稳定性和强度都提高。 ( ) 5．超静定结构的相当系统和补充方程不是唯一的，但其计算结果都是唯一的。( ) 6．切应变是变形后构件中任意两根微线段夹角角度的变化量。 ( ) 7．单元体上最大切应力作用面上必无正应力。 ( ) 8．弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。 ( ) 9. 低碳钢试件扭转破坏是沿横截面剪断。 ( ) 10．应变能等于外力所做的功，由于功有正负，因此杆的应变能也有正负。 ( ) 二、填空题（每空2分，共30分。） 1．从材料力学的角度来讲,为了使构件能正常的工作，必需使构件具有足够的__________ 、__________ 和__________ 。 2．横截面和材料均相同的两根等长细长压杆，A为两端铰支，B为一端固定而另一端自由，则A杆与B杆的临界压力之比为____________。 3. 某空心圆轴的内外直径分别为d、D，则其抗扭截面系数为_____________。 4. 将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，则其柔度将 _____________，临界载荷将_____________。 5．材料的三个弹性常量（即弹性模量E、泊松比μ和剪变模量G）之间的关系式为 __________ 。 6．低碳钢拉伸经过冷作硬化后，其得到提高的指标是_____________ 。 7．用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是_____________。 8．低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，会出现四个重要的应力极限；其中保持材料应力与应变成线性关系的最大正应力为_____________；使材料保持纯弹性变形的最 大正应力为_____________；材料应力只作微小波动而变形急剧增加时的正应力为 _____________；材料达到所能承受的最大载荷时的正应力为_____________。 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 高一物理力学竞赛试题 考试时间：120分钟满分160分 一、本题共15小题，每小题4分，共60分．在每小题给出的四个选项中，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，有选错或不答的得0分． 1.图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%。已知子弹飞行速度约为500m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近 A．10-3s B．10-6s C．10-9s D．10-12s v抛出一质量为m的小石子，不计2．如图所示，在高为H的台阶上，以初速度 空气阻力，当小石子落到距抛出点的垂直高度为h的台阶上时，小石子动能的增量为 Ａ．mghＢ． mgH Ｄ． Ｃ．mgh 3.有四名运动员在标准的田径场进行800米跑步竞赛，图中插小旗处是他们各自的起跑位置，他们都顺利地按规则要求完成了比赛，下列说法正确的是A．他们跑完的路程相同 B．他们跑完的位移相同 C．他们跑完的圈数相同 D．他们到达的终点可以相同 4．如图所示，一同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片，观察图片，能大致反映该同学运 动情况的速度—时间图象是 5．下列实例属于超重现象的是 A．汽车驶过拱形桥顶端 B．荡秋千的小孩通过最低点 C ．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动。 D ．火箭点火后加速升空。 6．如图所示，物体A 靠在竖直墙面上，在力F 作用下，A 、B 保持静止。物体B 的受力个数为： A ．2 B ．3 C ．4 D ．5 7．如图所示，PQS 是固定于竖直平面内的光滑的 1 4 圆周轨道，圆心O 在S 的正 上方。在O 和P 两点各有一质量为m 的小物块a 和b ，从同一时刻开始，a 自由下落，b 沿圆弧下滑。以下说法正确的是 A ．a 比b 先到达S ，它们在S 点的动能相等 B ．a 、b 同时到达S ，它们在S 点的速度不同 C ．a 比b 先到达S ，它们在S 点的速度相同 D ．b 比a 先到达S ，它们在S 点的动能相等 8．如图所示，光滑轨道MO 和ON 底端对接且ON=2MO ，M 、N 两点高度相同。小球自M 点从静止自由滚下，忽略小球经过O 点时的机械能损失，以v 、s 、a 、 k E 分别表示小球的速度、位 移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M 点到N 点运动过程的是 9．一辆汽车以恒定的功率，由静止出发沿平直的公路行驶。经4min 的时间行驶了1800m ，则能描述汽车运动的v-t 图象是图中的 10．不久前欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c ”。该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面 西华大学课程考试（考查）试题卷 （ 卷） 试卷编号： （ 2014 至 2015 学年 第 2 学期 ） 课程名称： 材料力学B 考试时间： 分钟 课程代码： 试卷总分： 100 分 考试形式： 开卷 学生自带普通计算器: 允许 考生注意事项：要求将所有解答及有关图示均写在答题纸上，并写清楚相应的题号。若将答案写在试题卷、草稿纸或其他纸上，不予给分。 一、填空题（每题5分，共35分） 1．低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高： （A ） 强度极限； （B ）比例极限； （C ）断面收缩率； （D ）伸长率（延伸率）。 正确答案是 。 2.标距为mm 100的标准试件，直径为mm 10，拉断后测得伸长后的标距为mm 123，颈缩处的最小直径为mm 4.6，则该材料的=δ ，=ψ 。 3.等截面直杆受力P 作用发生拉伸变形。已知横截面面积为A ，则横截面上的正应力和450斜截面上的正应力分别为： （A ）()A P A P 2,； （B ）()A P A P 2,； （C ）()()A P A P 2,2； （D ）A P A P 2, 。 正确答案是 。 4图示B ×H 的矩形中挖掉一个b ×h 的矩形，则此平面图形的I z = =Z W 5.图示木接头，水平杆与斜杆成α角，其挤压面积bs A 为： （A ） bh ； （B ）αtan bh ； （C ）αcos bh ； （D ）()ααsin cos bh 。 正确答案是 。 6.钢轴①、木轴②，两轴直径、长度和所受扭矩均相同，则两轴的单位长度扭转角之间的关系有四种答案： （A ）12??<； （B ）12??=； （C ）12??>； （D ）无法比较。 正确答案是 。 7. 如图所示三个单元体，虚线表示其受力的变形情况，则单元体（a ）的剪应变 a γ＝ ；单元体（b ）的剪应变b γ＝ ；单元体（c ）的剪应变c γ= 。 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） 第24届北京市高中力学竞赛 决赛试题 （北京四中杯） （全卷满分150分）2011年5月22日9：30~11：30 一、填空题（6小题，每小题 9分，共54分） 1. 如图1所示，一根长绳悬吊在定滑轮的两侧，体重相同的甲、乙两人分别抓住绳的一端，甲身体虚弱只能紧紧抓住绳不放，乙身体强壮能用力牵引自己沿绳向上爬行. 经过一段时间，乙上升的高度为h，在这段时间内甲上升的高度_______（填小于、等于或大于）h，原因是 . 2. 如图2所示，一个弹簧称上端固定，下端用一根竖直线向下拉弹簧秤，线下端固定，弹簧秤示数为4N. 如果弹簧秤下端悬吊一重为1N的重物，则弹簧秤示数为_____N，理由是____________________________________________. 3. 两个物体各重 1 m和 2 m,用不可伸长绳连接，此绳跨过一定滑轮，滑轮半径为r.如图 3所示，开始时，两物体高度差h, 1 2 m m ,不计滑轮质量和摩擦.由静止释放，问两物体达到同一高度所需时间____________. 4. 如图4所示，从同一高度的A、B处垂下两根长度相同的绳，绳下端分别站有质量相 图1 图 2 图 3 同的甲、乙两人，甲旁的绳可认为不可伸长，乙旁的绳有明显的弹性，当两人分别沿绳爬到A 、B 处时，比较两人做功的多少的结论是________________,理由是______________________________________________________________. 5. 我们可近似认为地球绕太阳做匀速圆周运动，月球绕地球做匀速圆周运动，它们的运动轨迹在同一个面上，以太阳为参考系，月球的运动轨迹可粗略画成如图5所示的虚线，这种画法______ （填正确或错误），理由 _____________________________________________. 6. 如图6所示，长为L 的一段细线，一端固定在光滑水平面上的0点，另一端栓住一质量为m 的小物体. 开始时，物体距O 点为b ，b ﹤L ，给物体一个初速度0v ,θ已知. 当物体运动到距0点为L 时线绷紧，物体绕0点做半径为L 的圆周运动，此时线的张力等于 ____________. 二、计算题（共96分） 7. （15分）悬臂架的端部A 和C 处有套环，恰好套在铅垂的圆柱上，可以上 下移动. 如果在AB 上作用铅垂力F ，如图7所示，当F 离开圆柱较远时，悬 臂架将被圆柱上的摩擦力卡住而不能移动.设套环与圆柱间摩擦系数均为μ,架重不计，求： 悬臂架不至于被卡住时，铅垂力F 离圆柱的最大距离x . 图 4 图 5 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， 高考物理力学试题 考试时间：120分钟满分160分 一、本题共15小题，每小题4分，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确． 1.图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。该照片经过 放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度 的1%~2%。已知子弹飞行速度约为500m/s ，因此可估算出这幅照片的 曝光时间最接近 A．10-3s B．10-6s C．10-9s D．10-12s 2．如图所示，在高为H的台阶上，以初速度 v抛出一质量为m的小石 子，不计空气阻力，当小石子落到距抛出点的垂直高度为h的台阶上时， 小石子动能的增量为 Ａ．mghＢ．2 2 1 mv mgh+ Ｃ．mgh mgH-Ｄ．2 2 1 mv 3.有四名运动员在标准的田径场进行800米跑步竞赛，图中插小旗 处是他们各自的起跑位置，他们都顺利地按规则要求完成了比赛，下 列说法正确的是 A．他们跑完的路程相同 B．他们跑完的位移相同 C．他们跑完的圈数相同 D．他们到达的终点可以相同 4．如图所示，一同学沿一直线行走，现用频闪照 相记录了他行走中9个位置的图片，观察图片，能 大致反映该同学运动情况的速度—时间图象是 5．下列实例属于超重现象的是 A．汽车驶过拱形桥顶端B．荡秋千的小孩通过最低点 C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动D．火箭点火后加速升空 6．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体 B的受力个数为： A．2 B ．3 C．4 D．5 7．如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的 1 4圆周轨道，圆心O在S的正上方。在O 和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。 以下说法正确的是 A．a比b先到达S，它们在S点的动能相等 B．a、b同时到达S，它们在S点的速度不同 C．a比b先到达S，它们在S点的速度相同 D．b比a先到达S，它们在S点的动能相等 8．如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO，M、N两点高度相同。小球自M点从静 止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、 k E分别表示小球的速度、 位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程 的是 9．一辆汽车以恒定的功率，由静止出发沿平直的公路行驶。经4min的时间行驶了1800m， 则能描述汽车运动的v-t图象是图中的 10．不久前欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”。该 行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运 行的人造卫星的动能为 k1 E，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的 动能为 k2 E，则k1 k2 E E 为 A．0.13 B．0.3 C．3.33 D．7.5 P Q S O 高中物理竞赛试卷 ．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．α B ．α C ．α D ．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 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. F 1> F 2> F3 B. F 2> F 3> F 1 C. F 3> F2> F1 D. F 1 = F 2 = F 3 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 第25届北京市高中力学竞赛预赛试卷 一、选择题（共44分，每小题4分） 1．如图1所示，A 、B 两个物体叠放在水平地面上，A 、B 所受重力均为10N ，A 、B 间、B 与地面间的动摩擦因数均为0.3．现对A 、B 同时施以方向相反的水平力F =lN ，A ，B 均静止不动．则A 、B 间、B 与地面间的摩擦力的大小分别为 A ．3N 6N C ．0 1N B ．1N 1N D ．1N 0 2．一质点沿直线运动，在这条直线上建立坐标，质点的位置坐标x 随时间f 变化的规律为x =3+4t +5t 2．t 的单位是秒，x 的单位是米．则可知 A ．质点的初速度为4m/s B ．质点的加速度为5m ／s 2 C ．质点的加速度为10m/s D ．初始时刻质点的位置在x =3m 处 3．细线AO 和BO 下端系一个重为G 的物体P ，A 、B 两个端点在同一水平线上，∠AOB =90°，细线AO 的长度大于细线BO 的长度，如图2所示．细线AO 和BO 的拉力设为F A 和F B ，比较细线的拉力F A 、F B 和G 的大小，有 A ．F A >F B C ．F A 考试类别[学生填写]（□正考 □补考 □重修 □补修 □缓考 □其它） 一、选择题（每小题3分，共30分） 1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（ ）项，其他各项事必须满足的条件。 A 、强度条件 B 、刚度条件 C 、稳定性条件 D 、硬度条件 2、低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高：（ ） A 、强度极限 B 、比例极限 C 、断面收缩率 D 、伸长率（延伸率） 3、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（ ）。 A 、分别是横截面、450斜截面 B 、 都是横截面 C 、 分别是450斜截面、横截面 D 、 都是450斜截面 4、阶梯圆轴的最大切应力发生在（ ） A 、扭矩最大的截面 B 、直径最小的截面 C 、单位长度扭转角最大的截面 D 、不能确定 5、危险截面是（ ）所在的截面。 A 、最大面积 B 、最小面积 C 、最大应力 D 、最大内力 6、机轴材料为45号钢，工作时发生弯扭组合变形，宜采用（ ）强度理论进行强度校核。 A 、 第一、第二 B 、第二、第三 C 、第三、第四 D 、 第一、第四 7、应用叠加原理求梁位移时的条件是：（ ）。 A 、必须是小变形的梁 B 、必须是静定的梁 C 、必须是等截面的梁 D 、必须是平面弯曲的梁 8、某直梁横截面面积为常数,，受力如下图所示，则以下四种截面形状中，抗弯能力最强的为（ ）截面形状。 A 、矩形 B 、工字形 C 、圆形 D 、正方形 9、在材料相同的条件下，随着柔度的增大（ ）。 A 、细长杆的临界应力是减小的，中长杆不是； B 、中长杆的临界应力是减小的，细长杆不是； C 、细长杆和中长杆的临界应力均是减小的； D 、细长杆和中长杆的临界应力均不是减小的。 10、构件的持久极限与构件的（ ）无关。 A 、材料 B 、变形形式 C 、循环特征 D 、最大应力 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 评阅人 线 订 装 郑州轻工业学院 2014— 2015 学年 第二学期 材料力学 试卷 专业年级及班级 姓名 学号 Y Y Y Y第8届全国力学竞赛试题及答案
一、看似简单的小试验（30 分） （1）小球 P 不可能直接击中 A 点，证明见详细解答。 1 （2）小球 P2 与圆盘开始分离时的角度 ? = arcsin( 3 ? 1) ≈ 47° 。 （3）碰撞结束后瞬时小球 P 与半圆盘的动能之比为 5：4。 3
二、组合变形的圆柱体（20 分） （1） M T =
1 32
πD 3τ s 。
3τ s 的轴向拉伸应力不产生屈服。
1 4
（2）在柱 B 端同时施加 σ =
（3）圆柱体的体积改变量 ΔV =
σ πD 2 L (1 ? 2ν ) / E 。
三、顶部增强的悬臂梁（30 分） （1）组合截面形心的位置： zC = 0 ， yC = 0.592h1 。 （2）使梁 B 端下表面刚好接触 C 台面所需的竖向力为 FP = 0.4 E1bh1 Δ / L 。
3 3
top
（3）不使增强材料层下表面与梁上表面相对滑动的剪力为 FQ （4）梁的剪应力为 τ = 3 E1Δ yC ? y 2
2
(
2
) / L ，沿梁截面高度的分布图见详细解答。
3
= 0.28 E1bh12 Δ / L2 。
四、令人惊讶的魔术师（20 分） （1）力学原理：沿不同方向推动木条时，需要的推力大小不同，木条运动的方式也不同：沿 AB 推，推力 F1 最大，木条平动；垂直 AB 在不同位置推动木条，木条绕不同的点转动， 且推力 F2 的大小、转动位置均与推力位置有关。 （ 2 ） 根 据 滚 动 小 球 的 号 码 信 息 ， 推 力 位 置 位 于 [ num, num + 1] 号 小 球 之 间 ， 且
2nmax 2 ? Q 2 取整。 （注意 Q = N , or N ? 1, or N + 1 均算正确） 。 num = 4nmax ? 2Q
（3）设 F2 / F1 = η ，η ∈ [0, 0.414) 不可能出现。当η ∈ [0.414, 0.828) 时，观众如果故意把
F2 错报为 1 F2 ，一定会被魔术师发现。若η ∈ [0.828, 1] 时，观众故意报错不会被发现。 2
五、对称破缺的太极图（20 分） （1） I x = I z = I x ' = I z ' 成立，见详细解答。 （2）在 x = ? r , z = 0 处粘上质量为 1 m 的配重，图形就可以在空中绕 Z 轴稳定地转动。 4
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