2019-2020学年贵州省贵阳市高中物理竞赛《力学部分》试题
B A LL αθO 2019-2020学年贵州省贵阳市高中物理竞赛试题内容:《力学部分》 命题人:赢本德考试时间:150分钟 试卷满分:200分姓名: 班级: 得分:一、单选题(本题共15小题,每小题5分,共75分.)1.如图所示,一小球从某一高度水平抛出后,恰好落在第1级台阶的紧靠右边缘处,反弹后再次下落至第3级台阶的紧靠右边缘处.已知小球从第一、二次与台阶相碰之间的时间间隔为0.3s ,每级台阶的宽度和高度均为18cm .小球每次与台阶碰撞后速度的水平分量保持不变,而竖直分量大小变为碰前的41,则小球( ) A .第一次落点与小球抛出点间的水平距离为0.144mB .第一次落点与小球抛出点间的竖直距离为0.72mC .抛出时的初速度为1.0m/sD .会与第5级台阶相撞2.如图所示,在斜坡上有一根旗杆长为L .现有一个小环从旗杆顶部沿一根光滑钢丝AB 滑至斜坡底部,已知斜坡的倾角为θ,AB 与水平面夹角为α,OB=L .则小环从A 滑到B 的时间为( )A .θsin 2g LB .αsin 2g LC .g L 2D .gL 2 3.如图所示,O 处为地球,卫星1环绕地球做匀速圆周运动,卫星2环绕地球运行的轨道为椭圆,两轨道不在同一平面内.已知圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴,且地球位于椭圆轨道的一个焦点上,引力常量为G 、地球的质量为M ,卫星1的轨道半径为R ,OQ =1.5R .下列说法正确的是( )A .卫星1的运行周期大于卫星2的运行周期B .如果卫星1的环绕速度为v ,卫星2在Q 点的速度为v Q ,则Q v v <C .卫星2在Q 点的速度RGM v Q 32> D .如果卫星1的加速度为a ,卫星2在P 点的加速度为a P ,则P a a <4.如图所示,一个可视为质点的滑块从高H =12 m 处的A 点由静止沿光滑的轨道AB 滑下,进入半径为r =4 m 的竖直圆环,圆环内轨道与滑块间的动摩擦因数处处相同,当滑块到达圆环顶点C 时,滑块对轨道的压力恰好为零,滑块继续沿CFB 滑下,进入光滑轨道BD ,且到达高度为h 的D 点时速度为零,则h 的值可能为(重力加速度大小g 取10 m/s 2( )A .8 mB .9 mC .10 mD .11 m5.如图所示,斜面体固定在水平面上,斜面足够长,在斜面底端给质量为m 的小球以平行斜面向上的初速度v 1,当小球回到出发点时速率为v 2.小球在运动过程中除重力和弹力外,另受阻力f (包含摩擦阻力),阻力f 大小与速率成正比即f=kv .则小球在斜面上运动总时间t 为( )A .12sin v v t g θ+=⋅B .12sin v v t g θ-=⋅ C .1212sin 2mv mv t vvmgk θ+=+⋅+ D .1212sin 2mv mv t v v mg k θ-=+⋅- 6.如图所示,轻绳的一端固定在O 点,另一端系一质量为m 的小球,在最低点给小球一个初速度,小球恰好能够在竖直平面内完成圆周运动,选项中给出了轻绳对小球拉力F 跟小球转过的角度θ(0°≤0≤180°)的余弦cosθ关系的四幅图象,其中A是一段直线,B是一段余弦函数线,C、D是一段抛物线,这四幅F−cosθ图象中正确的是()A.B.C.D.7.如图所示,一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动,圆盘半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用长为L的轻绳连在一起,L<R.若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙连线正好沿半径方向拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看作质点)()A.√μ(M+m)gML B.√μ(M+m)gmLC.√μ(M−m)gMLD.√μ(M−m)gmL8.一足够长的传送带与水平面的夹角为θ,传送带以一定的速度匀速运动.某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图甲所示),以此时为t=0时刻,作出小物块之后在传送带上的运动速度随时间的变化关系,如图乙所示(图中取沿斜面向下的运动方向为正方向,其中v1>v2).已知传送带的速度保持不变,g取10 m/s2,则()A.0∼t1时间内,物块对传送带做正功B.物块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθC .0∼t 2时间内,传送带对物块做功为W =12mv 22−12mv 12 D .t 1时刻之后,物块先受滑动摩擦力,对其做正功,后受静摩擦力,对其做负功9.如图所示,一个长直轻杆两端分别固定小球A 和B ,两球质量均为m ,两球半径忽略不计,杆的长度为L .先将杆竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B ,使小球B 在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A 沿墙下滑距离为2L 时,下列说法正确的是(不计一切摩擦) ( )A .杆对小球A 做功为mgL 21B .小球A 和B 的速度都为gL 21 C .小球A 、B 的速度分别为gL 321和gL 21 D .杆与小球A 和B 组成的系统机械能减少了mgL 2110.如图所示,质量均为m 的物块P 、Q ,物块P 用细绳吊在天花板上,物块Q 用轻弹簧吊在物块P 下面,用竖直向上的推力推物块Q ,使轻绳的拉力刚好为零,保持两物块静止不动.现撤去推力F ,则在物块Q 由静止向下运动到速度最大的过程中,(轻绳不会被拉断)( )A .物块Q 的机械能一直增加B .初末两状态,物块Q 的机械能相等C .物块Q 的机械能不断减小,转化成了弹簧的弹性势能D .Q 重力势能的减少量大于Q 动能的增加量11.如图所示,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M 2的物块.今让一质量为m 的小球自左侧槽A 的正上方h 高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A .小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽组成的系统机械能守恒B .小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统水平动量守恒θ0v C .若小球能从C 点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动D .若小球刚好到达C 点,则R M M m h 21+=12.如图所示,小球以v 0在倾角为θ的斜面上方水平抛出,①垂直落到斜面①最小位移落到斜面,则以下说法正确的是(重力加速度为g )( )A .垂直落到斜面上则小球空中运动时间为0cos 2v gθ B .以最小位移落到斜面则小球空中运动时间02tan v g θ C .①的位移是①的位移2倍 D .抛出速度增加2倍,则水平位移也增加2倍13.如图a 所示,某研究小组利用此装置探究物体在恒力作用下加速度与斜面倾角的关系.木板OA 可绕轴O 在竖直平面内转动,物块受到平行于斜面且指向A 端、大小为F =8.5N 的力作用.通过DIS 实验,得到如图b 所示的加速度与斜面倾角的关系图线,且每次实验过程中木板OA 的倾角保持不变.若图b 中图线与纵坐标交点a 0=6m/s 2,物块的质量m =lkg ,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力.则( )A .物块与木板间的动摩擦因数为0.2B .图b 中2θ的坐标大于60°C .如图b 所示,将斜面倾角由1θ缓慢增加到2θ的过程中,摩檫力一直减小D .斜面倾角为37°时,物块所受的摩擦力为2.5N14.如图所示,在水平面上,有一弯曲的槽道AB ,槽道由半径分别为2R 和R 的两个半圆构成。
现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点沿槽道拉至B 点,若拉力F 的方向时刻与小球运动方向一致,则此过程中拉力F 所做的功为( )A .0B .FRC .FR π2D .FR π2315.为研究太阳系内行星的运动,需要知道太阳的质量,已知地球半径为R ,地球质量为m ,太阳与地球中心间距为r ,地球表面的重力加速度为g ,地球绕太阳公转的周期为T .则太阳的质量为( )A .23224r T R g πB .22234T R g mrπ C .22324mgr r T π D .23224mr T R g π二、多选题(本题共10小题,每小题6分,共60分.全选对得6分,少选得3分,多选、错选及不选均不得分.)16.一定质量的实心光滑大球半径为R ,放置在固定斜面上,被一竖直挡板挡住,挡板可绕P 点在竖直平面内转动,将一半径为r 质量为m 的光滑小球放置于大球与挡板之间,整体处于静止状态,如图所示,R =3r ,现将竖直挡板顺时针缓慢放平(此过程中大球与档板始终紧密接触),重力加速度为g ,下列说法正确的是( )A 3mgB .挡板顺时针缓慢放平过程中大球对小球的弹力一直变小C .挡板顺时针缓慢放平过程中挡板对小球的弹力先变大后变小D .斜面体对大球的弹力逐渐变大17.如图所示,NPQ 是由光滑细杆弯成的半圆弧,其半径为R ,半圆弧的一端固定在天花板上的N 点,NQ 是半圆弧的直径,处于竖直方向,P 点是半圆弧上与圆心等高的点.质量为m 的小球A (可视为质点)穿在细杆上,通过轻绳与质量也为m 的小球B 相连,轻绳绕过固定在C 处的轻小定滑轮.将小球A 移到P 点,此时CP 段轻绳处于水平伸直状态,CP =2R ,然后将小球A 由静止释放.不计一切摩擦,已知重力加速度为g ,在小球A 由P 点运动到圆弧最低点Q 的过程中,下列说法正确的是( )A .小球A 的动能可能先增大后减小•A B B .小球A 始终比小球B 运动得快(释放点P 除外)C .当小球A 绕滑轮转过30°时,小球A 的动能为8−2√35mgR D .小球A 刚释放时,小球A 、B 的加速度大小分别为a A =0、a B =g18.如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P 的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A 、B ,C 为一垂直固定在斜面上的挡板.A 、B 质量均为m ,斜面连同挡板的质量为M ,弹簧的劲度系数为k ,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平恒力F 作用于P ,(重力加速度为g )下列说法中正确的是( )A .若F=0,挡板受到B 物块的压力为2sin mg θB .力F 较小时A 相对于斜面静止,F 大于某一数值,A 相对于斜面向上滑动C .若要B 离开挡板C ,弹簧伸长量需达到sin /mg k θD .若(2)tan F M m g θ=+且保持两物块与斜劈共同运动,弹簧将保持原长19.1970年4月24日,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,开创了我国航天事业的新纪元.“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道,其近地点的M 和远地点的N 的高度分别为439km 和2384km ,则( )A .卫星在M 点的势能大于N 点的势能B .卫星在M 点的角速度大于N 点的角速度C .卫星在M 点的加速度大于N 点的加速度D .卫星在N 点的速度大于7.9km/s20.如图所示,半径为R 的光滑圆环固定在竖直面内,质量均为m 的两球用轻杆连接套在圆环上,开始时轻杆竖直并同时由静止释放两球,当A 球运动到B 开始的位置时,轻杆刚好水平,重力加速度为g ,则从开始运动到轻杆水平的过程中,下列说法正确的是( )A .小球A 、B 的机械能均保持守恒B .小球A 、B 组成的系统机械能守恒C .杆对小球A 做的功为0D .杆对小球B 2mgR21.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等均为m 的两个物体A 和B (A 、B 可以看做质点),它们与盘间的动摩擦因数均为μ,A 、B 之间细线的长度为L ,细线长度等于B 到圆盘圆心的距离,下列说法正确的是( )A .当转盘角速度2g Lμω<0 B .当转盘角速度g Lμω≤ C .当转盘角速度35g L μω=B 受到的摩擦力为mg μ54 D .当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时,烧断细线,则物体B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A 发生滑动,离圆盘圆心越来越远22.如图甲所示,质量为0.1 kg 的小球沿光滑的水平轨道从A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.9 m 的圆轨道,小球从A 运动到C 的过程中其速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示.已知小球恰能到达最高点C ,运动一周后从A 点离开圆轨道,圆轨道粗糙程度处处相同,空气阻力不计.g 取10 m/s 2,B 为AC 轨道中点.下列说法正确的是( )A .图乙中x 的数值为9B .小球从从A 点离开圆轨道时的动能为1.30JC .小球从A 到C 合外力对其做的功为-2.75JD .小球从B 到C 损失了0.475 J 的机械能23.如图所示,A 、B 、C 三个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的杆上,三个球的质量分别为m A =2kg ,m B =3kg ,m C =1kg .初状态三个小球均静止,BC 球之间连着一根轻质弹簧,弹簣处于原长状态.现给A 一个向左的初速度v 0=10m/s ,A 、B 碰后A 球的速度变为向右,大小为2m/s .下列说法正确的是( )A .球A 和B 碰撞是弹性碰撞B .球A 和B 碰后,球B 的最小速度可为0C .球A 和B 碰后,弹簧的最大弹性势能可以达到96JD .球A 和B 碰后,弹簧恢复原长时球C 的速度可能为12m/s24.将一个半球体置于水平地面上,半球的中央有一光滑小孔,上端有一光滑的小滑轮,柔软光滑的轻绳绕过滑轮,两端分别系有质量为1m 、2m 的物体(两物体均可看成质点,2m 悬于空中)时,整个装置处于静止状态,如图所示。
高中物理竞赛力学题综合
以小车前进的方向为正方向
v0 正方向
人跳出前系统动量为(M+m) v0 人跳出后人的动量为(-mu),小车的动量为Mv΄
根据动量守恒可得
初、末动量
(M+m) v0= Mv΄ + (-mu)
V΄
(M+m) =
v0+mu
M
2、动量守恒定律的性质 系统性:动量守恒定律的研究对象是系统,过程的初末状态应 就同一个系统而言。 矢量性:动量是矢量,就一维而言在列式时首先要规定正方向。 相对性:动量守恒定律中系统在作用前后的动量都应是相对于 同一惯性参考系而言。 (若无特殊说明,选地球为参考系)
A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别为V1、V2和V3,
且满足:(M+M0)V0=MV1+M1V2+M0V3;
B.摆球的速度不变,小车和木块的速度为V1、V2,且满足:
MV0=MV1+M1V2;
C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都为V,且满足:MV0=
(M+M1)V;
D.小车和摆球的速度都变为V1,木块的速度变为V2,且满足:
例2:如图所示,质量为M的车静止 在光滑水平面上,车右侧内壁固定 有发射装置。车左侧内壁固定有沙 袋。发射器口到沙袋的距离为d,把 质量为m的弹丸最终射入沙袋中,这 一过程中车移动的距离是_______。
d
m
M
d
m
M
S1 S2
例3、某人质量为m,站在质量为M长为L静浮于水面的船上,
从某时刻开始人从船头走向船尾,设水的阻力不计,那么在 这段时间内人和船的运动情况是( ) A.人匀加速走动,船则匀加速后退,且两者的速度大小一定 相等 B.不管人如何走动,在任意时刻两者的速度总是方向相反, 大小与它们的质量成反比 C.人走到船尾不再走动,船则继续运动 D. 人走到船尾不在走动,船则停止运动
2020年高中物理竞赛(力学篇)01运动的描述:描述质点运动的四个物理量(共12张PPT)
力学篇 (基础版)
P
一. 描述质点运动的四个物理量
1.位置矢量(单位:米)
位置矢量(位矢): r 运动方程: r r(t)
O
vΓ
r(t)
Δs
P 2
2.位移:
r r2 r1 r(t2) r(t1)
P 1
v
rv 1
Δrvr
Г
2
直角 坐标系中
r
r
xi
( x2
v1 Δv
v2
或位矢对时间的二阶导数
r、av
描述质点运动状态的物理量 描述质点运动状态变化的物理量
直角坐标系中
加速度
a
dv
dv x
i
dv y
j
dv z
k
dt dt dt
dt
axi ay j azk
加速度大小
a a
a
2 x
a
2 y
az
2
任意曲线运动都可以视为沿x,y,z轴的三个各自独 立的直线运动的叠加(矢量加法)。
速度大小
v v
vx2
v
2 y
vz2
平均速度
v
r
x
i
y
j
z
k
t t t t
vxi vy j vzk
v
v(t )
速率(单位:米/秒)
平均速率
v s t
瞬时速率 v lim s ds t0 t dt
P
r r Q
O r r
注意 速度是矢量,速率是标量。
一般情况 v v (s r)
单向直线运动情况
——运动的独立性原理或运动叠加原理
贵州省贵阳市开阳县第一中学2019-2020学年高三物理测试题含解析
贵州省贵阳市开阳县第一中学2019-2020学年高三物理测试题含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. (01年广东、河南卷)一单摆做简谐振动,对摆球所经过的任何一点来说,相继两次通过该点时,摆球的()A.速度必相同 B.加速度必相同 C.动量必相同 D.动能必相同参考答案:答案:BD2. (多选)如图所示,物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上,a、b均处于静止状态,关于a、b两物体的受力情况,下列说法正确的是()A.a受到两个摩擦力的作用12流过相同的电荷量的过程中,则下列说法正确的是()A.甲电路电源内部产生热量较多B.乙电路外电阻R产生热量较少C.乙电路电源做功较多D.甲电路电源效率较高参考答案:A【考点】电功、电功率;闭合电路的欧姆定律.【分析】由电量q=It,由焦耳定律Q=I2rt=qIr,来分析电源内部产生电热的大小.两个电阻的电热Q=I2Rt=qIR,来分析两电阻产生的电热大小.η=,根据路端电压U的大小判断效率的高低.【解答】解:A、C、D、电源做功W=EIt=Eq,则两电源做功一样多.电源的效率η==,由内电阻r1>r2,外电阻R相同,则甲图电源的内电阻大,甲电路电源内部产生热量较多,电源效率低.故A正确,C错误,D错误.B、两个电阻的电热Q=I2Rt=qIR,电量和电阻相等,I1<I2,则甲电路外电阻的电热少.故B错误.故C错误.故选:A4. 质量为2kg的质点在x_y平面上做曲线运动,在x 方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是()质点2秒末的动能为52J质点作匀变速曲线运动质点所受的合外力为3ND.质点初速度的方向与合外力方向垂直参考答案:ABC5. 光束1和光束2通过三棱镜的传播路径如图示。
针对光束1和光束2,以下说法正确的有()A.两束光束在棱镜中的传播时间相等B.两束光束以相同的入射角从水中斜射入空气中时,如果光束2发生全反射,那么光束1也一定发生全反射C.两束光在大气中传播遇到浮尘等小颗粒时,光束2的衍射比光束1明显D.通过同一实验装置观察两束光的双缝干涉条纹,光束1的条纹间距比光束2的大参考答案:D二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器,现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系” 的实验,图中NO是水平桌面,PO是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门。
精品解析:贵州省贵阳市名校2019-2020学年高三9月联考物理试题(上学期)(原卷版)
2019-2020学年贵州省贵阳市名校联考高三(上)物理试卷(9月份)一、单选题(本大题共5小题,共25.0分)1.甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移—时间图象如图所示,下列表述正确的是()A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等2.一理想变压器,原副线圈的匝数比n1:n2=1:2,电源电压u=220sinωt(V),原线圈电路中接人一熔断电流I0=1A的保险丝,副线圈中接入一可变电阻R,如图所示,为了使保险丝不致熔断,调节R时,其阻值最低不能小于()A.440ΩB.ΩC.880ΩD.Ω3.用相同材料做成的AB两木块的初速度之比为2:3,它们以相同的加速度在同粗糙水平面上沿直线滑行直至停止,则它们滑行的()A.时间之比为1:1B.时间之比为3:2C.距离之比为4:9D.距离之比为2:34.如图所示,地面上某区域存在着水平向右的匀强电场,一个质量为m 的带负电的小球以水平方向的初速度v 0由O 点射入该区域,刚好竖直向下通过竖直平面中的P 点,已知连线OP 与初速度方向的夹角为600,则以下说法正确的是()A./2B./3C .小球由O 到P0/g D.小球通过P 点时的动能为2052mv 5.科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。
一质量为m 的物体,假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F 1,在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F 2。
通过天文观测测得火星的自转角速度为ω,设引力常数为G,将火星看成是质量分布均匀的球体,则火星的密度和半径分别为()A.21122123,4()F F F G F F m ωπω--B.21223,4F F G m ωπωC.21122123,4()F F F G F F m ωπω+-D.21223,4F F G m ωπω-二、多选题(本大题共5小题,共25.0分)6.从20m高的楼房的阳台上以20m/s的初速度竖直向上抛出一小球,不计空气阻力,g取10m/s2,求小球运动到离抛出点15m处所经历的时间可能是()A.1sB.2sC.3sD.(2s7.关于原子结构及原子核的知识,下列判断正确的是()A.每一种原子都有自己的特征谱线B.处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子C.α射线的穿透能力比γ射线弱D.β衰变中的电子来自原子的内层电子E.放射性元素的半衰期与压力、温度无关8.如图所示,一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道于平面向上.质量为m的金属杆ab以初速度v从轨道底端向上滑行,滑行到某高度h后又返回到底端.若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计.则下列说法正确的是()A.金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等B.金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于12mv2C.金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦尔热D.金属杆ab上滑过程比下滑过程通过电阻R的电量多9.若一定量理想气体按如图所示从A状态变化到B状态则()A.气体内每个分子动能都增大B.气体内能增加C.气体一定吸热D.气体体积可能增大10.如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t1=1.5s的波形图,虚线的这列波在t2=0.5s的波形图.则()A.这列波的波长可能是10mB.这列波的波速可能是16m/sC.若该波周期T≥2s,在t=1s时x=2m处的质点一定在波峰位置D.若该波周期T≥2s,在t=14.1s时x=6.4m处的质点一定在平衡位置三、实验题(本大题共2小题,共10.0分)11.某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块系统的机械能守恒.(1)如图所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=_______mm.(2)实验前调整气垫导轨底座使之水平,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t,则滑块经过光电门时的速度可表示为_______(各物理量均用字母表示).(3)用天平测出钩码的质量m和滑块的质量M,已知重力加速度为g,本实验还需要测量的物理量是_______(文字说明并用相应的字母表示).(4)本实验验证钩码和滑块系统机械能守恒的表达式为_______.12.某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:A.电流表G(内阻R g=99Ω,满偏电流I g=3mA)B.电流表A(内阻约为0.2Ω,量程为0~0.6A)C.螺旋测微器D.阻箱R0(0-9999Ω,0.5A)E.滑动变阻器R(5Ω,2A)F.干电池组(6V,0.05Ω)G.一个开关和导线若干他进行了以下操作:(1).用多用电表粗测金属丝的阻值:当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用__________挡(填“×1Ω”或“×100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则金属丝的阻值约为__________Ω。
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。
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。
2019-2020年高一物理竞赛试卷附答案解析
2019-2020年高一物理竞赛试卷附答案解析一、选择题:本题共16小题,每小题4分,共64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.图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个粒子的运动轨迹。
粒子从a 经过b运动到c的过程中A.动能先增大,后减小B.电势能先较小,后增大C.电场力先做负功,后做正功,总功等于零D.加速度先变小,后变大2.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中不正确...的是A.小物块所受电场力逐渐减小B.小物块具有的电势能逐渐减小C.M点的电势一定高于N点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功3.如图甲所示,AB是电场中的一条直线.电子以某一初速度从A点出发,仅在电场力作用下沿AB从A运动到B点,其v-t图象如图乙所示,关于A、B两点的电场强度E A、E B 和电势φA、φB的关系,下列判断正确的是A .A E >B E B .A E <B EC .B A ϕϕ>D .B A ϕϕ<4.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M 、N 为对称线上两点。
下列说法正确的是A .M 点电势一定高于N 点电势B .M 点场强一定大于N 点场强C .正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能D .将电子从M 点移动到N 点,电场力做正功5.如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线AB 运动从B 点穿出电场,a 、b 、c 、d 为该电场中的等势面,这些等势面都是相平行间距相等的竖直平面,不计粒子所受重力,则A .该粒子一定带负电B .此电场不一定是匀强电场C .该电场的电场线方向一定水平向左D .粒子在电场中运动过程动能不断减少6 汽车在平直公路以速度v 0匀速行驶,发动机的功率为P ,快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶,如图所示的四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系7. 水平传送带匀速运动,速度大小为v ,现将一小工件 放到传送带上。
贵州省贵阳市2019-2020学年高二第二学期期末物理联考试题
A.电场力做正功B.重力和电场力的合力做正功
C.电势能逐渐增大D.重力势能的减少量小于动能的增加量
三、实验题:共2小题
13.如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”实验中,在白纸上放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。图中aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,O为直线AO与aa′的交点。
11.下列说法正确的是()
A.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
B.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场一定产生变化的磁场
C.杨氏双缝干涉实验中观察到了明暗条纹,证明光是一种波,如果用激光进行实验则效果没有那么明显
D.经典力学理论的成立具有一定的局限性
E.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者间的相对运动无关
C.物块在20~40 s内速度变化量大小为20 m/s
D.物块在t=40 s时的速度大小为11 m/s
2.如图,一绝热容器被隔板K隔开成a,b两部分.已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空.抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态.在此过程中()
A.气体对外界做功,内能减少B.气体不做功,内能不变
2019-2020学年高二下学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共8小题
1.某物块以初速度v0=1m/s在水平直轨道上运动,以初速度方向为正方向,在0~40s内其加速度a随时间t的变化规律如图所示,则下列说法正确的是( )
2019年贵州师范大学附属中学高中物理竞赛试题(一)(6页)
贵州师范大学附属中学高中物理竞赛试题一内容:力学部分命题:物理组教师知识点:1.弹力和摩擦力的的计算;2.共点力作用下物体的平衡条件;3.整体法和隔离法解题;4.非共点力作用下物体的平衡条件.一、选择题1.如图所示,物块M通过与斜面平行的细绳与小物块m相连,斜面的倾角α可以改变,讨论物块M对斜面的摩擦力的大小,则一定有()A.若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力越大B.若物块M保持静止,则α角越大,摩擦力越小C.若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力越大D.若物块M沿斜面下滑,则α角越大,摩擦力越小2.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减少到0.3kg 时,将会出现的情况是(g=10m/s2)()A.弹簧测力计的读数将变小B.A仍静止不动C.A对桌面的摩擦力不变D.A所受的合力将要变大3.如图所示,重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10cm,劲度系数为1000N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N,当弹簧的长度仍为8cm时,测力计读数可能为()A.10NB.20NC.40ND.60N4.如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m 的小球,下列关于杆对球的弹力F 的判断中,正确的是()A .小车静止时,F =mg cos θ,方向沿杆向上B .小车静止时,F =mg cos θ,方向垂直杆向上C .小车向右以加速度a 运动时,一定有F =mg /sin θD .小车向右以加速度a 运动时,F =,方向斜向右上方,与竖直方向夹角满足g a=αtan 5.如图所示,用两根细线把A 、B 两小球悬挂在天花板上的同一点O ,并用第三根细线连接A 、B 两小球,然后用某个力F 作用在小球A 上,使三根细线均处于直线状态,且OB 细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的()A .F1B .F 2C .F 3D .F 46.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB 和CD 相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处.在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有时会摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是()A .增加每次运送瓦的块数B .减少每次运送瓦的块数C .增大两杆之间的距离D .减小两杆之间的距离7.如图所示,质量为M 的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m 的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F 沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为()A .(M +m )gB .(M +m )g -FC .(M +m )g +F sin θD .(M +m )g -F sin θ8.如图所示,A 是一质量为M 的盒子,B 的质量为M/2,A 、B 用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A 置于倾角θ=30°的斜面上,B 悬于斜面之外而处于静止状态.现在向A 中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中()A .绳子拉力逐渐减小B .A 对斜面的压力逐渐增大C .A 所受的摩擦力逐渐增大D .A 所受的合力不变9.一轻杆BO ,其O 端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO 上,B 端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮,用力F 拉住,如图所示.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO 与杆AO 间的夹角θ逐渐减小,则在此过程中,拉力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变化情况是()A .F N 先减小,后增大B .F N 始终不变C .F 先减小,后增大D .F 逐渐减小10.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ,A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ,整个装置处于静止状态.现对B 施加一竖直向下的力F ,F 的作用线通过球心,设墙对B 的作用力为F 1,A 对B 的作用力为F 2,地面对A 的作用力为F 3,若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中()A .F 1缓慢增大,F 3缓慢增大B .F 1缓慢增大,F 3保持不变C .F 2缓慢增大,F 3缓慢增大D .F 2缓慢增大,F 3保持不变11.如图所示,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物.在绳子距a 端2l 的c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比21m m 为()A .5B .2C .25D .212.如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用,③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l 1、l 2、l 3、l 4依次表示四个弹簧的伸长量,则有()A .l 2>l 1B .l 4>l 3C .l 1>l 3D .l 2=l 413.如图所示,均匀细杆AB 质量为M ,A 端装有转轴,B 端连接细线通过滑轮和质量为m 的重物C 相连,若杆AB 呈水平,细线与水平方向夹角为θ时恰能保持平衡,则杆对轴A 的作用力大小下面表达式中正确的有()A .mgB .θsin 2MgC .22sin 2m Mm M g +-θD .θsin mg Mg -二、计算题14.如图,有一半径为r 的圆柱绕光滑竖直轴OO /以角速度ω匀速转动,如果用力F 把质量为m 的物体压在圆柱侧面,能使物体以速度υ匀速下滑,求物体m 与圆柱面之间的摩擦因素?(已知物体m 在水平方向受光滑挡板的作用力使之不能随圆柱体一起转动)15.在水平面上有一辆运动的平板小车,车上固定一个盛水的杯子,杯子的直径为L ,当小车作加速度为a 的匀加速运动时,水面呈图示状态,则小车的加速度朝哪个方向?左右液面的高度差h 是多少?16.如图所示,长5m的细绳的两端,分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B.绳上挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着重为G=12N的物体,则平衡时绳中的张力为多少?17.如图所示,一个重量为G的小环,套在竖直放置的半径为R的光滑大圆环上,一个劲度系数为K,自然长度为L(L<2R)的轻质弹簧,其上端固定在大圆环的最高点,下端与小环相连.不考虑一切摩擦,求小环静止时弹簧与竖直方向的夹角.18.一个很高的容器内壁为圆柱形,里面装着N个质量为m、大小相同的小球,容器内半径与小球的半径之比为8∶5,如图所示.现将小球从上至下依次编号为1、2、……N,不计一切摩擦,重力加速度设为g,试求第i个小球对第i+1个小球的压力大小.19.一架均匀梯子,一端放在水平地面上,另一端靠在竖直的墙上,梯子与地面及梯子与墙的静摩擦因素分别为μ1、μ2,求梯子能平衡时与地面所成的最小夹角.20.如图所示,有一个水平放置的,半径为R 的圆柱形光滑槽面,其轴线通过O 点,槽内放着两个半径均为r 的光滑柱体A 、B ,质量分别为m A 、m B ,且.3R r,求圆柱体A 、B 平衡时,OA 线与竖直线之间的夹角α是多少?21.如图所示,一根细棒AB ,上端A 处用铰链与天花板相连,下端B 用铰链与另一细棒BC 相连,两棒长度相等.两棒限于图示的竖直面内运动,且不计铰链处的摩擦.在C 端加一个适当的外力(在纸面内)可使两棒平衡在图示的位置处,即两棒间的夹角为900,且C 端正处在A 端的正下方.(1)不管两棒的质量如何,此外力只可能在哪个方向范围内?试说明道理(不要求推算)(2)如果AB 棒的质量m 1=1.0kg ,BC 的质量m 2=2.0kg ,求此外力的大小和方向.。
