第二届基础力学实验竞赛初赛实验理论部分试题
初中力学竞赛试题及答案
初中力学竞赛试题及答案1. 题目：一个质量为2kg的物体从静止开始，受到一个大小为10N的恒力作用，经过2秒后，物体的速度是多少？答案：根据牛顿第二定律，F=ma，其中F是力，m是质量，a是加速度。
已知F=10N，m=2kg，所以a=F/m=10N/2kg=5m/s²。
根据速度公式v=at，其中v是速度，a是加速度，t是时间，所以v=5m/s²*2s=10m/s。
因此，物体的速度是10m/s。
2. 题目：一个物体从高度为5m的平台上自由落体，忽略空气阻力，求物体落地时的速度。
答案：自由落体运动中，物体的加速度g=9.8m/s²。
根据速度公式v=√(2gh)，其中v是速度，g是加速度，h是高度。
已知h=5m，g=9.8m/s²，所以v=√(2*9.8m/s²*5m)=√(98m²/s²)=9.9m/s。
因此，物体落地时的速度是9.9m/s。
3. 题目：一个质量为3kg的物体在水平面上受到一个大小为15N的水平拉力作用，若物体与水平面之间的摩擦系数为0.2，求物体的加速度。
答案：首先计算摩擦力Ff=μN，其中μ是摩擦系数，N是正压力，由于物体在水平面上，所以N=mg=3kg*9.8m/s²=29.4N。
摩擦力Ff=0.2*29.4N=5.88N。
然后根据牛顿第二定律F=ma，拉力F=15N，所以a=(F-Ff)/m=(15N-5.88N)/3kg=3.08m/s²。
因此，物体的加速度是3.08m/s²。
4. 题目：一个弹簧的劲度系数为k=500N/m，当弹簧被拉伸0.2m时，弹簧的弹性势能是多少？答案：弹簧的弹性势能U=1/2kx²，其中k是劲度系数，x是弹簧的形变量。
已知k=500N/m，x=0.2m，所以U=1/2*500N/m*(0.2m)²=1/2*500N/m*0.04m²=10J。
初中力学竞赛试题
初中力学竞赛试题第一题：挡板的斜度小明在物理实验中，需要测量一块木板（挡板）的斜度。
他将挡板放在桌子边缘，用一个金属球从桌子上滚下，经过挡板后再滚到地面上。
小明观察到金属球滚过挡板的高度差为4厘米，而滚到地面上的水平距离为50厘米。
求挡板的斜度。
解析：设挡板的斜度为θ，则滚过挡板的高度差与滚到地面上的水平距离的比值为tan(θ)。
根据题目中给出的数据，可以得到如下等式：tan(θ) = 4厘米 / 50厘米计算得到tan(θ) ≈ 0.08。
为了求得θ的值，需计算tan(θ)的反函数，即arctan。
通过计算得到arctan(0.08) ≈ 4.57°。
因此，挡板的斜度约为4.57°。
第二题：滑槽中的力学问题小红在物理实验室中进行了滑槽实验。
实验中，她将一个小木块放在光滑的滑槽上，施加一定的力使其加速运动。
实验结果表明，小木块在滑槽上的运动与施加的力成正比。
当施加的力为10牛时，小木块的加速度为0.5米/秒²。
求小木块在施加力为20牛时的加速度。
解析：根据实验结果，小木块在滑槽上的运动与施加的力成正比，可以得到如下等式：加速度∝施加的力设施加力为F1时，加速度为a1；施加力为F2时，加速度为a2。
根据题目中给出的数据，可以得到如下比例：a1 / F1 = a2 / F2代入已知数据，得到：0.5米/秒² / 10牛 = a2 / 20牛计算得到a2 ≈ 1米/秒²。
因此，小木块在施加力为20牛时的加速度约为1米/秒²。
第三题：滑动摩擦力与斜度的关系小明在物理实验室中进行了一系列关于滑动摩擦力与斜度的实验。
他将一个小木块放在斜面上，并逐渐增加斜面的倾斜度。
实验结果表明，小木块的滑动摩擦力与斜面的倾斜度成正比。
当斜面的倾斜度为30°时，小木块的滑动摩擦力为5牛。
求当斜面的倾斜度为60°时，小木块的滑动摩擦力。
解析：根据实验结果，小木块的滑动摩擦力与斜面的倾斜度成正比，可以得到如下等式：滑动摩擦力∝斜面的倾斜度设斜面倾斜度为θ1时，滑动摩擦力为F1；斜面倾斜度为θ2时，滑动摩擦力为F2。
力学竞赛试题
1、一根轻质弹簧一端固定，用大小为F₁的力压弹簧的另一端，平衡时弹簧长度为L₁；改用大小为F₁的力拉弹簧的另一端，平衡时弹簧长度为L₁。
已知弹簧的拉伸与压缩均在弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为( )A. (F₁ - F₁) / (L₁ - L₁) （答案）B. (F₁ + F₁) / (L₁ + L₁)C. (F₁ + F₁) / (L₁ - L₁)D. (F₁ - F₁) / (L₁ + L₁)2、下列关于胡克定律F = kx 中的x、F、k 的单位，下列说法正确的是( )A. x 是长度单位，国际单位制中是mB. F 是力单位，国际单位制中是kgC. k 是劲度系数单位，国际单位制中是N/m （答案）D. k 是劲度系数，它没有单位3、弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动，B、C相距20cm。
某时刻振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点。
求：(1)振动的周期和频率；(2)振子在5s内通过的路程及5s末的位移大小；(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4cm处P点的加速度大小的比值。
（答案：5:2）4、一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为6m/s。
已知x = 0处的质点，在t = 0时刻开始向上运动，且经过0.4s第一次到达波峰。
则下列说法正确的是_______ 。
A. 该波的周期为0.8sB. t = 0.5s时，x = 4m处的质点位于波峰C. t = 0.9s时，x = 6m处的质点位于波谷（答案）D. x = 10m处的质点，在t = 0.7s时，速度方向向下5、下列说法正确的是（）A. 物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率B. 通过超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了多普勒效应C. 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时，才能发生衍射现象D. 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波，叫作横波（答案：B）6、在“用单摆测重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，在实验中，下列说法正确的是( )A. 要用细线、细铁丝等作为摆线B. 摆线长度等于摆球静止时摆线悬点到摆球上端的距离C. 开始计时时，应在摆球到达最高点时开始计时D. 要保证摆球在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆（答案）7、关于简谐运动，下列说法正确的是（）A. 物体振动的最大位移等于振幅B. 物体的振动速度最大时，加速度也最大C. 物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D. 物体每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同（答案：A、C）8、关于受迫振动，下列说法正确的是( )A. 物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率B. 物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率（答案）C. 物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于物体固有频率和驱动力频率之和D. 物体做受迫振动时，振动稳定后的周期与物体固有周期和驱动力周期无关。
基础力学实验竞赛培训题I-材料机械性能(答案)
基础力学实验竞赛基本理论培训题材料机械力学性能一、判断题1、在金属拉伸实验中，如试件出现两个或两个以上的颈缩，则试验结果无效，应重做试验。
（×）2、应变片测得的是应变片长度范围的平均应变。
（×）3、拉伸试件可以是圆截面，也可做成矩形截面.（√)4、低碳钢拉伸试件断口不在标距长度三分之一的中间区段内时，如果不采用断口移中的方法,则测得的延伸率较实际值大。
(×）5、低碳钢拉伸试件断口不在标距1/3的中间区段内时，如果不采用断口移中办法,测得延伸率较实际值可能偏大，也可能偏小。
（×）6、低碳钢拉伸试样的标距对其伸长率没有影响。
(×）二、填空题1、低碳钢试件在拉伸和压缩时，在屈服阶段以前，两曲线基本重合。
因此拉伸和压缩时的屈服极限基本相同；线性阶段时，拉伸、压缩直线斜率近似相等，故其弹性模量也相同。
2、铸铁的拉伸,压缩，扭转实验中，力学性能是抗压能力最强、抗剪能力居中、抗拉能力最差。
3、梁一端固定，另一端受可沿轴线滑动的铰支座约束。
当环境温度升高时，梁上各点的应力__为零_____，应变____增大______。
4、低碳钢拉伸实验,表面磨光的试件出现与轴线大致成45°角的滑移线，说明低碳钢的屈服现象与切应力有关。
5、材料受扭转作用破坏时,低碳钢是因切应力而破坏，铸铁是因拉应力而破坏。
6、工程上通常把伸长率大于5％的材料称为塑性材料。
7、对于没有明显屈服极限的塑性材料，通常用名义屈服应力来定义，也就是产生0.2％塑性应变的应力。
8、衡量强度时，塑性材料采用屈服极限，脆性材料采用强度极限 .9、当试验数据≤200MPa时修约间隔为1N/mm2 ,当试验数据＞1000 MPa时修约间隔为10 N/mm2。
10、当试件横截面尺寸在0。
5～2。
0mm时，所使用的量具分辨力应不大于0。
005 ,当试件横截面尺寸＞10mm时，所使用的量具分辨力应不大于0。
05。
力学竞赛试题及答案
(1)利用三力学竞赛试题及答案一、四叶玫瑰线解：（1）对于四叶玫瑰曲线p = acos28,在直角坐标系中可写成（图3-1）X将° = acos2&代入上式，得y = /? sin 8x = a cos 28 cos 0 y = a cos 20 sin 0固定内齿轮O 内作纯滚动，其中内齿轮的半径为小齿轮的半径为厂，画笔所在E 点离 小齿轮圆心a 的距离为随系杆OO ］的转动，其E 点的轨迹为X E =(R - r) COS 0 + acos (py E = (/? 一厂)sin Q _ g sin 0R — f利用小齿轮的纯滚动条件RO=r((P +O).有0 = —— 0.代入上式可得{小齿轮q 在cosacos0 = *[cos@ + 0) + cos@-0)](4)R_rx 已=(R — r) cos 0 + e cos( -- cp) < rR _ ry E =(/?_ 厂)sin&_fsin( ---------- <p).'r作变换，令3=30,上式可改写为R_»・ x E =(R- r) cos 30 + E cos(3 ---------- cp)rR-r y E =(/?_/•) sin 30 _ £ sin(3----------------------------------------- c p)r(3)对照式（2）和式（3）中的系数，有联解之，得3a —a ,e=—22做一个如图3・2所示的行星齿轮绘图机构，取式（4）中的参数，即可画出p = acos20 的四叶玫瑰曲线。
二. 手指转笔在你思考问题时有用手指转笔的习惯吗？请你用卞述刚体简化模型，进行分析计算：（1）本问题与力学中的什么内容有关系？（2） 求出笔绕手指无滑动转一周中，手指作用于笔的正压力和摩擦力的大小； （3）给出笔与手指间的摩擦因数“随AC 长度*变化应满足的条件。
力学竞赛大学试题及答案
力学竞赛大学试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 一个物体在水平面上以恒定速度直线运动，其运动状态是：A. 静止B. 匀速直线运动C. 匀速圆周运动D. 变速直线运动答案：B2. 牛顿第二定律的数学表达式是：A. F = maB. F = mvC. F = m(v^2)D. F = m(v^2)/r答案：A3. 根据能量守恒定律，下列说法正确的是：A. 能量可以在不同形式之间转换B. 能量可以在不同物体之间转移C. 能量的总量可以增加D. 能量的总量可以减少答案：A4. 一个物体从静止开始做自由落体运动，其下落高度与时间的关系为：A. h = 1/2gt^2B. h = gtC. h = 2gtD. h = gt^2答案：A二、填空题（每题5分，共20分）1. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小________，方向________，作用在________的物体上。
答案：相等；相反；不同2. 一个物体的动能与其质量成正比，与其速度的平方成正比，其公式为：Ek = ________。
答案：1/2mv^23. 一个物体在斜面上下滑时，其受到的摩擦力大小与斜面的倾角成________关系。
答案：正比4. 根据胡克定律，弹簧的弹力与其形变成正比，其公式为：F =________。
答案：kx三、计算题（每题10分，共20分）1. 一辆汽车以20m/s的速度在水平公路上匀速行驶，求汽车受到的摩擦力大小，已知汽车质量为1500kg，摩擦系数为0.05。
答案：汽车受到的摩擦力大小为750N。
2. 一个质量为2kg的物体从10m高处自由落下，忽略空气阻力，求物体落地时的速度。
答案：物体落地时的速度为20m/s。
四、简答题（每题10分，共20分）1. 简述牛顿第一定律的内容及其物理意义。
答案：牛顿第一定律，也称为惯性定律，指出一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
其物理意义是，物体具有惯性，即物体倾向于保持其当前的运动状态，除非有外力作用。
力学竞赛及答案
竞赛辅导四 共点力的平衡一、力的动态平衡问题：1、三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物， 如图所示，其中OB 是水平的，A 端、B 端固定。
若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳： a（A ）必定是OA （B ）必定是OB（C ）必定是OC （D ）可能是OB ，也可能是OC2两个大人和一个小孩，想推木箱m 向右方沿x 轴正向运动，两个大人的推力F 1和F 2的大小及方向如图所示，则小孩需要对木箱施加的最小推力大小为 ，其方向与x 轴所成的角度是 。
3、如图所示，M 、N 为装在水平面上的两块间距可以调节的光滑竖直挡板，两板间迭放着A 、B 两个光滑圆柱体，现将两板间距调小些则与原来相比下述结论中正确的是( ad ) Ａ．N 板对圆柱体A 的弹力变小。
Ｂ．圆柱体A 对圆柱体B 的弹力变大。
Ｃ．水平面对圆柱体B 的弹力变大。
Ｄ．水平面对圆柱体B 的弹力不变。
4、如图所示，两球A 、B 用劲度系数为k 1的轻弹簧相连，球B 用长为L 的细绳悬于O 点，球A 固定在O 点正下方，且点OA 之间的距离恰为L ，系统平衡时绳子所受的拉力为F 1．现把A 、B 间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F 2，则F 1与F 2的大小之间的关系为（ ）A ．F 1＞F 2B ．F 1＝F 2C ．F 1＜F 2D ．无法确定5、如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳OA 使连结点A 向上移动而保持O 点的位置不变，则A 点向上移动时：dA ．绳OA 的拉力逐渐增大；B ．绳OA 的拉力逐渐减小；C ．绳OA 的拉力先增大后减小；D ．绳OA 的拉力先减小后增大。
5、一个半径为r ，重为G 的圆球，被长为l 的细绳挂在竖直的，光滑的墙壁上，若加长细绳的长度，则细绳对球的张力T 及墙对球的弹力N 各将如何变化：如右图所示：cA.T 一直减小，N 先增大后减小B.T 一直减小，N 先减小后增大；C.T 和N 都减小D.T 和N 都增大。
实验力学考试题及答案
实验力学考试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 某材料在拉伸实验中，当应力达到200 MPa时，应变为0.02，此时材料的弹性模量是多少？A. 10000 MPaB. 20000 MPaC. 50000 MPaD. 100000 MPa2. 在材料力学中，泊松比是描述材料横向应变与轴向应变之间关系的物理量，其取值范围是：A. 0到1B. 0到0.5C. -1到1D. -0.5到0.53. 以下哪种情况下，材料的屈服强度会降低？A. 温度升高B. 应变速率增加C. 材料的微观结构更加均匀D. 材料的晶粒尺寸减小4. 在进行三点弯曲实验时，若支点之间的距离增加，而载荷保持不变，那么材料的弯曲强度将会：A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定5. 疲劳破坏是指材料在循环载荷作用下逐渐发生破坏的现象，以下哪种因素不会影响疲劳寿命？A. 材料的强度B. 应力循环的幅度C. 材料的微观结构D. 环境温度答案：1. B. 20000 MPa（弹性模量E = 应力/应变）2. B. 0到0.53. A. 温度升高4. B. 减少5. D. 环境温度二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述材料力学中的应力-应变曲线，并说明其上各点的意义。
应力-应变曲线是描述材料在拉伸过程中应力与应变之间关系的图形。
曲线上的几个关键点包括：弹性极限、屈服点、强化阶段、颈缩点和断裂点。
弹性极限是材料开始发生永久变形的应力值；屈服点是材料从弹性变形过渡到塑性变形的应力值；强化阶段是材料在进一步拉伸过程中，应力继续增加而应变增加的速率减缓的阶段；颈缩点是材料局部变细，整体截面积减小的点；断裂点是材料最终断裂的应力值。
2. 解释什么是材料的疲劳寿命，并说明影响疲劳寿命的主要因素。
材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下能够承受的循环次数。
影响疲劳寿命的主要因素包括：应力循环的幅度、材料的强度和韧性、材料的微观结构、表面处理和环境条件等。
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第二届江苏省大学生基础力学实验竞赛初赛
实验基本原理笔试卷
考试时间 60分钟考试形式闭卷卷面分值 50分考生得分
学校考试日期 2008 年 10 月 18 日
班级学号姓名
本题
得分
一、判断题（对划“√”，错划“×”，每小题3分，共15分）
1. 下屈服点是指屈服阶段中的最小应力（）
2. 在金属拉伸试验中，如试样拉断处到最邻近标距端点的距离小于或等于原始标距
的时，则必须采用断口移中的移位法来测量断后标距（）
3. 根据国标《GB 7314－87 金属压缩试验方法》的规定，在采用圆柱体试样进行低碳
钢压缩试验时，试样的高度与直径的比值应为（）
4. 在金属拉伸试验中，若试验后试样出现两个或两个以上的颈缩，则试验结果无效，
应重做试验。
（）
5. 在电测试验中，如果应变仪的灵敏系数小于测点应变片的灵敏系数，则应变仪的读
数应变小于测点的真实应变。
（）
二、单选题（每个选择3分，共15分）
本题
得分
1. 某材料的应力－应变曲线如图所示，根据该曲线，材料的名义屈服
极限约为（）
A.
B.
C.
D.
当应力时，材料相
应的塑性应变约为（）
A. B.
C. D.
2. 根据国标《GB 228－87 金属拉伸试验方法》的规定，在测量标记试样原始标距时，
应精确到标称标距的（）
A. B. C. D.
3. 根据国家标准规定，测定金属常温力学性能的试验应在室温下进行，所谓室温是指
初赛实验基本理论笔试卷共 4 页第 2 页
（）
A. B. C. D.
4. 在进行电测试验时，若将两个电阻值相等的工作片串联在同一桥臂上，设两个工作片
的应变值分别为、，则读数应变（）
A. B. C. D.
三、图示立柱承受偏心拉伸，试利用电测法确定载荷和偏心距。
要求提供测试方案，
并建立载荷、偏心距的计算公式。
已知材料的弹性模量为；立柱的横截面面积为
、抗弯截面系数为。
（要求：测试方案简单；只允许采用题目中已知参数）（8
分）
本题
得分
初赛实验基本理论笔试卷共 4 页第 3 页
四、图示薄壁圆筒，同时承受内压和扭转外力偶矩的作用。
已知圆筒截面的平均半
径为、壁厚为；材料的弹性模量为、泊松比为。
试用电测法测出内压和扭转外
力偶矩。
要求提供测试方案，并分别给出、与应变仪读数应变之间的关系式。
本题
得分
（要求：测试方案简单；使用应变片少；只允许采用题目中已知参数）（12分）。