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高中物理竞赛模拟试题及答案

高中物理竞赛模拟试题及答案
高中物理竞赛模拟试题及答案

高中物理竞赛模拟试题及答案

1.图一(a)所示,质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接,竖直于水平面上处于

平衡状态。一力F竖直向上作用于A,使A做匀加速直线运动。图一(b)中的(A)、

(B)、(C)、(D)分别用来表示力F从开始作用,到B将离开地面期间,力F和A的

位移x之间的关系图,其中正确的是()

2

.图五所示,质量为m的小球悬挂在质量为M的半圆形光滑轨道的顶端,台秤

的示数为(M+m)g。忽略台秤秤量时的延迟因素,则从烧断悬线开始,到小

球滚到半圆形光滑轨道底部这段时间内,台秤的示数为()

(A)一直小于(M+m)g

(B)一直大于(M+m)g

(C)先小于(M+m)g后大于(M+m)g

(D)先大于(M+m)g后小于(M+m)g

3.图十所示,半径为R、内径均匀的圆形弯管水平放置,小球在管内以足够大

的初速度v0做圆周运动,小球与管壁间的动摩擦因数为 。设小球从A到B和

从B到A的连续一周内,摩擦力对小球做功的大小分别为W1和W2,在一周内

摩擦力所做总功在大小为W3,则下列关系式中正确的是()

(A)W1>W2(B)W1=W2

(C)W3=0 (D)W3=W1+W2

4.如右图所示,在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块,其中,物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态,物块B以初速度v0向着物块A运动,当物块B与物

块A上的弹簧发生相互作用时,两物块保持在一条直线上运动。若分别用实线和虚线表示物块B和物块A的v—t图像,则两物块在相互作用过程中,正确的v—t图像是()

5.如图所示,木块M可以分别从固定斜面的顶端

沿左边或右边由静止开始滑下,且滑到A点或B点停下。

假定木块M和斜面及水平面间有相同的动摩擦因数,

图十

v

图一(b)

v

面与平面平缓连接,则( )

(A )距离OA 等于OB , (B )距离OA 大于OB , (C )距离OA 小于OB ,

(D )无法做出明确的判断。

6..如图所示,有一根长为L ,质量为M 的均匀链条静止在光滑水平桌面上,其长度的1/5悬于桌边外,如果在链条的A 端施加一个拉力使悬着的部分以0.1 g (g 为重力加速度)的加速度拉回桌面。设拉动过程中链条与桌边始终保持接触,则拉力最少需做功(

(A )MLg /50, (B )MLg /10, (C )MLg /250,

(D )MLg /25。

7..如图甲所示,物体A 以初速度v 0从水平光滑的平台上水平地滑到上表面粗糙的小车B 上,图乙为物体与小车的v —t 图像。若不计小车与水平地面的摩擦,使用上述信息,可以求出的物理量有(

(A )小车上表面的长度, (B )物体与小车的质量比, (C )物体与小车间的动摩擦因数, (D )小车获得的动能。

8、如图所示,排球场两底线之间长为L ,网高为H ,若运动员在离底线L /4处跳起,把球向正对方水平击出,恰好能过网并落在对方底线上,若不计空气阻力,则运动员击球时的高度为______,球击出时的速度为______。

9.老鼠离开洞穴后沿直线运动。若测得它距洞穴口不同距离s 时的速度大小如下表所示。由表中数据可以推知,老鼠的运动速度v 与它距洞穴口距离s 的关系为____________。老鼠从距洞穴口1 m 处运动到距洞穴口2 m 处所用的时间为____________s 。 10.大型火车站有列车编组用的驼峰,将需要编组的车厢用火车头推到驼峰顶上,再让它沿斜坡

下滑,到坡底时利用道岔组把它引导到指定的轨道上和其他车厢撞接,实现编组。图十七所示,A 车厢从左侧被推上驼顶后,由于惯性会继续向前运动,然后,沿斜坡下滑与静止在道岔上的B 车厢撞接且撞接后两车厢不再分开。若两节车厢的质量均为

m ,车厢长度都忽略不计,车轮与铁轨的动摩擦因数均为μ,斜坡高为h ,道岔距坡底的距离为s 1,两车厢撞接后共同滑行的最短距离为s 2。试根据上述设计要求,推导出驼峰

斜坡倾角θ应满足的关系式。

A v 0 1 甲 乙

H

L

图十七

11.图示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。工作时,电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动将夯从深为h 的坑中提上来,当两个滚轮彼此分开时,夯杆被释放,最后夯在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底。然后,两个滚轮再次压紧,夯杆再次被提上来,如此周而复始工作。已知两个滚轮边缘线速度v 恒为4 m/s ,每个滚轮对夯杆的正压力F N 为2?104 N ,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ为0.3,夯杆质量m 为1?103 kg ,坑深h 为6.4 m 。假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,且夯杆底端升到坑口时,速度正好为零,取g =10 m/s 2,求:

(1)每个打夯周期中,电动机对夯杆所做的功, (2)每个打夯周期中,滚轮与夯杆间的摩擦热量, (3)打夯周期。

12.如图所示,倾角为θ的斜面底端固定一个垂直斜面的弹性挡板P ,假设斜面表面有一层特殊绒毛可以使物块A 在沿斜面上升过程中不

受摩擦力,而在沿斜面下滑过程中受到摩擦力作用。现使物块A 从挡板处以v 0=2 m/s 的初速度出发,沿斜面向上运动,经过1 s 到达

最高点,然后下滑,经过2 s 又回到挡板处。假设物块与挡板碰后以原速率反弹(取g =10 m/s 2)。试求物块从出发到最后停止运动所经历的总时间和总路程。

13.当物体从高空下落时,空气对物体的阻力会随物体的速度增大而增大,因此,物体下落一段距离后将会匀速下落,这个速度被称为收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球半径及质量有关。下表是某次研究的实验数据:

(1)试根据表中数据,求出B 、C 两球达到收尾速度时,所受的空气阻力比,

(2)试根据表中数据,归纳出球形物体所受的空气阻力f 与球的速度v 及球的半径r 的关系式(写

出表达式及比例系数)。

(3)将C 、D 两小球用轻绳连接,若它们在下落时所受空气阻力与单独下落时的规律相同,让它们同时从足够高处下落,试求出它们的收尾速度,并判断它们的落地顺序。

1.A

2.C

3.AD

4.D

5.A

6.D

7.BC

8.

9H 8 ,L gH 2H 9.v =2

s

,0.75, 10.设A 车厢下滑时初速度为v 0,A 车厢滑到坡底时与B 车厢碰撞前速度为v ,碰撞后两车共同速度为v 1。则

12 mv 2=mgh +12 mv 02―μmgl cos θ―μmgs 1=1

2 mv 02+mgh (1―μ cot θ)―μmgs 1, mv =(m +m )v 1,v 1=1

2

v ,

碰撞后v 12=2as 2,a =F /m =μg ,可解得:

cot θ=2gh ―8μgs 2+v 02―2μgs 12μgh ≥2gh ―8μgs 2―2μgs 1

2μgh 11.(1)f 1=2μN =1.2?104 N ,f 1=mg =1.0?104 N ,

f 1-m

g =ma 1,a 1=2 m/s 2,t 1=v 0a =2 s ,

h 1=1

2 a 1t 12=4 m ,h =h 1+v 0t 2+v 02/2g ,t 2=0.4 s ,h 2=v 0t 2=1.6 m ,

W 1=f 1h 1=4.8?104 J ,W 2=f 2h 2=1.6?104 J ,所以W =W 1+W 2=6.4?104 J ,

(2)W ’=f 1?h 1=4.8?104 J ,

(3)t 3=v 0g =0.4 s ,h =1

2

gt 42,t 4=1.13 s ,T =t 1+t 2+t 3+t 4=3.93 s 。

12.a 1=v 0t 1 =2 m/s 2,s 1=12 a 1t 12=1 m ,s 1=12 a 1’t 1’2,a 1’=0.5 m/s 2,由v 2=2as 得s 2=0.25 m ,由s =1

2 at 2

得t 2=0.5 s ,t 2’=1 s ,由等比数列得:s 总=2s 11-0.25 =8

3 m ,t 总=t 1+t 1’1-0.5

=6 s 。

13.(1)达到收尾速度时f =mg ,所以f B ;f C =1;9,

(2)由A 、B 得:f ∝v ,由B 、C 得:f ∝r 2,所以f =kvr 2,代入一组数据得:k =5,所以f =5vr 2, (3)(m C +m D )g =kv (r C 2+r D 2),所以

v =(m C +m D )g k (r C 2+r D 2) =(45+40)?10-

5

5(1.52+22)?10-6

m/s =27.2 m/s , f D =5?27.2?(2?10-

3)2=5.44?10-

4 N ,f C =5?27.2?(1.5?10-

3)2=3.06?10-

4 N ,如果单独运动,C

将加速而D 将减速,所以C 先到地。

第十四届全国中学生物理竞赛预赛试题

第十四届全国中学生物理竞赛预赛试题 ( 全卷共九题,总分为 140 分) 一 .(10 分 ) 一质点沿χ轴作直线运动 , 其中ν随时间 t 的变化如图 1(a) 所示 , 设 t=0 时 , 质点位于坐标原点Ο处 . 试根据ν -t 图分别在图 1(b) 及图 1(c) 中尽可能准确的画出 : 1. 表示质点运动的加速度α随时间 t 变化关系的α -t 图 . 2. 表示质点运动的位移χ随时间 t 变化关系的χ -t 图 . 二 .(12 分 ) 三个质量相同的物块 A,B,C 用轻弹簧和一根轻线相连 ,, 挂在天花板上 , 处于平衡状态 , 如图 2 所示。现将 A,B 之间的轻线剪断 , 在刚剪断的瞬间 , 三个 ` 物体的加速度分别是 ( 加速度的方向以竖直向下为正 ):

A 的加速度是 ________; B 的加速度是 _________; C 的加速度是 _________; 三 (10 分 ) 测定患者的血沉 , 在医学上有助于医生对病情作出判断 , 设血液是由红血球和血浆组成的悬浮液 . 将次悬浮液放入竖直放置的血沉管内 , 红血球就会在血浆中匀速下沉 , 其下沉速率称为血沉 . 某人的血沉υ的值大约是 10毫米/小时. 如果把红血球近似看作是半 径为 R 的小球 , 且认为它在血浆中所受的粘滞阻力为f=6πηRυ . 在室温下η≈ 1.8 × 10-3帕. 秒 . 已知血浆的密度ρ0≈1.0 × 103千克 / 米3, 红血球的密度ρ≈1.3 × 103千克 / 米3 . 试由以上数据估算红血球半径的大小 ( 结果取一位有效数字 ). 四 .(12 分 ) 有一半径为 R 的不导电的半球薄壳 , 均匀带电 , 倒扣在χΟ y 平面上 , 如图 3 所示图中Ο为球心 ,ABCD 为球壳边缘 ,AOC 为直径 . 有一电量为 q 的点电荷位于 OC 上的 E 点 ,OE=r. 已知将此点电荷由 E 点缓慢移至球壳顶点 T 时 , 外力需要作功 W,W>0, 不计重力影响 . 1. 试求将次点电荷由 E 点缓慢移至 A 点外力需做功的正负大小 , 并说明理由 .

2014全国高中物理竞赛初赛试题与标准答案(全Word版)

2014 第 31 届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案与评分标准 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. 1.一线膨胀系数为α的正立方体物块,当膨胀量较小时,其体膨胀系数等于 A.α1/3 B.α 3 C.α D. 3α 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,其外形和普通的杆秤差不 多,装秤钩的地方吊着一体积为 lcm 3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 3.一列简谐横波在均匀的介质中沿z 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 24 m/s,则该波的频率可能为 A. 50Hz B . 60Hz C. 400Hz D . 410Hz 4.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,先后置有分别用钢、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>F 2>F3B. F2 >F3 >F1 C. F3 >F 2> F 1 D . F1=F2=F3 5.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

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

最新近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题1--机械运动

最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题1--机械运动 一、选择题 1.(2013中学生数理化潜能知识竞赛)下图是空中加油的情景,我们说加油机是静止的,是以下列哪个物体为参照物() A.以加油机自己为参照物 B.以受油机为参照物 C.以地面为参照物 D.三种说法都不对 1.答案:B解析:空中加油,我们说加油机是静止的,是以受油机为参照物,选项B正确。2.(2013中学生数理化潜能知识竞赛“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法,下面四个图是小严同学利用频闪照相机拍摄的不同物体运动时的频闪照片(黑点表示物体的像),其中可能做匀速直线运动的是() 2.答案:B解析:根据匀速直线运动特点可知,选项B正确。 3.(2011上海初中物理知识竞赛题)小轿车匀速行驶在公路上,坐在副驾驶位置的小青观察到轿车速度盘的指针始终在100km/h位置处,在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中,小青发现该轿车通过自己的时间恰好为1秒,则该轿车的车速范围为()A.15~20m/s B.20~25 m/s C.25~30 m/s D.30~35 m/s 解析:小轿车速度100km/h=28m/s,以小轿车为参照物,小轿车长度取3.5m,在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中,两车相对路程为7m,由s=vt可知,相对速度为7m/s。该轿车的车速范围为20~25m/s,选项B正确。 答案:B 4. (2009上海初中物理知识竞赛复赛题)2008年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天,实施太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球。已知:“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行,运行速度为7.76千米/秒;地球半径6.37×103千米。则

第届全国中学生物理竞赛预赛试题含答案

第25届全国中学生物理竞赛预赛卷 一、选择题。本题共 6小题,每小题6分。在每小题给出的 4个选项中,有的小题只有一项是正确 的,有的小题有多项是正确的。把正确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. 如图所示,两块固连在一起的物块 a 和b ,质量分别为 m a 和m b ,放 在水平的光滑桌面上。现同时施给它们方向如图所示的推力 F a 和拉力 F b ,已知F a >F b ,贝y a 对b 的作用力 A. 必为推力 B.必为拉力 C.可能为推力,也可能为拉力 D.可能为零 2. 用光照射处在基态的氢原子,有可能使氢原子电离。下列说法中正确的是 A. 只要光的光强足够大,就一定可以使氢原子电离 B. 只要光的频率足够高,就一定可以使氢原子电离 C. 只要光子的能量足够大,就一定可以使氢原子电离 D. 只要光照的时间足够长,就一定可以使氢原子电离 3?如图所示,一 U 形光滑导轨串有一电阻 R ,放置在匀强的外磁 导轨平面与磁场方向垂直。一电阻可忽略不计但有一定质量的金 ab 跨接在导轨上,可沿导轨方向平移。现从静止开始对 ab 杆施 的恒力F ,若忽略杆和 U 形导轨的自感,则在杆运动过程中,下 说法是正确的 A. 外磁场对载流杆ab 的作用力对ab 杆做功,但外磁场的能量是不变的 B. 外力F 的功总是等于电阻 R 上消耗的功 C. 外磁场对载流杆ab 作用力的功率与电阻 R 上消耗的功率两者的大小是相等的 D. 电阻R 上消耗的功率存在最大值 4. 如图所示,放置在升降机地板上的盛有水的容器中,插有两根相对容器的位置是固定的玻璃管 和b ,管的上端都是封闭的,下端都是开口的。管内被水各封有一定质量 体。平衡时,a 管内的水面比管外低,b 管内的水面比管外高。现令升降 止开始加速下降,已知在此过程中管内气体仍被封闭在管内, 且经历的过 为绝热过程,则在此过程中 A. a 中气体内能将增加,b 中气体内能将减少 B. a 中气体内能将减少, b 中气体内能将增加 C. a 、b 中气体内能都将增加 D. a 、b 中气体内能都将减少 5. 图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的 双 U 形管” a 、b 、c 、d 为其四段竖直的部分,其中 a 、 d 上端是开口的,处在大气中。管中的水银把一段气体柱密封在 b 、 c 内, 平衡时,管内水银面的位置如图所示。现缓慢地降低气柱中气体的温度, 的水银面上升了一小段高度 A h ,则 A. b 中的水银面也上升 A h B. b 中的水银面也上升,但上升的高度小于 A h C. 气柱中气体压强的减少量等于高为 A h 的水银柱所产生的压强 场中, 属杆 以向右 列哪种 的气 机从静 程可视

高中物理竞赛试题及答案

高中物理竞赛模拟试卷(一) 说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150 分,考试时间 120 分钟. 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 一、本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的 4 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,有错选或不答的得 0 分. 1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗,让漏斗左、右摆动,于是桌面上漏下许多砂子,经过一段时间形成一砂堆,砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状 2.如图Ⅰ-2所示,甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动,乙上连有一段轻弹簧,甲乙相互作用过程中无机械能损失,下列说法正确的有 A.若甲的初速度比乙大,则甲的速度后减到 0 B.若甲的初动量比乙大,则甲的速度后减到0 C.若甲的初动能比乙大,则甲的速度后减到0 D.若甲的质量比乙大,则甲的速度后减到0 3.特技演员从高处跳下,要求落地时必须脚先着地,为尽量保证安全,他落地时最好是采用哪种方法 A.让脚尖先着地,且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地,且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地,且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地,且着地瞬间同时下蹲 4.动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子,笼内有一只质量为 m 的猴子.当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F 1;当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为 F 2(如图Ⅰ-3),关于 F 1 和 F 2 的大小,下列判断中正确的是 A.F 1 = F 2>(M + m )g B.F 1>(M + m )g ,F 2<(M + m )g C.F 1>F 2>(M + m )g D.F 1<(M + m )g ,F 2>(M + m )g 5.下列说法中正确的是 A.布朗运动与分子的运动无关 B.分子力做正功时,分子间距离一定减小 C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象 D.通过热传递可以使热转变为功 6.如图Ⅰ-4所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之 图Ⅰ -3 图Ⅰ -4 图Ⅰ-2

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

全国初中应用物理竞赛考试及答案

全国初中应用物理竞赛考试及答案 1 / 15

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2018年度全国初中应用物理竞赛试卷 注意事项: 1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.本试卷共有六个大题,满分100分。 题号一二三四五六总分分数 复核人 ―、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.如图1所示为伦敦四大地标性摩天大楼:“对讲机”、“小黄瓜”、“奶酷刨”、“碎片大厦”。其中座大楼的设计考虑不周,曾经由于玻璃反光将停放在附近的小轿车某些部件“烤”熔化了,你认为这座大楼最可能是() 2.当今,世界性的能源危机断地加深,节约能源义不容辞。下面四种符号中,为中国节能标志的是() 3.在炎热的夏天,当我们吃冰棒的时候,常常看到在冰棒的周围有“白气”冒出,关于这个“白气”,下列说法中正确的是() A.“白气”是冰棒上的冰升华的结果,“白气”应该上升 B.“白气”是冰棒上的冰升华的结果,“白气”应该下降 C.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果,“白气”应该上升 D.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果,“白气”应该下降

4.如图3所示为双线并绕的螺线管,a、b、c、d为四个接线柱,其中a、b之间连 接一根较细的导线;c、d之间连接一根较粗的导线。如用两端电压恒定的同一个电源供 电,下列连接方式中磁性最强的方法是() A.将bc相连,然后a、d分别接电源两极 B.将cd相连,然后a、b分别接电源两极 C.将a b相连、cd相连,然后分别接电源两极 D.将a d相连、bc相连,然后分别接电源两极 5.5号电池因其体积小、容量适中,因此在小功率电器产品中广泛使用。某种市售5号电池包装上写有“1.5 V 2000 mAH”字祥。对该电池,下列说法中正确的是() A.它能提供的电能约10.8 kJ B.它正常工作时的电流是2 A C.它提供的最大电功率为3 W D.它在电路中是提供电荷的装置 6.在平缓的海滩上经常可以看到如图4所示的情景:不论远处的海 浪沿什么方向冲向海岸,到达岸边时总是大约沿着垂直于岸的方向。发 生这个现象的原因可能是() A.在海岸边,风的方向总是与海岸线垂直 B.在海岸边,风的方向总是与海岸线平行 C.水波在浅水中传播时,水越浅传播得越快 D.水波在浅水中传播时,水越浅传播得越慢 7.小明在宠物店买了淡水热带鱼,为方便带回家,商家将鱼放在装有水的轻薄的塑料袋里。如果小明将装着魚且没有打开的塑料袋直接放入家里的淡水鱼缸中,则图5中最有可能发生的情况是( ) 8.微波在传播过程中,如果遇到金属会被反射,遇到陶瓷或玻璃则几 乎不被吸收的透射,而遇到类似于水、酸等极性分子构成的物质则会被吸 收导致这些物质的温度升高。如图6所示为家用微波炉工作过程的示意图。 根据这些信息,你认为以下关于微波炉的说法不正确 ...的是() A.炉的内壁要使用金属材料 B.炉内盛放食物的容器的材质可以是玻璃或陶瓷 C.炉内转盘的主要作用是为了从不同侧面看到食物被加热的情况 D.微波炉的玻璃门上有一层金属膜或金属网 9.静止、密闭的客车上有一个系在座椅上的氦气球,一个悬挂在车顶的小球。若客车突然启动向左驶出,图7中氦气球与悬挂小球最可能出现的相对位置变化是()

第届全国中学生物理竞赛预赛试卷及解析

第32届全国中学生物理竞赛预赛试卷 本卷共l6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. 1.2014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.2014年3月24日晚,初步确定失事地点位于南纬31o52′、东经115o52′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,每天上午同一时刻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31o52′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 2.23892U(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 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,静止时两小球之间的距离为R。现用外力缓慢推左球a使其到达圆环最低点c,然后撤除外力.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 4.如图,O 点是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,竖直放置一块毛玻璃,小球初速度与毛玻璃平面垂直.在小球抛出时点光源开始闪光.当点光源闪光时,在毛玻璃上有小球的一个投影点.已知图中O 点与毛玻璃水平距离L =1.20 m ,测得第一、二个投影点之间的距离为0.05 m .取重力加速度g =10m/s 2.下列说法正确的是 A.小球平抛运动的初速度为4m/s B .小球平抛运动过程中,在相等时间内的动量变化不相等 C .小球投影点的速度在相等时间内的变化量越来越大 D.小球第二、三个投影点之间的距离0.15m 5.某同学用电荷量计(能测出一段时间内通过导体横截面的电荷量)测量地磁场强度,完成了如下实验:如图,将面积为S ,电阻为"的矩形导线框abcd 沿图示方位水平 放置于地面上某处,将其从图示位置绕东西轴转 180o ,测得通过线框的电荷量为Q 1;将其从图示位置绕东西轴转90o ,测得通过线框的电荷量为Q 2。该处地磁场的磁感应强度大小应为 A.22 214 Q Q S R + B.2221Q Q S R + C.2 2 21212 Q Q Q Q S R ++ D.222121Q Q Q Q S R ++ 二、填空题.把答案填在题中的横线上.只要给出结果,不需写出求得结果的过程. 6.(10分)水平力F 方向确定,大小随时间的变化如图a 所示;用力F 拉静止在水平

全国高中物理竞赛初赛试题及标准答案

2014第31届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案与评分标准 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. 1.一线膨胀系数为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.α1/3 C.α3D.3α 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,其外形和普通的杆秤差不多,装秤钩的地方吊着一体积为lcm3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 3.一列简谐横波在均匀的介质中沿z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24 m/s,则该波的频率可能为 A.50Hz B.60Hz C.400Hz D.410Hz 4.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,先后置有分别用钢、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>F3B.F2>F3 >F1 C.F3 >F2> F1D.F1=F2=F3 5.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

第五届全国高中应用物理知识竞赛(北京赛区)决赛试题答案与评分标准(考后修改卷)[1]

第五届全国高中应用物理知识竞赛(北京赛区)决赛 试题答案与评分参考标准 1.(9分) 光线在水与空气的界面上一般要同时发生反射和折射。反射光和折射光的能量之和等于入射光的能量。反射光与折射光的能量分配与入射角有关,入射角越大,反射光的能量越强而折射光的能量越弱。 (3分) 人站在水边观察,近处水下物体的光线射到界面上,入射角较小,反射光弱而折射光强,因此有较多的能量射出水面而进入人眼中。 (2分) 而水面下远处物体的光线,能射到人眼处的光线都是入射角很大的光线,它们的大部分能量都反射回水下而只有很少部分射出水面,从而进入人眼睛的光很弱而不被觉察。 (2分) 反之对岸物体的光线射到水面处能到达人眼睛的光线,入射角很大,大部分入射光的能量都经水面反射,人能清楚地看到对岸是景物经水面反射而生成的倒像。 (2分) 注:答水面下物体的光线发生全反射,因此水面上的人看不到的,不能得分。 2.(9分) (1)由题意可知,这个装置有电流通过,电流从电池正极经导线D 、磁铁(其本身是导体)、钉子、电池负极、电池内部、回到正极形成回路。 (1分) (2)电流在磁体中的部分为由导线和磁铁侧壁接触处指向轴心的径向电流。而磁铁自身的磁场在其内部大体沿(圆柱体)轴向。因而径向电流受到垂直于电流方向的安培力。 (3分) (3)这个安培力产生力矩使磁铁(连带铁钉)产生转动。 (3分) (4)当将磁铁的两个端面对调后,磁场方向相反,而电流方向不变,则安培力方向反向,从而磁铁(及钉子)的转动方向也反过来了。 (2分) 3.(9分) 由题意,火箭在越过塔架的过程中做匀加速直线运动。 加速度大小是 2 2 2 2 2.0m/s m/s 10 10022=?= =t h a (3分) 设喷气推力大小为F ,则 ma mg F =- (3分) 解得 )8.90.2(104803+??=+=mg ma F N=5.7×106 N (3分)

全国高中物理应用知识竞赛试题

注意事项: 1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.答卷过程中可以使用普通型计算器。 4.本试卷共有三个大题,总分为150分。 5.答卷时间:2018年4月7日(星期六)上午9:30?11:30。 得分 评卷人 2018年度全国高中应用物理竞赛试卷 题号 一 二 三 总分 1 2 3 4 1 2 3 4 分数 复核人 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。请把符合题目要求的选项的序号填入题后的( )内。全选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不选的得分。 1.如图1所示,消防队员在进行训练时有一项爬绳练习,如果队 员用双手握住竖直的绳索匀速攀上和匀速下滑时,绳索对他 的摩擦力分别为F 上和F 下,那么关于F 上和F 下的下列说法中 正确的是() A .F 上向上F 下向下,F 上与F 下等大 B .F 上向下F 下向上,F 上大于F 下 C .F 上向上F 下向上,F 上与F 下等大 D .F 上向上F 下向下,F 上大于F 下 2.由乎地磁场的作用,可有效地减少来自宇宙射线中的高能带电粒子对地球的“侵袭”。 若宇宙射线中一颗带负电的粒子从太空沿指向地心方向射向地面,则哲它在接近地球附近时的实际运动方向可能是() A.竖直向下 B.偏西斜向下 C.偏东斜向下 D.偏北斜向下 3.电铃的结构原理如图2所示,如果在使角过程中发现这个、 电铃小锤敲击铃的频率过,现要将敲击频率调高一些,则 下列措施中一定可行的是() A.适当提高电的电压 B.增大小锤的质量 C.换用更软一点的簧片 D.将电源改用交流电来供电 4.由青岛大学学生自主设计研发的墙壁清洁机器人,利用8只“爪 子”上的吸盘吸附在接触面上,通过这8只“爪子”的交替伸

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

全国高中物理竞赛历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 2014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。 5、机械能 功和功率。动能和动能定理。 重力势能。引力势能。质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)。弹簧的弹性势能。 功能原理。机械能守恒定律。 碰撞。 6、流体静力学 静止流体中的压强。 浮力。 7、振动 简揩振动。振幅。频率和周期。位相。

第33届全国中学生物理竞赛预赛试题

第33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页的括号内.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.如图,球心在坐标原点O 的球面上有三个彼此绝缘的金属环,它们分别与x y -平面、y z -平面、z x -平面与球面的交线(大圆)重合,各自通有大小相等的电流,电流的流向如图中箭头所示.坐标原点处的磁场方向与x 轴、y 轴、z 轴的夹角分别是 A .- ,-, B ., C . arcsin D .,, [ ] 2.从楼顶边缘以大小为0v 的初速度竖直上抛一小球;经过0t 时间后在楼顶边缘 从静止开始释放另一小球.若要求两小球同时落地,忽略空气阻力,则0v 的取值范围和抛出点的高度应为 A .00012gt v gt ≤<,2 2000001122v gt h gt v gt ?? ?-= ? ?-?? B .00v gt ≠,20020001122v gt h gt v gt ??- ?= ?- ??? - - -arcsin - arcsin

C .00012gt v gt ≤<,20020001122v gt h gt v gt ??- ?= ?- ??? D .0012v gt ≠,22000001122v gt h gt v gt ?? ?-= ? ?-?? [ ] 3.如图,四个半径相同的小球(构成一个体系)置于水平桌面的一条直线上,其中一个是钕永磁球(标有北极N 和南极S ),其余三个是钢球;钕球与右边两个钢球相互接触.让另一钢球在钕球左边一定距离处从静止释放,逐渐加速,直至与钕球碰撞,此时最右边的钢球立即以很大的速度被弹开.对于整个过程的始末,下列说法正确的是 A .体系动能增加,体系磁能减少 B .体系动能减少,体系磁能增加 C .体系动能减少,体系磁能减少 D .体系动能增加,体系磁能增加 [ ] 4.如图,一带正电荷Q 的绝缘小球(可视为点电荷)固定在光滑绝缘平板上,另一绝缘小球(可视为点电荷)所带电荷用(其值可任意选择)表示,可在平板上移动,并连在轻弹簧的一端,轻弹簧的另一端连在固定挡板上;两小球的球心在弹簧的轴线上.不考虑可移动小球与固定小球相互接触的情形,且弹簧的形变处于弹性限度内.关于可移动小球的平衡位置,下列说法正确的是 A .若0q >,总有一个平衡的位置 B .若0q >,没有平衡位置 C .若0q <,可能有一个或两个平衡位置 D .若0q <,没有平衡位置 [ ] 5.如图,小物块a 、b 和c 静置于光滑水平地面上.现让a 以速度V 向右运动,与b 发生弹性正碰,然后b 与c 也发生弹性正碰.若b 和c 的质量可任意选择,碰后c 的最大速度接近于 A .2V B .3V C .4V D .5V [ ] 二、填空题.把答案填在题中的横线上.只要给出结果,不需写出求得结果的

第32届全国中学生物理竞赛复赛试题

第32届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题 2015年9月19日 一、(15分)在太阳内部存在两个主要的核聚变反应过程:碳循环和质子-质子循环;其中碳循环是贝蒂在1938年提出的,碳循环反应过程如图所示。图中p、+e和eν分别表示质子、正电子和电子型中微子;粗箭头表示循环反应进行的先后次序。当从循环图顶端开始,质子p与12C核发生反应生成13N核,反应按粗箭头所示的次序进行,直到完成一个循环后,重新开始下一个循环。已知+e、p和He核的质量分别为0.511 ν的质量可以忽MeV/c2、1.0078 u和4.0026 u(1u≈931.494 MeV/c2),电子型中微子 e 略。 (1)写出图中X和Y代表的核素; (2)写出一个碳循环所有的核反应方程式; (3)计算完成一个碳循环过程释放的核能。

二、(15分)如图,在光滑水平桌面上有一长为L的轻杆,轻杆两端各固定一质量均为M的小球A和B。开始时细杆静止;有一质量为m的小球C以垂直于杆的速度 v运 0动,与A球碰撞。将小球和细杆视为一个系统。 (1)求碰后系统的动能(用已知条件和球C碰后的速度表出); (2)若碰后系统动能恰好达到极小值,求此时球C的速度和系统的动能。

三、(20分)如图,一质量分布均匀、半径为r 的刚性薄圆环落到粗糙的水平地面前的 瞬间,圆环质心速度v 0与竖直方向成θ(π3π 22 θ<<)角,并同时以角速度0ω(0ω的 正方向如图中箭头所示)绕通过其质心O 、且垂直环面的轴转动。已知圆环仅在其所 在的竖直平面内运动,在弹起前刚好与地面无相对滑动,圆环与地面碰撞的恢复系数为k ,重力加速度大小为g 。忽略空气阻力。 (1)求圆环与地面碰后圆环质心的速度和圆环转动的角速度; (2)求使圆环在与地面碰后能竖直弹起的条件和在此条件下圆环能上升的最大高度; (3)若让θ角可变,求圆环第二次落地点到首次落地点之间的水平距离s 随θ变化的函数关系式、s 的最大值以及s 取最大值时r 、0v 和0ω应满足的条件。

高中物理竞赛训练题 - 《静力学》奥赛试题

2003年高一物理奥赛培训系列练习 第一讲 共点力的处理 班次 姓名 得分 1、(本题20分)如图1所示,一根重8牛顿的均质直棒 AB ,其A 端用悬线悬挂在O 点,现用F = 6牛顿的水平 恒力作用于B 端,当达到静止平衡后,试求:(1)悬绳 与竖直方向的夹角α;(2)直棒与水平方向的夹角β。 2、(本题10分)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。 3、(本题20分)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。 图 2 θ 图1 F O A B αβA B C 图 3

4、(本题10分)如图4所示,被固定在竖直平面的大环半径为R , 另有一质量为m 的光滑小环套在大环上,并通过劲度系数为K、自由长度为L ( L < 2R )的轻质弹簧系在大环的顶点A 。试求小环静止平衡时弹簧与竖直方向的夹角θ。 5、(本题20分)如图5所示,均质杆AB置于互相垂直的两斜面上,杆两端与斜面摩擦系数均为μ,右边斜面的倾角为α。试求:平衡时,杆与斜面AC的夹角θ的可取值范围。 6、(本题20分)图6的系统中,所有接触面均粗糙,B静止 在C上,而A沿C匀速下滑,且α<β,试判断地面对C的 摩擦力大小情况、地面对C的支持力与ABC三者重力之和的 关系。 θ A m 图 4 A B α  90-α θ 图 5 A B C αβ 图 6

全国高中应用物理知识竞赛

第一届(“求学”杯)全国高中应用物理知识竞赛试题 一、本题共10小题,每小题5分,共50分。 1、2008年北京奥运会场馆周围80%~90%的路灯将利用太阳能发电技术,奥运会90%的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术。太阳能的产生是由于太阳内部所发生的一系列核反应形成的,其主要的核反应过程可表示为() A.41 1H→4 2 He+ 2β+B.14 7 N+4 2 He→17 8 O+1 1 H C.235 92U+1 n→141 56 Ba+92 36 Kr+31 n D.238 92 U→234 90 Th+4 2 He 2、人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是前脚掌先着地.并在着地的过程中曲腿下蹲。这是为了() A.减小人脚所受的冲量 B.使人的动量变化量变得更小 C.延长人体速度变化所经历的时间,从而减小地面对人脚的作用力 D.增大人对地的压强,使人站立得更稳,起到安全作用 3、对于如下几种现象的分析,下列说法中正确的是() A.通常情况下人用力将乒乓球和与乒乓球大小相似的小石块抛出,小石块飞行的距离要远得多,其主要原因是抛出后的乒乓球比石块所受空气阻力大 B.用打气筒给自行车打气时,压缩空气要用力,这说明此时空气分子间的作用力是斥力 C.把笔尖紧压在化妆用玻璃镜面上,看到笔尖与它在镜中的像的距离约为4mm ,则玻璃的厚度约为4mm D.打开香水瓶后,在较远的地方也能闻到香味,这表明香水分子在不停地运动 4、有一种手电筒和台式电子钟都是使用l节干电池作电源。将新电池装在手电筒中,经过较长时间的使用,当手电筒的小灯泡只能发出微弱的光而不能正常使用时,把电池取出来,用电压表测其两端电压,电压表示数基本等于1.5V 。把这节旧电池装在台式电子钟上却仍能使电子钟正常工作。根据上述现象,可判断下列说法中正确的是() A.这个电池的电动势比新电池的电动势小很多 B.这个电池的内阻比新电池的内阻大很多 C.台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小 D.台式电子钟正常工作时的电流一定比手电筒正常工作时的电流小 5、如图1所示,表演“飞车走壁”的杂技演员骑着 摩托车飞驶在圆台形筒壁内,圆台筒固定不动,其轴线沿 竖直方向。演员驾驶摩托车先后在M和N两处紧贴着内 壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动,如果 此时不计车轮与墙壁的摩擦力,则() A.M处的线速度一定大于N处的线速度 B.M处的角速度一定小于N处的角速度 C.M处的运动周期一定等于N处的运动周期 D.M处对筒壁的压力一定大于N处对筒壁的压力 6、春天在广场上有许多人放 风筝。会放风筝的人,可使风筝静 止在空中。图2中的四幅图中, MN代表风筝截面,OL代表风筝 线,风向水平。在图2所示的四种 情况中,风筝可能处于静止状态的是()

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