高中物理竞赛题(含答案

1、高中物理力学部分竞赛题（本试卷满分 150 分，三个大题，共 21 小题。请考生务必请将所有题目的答案答在答题卡上相应的位置，答在试卷上的不给分，只交答题卡）一、选择题（共70 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 5 分，选对但不全的得 2.5 分，有错选的得零分。）1、如图所示，在一条直线上两个振源A、B 相距 6m，振动频率相等，从 t0 时刻只振动一个周期， 振幅相等， 振动图像 A 为甲， B 为乙。若 A 向右传播的波与时相遇，则（）A两列波在A、B 间的传播速度均为 10m/sB两列波的波长都是4mC在两列波相遇过程中，中点

2、C为振动加强点A、B 开始振动，且都 B 向左传播在 t1 = 0.3sDt2 = 0.7s 时刻 B 点经过平衡位置且振动方向向下2、1930 年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星 然而，经过近 30 年的进一步观测，发现它的直径只有 2300 公里，比月球还要小 2006年 8 月 24 日晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU) 第 26届大会上，来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议，今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星 ”之列，而属于矮行星，并提出了行星的新定义行星新定义的两个关键：一是行星必须是围绕恒星运转的天体；二

3、是行星的质量必须足够大，它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球一般来说，行星直径必须在800公里以上，质量必须在50 亿亿吨以上假如冥王星的轨道是一个圆形，则由以下几个条件能估测出其质量的是（其中万有引力常量为G）（）A冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径B冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径C冥王星一个的卫星查龙(charon) 围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和轨道半径D冥王星一个的卫星查龙(charon) 围绕冥王星在圆形轨道上转动的周期和轨道半径3、如图所示，两个轮子的半径R=0.20 m，由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s 匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行

4、，距离d =1.6 m . 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L 2d，木板条与轮子间的动摩擦因数=0.16木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是（ .）A 1 sB 0.785 sC 1.5 sD 条件不足，无法判断4、如图所示，长为L 的长木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为 m 的小物块， 现缓慢地抬高 A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中（）A 木板对物块做功为1 mv22B 擦力对小物块做功为mgLsinC 支持力对小物块做

5、功为mgLsin1mv2mgL sinD 滑动摩擦力对小物块做功为25、利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像车的速度时间图像如图所示，出此可以知道（）.某同学在一次实验中得到的运动小A小车先做加速运动，后做减速运动B小车运动的最大速度约为0.8m/sC小车的最大位移是D小车做曲线运动0.8m6、如图所示，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB ，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切。质量为m 的小球沿轨道滑至底端（也就是半圆柱体的顶端）B 点时的速度大小为gR ，方向沿水平方向。 小球在水平面上的落点为C（图中未标出） ，则（）A小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至C 点

6、B小球将做平抛运动到达 C 点C OC 之间的距离为2 RD OC 之间的距离为R7、一根长为L 的轻杆下端固定一个质量为m 的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动（不计空气阻力）当小球在最低点时给它一个水平初速度v0，小球刚好能做完整的圆周运动若小球在最低点的初速度从v0 逐渐增大，则下列判断正确的是（）A小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为gLB小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大C小球在最低点对轻杆的作用力先增大后减小D小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心8、如图所示，质量为m 的质点静止地放在半径为R 的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为质

7、点与球心的连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是（）A地面对半球体的摩擦力方向水平向左，B质点对半球体的压力大小为mgcosC质点所受摩擦力大小为mgsinD质点所受摩擦力大小为mgcos9如图1-29 所示，两根质量可忽略的轻质弹簧静止系住一小球，弹簧处于竖直状态若只撤去弹簧，撤去的瞬间小球的加速度大小为2 6，若只撤去弹簧，则撤去的瞬间小球的加速度可能为（取10） . 7 5，方向竖直向上. 7 5，方向竖直向下. 12 5，方向竖直向上. 12 5，方向竖直向下10、如图所示为、两质点作直线运动的 - 图象，已知两质点在同一直线上运动，由图可知 .两个质点一定从同一位置出发.两个质点

8、一定同时由静止开始运动.秒末两质点相遇. 0秒时间内质点可能领先11. 如下图所示，一质量为M 的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m 的小滑块以一定的初速度 v0 从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象作出如下判断滑块始终与木板存在相对运动滑块未能滑出木板滑块的质量m 大于木板的质量M在 t1 时刻滑块从木板上滑出正确的是（）A BC D 12、如图，甲，某人正通过定滑轮将质量为m 的货物提升到高处，滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a 与绳子对货物竖直向上的拉力T 之间的函数关系如图乙所示. 由图可以判断（）A 图线与纵轴的

9、交点M 的值 aMgB 图线与横轴的交点N 的值 TN=mgC图线的斜率等于物体的质量mD 图线的斜率等于物体质量的倒数1/m图13如图，所示，质量相同的木块、用轻弹簧连接后置于光滑的水平面上，开始弹簧处于自然状态，现用水平恒力拉木块，则弹簧第一次被拉至最长的过程中（）、速度相同时，加速度、速度相同时，加速度.、加速度相同时，速度、加速度相同时，速度14质量相等的两物块、间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，并使物块紧靠在墙上，现用力推物块压缩弹簧，如图1-32 所示，待系统静止后突然撤去，从撤去力起计时，则.、及弹簧组成的系统机械能总保持不变.、的总动量保持不变.不管弹簧伸到最长时，还是缩

10、短到最短时，、的速度总相等.弹簧第二次恢复原长时，的速度恰好为零，而的速度达到最大二、填空题：（每题 5 分，共 20 分）1飞机以恒定的速度沿水平方向飞行，飞行高度为2000，在飞行过程中释放一炸弹，经30后飞行员听见炸弹落地爆炸声假设此爆炸声向空间各个方向的传播速度都为320，炸弹受到的空气阻力可以忽略，取10则：该飞机的飞行速度_（答案保留2位有效数字）2设想人类不断把地球上的物质搬运到地球上，假定经过长时间搬运后，地球仍可看作是均匀的球体，地月间的距离保持不变，从理论上说，与搬运前相比地球与月球间的万有引力将.( 填“变大”、“变小”、“不变”、或“先变大后变小” 、“先变小后变大”)

11、3如图 1-48 所示，传送带与水平面倾角为 37，以 10的速率运行，在传送带上端处无初速地放上一质量为05的物体，它与传送带间的动摩擦因数为05若传送带到的长度为16，则物体从到的时间可能为（10， 37 0 6） _4中子星是由密集的中子组成的星体， 具有极大的密度， 通过观察已知某中子星的自转角速度 60 ，该中子星并没有因为自转而解体，根据这些事实人们可以推知中子量的密度，试写出中子星的密度最小值的表达式为 _（假设中子通过万有引力结合成球状星体）三、讲算题：本大题共3 个小题，共 60 分1（20 分）如图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为 m1 的小物块 A 从坡道顶端由静止

12、滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使 A 制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M 处的墙上，另一端与与质量为 m2 的档板相连，弹簧处于原长时，B 恰好位于滑道的末端 O 点。 A 与 B 碰撞时间极短，碰撞后结合在一起共同压缩弹簧。已知在OM 段 A、 B 与水平面间的动摩擦因数为，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求（ 1）物块 A 在档板 B 碰撞瞬间的速度 v 的大小；.（ 2）弹簧最大压缩时为 d 时的弹性势能 EP（设弹簧处于原长时弹性势能为零）。2（ 20 分）如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从发绕 O 点下摆，当摆到最低点B 时，女

13、演员在极短时间内将男A 点由静止出演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A 。求男演员落地点C 与 O点的水平距离s？（已知男演员质量m1 和女演员质量m2 之比m1/m2 2 秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点低 5R）3、（20 分）一只蜗牛从地面开始沿竖直电杆上爬，它上爬的速度v 与它离地面的高度h 之间满足关系式vllv 0h，其中常数l 20cm， v0 2cm/s。求它上爬20cm 所用的时间。参考答案：一、选择题（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 6 分，选对但不全的得3 分，有错选的得零分）1、 AD2、 CD 3

14、、C 4、 ACD5、 AB6、 BC7、 B 8、D9、 .10、 .11、A12. ABD ； 13、14二、填空题1 20.2510 .3、 2 或 4（只填到一个的不给分）4、 2 4 .三、计算题：1、解（16 分）m1gh1 1 m1v2（ 1）由机械能守恒定律得，有 .2.v 2gh .（ 2） A 、 B 在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒，有m1v(m1m2 )v/.A 、B 克服摩擦力所做的功W (m1m2 )gd .由能量守恒定律，有1 (m m )v/ 2EP(m m ) gd21212. EPm12gh( m1m2 ) gdm1解得：m2.2、【答案】 8R解析：设分离前男女演员在秋千最低点B 的速度为 vB，由机械能守恒定律，得(m1 + m2 ) gR= 1 ( m1 + m2 )vB22设刚分离时男演员速度的大小为v1 ，方向与 v0 相同；女演员速度的大小为v2，方向与 v0 相反，由动量守恒： (m1 m2)v0=m1v1 m2 v2分离后，男演员做平抛运动，设男演员从被推出到落在C 点所需的时间为t，根据题给条件，从运动学规律，4R = 1 gt 2s = v1t2根据题给条件，女演员