第26届北京市高中力学竞赛预赛试卷(及答案)

1、第26届市高中力学竞赛预赛试卷景山学校杯2021 年 5 月 5 日上午 9:30-11:30一、选择题共44分，每题4分以下每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每题全选对的得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.相等时间间隔的速度增量为定值D.相邻的相等时间间隔的位移增量为定值2、从空中某高处将a球以V。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。以下说法中正确的选项是A. 以b球为参

2、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03、在以下运动中，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，乘客必须系平安带。在以下哪些情况下平安带能够 发挥平安保障作用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， 示。关于球对墙壁的摩擦力的以下表达，正确的选项是A. 球

3、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&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的角/ OOP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a的粗糙斜面滑下，到达稳定后， 滑块沿斜面匀加速下滑，此时/ OOP的大小可能是A. / OOPC 0 B. 0<Z OOP： aC. / OOP> a 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g高

4、点的过程中，小球上升的速度和加速度的变化情况是A.加速度的大小套一直减小B. 加速度的大小先减小，再增大，最后可能恒定Ic.速度的大小一直减小到零6D.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 以下条件可以使小球在空中飞行时的速度方向能够到达与水平面成45°角的是A. 小球的水平射程小于2hB. 小球的水平射程大于2hC. 小球抛出时的初动能大于其机械能的一半D.小球抛出时的初动能小于其机械能的一半9、竖直向上抛出一个物体，如果物体所受空气阻力的大小恒定，贝U物体自抛出到落回原处的过程ABC10、如图5所示，楔形物块

5、A位于水平地面上，其光滑斜面上有一 物块B,被与斜面平行的细线系住静止在斜面上。对物块A施加水平力，使A B 一起做加速运动，A、B始终保持相对静止。以下表 达正确的选项是A. 假设水平力方向向左，B对A的压力增大，A对地面的压力增大B. 假设水平力方向向左，细线的拉力减小对地面的压力不变C. 假设水平力方向向右，B对A的压力减小，细线的拉力增大D. 假设水平力方向向右，细线的拉力增大， A对地的压力不变11、如图6所示，上端固定的细线下端悬吊一重为 G的物体，处于静止。在物体上作用沁严一个水平力F,使物体向右运动，要使细线能够到达水平的位置，那么此过程中力F的大小可能是A. 力F 定是逐渐增

6、大到GB. 力F始终等于GC. 力F有时可能小于G,但一定在适当时候大于 GLD. 如果物体运动足够缓慢，力 F无论多大都不能使细线处于水平位置二、填空题共40分，每题5分把答案填在题中的横线上，或按题目要求作图12、 牛顿第一定律的容是。13、 磁悬浮列车从龙阳路车站到浦东机场车站，全程用 7.5分钟。列车以最大速度行驶了 1分钟, 最大时速为4.2 x l02km/h。由以上数据估算磁悬浮列车运行的路程大约是 km 保存 两位有效数字14、 能量从地面竖直上抛一球，假设不计空气阻力，球上升到距地面h高处时的重力势能与动能相等取地面为零重力势能面，那么球抛出时的初速为 。15、 某行星绕太阳

7、沿圆周轨道运行的公转周期约为地球公转周期的11.2倍，地球与太阳间的距离为1.5 x 101lm，那么此行星与太阳的距离约为 。保存两位有效数字16、能量质量为m的物体从气球吊篮中无初速落下，下落过程中受到的空气阻力与运动速度的关系是f=kv。当物体下落高度H后进入匀速下落的状态，那么物体在下落高度 H的过程中克服空气 阻力做功为。17、重为G的光滑球放在墙脚，球的右侧跟一个重为 G的光滑斜面体相挨，如图7所示，斜面体的倾角为a。斜面体受到向左的水平力作用时，球与斜 面体都处于静止，斜面体对地面的压力等于丄G+G。那么水平力的大小是219、能量物体从斜面的顶端被释放后，由静止开始沿斜面下滑，经

8、过一定时间滑到斜面的底端。 假设物体与斜面间的摩擦力大小不变，设物体在斜面底端的重力势能为Q试在右图中用图像表示出物体下滑过程中其机械能E随时间t变化的关系。三、证明和计算题共66分解容许写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写 出数值和单位.20、 12分滑块在平直路面上运动的v-t图线如图10所示。1根据图线描述滑块的运动情况。求0-5s滑块运动的路程和位移。21、 16分如图11,水平桌面上放有一长牛皮纸条，纸 条上放一个小木块，木块到桌边的距离为 s，木块与纸条 间的动摩擦因数为 卩i，木块与桌面间的动摩擦因数为 卩2, 现

9、用力将纸条从木块下抽出，设纸条从木块下抽出的时间 为t，要使纸条抽出后木块不会从桌边滑出，求时间 t不能超过多长?22、能量18分电动机带动电梯上下时要加一配重， 其装置如图12所示。A、B是两个定滑轮，C是动滑轮，不计滑轮摩擦和重量，配重的质量n=1000kg, 电梯载人后的总质量M= 3000kg。设电梯向上为正方向，取 g=l0m/s2。求：1电梯向上匀速运动，速度为w=3m/s,电动机的输出功率。2电梯向上运动，加速度为 a=-0.5m/s 2，速度为V2= 3m/s时电动机的 输出功率。电功机HII23、20分如图13,水平圆盘可以绕通过盘心的竖直轴 00转 动，盘上放着两个用细线相

10、连质量均为研的小木块 P和Q他们与 盘面间的最大静摩擦力均为 Fm。P、Q位于圆盘的同一条直径上， 距盘心的距离分别为r p和r q,且r P<rQ。假设开始时细线刚好处于自 然伸直状态即细线对木块的拉力为0,现使圆盘缓慢加速转动， 试分析：1圆盘的角速度3 1多大时，细线才开始有拉力? 圆盘的角速度由3 i继续增大，分析说明P、Q所受的摩擦力与细线的拉力的变化情况 圆盘的角速度3 2多大时，P、Q才会开始与圆盘间有相对滑动？第26届北京市高中力学竞赛预赛试卷参考答案塢山咛徴杯参考裤案如有不妥*可由本赛区阅卷指导组负责修订一、选择题共44分，每题J分题号123456789ill11答案C

11、DCDAhBCARRDADDBCDBCD每小也全邑对的得4分,选对但不全绚徊2分,错远渕不菩的均得0汁.二、填空題共钊分，毎小册刍分12.切物体总保持静止或匀速直线运功状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。13. 30代心呱 16.嗣還17.丄G lanu2 118. I： -0.125： -0.13±0.0519.如图，要求；民0；是向下弯的曲线；曲线的切线的科率随？增大而增大,E三、证明、计算题共隔分解容许写出必耍的文字说明、方程式和庫娶的濒算步驟，只耳出盘后菩案的不能阳分有数值计算的地.答案中必碱明确肖出數值和单位20.12分I&分：骨块开始以2m密的速度做匀速

12、瓦塔述动，到S时开始做匀加速运动，羽速度为2m/s2o嗣时速麼到达然后突燃以如由的速度反弹回, 诰反向做匀减遠运动，加連度为2tn/s舅时逸度变为L亠2 + 442 5分路程尸28+叮+ -滨2=】lm222 + 44位移 5=2x2d*1 一一 «2 = 3m772kI石分设小木块的质屋为札纸条从木块下抽岀的过程中，木块的加速夏为 有同?JlgMEd,经时间h圾条抽出木块通过的位移$产*那於：速度为V"邮6分紙备挾出后，木块在桌面上做匀减速运动*抑速直设为技 有p：Mg mn2 -木块刚好未滑出桌边时*有甘二2码®力分1/27分4分?22、18分D 6分电梯向上

13、匀速运动时*电功机車引绳索的拉力芳 热二+“Fg i速度为林=為电动机输出功率为鬥=尸円=-m gv, 60kW耳12分电梯向上加迪运功时，加運度u = -0.5tti/s：f电动机牵引绳索的俎力 为甩 此WES向下做加速运动.加逋度大小也为g与电梯相连的绳的拉力设対巧。 由牛顿第二定律有 mg-Fr-ma二円十鬥一椅? =Ma 解得 F2=iA/ mg + 财 + 也口电梯上升速度为咱时，电动机牵引绳索的速度为珀=2巾牢初机输出功率为尸：=巧均="-ff?g + A/ + m>v2 =54kW$分2氛HO" I6分随岡盘缓谩加速转动，P、0可右做匀速圆周运动，其 角迪虞透渐缓戈增加。开姐时.静摩擦力豐供他们倣圆周运动的向心力.由于rP<ry, Q做圆周运动所需向心力较大；随转速增加，它们受到的静摩撩力也增大.角速度到达如【时 Q先到达最大静摩掠力.此后细线将开始有拉力*2 7分随角速度继续增加.尸、。的向心力也墙大。©的向心力由最大静曹 攥力和拉力共同提供，。受的静厚擦力大小