物理竞赛

一．单选题（每小题3分，共21分）

1．某物体做直线运动，遵循的运动方程为x＝6t－t2（其中，x单位为m，t单位为s）。则该物体在0-4s时间内经过的路程为（

（A）8m

（B）9m

（C）10m

） （D）11m

）

2．假设航天飞机在太空绕地球做匀速圆周运动。一宇航员利用机械手将卫星举到机舱外，并相对航天飞机静止释放该卫星，则被释放的卫星将（

（A）向着地球做自由落体 （C）停留在轨道被释放处

（B）沿圆周轨道切线方向做直线运动

（D）随航天飞机同步绕地球做匀速圆周运动

3．如图所示，一弹簧秤固定于O点，滑轮质量不计，被悬挂的砝码质量分别为m1、m2和m3，且m1＝m2＋m3，这时弹簧秤示数为T。若把m2从右边移挂到左边的m1上，则弹簧秤示数将（

（A）增大

（B）减小

）

（D）无法判断

（C）不变

4．单手抛接4个小球是一项杂技节目。假设表演过程中演员手中始终只有一个小球，且在抛出手中小球的同时即刻接到另一个下落的小球，另外，对抛球点，被抛出的小球能到达的最大高度为

（A）0.4m EP-t图、动能Ek-h图，其中t为时间，h为下落高度。以水平地面为

（B）0.8m

（

）

（D）3.2m

每次抛接球点的离地高度与抛接球的力度相同。已知每隔0.4s从演员手中抛出一球，则相

（C）1.8m

5．如图所示的各图分别为做平抛运动物体的重力瞬时功率P-t和P-h图以及重力势能

E

E

（A） （B） （C） （D）

零势能面，则下列图中错误的图像（ ）

6.如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体A放于水平的小滑块B放在斜面体A的顶端,顶端的高度为h。开始

止，然后B由A的顶端沿着斜面滑至地面。若以地面为切摩擦，在此过程中，斜面对B的支持力所做的功为W。个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但析，对下列表达式做出合理的判断。根据你的判断，W的表达式合理的应为（ ）

A. W=0 B.W??

Mm2hcos2 (M?m)(M?msin )

M2mhcos2 (M?m)(M?msin )

2

地面上，把质量为m时两者保持相对静参考系，且忽略一下面给出的W的四是你可以通过分

2

g

Mmhcos2 (M?m)(M?msin )

2

C.W?

g

D.W??g

7．箩筐内盛有多只西瓜，放在倾角为 的斜面上。给箩筐一个沿斜面向下的初速度v0，

使箩筐与西瓜一起沿斜面滑行（在滑行过程中西瓜在筐内的相对位置保持不变），滑行一段距离后停下。设箩筐与斜面间的动摩擦因数为?，则在滑行途中，筐内质量为m的某个西瓜（未与箩筐接触）受到周围西瓜的作用力大小为（ （C）mg1＋?cos （D）mg1－?cos ） （A）? mgcos ＋mgsin （B）?mgcos －mgsin

二．多选题（每小题6分，共48分。选对部分答案得3分，有错不得分）

8．图为某运动员做蹦床运动的v-t图像。由图可

知 ( )

（A）运动员与蹦床接触的时间为t4－t2

（B）在t1或t4时刻，运动员受到蹦床的弹力最大

（C）在t2或t4时刻，运动员的加速度为零

（D）在t3时刻，运动员受到蹦床的弹力最大

9.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，紧靠其右侧有竖直挡板MN，在P和MN之间放有一个质量均匀的光滑小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图所示是这个装置的截面图。若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动一段距离，在此过程中Q未落地且P一直保持静止，则下列说法 中正确的是（ ） A.MN对Q的弹力逐渐减小

B.地面对P的摩擦力逐渐增大

C.P、Q间的弹力先减小后增大

D.P对地面的压力不变

10．如图所示，上下表面均与斜面平行的物块A、B

滑，下列说法正确的是（ ）。

A．B所受合外力为零

B．A对B作用力的方向平行于斜面向上

C．A对B作用力的方向平行于斜面向下

D．A对B作用力的方向竖直向下

11．如图所示，两个相同小球A、B分别拴在细绳的两端，绳子穿过一根光滑管子，B球在水平面上作半径为r的匀速圆周运动，A球静止不动，则（ ）。

A．B球受到绳的拉力大小等于A球受到绳的拉力大小

B．若A球静止在较高位置时，B球角速度较小

C．若A球静止在较低位置时，B球角速度较小

D．B球角速度改变时，A球可以不升高也不降低

12．如图所示，质量可以不计的弹簧，平行于水平面，左端固定，

右端自由；物块停放在弹簧右端的位置O（接触但不相挤压）。现用水平力把物块从位置O推到位置A，然后由静止释放，物块滑到位置B静止。下列说法中正确的有（ ）。

A．物块由A到B，速度先增大后减小，通过位置O的瞬时速度最大，加速度为零

叠放在一起，沿斜面匀速下

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B．物块由A到B，速度先增大后减小，通过A、O之间某个位置时速度最大，加速度为零

C．物块通过位置O以后作匀减速直线运动

D．物块通过A、O之间某个位置时，速度最大，随后作匀减速直线运动

13．如图所示，物体A在倾角为 的斜面上静止，现在给物体A一水平推力F，使它做匀速运动，物体A与斜面间的滑动摩擦系数为?，物体质量为m，则（ ）。

A．物体A将沿与斜面底边平行方向移动 B．物体A将斜向下做匀速直线运动

C．物体A所受滑动摩擦力大小等于?mgcos ，方向与F相反 D．物体A所受滑动摩擦力大小等于?mgcos ，方向一定与F不共线

14.在水平面上将一小球竖直向上抛出，初速度和初动能分别为v0、Ek0，小球能达到的最大高度为H。若运动过程中小球所受的空气阻力大小不变，小球上升到离水平面的高度为

H

时，小球的速度和动能分别为v、Ek，则 ( ) 2

A．v?

vv0EE

B．v?0 C．Ek?k0 D．Ek?k0 2222

15．如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的摩擦力为Ff，下列说法正确的是( )

A．当车匀速运动时，F和Ff对车做功的代数和为零 B．当车加速运动时，F和Ff对车做功的代数和为负 C．当车减速运动时，F和Ff对车做功的代数和为正 D．不管车做何种运动，F和Ff的总功和总功率都为零

三．填空题（每空4分，共44分）

16．（4分）野兔擅长打洞，假设野兔打洞时受的阻力f与洞的深度L成正比，即f＝kL（k为定值），则野兔从洞深d1打到洞深d2时，需要克服阻力做的功为＿＿＿＿＿。

17．（4分）一数码相机能每秒拍摄10帧照片。现用该数码相机拍摄小球的平抛运动。已知小球在距地面0.9m高度水平抛出，则：

（1）能拍摄到小球影像的照片最多可以有＿＿＿＿帧。 （2）右图是将所拍摄到的连续三张做平抛运动的小球照片移入至同一方格纸的图像，由图可以计算出小球做平抛运动的初速度大小为＿＿＿＿m/s。

18．（8分）图示的实验装置为“落靶射击”实验仪，它

主要由发射器、红外瞄准仪以及磁控靶等组成。其中，发射器的发射速度、发射仰角均可以调节，发射器轴线与红外瞄准仪轴线重合，且当子弹飞出发射器的出口端时，磁控靶即开始自由下落。

（1）若要实现由发射器射出的子弹（在某一速度范围内）都能击中靶心，则发射器应___________。（填写下列选项前的字母）

（A）瞄准靶心

（B）瞄准靶心的上方 （D）瞄准点取决于子弹的速度 （C）瞄准靶心的下方

（2）当发射器的仰角 ＝30?，发射器的出口与磁控靶自由下落线的水平距离为x＝4.0m。若要求磁控靶在下落至0.2m-0.8m的范围内都能被子弹击中靶心。则子弹的发射速度应满足的条件是___________m/s。

19.水平抛出一小球，t秒末小球的速度方向与水平方向的夹角为θ1，(t＋t0)秒末小球的速度方向与水平方向的夹角为θ2，忽略空气阻力作用，则小球初速度的大小为（t为未知量） .

20．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度

为 .

21.A、B两颗人造卫星在同一平面同一方向绕地球做匀速圆周运动，其半径RA=4RB，则它们的周期之比TA：TB=____________。某时它们相距最近，过后A再转过角度θ=_____rad时，它们第一次相距最远。

22.1849年，法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度。他采用的方法是：让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过，

经镜面反射回来，调节齿轮的转速，使反射光恰好通

过相邻的另一个齿缝的正中央，由此可测出光的传播

速度。若齿轮每秒钟转动n转，齿轮半径为r，齿数为

N，齿轮与镜子之间的距离为d，齿轮每转动一齿的时

间为____________，斐索测定光速c的表达式为c

=_______________。

四．实验题

21．（8分）图示的实验装置可以用来实现使鸡蛋从空中下落而不

被摔坏。该装置为一个内表面粗糙均匀、且口径可调节的圆柱筒，当用

它来包裹鸡蛋，就可以实现使鸡蛋从高处下落而不被摔坏。设圆柱筒在

下落过程中始终保持竖直状态，且着地时不会弹起。

若在鸡蛋直接自由下落的条件下，测得鸡蛋落地后不被摔坏的离

地最大高度为0.1m，则：

（1）设鸡蛋在圆柱筒内受到的滑动摩擦力为f，鸡蛋底端与圆柱筒底端的距离为L。试写出利用该实验装置能使鸡蛋下落而不被摔坏的最大高度H的数学表达式＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）实验时，若测得鸡蛋在圆柱筒内受到的滑动摩擦力为鸡蛋所受重力的10倍。那么，要使圆柱筒从其底端离地高4.0m处释放，应至少使鸡蛋的底端与圆柱筒的底端保持＿＿＿＿距离，才能保证鸡蛋不被摔坏。

五．计算题（29分）

21．（8分）为了安全，公路上行驶的汽车应保持必要的距离。公安部规定：高速公路上汽车的最高时速为

120km/h，行驶安全距离为

200m。下表为关于车辆行驶

一些数据资料。

（1）为推证最高时速为

什么？

（2）推证最高时速为120km/h时，汽车行驶的安全距离200m的规定的合理性。

22（8分）有一颗载有太阳能收集板的人造地球卫星，绕地球做匀速圆周运动。卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。已知地球表面重力加速度为，太阳光可看作是平行光，求 120km/h时，汽车行驶的安全距离200m的规定的合理性，试问应该选用表中哪些数据，为

（1）卫星做匀速圆周运动的周期；

（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作的时间。