高中力学竞赛试题卷

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高中力学竞赛试题一.单选题(每题5分)1.《时间简史》首版以来,先后被翻译成40多种文字,销售量达2500万册。在这本书中,作者向我们阐述了关于遥远星系,黑洞等宇宙方面的伟大发现,现已成为全球科学著作的里程碑,请问《时间简史》的作者是:A.杨振宁B.爱因斯坦C.史蒂芬-霍金D.李政道2.如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上,白毛巾的中间用绳与墙壁连接着,黑毛巾的中间用手将它拉住,欲将两条毛巾分开来。若每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因素均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需要的力F的大小为:A.2μmgB.3μmgC.4μmgD.5μmg3.庆祝节日的时候人们会在夜晚燃放美丽的焰火。某型号的礼花弹射出时的速度为V0,在4s末到达离地100m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案。上升过程中所受到的阻力大小始终是自身重力的K倍,那么V0和K分别为:A.25m/s、1.25B.40m/s、0.25C.50m/s、0.25D.50m/s、1.254.一个网球从一定高度落下到地面后又反弹到空中,如此无数次的落下和反弹,若速度向下时为正方向。下列图象中哪一个是正确的:5.如图所示,在高空中有四个小球,在同一位置同时以速率V向上,向下,向左,向右被射出,经过1s后四个小球在空中的位置构成的正确图形是:6.物体在水平地面上受到水平拉力F作用,在6s内的V---t图象和做功功率P---t图象如图所示,则物体的质量为:A.5/3kgB.10/9kgC.0.9kgD.0.6kg7.铁球从竖直轻质弹簧的正上方自由下落,接触弹簧后弹簧做弹性压缩,在压缩过程中忽略空气阻力。现有下列四种说法:1.铁球受到的弹力的最大值一定不大于二倍的重力值。2.铁球受到的弹力的最大值一定大于二倍的重力值。3.铁球接触弹簧后开始做减速运动。4.铁球接触弹簧后还将加速一段时间。其中正确的是:A.1、2B.3,、4C.1、3D.2、48.质量为m的绳子两端分别系在天花板上的A、B两点,A、B间距离小于绳长,整条绳悬垂情况如图实线所示。今在绳的中点C施加竖直向下的力,将绳子拉直如图虚线情况,则整条绳的重力势能:A增大B不变C减小D不确定9.如图所示,质量为m的物体放在水平放置的钢板C上,与钢板的动摩擦因素为μ。由于光滑导槽B的控制,物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度V1向右运动,同时用力F沿导槽的方向拉动物体,使物体沿导槽A、B,以速度V2匀速运动,则F的大小为:A、等于μmgB、大于μmgC、小于μmgD、不能确定10.用一大小可以变化的水平拉力F,拉一物体,使物体在水平面上作加速运动,分别用三个物体b、c、d做试验,测得物体的加速度大小和拉力的关系如图所示,图中b与c的延长线交a轴于一点,c于d平行,根据图线判断正确的是:A、b和c的质量相等B、c和d的质量相等C、c和d跟水平间的动摩擦因素相同D、c与d受到的摩擦力大小相同11.某厂的一名工人生产中严重违反操作规程,造成储气槽发生爆炸。事故发生时,小张位于图中的甲地,先看到发出的火光,5s后才听到爆炸声。小李位于图中的乙地,并在看到火光后10s才听到爆炸声。若声速大小为V0(m/s)。请根据上述材料,确定该储气槽可能位于图中的方块区是:A、(M)(N)方块区B、(K)(N)方块区C、(O)(N)方块区D、(O)(D)方块区12.如图,用轻弹簧连接起来的两个同样的单摆,轻弹簧的长度等于两个单摆悬点间的距离,两单摆的振动使它们任何时刻都偏过相同的角度,但左图中两摆总是偏向同一方,即左右摆动步调一致;右图中的两摆总是偏向相反的方向,即左右摆动的步调相反,这两组摆的周期T1与T2相比较:A、T1T2B、T1=T2C、T1T2D、条件不足,无法比较二、填空题(每空10分)13.长为2r的轻杆,在杆的中点及一端分别固定质量都为m的小球M、N,另一端用光滑铰链固定与O点,如图书所示。现将杆拉到水平位置,然后静止释放,则杆达到竖直位置时,M球的速度为14.从10m深的井中,用一个质量为1kg的桶盛10kg的水匀速地往上提,由于水桶不断漏水,每升高1m,漏掉0.2kg的水,则把这桶水提上来要做功J.15.如右图照片是在水平公路上拍摄的一辆行驶中汽车的后轮,从照片来看汽车此时正在向转弯(填左或右)16.根据理论物理学的推测,宇宙中不仅存在正质量的物体,同时也存在负质量的物体,同种质量的物体相互吸引,异种质量的物体相互排斥。在宇宙中有一个边长为r的正方形的一个顶角处的天体质量为M,和它相邻的两个顶角处有两个天体,它们的质量为m和-m。则m和-m这两个天体对M天体作用力的合力大小是(万有引力常量为G)17.一条旧公路的路面由每块都是6m长的水泥板铺成,板块间出现较大缝隙,汽车通过时会出现颠簸现象。一辆前后轮距为3m的汽车在这条公路上行驶的速度为12m/s,那么引起车厢颠簸的地面对汽车的策动力频率是HZ.18.嘉兴市政府广场,有一喷泉,喷水高度可达20m,任何时刻都有1m3的水在空中,则水泵所需的最小功率是W.19.恶魔“非典型肺炎”可以通过飞沫传播。研究发现,打喷嚏的飞沫可以48m/s的初速度喷出,到达的最远处可达到4m。若有微风,飞沫中的病原体可以传播得更远。假设飞沫做得是匀减速直线运动,则按以上条件估算飞沫在空中飞行2.04m的时间约为s.20.在进攻伊拉克的一架美军轰炸机以恒定的速度沿水平方向飞行,距地面高度为H,在飞行过程中投下一个炸弹,经过时间t,机上的飞行员听到了炸弹落地后的爆炸声,假设炸弹着地即刻爆炸,爆炸声向各个方向传播地速度都是V0,炸弹受到地空气阻力不计,该美军轰炸机的飞行速度V=21.水平弹簧振子质量m=1kg,倔强系数K=100N/m,振子与水平面的动摩擦因素为μ=0.1,将它从平衡位置0拉长导A1,使得0A1=9.3cm后放手作阻尼振动,经过s时间弹簧振子停止运动(静摩擦因素与动摩擦因素视为相等,振子简谐振动的周期为T=2π×km/)三、计算题(每题15分)22.我国已经成功发射了系列“神州号”无人飞船,并即将发射首架载人飞船,届时我国宇航员将遨游太空。(1)飞船在开始的加速上升过程中,宇航员要承受k倍于自身常规重力的压力,此时宇航员处于状态(填“超重”或者“失重”或者“完全失重”);当k=5时,飞船的加速度是m/s2.(2)若飞船在离地面600km的高空绕地球作匀速圆周运动时,一天内飞船可绕地球飞行多少圈?(地球半径为6400km)23.如图,光滑的水平面上有两枚铁钉A和B,A、B相距0.1m,长1m的柔软细绳栓在A上,另一端系一质量为0.5kg的小球,小球的初始位置在AB连线上A的一侧,把细绳拉紧,给小球以2m/s的垂直细绳方向的水平速度,使小球作圆周运动,由于钉子B的存在,使得细绳慢慢地缠在A、B上。若细绳不会断裂,从小球开始运动到细绳完全缠在A、B上需要多少时间?24.“神州”四号飞船地成功发射和回收,表明我国载人航天工程技术日臻成熟,现假设飞船正常飞行地圆轨道半径为R,若要返回地面,可在轨道上某点A处,将速率减小到适当值,使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动,椭圆与地球表面在B点相切(即着地点)。求:(1)飞船在A点应该减小到多大地速率?(2)飞船由A到B经历多长时间?(假设着陆前不减速,地球半径为R0,地表处的重力加速度为g。结果用上述已知量表述)高中力学竞赛试答案一、单项选择题(每题5分,共50分)1、C2、D3、C4、B5、A6、B7、D8、A9、C10、B11、B12、A二、填空题(每题10分,共70分)13、56gr14、100015、左16、2G2rGm17、4HZ18、510419、0.0520、V=220)2(gHgtgHV21、1.57/2三、计算题(每题15分,共30分)22、解:(1)超重2分40m/s22分(2)飞船周期记为T,轨道半径记为r,则G2rmM=mrT2242分其中,r=R+h(R为地球半径),以地面上物体为例,得:G2RmM≈mg,即:GM=gR22分得到:T=2324gRr=5.75103s4分则一天内飞船绕地球飞行的圈数为:n=Tt=31075.5360024=153分23、解:第一个半周期F1=m02Lvt1=21T1=vL02分第二个半周期F2=mABLLv02t2=21T2=(L0-LAB)/v2分第n个半周期Fn=mABLnLv)1(02tn=vLnLAB)1(02分由于ABLL0=1.01=10,∴n≤10,则完全缠上的时间:t=t1+t2+……+t10=vABABLnLLLL)1(000(4分)=v22)110(10100L=2.75s5分24、解:(1)研究飞船在椭圆轨道上的运动,由开普勒第二定律可得:VBR0=VAR2分由机械能守恒定律可得:21mVB2—G0RMm=21mVA2—GRMm2分其中,GM=gR022分联立以上三式可以得:VA=R0)(200RRRgR2分(2)飞船在椭圆轨道上运动的周期记为T,由开普勒第三定律可以得:32aT=GM242分即:302)2(RRT=2024gR2分解得:T=00)(RRRgRR202分t=2T=002)(RRRgRR201分

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