物理竞赛专题训练(力学提高)

物理竞赛复赛讲座（力学部分） 一、竞赛解题技巧浅谈

例题1、如图所示为探究老鼠出洞时的运动情况。一只老鼠离开洞穴沿直线前进，它跑的速度与它到洞穴的距离成反比。当它跑到距离洞穴d1的甲处时的瞬时速度为v1，如何测出它从甲处跑到离开洞穴距

离为d2的乙处时经历的时间？

例题2、某空心球，球体积为V ，球腔的容积为球体积的一半。当它漂浮在水面上时，有一半露出水面。如果在球腔内注满水，那么( )

A.球仍漂浮在水面上，但露出水面的部分将减少。

B.球仍漂浮在水面上，露出水面部分仍为球体积的一半。

C.球可以停留在水中任何深度的位置。

D.球将下沉，直至容器底。

例三、有一水果店，所用的秤是吊盘式杆秤，量程为10kg 。现有一较大的西瓜，超过此秤的量程。店员A 找到另一秤砣，与此秤砣完全相同，把它与原秤砣结在一起作为秤砣进行称量。平衡时，双秤砣位于6.5kg 刻度处。他将此读数乘以2得13kg ，作为此西瓜的质量，卖给顾客。店员B 对这种称量结果表示怀疑。为了检验，他取另一西瓜，用单秤砣正常称量得8kg ，用店员A 的双秤砣法称量，得读数为3kg ，乘以2后得6kg 。这证明了店员A 的办法使不可靠的。试问，店员A 卖给顾客的那个西瓜的实际质量是多大？

例四、如图，某装有水的容器中漂浮着一块冰，在水的表面上又覆盖着一层油.已知水面高度h 1，油面高度为h 2，则当冰熔化之后( )

水面高度h 1升高，油面高度h 2升高； 水面高度h 1升高，油面高度h 2降低； 水面高度h 1降低，油面高度h 2升高； 水面高度h 1降低，油面高度h 2降低。

洞

穴

甲

乙

例四、密封的圆台形容器如图放置，装满不能混合的两种液体，它们的密度分别为ρρρρ1212、()<

，此时液体对容器底的压强为P A ；若将容器倒置，液

体对容器底的压强为P B ；比较P P A B 、的大小，正确的是（ ） A. P P A B > B. P P A B = C. P P A B < D. 无法比较。 例五、如图所示一质量不计的不等臂杠杆,杠杆的左右两侧分别挂一只实心的铁球和铜球,在空气中处于平衡状态,如将两金属球浸没在煤油中,则下列说法正确的是( ) A.杠杆仍保持平衡 B. 杠杆做顺时针转动 C. 杠杆做逆时针转动 D.无法确定

例六、甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为K 1和K 2，且K 1＞K 2，

两根弹簧的一端都固定在水平地面上，另一端各自被重力为G 的物块压着，平衡时两根弹簧的长度正好相等，如图所示，现将这两根弹簧并排放在一起，一端仍固定在地面上，另一端共同被重力为G 的物块压着，平衡后，甲、乙两根弹簧相对各自原长（即无弹力时弹簧的自然长），甲弹簧的长度压缩量x 1为_____________，乙弹簧的长度压缩量x 2为_____________。

例七、如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置。

金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M ，不计圆板与容器壁之间的摩擦，若大气压强为P 0，则被封闭在容器内的气体的压强P=___________.

例八、如图所示，飞轮重1500N ，由实验测得其重心离转轴O 1为4毫米处的

O 点处，若在右侧离轴25cm 处钻一圆孔，剩余部分重心将移动轴心O 1，试

求钻去部分的重力。

解析：补偿法，设钻去部分重力为G ，离中心O 的距离为x 2，O 1离O 的距离为x 1，若把钻去部分补起来，则系统总重力在O 处，故有

(1500-G)x 1=Gx 2，得G=24N ★注：本题亦可把钻去的部分看成是一个顺时针方向的力矩和一个逆时针方向的力矩叠加而成，当两个力矩去处理，比较方法。

补充：巴普斯定律

二、竞赛方法浅析

例九、一薄壁圆柱型烧杯，半径为r ，质量为m ，重心位于中心在线，离杯底的距离为H ，今将水慢慢注入杯中，问烧杯连同杯内的水共同重心最低时水面离杯底的距离等于多少？

2

222r mH

r m m h ρπρπ++=

－

例十、一石砌堤，堤身在基石上，高为h ，宽为b ，如图所示，堤前水深等于堤高h ，水和堤身的单位体积质量分别为ρ1和ρ2。问欲防止堤身绕A 点翻倒，比值b:h 应等于多少？

例十一、如图，一质量为m 的长方形木板，薄厚均匀，质量分布也均匀。先用铰链将其一顶角固定在天花板上，其下部放于水中适当深度，使得其中一条对角线恰好与水面相平。求此时铰链对木板作用力的大小___________和方向是________________。 F 浮=3mg / 4 ， F=mg / 4

例题十二、一个半球形漏斗紧贴桌面放置,现位于漏斗最高处的孔向内注水,如图所示,当漏斗内的水面刚好达到孔的位置时,漏斗开始浮起,水开始从下面流出.若漏斗半径为R,而水的密度为ρ,试求漏斗的质量为多少?

例十三、在一个大而密封、盛水的容器的底部倒扣着一只质量为m 的碗。碗的外形是圆柱形的，其半径高均为R(圆柱形的底面平行于水面)。碗的内表面是半球形的，其半径也为R 。容器内的水面与容器顶壁之间的空间处于真空状态，如图所示。在碗内注满水银。然后缓缓地从容器中抽水。试问：(1)当容器中水的高度为多大时，碗才开始脱离容器的底部，这时水银开始从碗边流出。(2)

当容器内的水

全部抽完，且不计水蒸气压时，试求出碗内水银的高度的数值。设水的密度ρw 和水银密度

ρHg ，已知。球冠体积公式为)3

H R (H π2－，其中H 为球冠的高度

例十四、个盛水的方形容器放置在相距为L 的两个支架上,容器上方的横梁上用绳系着一铅块,其质量为M,距容器中心的距离为l,如图所示,此时支架的反作用力等于N1和N2.如果把绳放长,使铅块沉入水中,则两支架的反作用力各变为多少?设铅的密度是水的n 倍.

例十五、有两个相同的开口的容器,在它们之间用两根相同的管子连接,里面盛满水.管子的阀门K 1和K 2关闭,如图所示,容器里的水温保持不变,并且t 1>t 2>4℃.如果先打开阀门K 1,然后在K 1开启的情况下打开K 2,这时容器中的水会发生什么现象?

例题十六、如图所示，一根细棒上端A 处用铰链与天花板相连，下端用铰链与另一细棒相连，两棒的长度相等，两棒限在图示的竖直平面内运动，且不计铰链处的摩擦，当在C 端加一适当的外力(纸面内)，可使两棒平衡在图示的位置处，即两棒间的夹角为90?，且C 端正处于A 端的正下方。

(1)不管两棒质量如何，此外力只可能在哪个方向范围内？试说明道理(不要求推理)。

例十七、磅秤由底座、载物平台Q 、杠杆系统及硅码组成，图示为其等效的在竖直平面内的截面图．Q 是一块水平放置的铁板，通过两侧的竖直铁板H 和K 压在E 、B 处的刀口上．杠杆系统由横杆DEF 、ABCP 和竖杆CF 、MP 以及横梁MON 组成，另有两个位于A 、D 处的刀口分别压在磅秤的底座上（Q 、K 、H 、E 、B 、A 、D 沿垂直于纸面的方向都有一定的长度，图中为其断面）. C 、F 、M 、N 、O 、P 都是转轴，其中O 被位于顶部并与磅秤底座固连的支架OL 吊住，所以转轴O 不能发生移动，磅秤设计时，已做到当载物平台上不放任何待秤物品、游码S 位于左侧零刻度处、砝码挂

钩上砝码为零时，横梁MON 处于水平状态，这时横杆DEF 、ABCP 亦是水平的，而竖杆

1

CF 、MP 则是竖直的．

当重为W 的待秤物品放在载物平台Q 上时，用W 1表示B 处刀口增加的压力，W 2表示E 处刀口增加的压力，由于杠杆系统的调节，横梁材MON 失去平衡，偏离水平位置．适当增加砝码或移动游码S 的位置，可使横梁MON 恢复平衡，回到水平位置．待秤物品的重量（质量）可由砝码数值及游码的位置确定．为了保证待秤物品放在载物台上不同位置时磅秤都能显示出相同的结果，在设计时， AB 、DE 、AC 、DF 之间应满足怎样的关系？

例十八、如图所示，声源S 和观察者A 都沿x 轴正方向运动，相对于地面的速度分别为v S 和v A ，空气中声音传播的速率为v P ，设v S

察者的过程，确定观察者接收到这两个声音信号的时间间隔△t ′

； .

例题十九、（20届）即将进站的列车发出一鸣号声，持续时间为t 。若列车的速度为v1，空气中的声速为v2，则站台上的人听到鸣号声持续的时间为 ( ) (A)t (B)

t v v v 221+ (C) t v v v 212- (D) t v v

2

1 例二十、（21届）潜水艇竖直下沉时，向水底发射出持续时间为△t1的某脉冲声波信号，

经过一段时间，该潜水艇接受到了反射信号，持续时间为△t2，已知声波在水中的传播速度为v 。。则潜水艇的下沉速度为 。

例二十一、(22届)如图（a ）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。在图（b ）中，P 1、P 2是测速仪先后发出的超声波信号，n 1 n 2分别是测速仪检测到的P 1、P 2经反射后的信号。设测速信匀速扫描，P 1与P 2之间的时间间隔为0.9秒,超声波在空气中传播的速度为340米/秒,则被测车的车速为( )

A 、20米/秒

B 、25米/秒

C 、30米/秒

D 、40米/秒

v S x v A

例二十二、若声源相继发出两个声信号，时间间

隔为△t，请根据发出的这两个声信号从声源传播

到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信

号的时间间隔△t′利用超声波遇到物体会反射，

可测定物体运动的有关参量，图甲中B为超声波

发射和接受装置，A为B提供超声波信号源，而

且能将B接受到的超声波信号进行处理并在屏幕

上显示其波形。现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T0发射一束短促的超声波脉冲，如图乙所示，为幅度大的波形，而B接受到的由小车反射到的超声波经A处理后，显示为幅度较小的波形，反射波滞后的时间已在图乙中标出，其中T0和△T为已知量，另知波在该测定条件下声波在空气中的速度V0，则根据所给信息可判断小车的运动方向为_________ 。（填向左或向右），速度大小为_________________答案:V0△T/ (2T0 ﹢△T)

例二十三、正在报警的警钟，每隔0.5s响短暂的一次，一声接一声的响，一人坐在以60km/h 速度向着警钟行驶的车中，已知声波在空气中的传播速度v0=320m/s，求此人在车向着警钟行驶的过程中，每5min内听到的次数是：_________________次。(631次)

例二十四、一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车作匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，遂鸣笛，5s后听到回声；听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛，3s后听到回声。请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶。已知此高速公路的最高限速为120km/h，声音在空气中的传播速度为340m/s。(136 km/h超车)

例二十五、一艘航空母舰停在港口，用超声波搜寻海底，发现有一艘潜艇向己方驶来（假设为匀速直线运动），第一次发射超声波18秒后收到回波，收到回波286秒后发射第二次超声波，又经过10秒后收到回波，求潜水艇航行的速度多大？（超声波在海水中的平均速度为1500m/s)（答案:20m/s ）

例二十六、为了大致测出某一步枪射击时子弹的速率。利用如图所示方式，让甲车和乙车都沿水平向右方向运动．甲车、乙车对于地面的速率分别为V 甲=V 1和V 乙=V 2且V 1≠V 2。甲车上的人用步枪对准乙车上的靶子进行均匀连续的水平射击，设V 1和V 2都小于子弹的速率，无论当甲车子弹射出或者是乙车的靶子被子弹击中，都可认为甲车、乙车的速率没有改变．若连续发射子弹的时间

间隔是△t=t 2-t 1=T 1，子弹连续击中靶子的时间间隔是△t /=t /

2-t /

1=T 2，则子弹的速度的大小为_________________。[答案:(V 1T 1－V 2T 2)/(T 1－T 2)]

例二十七、某工厂每天早晨7：00都派小汽车按时接总工程师上班。有一天，7：10车还未到达总工程师家，于是总工程师步行出了家门。走了一段时间后遇到了前来接他的汽车，他上车后汽车立即掉头继续前进。进入单位大门时，他发现比平时迟到30分钟。已知汽车的速度是工程师步行速度的6倍，求：汽车在路上因故障耽误的时间。

解析:根据已知条件作出路程-时间图,如图所示:

三、由数据求规律类问题解法初探

例二十八、运算推理法

有的问题要根据题中所给的数据进行分析推理、寻找规律，然后通过运算才能得到有关结论． 例1某研究所为了确定不同因素对钨丝白炽灯泡平均使用寿命的影响，做了其中如下的两个实验．实验1、 使灯泡内气体压强为0．1ａｔｍ，将灯泡内不同粗细的相同长度的钨丝通电加热到2 400Ｋ的恒温，则维持这一温度所需的电流以及灯丝的平均使用寿命如表2所

路程

实验2 在灯丝粗细均为25μｍ的相同灯泡内加入质量不同的惰性气体，从而改变灯泡内部的压强，

且使钨丝的温度保持在2 400Ｋ，则当灯泡内压强从0．1ａｔｍ增大到0．5ａｔｍ时，灯泡的平均寿命从800ｈ延长到6000ｈ；超过0．5ａｔｍ后，灯泡平均寿命递减．

根据上述实验回答下列问题：

（1）在相同的灯丝温度下，下列灯泡中灯丝平均使用寿命最长的是（）

Ａ．50μｍ粗细的灯丝并充有2．5ａｔｍ的惰性气体

Ｂ．100μｍ粗细的灯丝并充有0．4ａｔｍ的惰性气体

Ｃ．150μｍ粗细的灯丝并充有0．1ａｔｍ的惰性气体

Ｄ．150μｍ粗细的灯丝并充有0．4ａｔｍ的惰性气体

（2）实验1中，若灯丝粗细为75μｍ，并且灯丝的发热电阻为500Ω，要保证该灯泡的平均使用寿命为2 400ｈ，则加在该灯泡两端的电压不能超过多少伏．

解析：（1）可以用直观分析法分析，从表2容易得出结论：当灯泡内气体压强一定的情况下，灯丝越粗平均使用寿命越长；由实验2可知：当灯丝的温度保持一定时，随着灯泡内气体压强的增大，灯泡中灯丝平均使用寿命先增大后减小．由此可见，灯泡中灯丝平均使用寿命为灯丝Ｄ＞灯丝Ｂ＞灯丝Ａ，灯丝Ｄ＞灯丝Ｃ．故选项Ｄ是正确的．

（2）根据表2中的数据，可以发现灯丝粗细d和通过灯丝的电流I之间的关系为Ｉ∝ｄ２，因此，灯丝粗细为75μｍ时，通过它的电流是Ｉ＝0．05×（75／25）２Ａ＝0．45Ａ．

则加在该灯泡两端的最大电压为Ｕｍ＝0．45×500Ｖ＝225Ｖ．

例二十九、控制变量法

在题目所给的物理量中有时涉及到三个或三个以上变量，无法讨论这些物理量之间的关系，因此需要控制一些变量而只讨论某两个变量之间的关系．

例2、用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力会伸长．17世纪英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础．现在有一根用新材料制成的金属杆，长为4ｍ，横栽面积为0．8ｃｍ２，设计要求它受到拉力后伸长不超过原长的1／1000，问最大拉力是多大?由于此拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，选出同种材料的制成品进行测试，通过测试取得数据如表3所示．

表2

（1）根据测试结果，推导出线材伸长ｘ与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函

（2）在寻找上述关系中，你运用的科学研究方法是什么?

（3）通过对样品的测试，求出新材料制成的上述金属细杆能承受的最大拉力．

解析（1）设线材伸长为ｘ，材料的长度为L，材料的截面积为S及拉力为F．由测量数据分析如下：

当S、F不变时，有ｘ∝Ｌ；当Ｌ、Ｆ不变时，有ｘ∝１／Ｓ；

（2）运用控制变量法（或控制条件法、单因子法、归纳法）．

（3）在表1中选取材料Ｌ１＝2ｍ，Ｓ１＝0．05ｃｍ２，ｘ１＝0．08ｃｍ，Ｆ１＝250Ｎ，则ｘ１＝ｋＦ１Ｌ１／Ｓ１．

根据题意，新材料规格为Ｌ２＝4ｍ，Ｓ２＝0．8ｃｍ２，ｘ２＝0．4ｃｍ，则ｘ２＝ｋＦ２Ｌ２／Ｓ２．

解之得Ｆ２＝10４Ｎ

例3、实验表明：密度大于液体的固体颗粒，在液体中竖直下沉，开始时是加速下沉，但随着下沉速度变大，固体所受的阻力也变大，故下沉到一定深度后，固体颗粒开始匀速下沉．表4是球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉时的速度与哪些量有关的实验数据记录（水的密度为ρ０＝1．0×10３ｋｇ／ｍ３）．

表3

我们假定下沉速度v与实验室所在地的重力加速度g成正比．根据实验数据，你可以推得球形固体在水中匀速下沉的速度v还与哪些量有关，以及有怎样的关系?（只要求写出关系式，比例关系可用k表示）

解析设球形固体颗粒的半径为r，密度为ρ，在水中匀速下降的速度为v．由题意知ｖ∝ｇ．由控制变量法容易得出：，当ρ一定时，有ｖ∝ｒ２．但是，当ｒ一定时ｖ和ρ的关系难以立即判断．因此需要换个角度考虑．我们可以观察，当r一定时，在每个ρ值后都减去1．0×10３ｋｇ／ｍ３（即水的密度）得到的数值与ｖ成正比．即ｖ∝（ρ－ρ０），则ｖ＝ｋｇｒ２（ρ－ρ０）．

四、 复赛训练试题（力学部分）

一、选择题:

1.两个完全相同的圆柱形瓶子,一只装满水,另一只装有质量相等的沙子,若让两只瓶子同时从两个完全相同的斜面顶部滚下,到达斜面底部时,判断两个瓶子的速度大小( )

A.装水的瓶子速度大.

B.装沙的瓶子速度大

C.速度一样大

D.条件不足无法判断

2. 某同学在日光灯的照射下观察到某电风扇在切断电源后,其转动的扇叶在停止转动前出现了两次“倒转”现象,据此,该同学估算出该电扇在正常转动的转速应不低于(已知交流电的频率为50Hz,日光灯每秒闪光100次)( )

A.6000r/min

B.3000r/min

C.1500r/min

D.500r/min

3.如图，曲臂杠杆所受的重力不计，AO=10cm ，OB=6cm ，BC=8cm ，AO ⊥OB ，OB ⊥BC ，今用细线将O 点悬挂起来，OA 呈水平，当A 端挂一重为30

牛的物体时，欲使杠杆连同过O 点的悬线在图示位置平衡，则C 点应施加的最小力为（ ）

A 50牛

B 37.5牛

C 30牛

D 以上答案均不对

4. 高血压已成为危害人类健康的一种常见病，现已查明，

血管变细是其诱因之一．为研究这一问题，我们可做一些简化和假设：设血液通过一定长度血管时受到的阻力f 与血液流速v 成正比，即f=kv (其中k 与血管粗细无关)，为维持血液匀速流动，在这血管两端需要有一定的压强差．设血管内径为d 时所需的压强差为△p ，若血管内径减为d’时，为了维持在相同时间内流过同样多的血液，压强差必须变为 ( )

A ．(

)d p d ?' B ．2()d p d ?' C ．3()d p d ?' D ．4()d

p d ?'

5. 一帆风顺,说的是顺风行船。但有时遇上逆风，有经验的水手通过正确地操纵船帆，仍能

可借风力航行。当风从正东方吹来，而船却要驶向东北方向，图中四种情况中哪个可达到目的（PQ 表示帆的方位）（ ）

6. A 、B 两汽车站相距60km ，从A 站每隔10min 向B 站开出一辆汽车，行驶速度为60km/h ，如果在A 站第一辆汽车开出时，B 站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A 站，则以下情况中正确的是（ ）

①B 站汽车在行驶途中能遇到6辆从A 站开出的汽车。 ②B 站汽车在行驶途中能遇到7辆从A 站开出的汽车。

③如B 站汽车与A 站汽车不同时开出，B 站汽车在行驶途中最多能遇到11辆车。 ④如B 站汽车与A 站汽车不同时开出，B 站汽车在行驶途中最多能遇到12辆车。

A .①②

B .②③

C .③④

D ①④

7. 一质量均匀的不可伸长的绳索，所受重力为G ，两端固定在水平天花板上的A 、B 两点，如图所示。今在绳索的最低点C 施加一竖直向下的力将绳索拉直使中点降到D 。在此过程中，绳索的重心位置将( )

A.逐渐升高

B.逐渐降低

C.先降低再升高

D.始终不变

8. 如图为教室里两块可上下拉动的活动黑板。两块黑板形状和质量均相同，通过两只定滑轮相连。擦黑板时，某同学推拉其中—块黑板觉得较“费力”。则下列

说法中正确的是（）

A．定滑轮不能省力，向上推黑板的力等于一块黑板的重力

B．定滑轮不能省力，向下拉黑板的力等于两块黑板的重力

C．向上推黑板时推力做功，向下拉黑板时拉力也做功

D．向上推黑板时推力做功，向下拉黑板时拉力不做功

9.如图所示，一根均匀直棒AB，A端用光滑铰链固定于顶板上，B端搁在一块表面粗糙的水平板上，现设板向上运动而棒AB匀速转动，则木板对棒的弹力说

法正确的是( )

A.逐渐变大，

B.先变大后变小，

C.先变小后变大，

D.逐渐变小

10. 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，达到平衡时，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，若c中的水银面上升了一小段高度△h ，以下说法完全正确

的是( )

①b中的水银面也上升△h

②b中的水银面也上升，但上升的高度小于△h

③气柱中气体压强的减少量等于高为△h的水银柱所产生的压强

④气柱中气体压强的减少量等于高为2△h的水银柱所产生的压强

A.①

B.②

C.②③

D.①④

二、填空题

11.在如图所示的四张图中，AB、B C均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接．图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有__________；图中的BC

__________

（A）（B）

12.如图所示为上海浦东国际机场候机楼的结构简化图。这种设计的优点是，利用两侧斜壁向外倾倒的趋势，将钢索拉紧，而拉紧的钢索能承重，

从而将屋面托住。现假设一面斜壁质量为m，分布均

匀，在地面处有一固定转轴O

O'，斜壁可绕O

O'轴转

动，此时斜壁与地面夹角为60°，斜壁上端所有钢索

的总拉力为F，与斜壁夹角为30°。设两侧斜壁结构相

同且对称，屋面通过短钢棒支撑在两钢索上。则所有

钢索的总拉力F= mg，钢索能承担的总

重力（包括屋面、钢棒等）G =______ mg。

13. 在一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L1、L2和L3，L2与L1相距80m，L

3

与L1相距120m．每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s，显示红色的时间间隔都是40s . L1与L3

同时显示绿色，L2则在L1显示红色经历了10s时开始显示绿色，规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s．若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开

屋面

钢棒

钢索

o

o'

斜壁

始显示绿色的时刻，则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速是_______ m/s 。若一辆匀速向前行驶的自行车通过L 1的时刻是L 1显示绿色经历了10s 的时刻，则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速度是____ m/s.

14. 缆车将乘客送上（下）高40m ，长80m 的山坡，系统由一上一下两个车厢组成，每个车厢质量m=2×102 kg ，通过山顶一个巨大滑轮由钢索相连，滑轮由电动机驱动。某次行程中，有20位乘客在X 车厢中下坡，另有8位乘客在Y 车厢中上坡。每个乘客平均质量60 kg ，每个车厢在运动中受阻力恒为3×103 N ，则系统在行程中克服摩擦力做功 如果整个行程用了30s ，则电动机平均功率 。

15. 某高速公路单向有两条车道，最高限速分别为120km/h 、100km/h.按规定在高速公路上行驶车辆的最小间距（单位：m ）应为车速（单位：km/h ）的2倍，即限速为100km/h 的车道，前后车距至少应为200m 。则：（1）两条车道中限定的车流量（每小时通过某一位置的车辆总数）之比___________;若此高速公路总长80km ，则车流量达最大允许浮箱沉入水中的深度增加，求深度的增加量△H 跟汽车P 离开桥墩A 的距离x 的关系(汽车P 可以看作一点值时，全路（考虑双向共四车道）

拥有的车辆总数是_____________。

16. 如图所示的滑轮组，物土体１、２分别向下运动，速度为Ｖ１、Ｖ２物体３向上运动速度为Ｖ３。则Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３的关系是______________. 三、计算题:

17.如图所示，质量为M 、长度为L 的均匀桥板AB ，A 端连在

桥墩上可以自由转动，B 端搁在浮在水面的浮箱C 上。一辆质

量为m 的汽车P 从A 处匀速驶向B 处。设浮箱为长方体，上下

浮动时上表面保持水平，并始终在水面以上，上表面面积为S ；水密度为ρ；汽车未上桥面时桥板与浮箱上表面夹角为α。汽车在桥面上行使的过程中，浮箱沉入水中的深度增加，求深度的增加量ΔH 跟汽车P 离开桥墩A 的距离x 的关系(汽车P 可以看作一点)。

.

14题

16题

四、作图题：

18.已知：物块重P ，小球重G ，滑轮不计重量，各杆自重不计，摩擦不计求：各个物块及整体的受力图。

P

五、实验探究试题: 19. 如图所示，天平横梁上左右两端刀口间距L ＝40厘米，游码刻度两端间距L ＝30厘米，共刻20格，总刻度范围是0～1克.则游码质量为 .

20.汽车正在走进我们的家庭．研究发现，在无风状态下，

汽车在高速行驶时受到的空气阻力f 主要与汽车正面投影面积S 和汽车行驶速度v 有关，通过汽车在风洞实验室模拟实验得到如下数据：

（1）请根据表中数据在（a ）图中作出正面投影面积为3.0 m 2的汽车的f －v 图线；为了

求出此汽车的f 与v 间的具体关系，请你选取合适的坐标轴，在（b ）图中作出线性图线．

v / (ms -1)

（a ）

（b ）

（2）汽车受到的空气阻力f 与汽车正面投影面积S 、行驶速度v 的关系可表示为f = （比例系数用k 表示）；

（3）上式中比例系数k ＝ ，其大小可能与 因素有关（写出一个因素即可）．

21. 一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm 的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图（a ）为该装置示意图，图（b ）为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐

标表示时间，纵坐标表示接受到的激光信号强度，图中Δt 1=1.0×10-3s ，Δt 2=0.8×10-3

s 。则：（1）激光器和传感器沿半径移动的方向是 （填“向内”或“向外”）； （2）图（b ）中第三个激光信号的宽度Δt 3

= s

22.某校物理兴趣小组设计一个玻璃管测力计：横截面积S=1﹒00cm 2

的一端封闭、一端开口的玻璃管内，一个很薄的轻质活塞封闭了一定量的空气，活塞连结一个秤钩。将测力计开口向下竖直悬挂，下端秤钩挂上砝码，如图所示。现将不同质量的砝码m 挂在秤钩上，稳定后用刻度尺测量出活塞与管顶之间的距离L ，在实验过程中，气体的温度保持不变，四次实验部分数据记录在下面的表格上：

（1

实验时大气压强P 0= 帕。(用科学计数法表示，保留三位有效数

字，即其系数计算到小数点后两位)

在玻璃管测力计上L=4.00cm 处应标上所测作用力大小F= N.空柱长度L 随加在秤钩上作用力F 变化而 （填：均匀，不均匀）变化。

（2）通过实验，同学们发现用玻璃管测力计来测力，还存在一些不足之处，其中主要的不足之处：① ； ② 。

23.借助运动传感器用计算机可发测出运动物体的速度．如图（1）所示，传感器系统由两个小盒子A 、B 组成，A 盒装有红外线发射器和超声波发射器，它装在被测物体上，每隔相同时间可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲；B 盒装有红外线接收器和超声波接收器，且静止．B 盒收到红外线脉冲和超声波脉冲会显示在计算机的计时屏幕上，大尖峰为红外线脉冲，小尖峰为超声波脉冲．计时屏幕横轴坐标每格为0.02s ．在某次测量时，屏幕上显示如图（2）所示的脉冲，由此可知，小车A 正 （选填靠近或远离）B 盒运动，该小车运动的速度为 m/s ．（声速取340m/s ）

24. 如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢。在横杆的一端装有宽度为d＝0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度。横杆每转一圈，光电门就记录一次“挡光圆柱”挡光时间。

在一次实验中记录下横杆转动圈数n和

每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在

该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表

中所示）。请计算表中当n＝5时，v2＝

________m2/s2；如果继续测量“挡光圆柱”

的速度，那么当n＝15时，“挡光圆柱”的速

度为________m/s；“挡光圆柱”速度大小v

与横杆转动圈数n的关系为

________________。

25.如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测

量车速和行程的装置示意图。A为光源，B为

光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小

车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。车轮转

动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙

后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路

记录和显示。若实验显示单位时间内脉冲数为n，累计脉冲

数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和

数据是，小车速度的表达式为v= ；行程的表达式为s= 。

…2.25

………

图1 图2

六、判断与说理题:

26.2007年2月28日乌鲁木齐开往阿克苏的旅客列车遭遇浮尘天气，由于瞬时大风造成第9至19节车厢脱轨，当时的风力达13级，瞬间最大风速达27.9m/s。根据流体力学知识，流体对物体的作用力可用f = αρ0Av2来表达。其中α为一系数，A为物体的截面积，ρ0为空气密度，v为物体相对于流体的速度。已知空气密度ρ0= 1.25kg/m3，球体积公式为V = 4/3πr3。

（1）若有一个特制的风力发电机能在如此恶劣的情况下工作，它将空气的动能转化为电能的效率为20%，有效受风面积为4.0 m2，则此发电机在风速为27.9m/s时输出的电功率为多大？（α=0.5）

（2）若某次大风使空气中悬浮微粒浓度达到了5.8×10-6kg/m3，悬浮颗粒的平均密度ρ’为2.0×103kg/m3。悬浮微粒中约1/50为可吸入颗粒，其平均直径为5×10-8m，求：1.0 m3空气中约含有多少颗可吸入颗粒？

（3）若沙尘颗粒的密度ρs= 2.8×103kg/m3，沙尘颗粒为球形，半径r = 2.5×10-4m，地球表面处α = 0.45，试估算地面附近形成扬沙天气的风速至少为多少？.

（4）若在大风中有一密度为ρ的立方体恰能被水平方向风力吹得翻倒，推算该物体所受重力与风速的几次方成正比，并请用此结论简要解释火车在大风中脱轨的原因。

27.翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等

动作。其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1＝C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2＝C2v2。其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系。试求：

（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；

（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α，试从力平衡的角度证明：tanα＝C2/C1；

（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°（取tan20°＝4/11），匀速飞行的速度

v多大？（g取10m/s2，结果保留

3位有效数字）

图

a

C2（N·s2/m2）0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

图b

复赛训练（力学部分）参考答案

一、选择题：

1；A；2；B；3；B；4；D；5；A；6；D；7；A；8C；9；D；10；D

二、填空题：

11A;C;D。C ；12 1/2；1/2；13 2；12/13 ；14 4.8×105J ;6400W；15 1：1，1466；

16 V3=1/2（V1+V2）

三、计算题：

17解：设桥面上没有汽车时，浮箱对桥板的支持力为N 0，浮箱浸入水中的深度为△H0；汽车开上桥面后，浮箱对桥板的支持力为从浮箱浸入水中的深度为△H＇，，浮箱浸入水中的深度变化了△H，根据题意可得：

Mg

2

L

cosα=N0L cosαN0=ρs△H0g△H0=

sL

ML

ρ2

(Mg

2

L

+mgx) cosα=NL cosαN=ρs△Hg△H＇=

sL

mx

ML

ρ2

2

+

△H=△H＇-△H0=

sL

mx

ρ

四、作图题：

P

F

F

五、实验探究试题

19.0.67g 20.（1）如图所示（2）f=kSv2（3）0.25kg/m3（0.24kg/m3或0.26kg/m3同样给分）

空气密度或车的外形等

21. （1）向外 ；（2）0.67×10

-3

22.⑴ m 4＝0.409kg （1分） L 3＝2.66cm （1分） P 0＝1.01×105

Pa

⑵ 5.05牛 ； 不均匀 ⑶ ①测量力的大小随环境温度的变化而变化； 23. 远离，113.3 24.2.80 m 2/s 2 ; 1.30 ; )1(11.024.3--=n v 25. 车轮的半径R 和齿轮齿数P; P

RN

s π2=

26. (1）P ＝fv η＝αρ0Av 2v η＝αρ0Av 3η＝1.1?104 W

（2）1 m 3空气中粒子质量为m ＝ρ浓V 空＝5.8?10－

8 kg ，粒子总体积为V ＝m /ρ’＝2.9?10

－11 m 3，单个粒子的体积为V 0＝43 πr 3＝6.5?10－

23 m 3，1 m 3空气则可吸入粒子数为n ＝η’V /V 0

＝8.9?1011 个，

（3）当风力和沙粒的重力满足f ≥mg 时方能形成扬沙天气，即αρ0Av 2＝αρ0πr 2v 2≥ρs ?4

3 πr 3，得v ≥4ρs πrg /3αρ0 ＝4.07 m/s ，

（4）要立方体翻倒，fL /2＝GL /2，得αρ0L 2v 2＝ρL 3g ，即L ＝αρ0v 2/ρg ，因为G ＝ρL 3g ＝α3ρ03v 6/ρ2g 2，可见G ∝ v 6，可见风速增大时，风力将急剧增大，从而将火车吹翻。 27. 1）②轨迹不可能存在

①位置，三力可能平衡（或三力的合力可能与速度在一直线），运动员做直线运动 ②位置，合力方向与速度方向不可能在一直线，所以不会沿竖直方向做直线运动

（2）由①位置的受力分析可知，匀速运动时

F 1＝mg cos α＝C 1v 2……⑴ F 2＝mg sin α＝C 2v 2

……⑵ 两式消去mg 和v 得tan α＝C 2/C 1

（3）在图b 中过原点作直线 正确得到直线与曲线的交点 C 2＝2，C 1＝5.5（5.5~5.6均正确）

根据F 2＝mg sin α＝C 2v 2

或F 1＝mg cos α＝C 1v 2

（上两式任取其一）

得v ＝10.9m/s （在10.7~11.0之间均可）

F 1 F 2 G

F 1 F 2

G F 1 F 2 G ①位置 ②位置

C 2（N ·s 2/m 2） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

图b

补充试题（无答案）

1、风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括

风轮机、齿轮箱，发电机等。如图所示。

（1）利用总电阻R=10欧的线路向外输送风力发电

机产生的电能。输送功率P0=300KW，输电电压

U=10KV，求异线上损失的功率与输送功率的比值;

（2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可

接受风能的面积。设空气密度为p，气流速度为v，

风轮机叶片长度为r。

求:单位时间内流向风轮机的最大风能P m;

在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。

（3）已知风力发电机的输出电功率P与P m成正比。某风力发电机的风速v19m/s 时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。2、近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如图(甲)所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图，其中电源电压恒为6V，R0为定值电阻，A为油量指示表(实质是一只量程为0～0．6 A的电流表)，Rx为压敏电阻(其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小)。关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关

33

装满，油箱装满时，油量指示表的示数如图(乙)所示。

⑴当油箱内汽油用空时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应

的电流值。

⑵为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300 km路程，

油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E”处，如图(丙)所示，问该汽车每行驶100km消耗汽油多少升

?

初中物理竞赛力学部分(含标准答案)

物理知识竞赛试题一(力学部分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1０ 答案 A.用橡皮擦纸时,橡皮和纸间的摩擦 B．小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦 Ｃ．皮带正常传动时,皮带和皮带轮间的摩擦Ｄ.用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦 2．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是: A．脚不痛。因人越来越轻 C.脚不痛。因水底对人的支持力越来越小 B.脚越来越痛。因人越来越重 D.脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大 3.秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应? A.是均匀的Ｂ．从提纽开始向后逐渐变密 Ｃ．从提纽开始向后逐渐变疏 D.与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能 5.拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是 为了： Ａ．提高传动机械的效率 B.节省燃料 C.增大拖拉机的牵引力Ｄ.提高柴油机的功率 6.如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。待这些 冰块全部熔化后,? A．将有水从烧杯中溢出 B．不会有水从烧杯中溢出,杯中水面也不会下降 C．烧杯中水面会下降 D.熔化过程中水面下降,完全熔化后有水溢出 7．如图所示,放在水平桌面上的容器A为圆柱形，容器B为圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后,再分别放入相同质量的木块，如图所示,下列说法中正确的是: A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等 B．放入木块前,由于A容器中的水多于B容器, 故A容器底部受水的压力大于B容器 C．放入木块后,两容器底部所受水的压力相等 Ｄ．放入木块后,Ｂ′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力 8．如图所示，吊篮的重力为4０0牛，动滑轮重力为50牛,定滑轮重力为40牛,人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力：? A.２18牛 B．22０牛 C.21０牛Ｄ.２３6牛 ９.测定血液的密度不用比重计(图为这样做需要的血液量太大),而采用巧妙的办法:先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是 A.帕斯卡定律 B.液体内同一深度各方向压强相等 C.物体的浮沉条件 D.血滴上部受硫酸铜溶液的压强等于下部受硫酸铜溶液的压强 10．某同学用托盘天平测一物体的质量,测量完毕后才发现错误地将物体放在了右盘，而将砝码放在了左盘。因无法重测，只能根据测量数据来定值。他记得当时用了５0ｇ、２0g和１0g三个砝码，游码位置如图所示,则该物体的质量为 A.81.4ｇＢ.78．6g Ｃ.78.2g D．81.8ｇ 二、填空(１-３题每空1分,其余每空2分,共２0分) １.一辆汽车在水平的河岸上行驶，它在水中的倒影相对于汽车的速度是_＿＿＿__。 2．下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名)。起重机钢索下面吊钩上的铁轮是

初中物理竞赛练习题(10)力学测验

初中物理竞赛练习题（10）------力学测验题 姓名: 1、（10分）随着人类对能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率是人类 所面临的一项重要任务，图中所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道为一个小的坡度，请你从节能的角度，分析这种设计的优点。（竞赛辅导讲座下册P20） 2、（10分）如图所示是农场扬场机的示意图，谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石 的混合物在快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成1、2、3三维，达到分离的目的，其中1是，2是， 从能量的角度看，它们在运动过程中能够分离，是因为 。（竞赛辅导讲座下册P20） 3、（20分）小李出差坐在火车尾部，发现火车进山洞前的一瞬间要鸣笛一次，他从 听到笛声到车尾出山洞，数出火车在铁轨接头处的振动声共96次，所用时间为2min，每根铁轨长15m，火车车身长180m，声速为348m/s，则该山洞长为多少？ 当时火车的速度为多少？（竞赛辅导讲座上册P23） 4、（20分）李明同学经常骑自行车上学，他从家骑车到学校的路程为3.6km，某一 天早晨，李明同学上学前称得人与书包总重为600N，自行车重为300N，7点30分他从家里出发，以6m/s的速度匀速骑车到学校，在骑车过程中受到的阻力恒为50N，求： （1）李明同学几点钟到学校？ （2）李明在骑车过程中，自行车两个车轮与路面接触的总面积为0.003m2，在此过程中自行车对路面的压强为多少Pa？ （3）从家骑车到学校的过程中，李明克服阻力做功为多少J？（竞赛辅导讲座下册P25）

5、（20分）泡沫塑料的救生圈质量为3kg，密度为0.2×103kg/m3，这个救生圈在水 里承受多大的重力时恰好完全浸没？人的密度与水的密度相近，若一个质量为50kg的人，用这个救生圈在水中游泳，能否中保证有1/10以上的人体积（主要是头部）露出水面？ （2000年广东省初中物理知识竞赛试题）（竞赛辅导讲座上册P126） 6、（20分）用如图所示滑轮组（绳和轮的摩擦忽略不计）将一个重79N的铁块匀速 提升2m，拉力F做功200J，求：（1）滑轮组的机械效率；（2）若将铁块置于水中，如图所示，仍用此滑轮组将其在水中匀速提升2m（不计水的阻力），则拉力F做的功是多少？（铁的密度是7.9×103kg/m3，g取10N/kg）（奥赛解题大全P126）（奥赛解题大全P176） 初中物理竞赛练习题（8）------浮力 1、将一块玻璃挂在弹簧测力计的下端，当玻璃处在空气中时，弹簧测力计的示数为 2.5N，将玻璃浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.5N，将玻璃浸没在硫酸中时， 弹簧测力计的示数为1.15N，求玻璃和硫酸的密度。（奥赛解题大全P126）

2019中考初中物理竞赛专题辅导力学篇

2019中考初中物理竞赛专题辅导力学篇 各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢 一、一种厕所便桶水箱结构如图。出水口上的橡胶盖是空心的，放水时它漂浮在水面上，水从出水口流出，如图。随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束。注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，如图。 1.请你判断，图中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系。 2.请你说明，图中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。 3.这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水。为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水。

二、测定血液的密度不用比重计，而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是[] A.帕斯卡定律。 B.液体内同一深度各方向压强相等。 C.物体的浮沉条件。 D.血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强 三、1978年夏天，法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为万立方米的充氦气球升入高空。如果气球本身所受的重力是它在低空所受浮力的1/4，气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______千克。 四、如图所示，天平平衡后将天平制动，再把一实心物体A放入左盘盛满水的溢杯中，待物块在水中稳定后，再

松开制动观察天平，若物块A的密度大于水的密度，则天平将会________，若物块A的密度小于水的密度，则天平将会___________。 五、氢气球上升的过程中将出现的现象是： A、上升到最大高度后由于受到的浮力等于重力，会长期悬浮在空中; B、由于受到的浮力大于重列车长，气球一直上升; C、因为高空温度很低，球内气体遇冷收缩，气球体积越来越小; D、因为上程式过程中球内压强大于球外压强，气球不断膨胀，到一定高度后气球破裂 六、图7所示，水中有甲、乙两支密度计，水面与甲的最上端刻度齐，与乙的最下端刻度齐，在回答“测牛奶的密度应该用哪支密度计?”这个问题时，一位同学用到了以下7句话： 把密度计放入牛奶中它会漂浮在液面上：

初中物理竞赛力学部分

物理知识竞赛试题一（力学部分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A .用橡皮擦纸时，橡皮和纸间的摩擦 B.小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦 C .皮带正常传动时，皮带和皮带轮间的摩擦 D .用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦 2 .在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理 的是： A .脚不痛。因人越来越轻 C.脚不痛。因水底对人的支持力越来越小 B. 脚越来越痛。因人越来越重 D.脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大 3 .秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应 A. 是均匀的 B .从提纽开始向后逐渐变密 C. 从提纽开始向后逐渐变疏 D .与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能 5 .拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是 为了： A .提高传动机械的效率 B.节省燃料 C.增大拖拉机的牵引力 D .提高柴油机的功率 6.如图3,烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯 些冰块全部熔化 后， A .将有水从烧杯中溢出 B .不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降 C.烧杯中水面会 下降 D.熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出 7 .如图所示，放在水平桌面上的容器 A 为圆柱形，容 两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的 入相同质量的木块，如图所示，下列说法中正确的是： A .放入木块前，两容器对桌面的压力相等 B. 放入木块前，由于 A 容器中的水多于B 容器， 故A 容器底部受水的压力大于 B 容器 C. 放入木块后，两容器底部所受水的压力相等 D. 放入木块后，B '容器底受水的压力大于 A '容器 &如图所示，吊篮的重力为 400牛，动滑轮重力为 50牛，定滑轮重力为 40牛，人的重力为 600牛，人 在吊篮里拉着绳子不动时需用力： A. 218 牛 B . 220 牛 C. 210 牛 D . 236 牛 9 .测定血液的密度不用比重计（图为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管 内分别装入浓度不同 的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看 至恻一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是 A. 帕斯卡定律 B .液体内同一深度各方向压强相等 C.物体的浮沉条件 D .血滴上部受硫酸铜溶液的压强等于下部受硫酸铜溶液的压强 10 .某同学用托盘天平测一物体的质量，测量完毕后才发现错误地将物体放在了右盘，而将砝码放在了左 盘。因无法重测，只能根据测量数据来定值。他记得当时用了 50g 、20g 和10g 三个砝码，游码位置如 图所示，则该物体的质量为 A. 81.4g B . 78.6g C. 78.2g D . 81.8g 、填空（1-3题每空1分，其余每空 1 .一辆汽车在水平的河岸上行驶，它在水中的倒影相对于汽车的速度是 ______ 。 2 .下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名）。起重机钢索下面吊钩上的铁轮 器B 为圆锥形, 水后，再分别放 底所受水的压力 2分，共20分）

物理竞赛专题训练(力学)

1. 如图所示，圆柱形容器中盛有水。现将一质量为0.8千克的正方体物块放入容器中，液面上升了1厘米。此时正方体物块有一半露出水面。已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为5∶1，g 取10牛/千克，容器壁厚不计。此时物块对容器底的压强是__________帕。若再缓缓向容器中注入水，至少需要加水___________千克，才能使物块对容器底的压强为零。 2. 如图所示，是小明为防止家中停水而设计的贮水箱．当水箱中水深达到1．2m 时，浮子A 恰好堵住进水管向箱内放水，此时浮子A 有1/3体积露出水面（浮子A 只能沿图示位置的竖直方向移动）。若进水管口水的压强为1．2×105Pa ，管口横截面积为2．5㎝2，贮水箱底面积为0．8m 2，浮子A 重10N 。则：贮水箱能装__________千克的水。 浮子A 的体积为______________m 3. 3. 弹簧秤下挂一金属块，把金属块全部浸在水中时，弹簧秤示数为3.4牛顿，当 金属块的一半体积露出水面时，弹簧秤的示数变为 4.4牛顿，则：金属块的重力为____________牛。金属块的密度为________千克/米3（g=10N/kg ） 4. 图甲是一个足够高的圆柱形容器，内有一边长为10cm 、密度为0.8×103kg/m 3的正方体物块，物块底部中央连有一根长为20cm 的细线，细线的另一端系于容器底部中央(图甲中看不出，可参见图乙)。向容器内缓慢地倒入某种液体，在物块离开容器底后，物块的1/3浮出液面。则：当液面高度升至_________厘米时；细线中的拉力最大。细线的最大拉力是__________牛。(取g=10N/kg) 5. 如图所示，弹簧上端固定于天花板，下端连接一圆柱形重物。先用一竖直细线拉住重物，使弹簧处于原长，此时水平桌面上 烧杯中的水面正好与圆柱体底面接触。已知圆柱形重物的截面积为10cm 2 为 10cm ；烧杯横截面积20cm 2，弹簧每伸长1cm 的拉力为0.3N ，g =10N/kg 物密度为水的两倍，水的密度为103kg/m 3弹簧的伸长量为___________厘米。 6. 如图16－23所示，A 为正方体物块，边长为4cm ，砝码质量为280g ，此时物体A 刚好有2cm 露出液面。若把砝码质量减去40g ，则物体A 刚好全部浸入液体中，则物体A 的密度为____________克/厘米3（g 取10N/kg ）。 7. 一个半球形漏斗紧贴桌面放置，现自位于漏斗最高处的孔向内注水，如图所示，当漏斗内的水面刚好达到孔的位置时，漏斗开始浮起，水开始从下面流出。若漏斗半径为R ，而水的密度为ρ，试求漏斗的质量为____________。 8. 将体积为V 的柱形匀质木柱放入水中,静止时有一部分露出水面,截去露出部分再放入水中,又有一部分露出水面,再截去露出部分……,如此下去,共截去了n 次,此时截下来的木柱体积是_________________,已知木柱密度ρ和水的密度ρ水。 甲

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

高中物理竞赛辅导讲义 静力学

高中物理竞赛辅导讲义 第1篇 静力学 【知识梳理】 一、力和力矩 1．力与力系 （1）力：物体间的的相互作用 （2）力系：作用在物体上的一群力 ①共点力系 ②平行力系 ③力偶 2．重力和重心 （1）重力：地球对物体的引力（物体各部分所受引力的合力） （2）重心：重力的等效作用点（在地面附近重心与质心重合） 3．力矩 （1）力的作用线：力的方向所在的直线 （2）力臂：转动轴到力的作用线的距离 （3）力矩 ①大小：力矩=力×力臂，M =FL ②方向：右手螺旋法则确定。 右手握住转动轴，四指指向转动方向，母指指向就是力矩的方向。 ③矢量表达形式：M r F =? （矢量的叉乘），||||||sin M r F θ=? 。 4．力偶矩 （1）力偶：一对大小相等、方向相反但不共线的力。 （2）力偶臂：两力作用线间的距离。 （3）力偶矩：力和力偶臂的乘积。 二、物体平衡条件 1．共点力系作用下物体平衡条件： 合外力为零。 （1）直角坐标下的分量表示 ΣF ix = 0，ΣF iy = 0，ΣF iz = 0 （2）矢量表示 各个力矢量首尾相接必形成封闭折线。 （3）三力平衡特性 ①三力必共面、共点；②三个力矢量构成封闭三角形。 2．有固定转动轴物体的平衡条件：

3．一般物体的平衡条件： （1）合外力为零。 （2）合力矩为零。 4．摩擦角及其应用 （1）摩擦力 ①滑动摩擦力：f k = μk N（μk－动摩擦因数） ②静摩擦力：f s ≤μs N（μs－静摩擦因数） ③滑动摩擦力方向：与相对运动方向相反 （2）摩擦角：正压力与正压力和摩擦力的合力之间夹角。 ①滑动摩擦角：tanθk=μ ②最大静摩擦角：tanθsm=μ ③静摩擦角：θs≤θsm （3）自锁现象 三、平衡的种类 1．稳定平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，有一个力或力矩使之回到平衡位置，这样的平衡叫稳定平衡。2．不稳定平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，有一个力或力矩使它的偏离继续增大，这样的平衡叫不稳定平衡。 3．随遇平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，它所受的力或力矩不发生变化，它能在新的位置上再次平衡，这样的平衡叫随遇平衡。 【例题选讲】 1．如图所示，两相同的光滑球分别用等长绳子悬于同一点，此两球同时又支撑着一个等重、等大的光滑球而处于平衡状态，求图中α（悬线与竖直线的夹角）与β（球心连线与竖直线的夹角）的关系。 面圆柱体不致分开，则圆弧曲面的半径R最大是多少？（所有摩擦均不计） R

物理竞赛专题训练(功和能)

功和功率练习题 1．把30kg的木箱沿着高O.5m、长2m的光滑斜面由底部慢慢推到顶端，在这个过程中此人对木箱所做的功为J，斜面对木箱的支持力做的功为J。 2．一台拖拉机的输出功率是40kW，其速度值是10m／s，则牵引力的值为N。在10s 内它所做的功为J。 3．一个小球A从距地面1.2米高度下落，假设它与地面无损失碰撞一次后反弹的的高度是原来的四分之一。小球从开始下落到停止运动所经历的总路程是________m。 4.质量为4 ×103kg的汽车在平直公路上以12m／s速度匀速行驶，汽车所受空气和路面对它的 阻力是车重的O.1倍，此时汽车发动机的输出功率是__________W。如保持发动机输出功率不变，阻力大小不变，汽车在每行驶100m升高2m的斜坡上匀速行驶的速度是__________m/ s。 5.用铁锤把小铁钉钉敲入木板。假设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知第一 次将铁钉敲入木板1cm，如果铁锤第二次敲铁钉的速度变化与第一次完全相同，则第二次铁钉进入木板的深度是__________cm。 6.质量为1Og的子弹以400m／s的速度水平射入树干中，射入深度为1Ocm，树干对子弹的平均 阻力为____ N。若同样质量的子弹，以200m／s的速度水平射入同一树干，则射入的深度为___________cm。（设平均阻力恒定） 7. 人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6 ×105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时，心脏的平均功率为____________W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80ml，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为____________。 8. 我国已兴建了一座抽水蓄能水电站，它可调剂电力供应．深 夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水 池内；白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图8—23 所示．若上蓄水池长为150 m，宽为30 m，从深液11时至清晨4 时抽水，使上蓄水池水面增高20 m，而抽水过程中上升的高度 始终保持为400 m．不计抽水过程中其他能量损失，则抽水机的 功率是____________W。g=10 N／kg) 9. 一溜溜球，轮半径为R，轴半径为r,线为细线，小灵玩溜溜球时，如图所示，使球在水平桌面 上滚动，用拉力F使球匀速滚动的距离s,则（甲）(乙)两种不同方式各做功分别是_____________J和__________________J

高中物理竞赛之力学部分：刚体力学大解析(可编辑精品)

判天地之美，析万物之理—庄子 高中物理竞赛之力学大解析 刚体力学 概述：刚体指大小和形状都不变的物体，实质上可以把刚体看作是质量连续分布的且任意两质量元之间距离保持不变的质点系。 一、刚体的状态 1．静止的刚体 条件： （1）所受的合外力为零 （2）所受的合力矩为零 例题：1—82 2．运动的刚体（刚体的平面运动） 刚体运动过程中的特点：其上任意两点的连线始终保持平行。 （1）定轴转动 转动：刚体上所有质点都绕同一直线做圆周运动，这种运动称为刚体的转动，这条直线称为转动轴。 定轴转动：转动轴固定不动 （2）角速度、角加速度 角速度是矢量，方向由右手法则确定如图所示说明；角速度与线速度的关系：r v ?=ω 角加速度：dt d ω β= ，角加速度也是矢量，方向：对于定轴转动来说与角速度的方向相同。 （3）定轴转动定律 ※对转轴的力矩M =Fl ，作用效果使刚体绕轴转动，逆转取正，顺转取负 ※角动量L ：一质点绕某转动轴做圆周运动，则该质点绕此转动轴的角动量为L =mvr ；假如有许多质点呢？质点系绕该转动轴的角动量为L =∑m i v i r i ，对于定轴转动的刚体的角动 量L =∑m i v i r i =∑m i r i 2 ω ※转动惯量J ：刚体中各质元质量与其到转动轴线垂直距离平方乘积之和，即J =∑m i r i 2， 刚体中各质元是连续分布的则J =? dm r 2 ，所以L =J ω 例题分析（关于转动惯量的计算） 例1．薄圆环对中心轴线的转动惯量 分析：如图所示J =mR 2 （微元法） 常见的刚体的转动惯量 圆柱体对柱体轴线的转动惯量：J = 221 mR 圆柱环对柱体轴线的转动惯量：J =)(2 12 221R R m +（割补法） 细杆对过中心且与杆垂直的轴线的转动惯量：J =ml 2/12 实圆柱体对中心直径的转动惯量J= mR 2/4+ ml 2/12 l

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

2021年初中物理竞赛力学部分(含答案)

物理知识竞赛试题一(力学部分) 欧阳光明（2021.03.07） 一、单一选择题（每小题3分，共30分） 1．下列各实例中属于静摩擦的是 A．用橡皮擦纸时，橡皮和纸间的摩擦B．小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦 C．皮带正常传动时，皮带和皮带轮间的摩擦D．用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦 2．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是： A．脚不痛。因人越来越轻C．脚不痛。因水底对人的支持力越来越小 B．脚越来越痛。因人越来越重D．脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大 3．秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应 A．是均匀的 B．从提纽开始向后逐渐变密 C．从提纽开始向后逐渐变疏D．与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能 5．拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是 为了：

A．提高传动机械的效率 B．节省燃料 C．增大拖拉机的牵引力D．提高柴油机的功率 6．如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部熔化后， A．将有水从烧杯中溢出B．不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降 C．烧杯中水面会下降D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出 7．如图所示，放在水平桌面上的容器A 为圆柱形，容器B为圆锥形，两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后，再分别放入相同质量的木 块，如图所示，下列说法中正确的是： A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等 B．放入木块前，由于A容器中的水多于B容器， 故A容器底部受水的压力大于B容器 C．放入木块后，两容器底部所受水的压力相等 D．放入木块后，B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力 8．如图所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力： A．218牛 B．220牛 C．210牛 D．236牛

高中物理竞赛 动力学

动力学 1、如图1所示，在光滑的固定斜面上，A 、B 两物体用弹簧相连，被一水平外力F 拉着匀速上滑。某瞬时，突然将F 撤去，试求此瞬时A 、B 的加速度a A 和a B 分别是多少（明确大小和方向）。 已知斜面倾角θ= 30°，A 、B 的质量分别为m A = 1kg 和m B = 2kg ，重力加速度g = 10m/s 2。 （a A = 0 ；a B = 7.5m/s 2 ，沿斜面向下。） 2倾角为α的固定斜面上，停放质量为M 的大平板车，它与斜面的摩擦可以忽略不计。平板车上表面粗糙，当其上有一质量为m 的人以恒定加速度向下加速跑动时，发现平板车恰能维持静止平衡。试求这个加速度a 值。 3：光滑水平桌面上静置三只小球，m 1=1kg 、m 2=2kg 、m 3=3kg ，两球间有不可伸长的轻绳相连，且组成直角三角形，α=37°.若在m 1上突然施加一垂直于m 2、m 3连线的力F =10N ，求此瞬时m 1受到的合力，如图1所示 . 图 5

4：图4所示。为斜面重合的两楔块ABC及ADC，质量均为M，AD、BC两面成水平，E为质量等于m的小滑块，楔块的倾角为a，各面均光滑，系统放在水平平台角上从静止开始释放，求两斜面未分离前E的加速度。 5 长分别为l1和l2的不可伸长的轻绳悬挂质量都是m的两个小球，如图4所示，它们处于平衡状态。突然连接两绳的中间小球受水平向右的冲击(如另一球的碰撞)，瞬间内获得水平向右的速度v0，求这瞬间连接m2的绳的拉力为多少？ 图5 6：定滑轮一方挂有m1=5kg的物体，另一方挂有轻滑轮B，滑轮B两方挂着m2=3kg与m3=2kg的 物体(图5)，求每个物体的加速度。

初中物理竞赛辅导 力学综合辅导1(1月24日)

力学综合辅导（1月24日） 一、力的种类 ① 重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，重力不等于地球的吸引力 一个物体的各个部分都受到重力作用，从重力的作用效果看，我们可以 认为各部分所受到的重力都集中到一点，即重心。 质量分布均匀的规则几何体重心在它的几何中心，对于不规则物体的重心 可以采用悬挂法来确定 练习： 1、关于重力下列说法中正确的是（ ） A 、只有静止的物体才受到重力 B 、只有运动的物体才受到重力 C 、在空中运动的物体离开了地球就不受重力作用 D 、在地球上的任何物体均受到重力作用，与地球是否接触无关 2、放在水平桌面上的书，它对桌面的压力和它所受到的重力之间的关系（ ） A 、压力就是重力 B 、压力和重力是一对平衡力 C 、压力的施力物体是重力的受力物体 D 、压力的受力物体是重力的施力物体 3、关于物体的重心，下列说法正确的是（ ） A 、重心就是物体内最重的一点 B ．重心就是物体各部分所受重力的合力的作用点 C 、任何形状规则的物体，它的重心都在其几何中心 D 、重心是物体所受重力的作用点，所以重心总是在物体上，不可能在物体外 ② 弹力：相互接触的两个物体之间发生了弹性形变，物体克服弹性形变而产生的力， 弹力的方向与物体形变的方向相反，垂直于物体受力表面 画出下列物体所受的弹力： 1 、已知甲、乙两物体之间有弹力作用，那么下列说法中正确的是（ ） A 、甲、乙两物体一定直接接触了，并且都发生了形变 B 、甲、乙两物体一定直接接触了，但不一定发生形变 C 、甲、乙两物体不一定直接接触，但一定发生了形变 D 、甲、乙两物体不一定直接接触也不一定发生形变 2、关于弹力，下面说法中正确的是 （ ） （A ）只要两物体相互接触就一定有弹力，（B ）只要物体形状发生变化就一定有弹力， （C ）只要有弹力物体一定相互接触且形状改变，（D ）物体形状变化越大弹力也越大。 弹簧：胡克定律：在弹性范围内，弹力与弹簧的伸长成正比，公式：F=k △x F=k △x ，F 表示弹簧的弹力，k 表示弹簧的弹性系数，单位为牛/米，△x 表示弹簧的伸长量： 例1：一根弹簧不受力时，长度为8cm ，受到2牛的拉力时长度为10cm ，求弹簧的纪律性系数为多大？ A

【预赛三一自招】2020高中物理竞赛习题专题四：刚体动力学(Word版含答案)

高中物理竞赛习题专题四：刚体动力学 1.均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆到竖直位置的过程中，下述说法正确的是( ) (A) 角速度从小到大，角加速度不变 (B) 角速度从小到大，角加速度从小到大 (C) 角速度从小到大，角加速度从大到小 (D) 角速度不变，角加速度为零 2.假设卫星环绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的( ) (A) 角动量守恒，动能守恒 (B) 角动量守恒，机械能守恒 (C) 角动量不守恒，机械能守恒 (D) 角动量不守恒，动量也不守恒 (Ｅ) 角动量守恒，动量也守恒 3.水分子的形状如图所示，从光谱分析知水分子对AA′轴的转动惯量JAA′＝1.93 ×10-47 kg·m2 ，对BB′轴转动惯量JBB′＝1.14 ×10-47 kg·m2，试由此数据和各原子质量求出氢和氧原子的距离D 和夹角θ．假设各原子都可当质点处理． 4.用落体观察法测定飞轮的转动惯量，是将半径为R 的飞轮支承在O点上，然后在绕过飞轮的绳子的一端挂一质量为m 的重物，令重物以初速度为零下落，带动飞轮转动(如图)．记下重物下落的距离和时间，就可算出飞轮的转动惯量．试写出它的计算式．(假设轴承间无摩擦)． 5.质量为m1 和m2 的两物体A、B 分别悬挂在图(a)所示的组合

轮两端.设两轮的半径分别为R 和r，两轮的转动惯量分别为J1 和J2 ，轮与轴承间、绳索与轮间的摩擦力均略去不计，绳的质量也略去不计.试求两物体的加速度和绳的张力. 6.如图所示，一通风机的转动部分以初角速度ω0 绕其轴转动，空气的阻力矩与角速度成正比，比例系数C 为一常量.若转动部分对其轴的转动惯量为J，问：(1) 经过多少时间后其转动角速度减少为初角速度的一半？(2) 在此时间内共转过多少转？ 7.如图所示，一长为2l 的细棒AB，其质量不计，它的两端牢固地联结着质量各为m的小球，棒的中点O 焊接在竖直轴z上，并且棒与z轴夹角成α角.若棒在外力作用下绕z 轴(正向为竖直向上)以角直速度ω＝ω0(1 －e－t ) 转动，其中ω0 为常量.求(1)棒与两球构成的系统在时刻t 对z 轴的角动量；(2) 在t ＝0时系统所受外力对z 轴的合外力矩.

物理竞赛知识点总结

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。 振动的图象。 参考圆。振动的速度和加速度。 由动力学方程确定简谐振动的频率。 阻尼振动。受迫振动和共振（定性了解）。 8、波和声 横波和纵波。波长、频率和波速的关系。波的图象。 波的干涉和衍射（定性）。 声波。声音的响度、音调和音品。声音的共鸣。乐音和噪声。 热学 1、分子动理论 原子和分子的量级。 分子的热运动。布朗运动。温度的微观意义。

分子力。 分子的动能和分子间的势能。物体的内能。 2、热力学第一定律 热力学第一定律。 3、气体的性质 热力学温标。 理想气体状态方程。普适气体恒量。 理想气体状态方程的微观解释（定性）。 理想气体的内能。 理想气体的等容、等压、等温和绝热过程（不要求用微积分运算）。 4、液体的性质 流体分子运动的特点。 表面张力系数。 浸润现象和毛细现象（定性）。 5、固体的性质 晶体和非晶体。空间点阵。 固体分子运动的特点。 6、物态变化 熔解和凝固。熔点。熔解热。 蒸发和凝结。饱和汽压。沸腾和沸点。汽化热。临界温度。 固体的升华。 空气的湿度和湿度计。露点。 7、热传递的方式 传导、对流和辐射。 8、热膨胀 热膨胀和膨胀系数。 电学 1、静电场 库仑定律。电荷守恒定律。 电场强度。电场线。点电荷的场强，场强叠加原理。均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式（不要求导出）。匀强电场。 电场中的导体。静电屏蔽。 电势和电势差。等势面。点电荷电场的电势公式（不要求导出）。电势叠加原理。均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式（不要求导出）。 电容。电容器的连接。平行板电容器的电容公式（不要求导出）。 电容器充电后的电能。 电介质的极化。介电常数。 2、恒定电流 欧姆定律。电阻率和温度的关系。 电功和电功率。 电阻的串、并联。 电动势。闭合电路的欧姆定律。 一段含源电路的欧姆定律。 电流表。电压表。欧姆表。

物理竞赛专题训练(力学提高)讲诉

物理竞赛复赛讲座（力学部分） 一、竞赛解题技巧浅谈 例题1、如图所示为探究老鼠出洞时的运动情况。一只老鼠离开洞穴沿直线前进，它跑的速度与它到洞穴的距离成反比。当它跑到距离洞穴d1的甲处时的瞬时速度为v1，如何测出它从甲处跑到离开洞穴距 离为d2的乙处时经历的时间？ 例题2、某空心球，球体积为V ，球腔的容积为球体积的一半。当它漂浮在水面上时，有一半露出水面。如果在球腔内注满水，那么( ) A.球仍漂浮在水面上，但露出水面的部分将减少。 B.球仍漂浮在水面上，露出水面部分仍为球体积的一半。 C.球可以停留在水中任何深度的位置。 D.球将下沉，直至容器底。 例三、有一水果店，所用的秤是吊盘式杆秤，量程为10kg 。现有一较大的西瓜，超过此秤的量程。店员A 找到另一秤砣，与此秤砣完全相同，把它与原秤砣结在一起作为秤砣进行称量。平衡时，双秤砣位于6.5kg 刻度处。他将此读数乘以2得13kg ，作为此西瓜的质量，卖给顾客。店员B 对这种称量结果表示怀疑。为了检验，他取另一西瓜，用单秤砣正常称量得8kg ，用店员A 的双秤砣法称量，得读数为3kg ，乘以2后得6kg 。这证明了店员A 的办法使不可靠的。试问，店员A 卖给顾客的那个西瓜的实际质量是多大？ 例四、如图，某装有水的容器中漂浮着一块冰，在水的表面上又覆盖着一层油.已知水面高度h 1，油面高度为h 2，则当冰熔化之后( ) 水面高度h 1升高，油面高度h 2升高； 水面高度h 1升高，油面高度h 2降低； 水面高度h 1降低，油面高度h 2升高； 水面高度h 1降低，油面高度h 2降低。 洞 穴 甲 乙

例四、密封的圆台形容器如图放置，装满不能混合的两种液体，它们的密度分别为ρρρρ1212、()< ，此时液体对容器底的压强为P A ；若将容器倒置，液 体对容器底的压强为P B ；比较P P A B 、的大小，正确的是（ ） A. P P A B > B. P P A B = C. P P A B < D. 无法比较。 例五、如图所示一质量不计的不等臂杠杆,杠杆的左右两侧分别挂一只实心的铁球和铜球,在空气中处于平衡状态,如将两金属球浸没在煤油中,则下列说法正确的是( ) A.杠杆仍保持平衡 B. 杠杆做顺时针转动 C. 杠杆做逆时针转动 D.无法确定 例六、甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为K 1和K 2，且K 1＞K 2， 两根弹簧的一端都固定在水平地面上，另一端各自被重力为G 的物块压着，平衡时两根弹簧的长度正好相等，如图所示，现将这两根弹簧并排放在一起，一端仍固定在地面上，另一端共同被重力为G 的物块压着，平衡后，甲、乙两根弹簧相对各自原长（即无弹力时弹簧的自然长），甲弹簧的长度压缩量x 1为_____________，乙弹簧的长度压缩量x 2为_____________。 例七、如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置。 金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M ，不计圆板与容器壁之间的摩擦，若大气压强为P 0，则被封闭在容器内的气体的压强P=___________. 例八、如图所示，飞轮重1500N ，由实验测得其重心离转轴O 1为4毫米处的 O 点处，若在右侧离轴25cm 处钻一圆孔，剩余部分重心将移动轴心O 1，试 求钻去部分的重力。 解析：补偿法，设钻去部分重力为G ，离中心O 的距离为x 2，O 1离O 的距离为x 1，若把钻去部分补起来，则系统总重力在O 处，故有 (1500-G)x 1=Gx 2，得G=24N ★注：本题亦可把钻去的部分看成是一个顺时针方向的力矩和一个逆时针方向的力矩叠加而成，当两个力矩去处理，比较方法。 补充：巴普斯定律

初中物理竞赛力学部分(含答案)及初中物理竞赛题汇编—浮力

物理知识竞赛试题一(力学部分) 一、单一选择题（每小题3分，共30分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A．用橡皮擦纸时，橡皮和纸间的摩擦B．小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦 C．皮带正常传动时，皮带和皮带轮间的摩擦D．用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦 2．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是： A．脚不痛。因人越来越轻C．脚不痛。因水底对人的支持力越来越小B．脚越来越痛。因人越来越重D．脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大 3．秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应A．是均匀的B．从提纽开始向后逐渐变密 C．从提纽开始向后逐渐变疏D．与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能 5．拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是 为了： A．提高传动机械的效率B．节省燃料 C．增大拖拉机的牵引力D．提高柴油机的功率

6．如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部熔化后， A．将有水从烧杯中溢出B．不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降C．烧杯中水面会下降D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出7．如图所示，放在水平桌面上的容器A为圆柱 形，容器B为圆锥形，两容器本身的质量和 底面积都相同，装入深度相同的水后，再分 别放入相同质量的木块，如图所示，下列说 法中正确的是： A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等 B．放入木块前，由于A容器中的水多于B容器， 故A容器底部受水的压力大于B容器 C．放入木块后，两容器底部所受水的压力相等 D．放入木块后，B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力8．如图所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力： A．218牛B．220牛C．210牛D．236牛 9．测定血液的密度不用比重计（图为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是 A．帕斯卡定律B．液体内同一深度各方向压强相等