2018年温州市高一物理(力学)竞赛试卷 (本卷重力加速度g取10m/s2) 一.选择题(本题共11小题,共55分.在每小给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是( ) A.kg.m2/s2 B.kg/s.m2 C.N/m D.N.m 2.如图所示,小芳在休重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反应体重计示数随间变化的是( ) 3.由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整 再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给 卫星一附加速度,使卫星沿同步凯道运行.已知同步卫星的环绕速度约为 3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s,此时卫星的 高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发 动机给卫星的附加速度的方问和大小约为( ) A.西偏北方问,1.9×103m/S B.东偏南方向,1.9×103m/s C.西偏北方向,2.7×103m/S D.东偏南方向,2.7×103T/S 4.2013年2月16日凌晨,2012DA14小行星与地球“擦肩而过”,距离地球最近约2.77万公里.据观测,它绕太阳公转的周期约为366天,比地球的公转周期多1大.假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道,对应的轨道半径分别为R1、R2,线速度大小分别为v1、v2小以下关系式正确( ) A. R1 R2= 366 365 B. R13 R23= 3662 3652 C. v1 v2= 366 365 D. v1 v2= 3366 365 5.如图所示,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两绌线与水平方向夹角分别为60°和45°,AB 间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是( ) A.A,B的质量之比为1: 3 B.A,B所受弹簧弹力大小之比为 3 : 2 C.悬挂A.B的细线上拉力大小之比为1: 2 D.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为1: 2 6.风速仪结构如图(a)所示,光源发出的光经光纤传输,被探测器接 收,当风轮旋转时.通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经 过透镜系统时光被挡住.已知风轮叶片转动半径为r.每转动n圈带 动凸轮圆盘转动一圈.若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时 间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片( )
2012材料力学竞赛试题与答案 一.（10分）图示杆系中，杆6比设计长度略短，误差为δ，诸杆的刚度同为EA ，试求将杆6装配到A 、C 之间后该杆的内力。 解： X 1作用下各杆内力：14N 3N 2N 1N 2 2 X F F F F - ====，16N 5N X F F == 单位载荷1 作用下各杆内力：2 2 4N 3N 2N 1N -====F F F F ，16N 5N ==F F 为一次超静定问题，力法正则方程为： δδ=111X () EA a a a EA l F F EA i i i 212211222 22411N N 11+=??? ? ?????+???== ∑δ 代入正则方程得 () δ=+EA X a 1 212， () a EA a EA X δ δ207.02 121=+= 二.（10分）如图所示，AB 和CD 为尺寸相同的圆截面杆，位于同一水平面内。AB 为钢杆，CD 为铝杆，两种材料的切变模量之比为3:1。若不计BE 和ED 两杆的变形，试问铅垂力F 将以怎样的比例分配于AB 和CD 两杆？ 解： 题一图 题二图
- 2 - 一次超静定问题 设作用在BE 、DE 杆上的力分别为B F 、D F 平衡方程： F F F D B =+ （1） 变形协调方程： DC BA ??= （2） 物理方程： P I G l a F AB B BA ??= ?，P I G l a F DC D DC ??=? （3） 因为 CD AB G G 3= （4） 把式（3）、（4）代入式（2）并与式（1）联立 解得 F F B 43=，F F D 4 1= 三.（10分）如图所示，刚架ABC 的EI =常量；拉杆BD 的横截面积为A ，弹性模量为E 。试求C 点的铅垂位移。（刚架内轴力、剪力对位移的影响不计） 解： 根据平衡方程可求出BD 杆的轴力F N qa 2 1=，1=N F ()↓+= ??? ?????+???+??=EI qa EA qa a a qa a a qa EI EA a qa w C 247 23221214321311214 222 四.（15分）图示钢制圆轴受拉、扭联合作用，已知圆轴直径mm 10=d ，材料的弹性模量GPa 200=E ，泊松比29. 0=ν。现采用应变花测得轴表面O 点的应变值，沿轴线方向6010300-?==ε εa ，沿与轴线成 45方向64510140-?-== εεb ，试求载荷F 和T 的大小。 解： 题三图 题四图 45 45-
物理竞赛必修指导及推荐教材蔡子星 结合这么几年带物理竞赛的经验和自身当年竞赛的心得给出竞赛初学者的必读书目。当然啦，说是必读，如果能有类似的书替换也没有任何问题。只不过在浩如烟海的竞赛书籍中，缺的不是书，而是对书的挑选。 所以下面分四个难度级别向大家提供高中物理竞赛详细培养计划 第一阶段【初入殿堂篇】 难度：初赛；使用：选择新概念读本+任意一本；目标：决定是否开始往下看； 《新概念:高中物理读本》by 赵凯华第一册：第二册：第三册： 范晓辉“黑白书” 费曼第一册 北京市高中力学竞赛试题答案汇编高中物理奥赛方法 3000物理习题经解 第二阶段【强化学员篇】 难度：复赛；使用：前三个任选2个+真题；目标：搞定复赛 程稼夫系列：《力学篇》《电磁学篇》《中学奥林匹克竞赛物理讲座》《热学光学近代物理篇》 物理竞赛教程（三册）by 张大同第一册第二册第三册 《高中物理竞赛培优教程》by 舒幼生 《更高更妙的物理》 《全国中学生物理竞赛1-20届力学部分》 《全国中学生物理竞赛1-20届电磁学部分》 《全国中学生物理竞赛1-20届热学、光学及近代物理部分》 《金牌之路》by 张大同 历年预赛复赛真题 200道物理学难题 第三阶段【难度补全篇】 难度：决赛；使用：新概念物理+难题集萃+任选两本；目标：搞定决赛 《物理学难题集萃》by 舒幼生 《新编基础物理实验》 《新概念物理系列》by 赵凯华-《力学》《热学》《电磁学》新概念物理难度分级表高等数学（上）（下）by 李忠上册：下册： 历届决赛题第四阶段【究极领域篇】 难度：国际集训队；使用：结合国培搞定四大力学；目标：为从事物理行业打基础 历届IPhO试题历届APhO试题 《国际物理奥赛的选拔与培训》 《简明理论力学教程》by 周乐柱 四大力学《经典力学》by 梁昆淼《电动力学》by 郭硕鸿 《热力学与统计物理》by 汪志诚《量子力学》卷I卷II by 曾谨言
第九届全国周培源大学生力学竞赛试题参考答案 出题学校： 第 1 题 （15 分） (1) ω0 = (2) ?∠OAO ′ = 4 。 3Eb 第 2 题（25 分） 3π3σp d 2 σp d 2 (1) [F ] = ≈ 0.4651 。 200n n (2) 不会波动，证明见详细解答。 (3) 可以，许用荷载 多可提高 76.7％。 第 3 题（25 分） (1) α 1 =0， α 2 = arccos 100 = 45o 。 200 (2) x 2 = 200y 。 (3) 长度 2L 小于 200 mm 的杆水平放置的平衡是稳定的。长度大于 200 mm 的杆水平放置的平衡是不稳定的，处于角度 α= arccos 100 上的平衡是稳定的。 L 第 4 题（30 分） 195E πd 3ε max (1) F = 。 5248L (2) 可以，原因见详细解答。 (3) 除了温度补偿片，至少还应该贴 3 个应变片。 J 截面的上顶点处沿轴向贴一个应变片 ε(1) ， 另外两个应变片 ε (2) 和 ε (3) 应该贴在 J 截面水平直径的两端处，并沿着与轴线成 45°夹角的方向 L g 75 。 2 3 10 GL
1 E πd 3(ε +ε ) 3E πd 2 (ε ?ε ) 上粘贴。M J = E πd 3ε (1) ，T J = (2) (3) ，F S J = (2) (3) 。 32 32(1+ν) 32(1+ν) 第 5 题（25 分） (1) e =。 (2) v C =???? 65 + 5482π???? gL 。 详细参考解答及评分标准 评分总体原则 各题均不限制方法。若方法与本文不同，只要结果和主要步骤正确，即给全分；若方法不同而结果不正确，各地自行统一酌情给分。本文中多处用图形解释，若试卷中未出现相应图形但已表达了同样的意思，则同样给分。计算结果用分数或小数表达均可。 本文中用浅黄色标识的公式和文字是给分的关键点，其后圆圈内的数字仅为本处的所得分值。 第 1 题（15 分） 图 1-1 为某个装在主机上的旋转部件的简图。四个重量为G ，厚度为b ，宽度为3b ，长度为 L ，弹性模量为 E 的均质金属片按如图的方式安装在轴 OO ′ 上。在 A 处相互铰结的上下两个金属片构成一组，两组金属片关于轴 OO ′ 对称布置。两组金属片上方均与轴套 O 铰结，且该轴套处有止推装置，以防止其在轴向上产生位移。两组金属片下方均与O ′ 处的轴套铰结，该轴套与轴 OO ′ 光滑套合。当主机上的电动机带动两组金属片旋转时，O ′ 处的轴套会向上升起。但轴套上升时，会使沿轴安装的弹簧压缩。弹簧的自然长 度为2L ，其刚度 k = 23G 。O 和O ′ L 处的轴套、弹簧，以及各处铰的重量均可以忽略。 (1) 暂不考虑金属片的变形，如果在匀速转动时O ′ 处轴套向上升起的高度 H = L 是额定的工作状态，那么相应的转速ω0 是多少？ (2) 当转速恒定于ω0 时，只考虑金属片弯曲变形的影响，试计算图示角度 ∠OAO ′ 相对于把金属片视为刚 体的情况而言的变化量。 图 1-1 ω O A L b H O ′
声学竞赛题 假定有前后两次声音传到人的耳朵里,如果这两次声音到达人的耳朵的先后 时间间隔大于(或等于),人耳就能够把这两次声音分辨开,也就是说, 如果两次声音传到人耳的时间间隔不足,人耳就只能听到一次声音.某农村中学8年级课外活动小组为了体验声音在不同介质中的传播速度不同的物理现象,他们请一位同学在输送水的管道(充满水)上敲击一下,使铁管发出清脆的声音,其余同学沿铁管分别在不同位置用耳朵贴近铁管听声.实验结束后,A同学说自己只听到一次响声;B同学说自己听到两次响声;C同学说自己听到三次响声.已知声音在空气中的传播速度是,在水中 的传播速度是,在钢铁中的传播速度是.请你通过计算说明:在铁管上某处敲响一次,A、B、C三位同学的位置到达敲击点的距离各在什么范围内?(写出计算过程和对结论分析过程) 答案详解 解:声音到达人耳的先后顺序(传声物质)依次是:钢、水、空气.设声音传播的距离为s. 要分辨(相邻的)空气和水传来的声音,应有:,计算得出:; 要分辨(相邻的)水和钢传来的声音,应有:,计算得出:; 要分辨(相邻的)空气和钢传来的声音,应有:,计算得出:.
结论:C同学与敲击点处的距离:时,三种物质传播的声音到达听 音者的时间间隔均等于或大于,能听到三次敲击声. B同学与敲击点处的距离:时,水和空气传播的时间间 隔等于或大于(可以分辨); 空气和铁传播的时间间隔等于或大于(可以分辨);水和铁传播的声音到 达听音者的时间间隔小于(不能区分); A同学与敲击点处的距离:时,任意两种物质传播的声音到达 听音者的时间间隔均小于,只能听到一次敲击声. 答:A同学与敲击点处的距离:; B同学与敲击点处的距离:; C同学与敲击点处的距离:. 解析: 声音可以在空气、水、钢铁中进行传播,且在钢铁中传播的速度最快,在水中次之,在空气中传播的最慢. 因为声音在空气、水和钢铁中的传播速度不同,所以在同一地点声音通过空气、水和钢铁传播的时间是不同的,即声音到达人耳的先后顺序是不同的.那 么我们可以根据题意(两次声音到达人耳的先后时间间隔大于或等于, 人耳就能够把这两次声音分辨开)和公式建立三个方程,分别算出要分辨空气和水传来的声音、水和钢铁传来的声音、空气和钢铁传来的声音各自需要的距离是多少. 光学竞赛题
2012年衢州市高中物理力学竞赛试题(含答案) 一、不定项选择题（共10小题，50分） 1. 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这 个研究过程，下列说法正确的是（ ） A ．斜面实验通过确定小球运动位移和时间关系来证明小球速度与时间成正比 B ．斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于测量小球运动的时间 C ．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律 D ．根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律 2. 如图所以，斜面体M 放在粗糙水平面上,物体m 在沿斜面向上力的作用下在光滑 斜面上做下列四种运动，斜面体均保持静止。沿斜面向上匀速运动；沿斜面向上匀加速运动；沿斜面向下匀加速运动；沿斜面向上变加速运动。地面对斜面体M 的摩擦力大小分别为1f F 、2f F 、3f F 、4f F 。则（ ） A ．1f F 、2f F 、3f F 一定相等，但与4f F 一定不相等 B ．1f F 可能与2f F 或3f F 相等 C ．2f F 、3f F 一定相等，但与4f F 可能相等 D ．1f F 、2f F 、3f F 、4f F 四者一定相等 3．有一种大型游戏机叫“跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m 高处，然后由静止释放.为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2 s 后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4m 高处时速度刚好减小到零．然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面.(取g=10m ／s2)则（ ） A ．匀减速运动的时间为4.8s B ．匀减速运动的加速度大小为5.0m/s2 C ．游客对座椅的最大压力为游客重力的1.25倍 D ．游客对座椅的最大压力为游客重力的0.75倍 4．一个质点在竖直平面内运动一周闪光照片如图所示，由图可知（ ） A ．质点作匀速圆周运动 B ．质点作非匀速圆周运动 C ．若闪光频率已知可以求出质点运动周期 D ．即使闪光频率已知也不能求出质点运动周期 5．一质点只受一个恒力F 作用在xoy 平面内运动，F 大小为2N 。已 知质点运动到A 点的动能为12J ，运动到B 点的动能为7J ，A 、B 两 点的坐标如图所示。则恒力F 与+x 方向的夹角可能为（ ） A ．023 B ．060 C ．083 D ．0 97 6．如图（俯视图）所示，水平地面上处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m 的物块上，另一端拴在固定于B 点的本桩上．用弹簧称的光滑挂钩缓慢拉绳，弹簧称始终与地面平行．物块在水平拉力作用下缓慢滑动．当物块滑动至A 位置，∠AOB=120°时，弹簧称的示数为F ．则（ ） A ，物块与地面间的动摩擦因数为F/mg B ．木桩受到绳的拉力始终大于F C ．弹簧称的拉力保持不变 D ．弹簧称的拉力一直增大 7．a 是放在地球赤道上的物体，b 是近地卫星，c 是地球同步卫星，a 、b 、c 在同一 平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动，某时刻，它们运行通过地心的同一直线上，如图甲所示．一段时间后．它们的位置可能是图乙中的 （ ） 第2题图
全国周培源大学生力学竞赛考试范围（参考） 理论力学 一、基本部分 (一) 静力学 (1) 掌握力、力矩和力系的基本概念及其性质。能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。 (2) 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性质。能熟练地计算力偶矩及其投影。 (3) 掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。掌握汇交力系、平行力系与一般力系的简化方法、熟悉简化结果。能熟练地计算各类力系的主矢和主矩。掌握重心的概念及其位置计算的方法。 (4) 掌握约束的概念及各种常见理想约束力的性质。能熟练地画出单个刚体及刚体系受力图。 (5) 掌握各种力系的平衡条件和平衡方程。能熟练地求解单个刚体和简单刚体系的平衡问题。 (6) 掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。会求解考虑滑动摩擦时单个刚体和简单平面刚体系的平衡问题。 (二)运动学 (1) 掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法，会求点的运动轨迹，并能熟练地求解点的速度和加速度。 (2) 掌握刚体平移和定轴转动的概念及其运动特征、定轴转动刚体上各点速度和加速度的矢量表示法。能熟练求解定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 (3) 掌握点的复合运动的基本概念，掌握并能应用点的速度合成定理和加速度合成定理。 (4) 掌握刚体平面运动的概念及其描述，掌握平面运动刚体速度瞬心的概念。能熟练求解平面运动刚体的角速度与角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 (三)动力学 (1) 掌握建立质点的运动微分方程的方法。了解两类动力学基本问题的求解方法。 (2) 掌握刚体转动惯量的计算。了解刚体惯性积和惯性主轴的概念。 (3) 能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能；并能熟练计算力的冲量（矩），力的功和势能。 (4) 掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定理，并会综合应用。 (5) 掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。了解其两类动力学基本问题的求解方法。 (6) 掌握达朗贝尔惯性力的概念，掌握平面运动刚体达朗贝尔惯性力系的简化。掌握质点系达朗贝尔原理(动静法) ，并会综合应用。了解定轴转动刚体静平衡与动平衡的概念。 二、专题部分 (一) 虚位移原理 掌握虚位移、虚功的概念；掌握质点系的自由度、广义坐标的概念；会应用质点系虚位移原理。 (二) 碰撞问题 (1) 掌握碰撞问题的特征及其简化条件。掌握恢复因数概念 (2) 会求解两物体对心碰撞以及定轴转动刚体和平面运动刚体的碰撞问题。 材料力学 一、基础部分 材料力学的任务、同相关学科的关系，变形固体的基本假设、截面法和内力、应力、变形、应变。 轴力与轴力图，直杆横截面及斜截面的应力，圣维南原理，应力集中的概念。 材料拉伸及压缩时的力学性能，胡克定律，弹性模量，泊松比，应力-应变曲线。
全国周培源大学生力学竞赛范围（参考） 理论力学 一、静力学部分 1. 掌握力、力矩和力系的基本概念及其性质。能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。 2. 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性质。能熟练地计算力偶矩及其投影。 3. 掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。掌握汇交力系、平行力系与一般力系的简化方法、熟悉简化结果。能熟练地计算各类力系的主矢和主矩。掌握重心的概念及其位置计算的方法。 4. 掌握约束的概念及各种常见理想约束力的性质。能熟练地画出单个刚体及刚体系受力图。 5. 掌握各种力系的平衡条件和平衡方程。能熟练地求解单个刚体和简单刚体系的平衡问题。 6. 掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。会求解考虑滑动摩擦时单个刚体和简单平面刚体系的平衡问题。 二、运动学部分 1. 掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法，会求点的运动轨迹，并能熟练地求解点的速度和加速度。 2. 掌握刚体平移和绕定轴转动的概念及其运动特征、绕定轴转动刚体上各点速度和加速度的矢量表示法。能熟练求解绕定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 3. 掌握点的复合运动的基本概念，掌握并能应用点的速度合成定理和加速度合成定理。 4. 掌握刚体平面运动的概念及其描述，掌握平面运动刚体速度瞬心的概念。能熟练求解平面运动刚体的角速度与角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 三、动力学部分 1. 掌握建立质点的运动微分方程的方法。了解两类动力学基本问题的求解方法。 2. 掌握刚体转动惯量的计算。了解刚体惯性积和惯性主轴的概念。 3. 能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能；并能熟练计算力的冲量（矩），力的功和势能。 4. 掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定律，并会综合应用。 5. 掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。了解其两类动力学基本问题的求解方法。 6. 掌握达朗贝尔惯性力的概念，掌握平面运动刚体达朗贝尔惯性力系的简化。掌握质
关于举办浙江省第五届大学生力学竞赛 选拔赛通知 为了培养大学生的创新思维和实践动手能力，激发大学生学习力学与相关专业知识的热情，活跃校园学术氛围，培养团队协作精神，促进浙江省高校大学生相互交流与学习，将于2016年 11 月25日-26日在宁波大学举行浙江省第五届大学生力学竞赛。为选拔优秀学生参赛，学校将举办浙江省第五届大学生力学竞赛选拔赛。现将选拔赛具体事项通知如下：一、组织机构 主办单位：教务处 承办单位：机械工程学院 二、参赛对象 杭州电子科技大学在读本科生均可报名参加。 三、报名方式及截止日期 1、填写报名表，在2016年7月15日前发送到，详见附件1。 2、根据附件2：浙江省第五届力学竞赛的通知中理论方案设计要求，撰写理论设计方案，于2016年9月20日前发送到 联系人：王老师，联系电话： 四、竞赛方式和时间安排 举行时间：2016年10月10日
本次选拔赛包括理论方案设计、实物制作、飞行试验和答辩等环节，具体比赛内容见附件。 校内选拔赛选出三队选手，经过集训代表学校参加浙江省第五届大学生力学竞赛。 五、项设置和评奖原则 （1）评奖原则 公平、公正、公开 （2）奖项设置 本次竞赛设置一等奖三名、二等奖五名，三等奖若干名。 附件1：第五届省大学生力学竞赛校选拔赛报名表 附件2：关于举行浙江省第五届大学生力学竞赛的通知 关于举行浙江省第五届“宁工检测杯”大学生力学竞赛的通知 各有关高校： 浙江省大学生力学竞赛是以培养大学生的创新思维和实践动手能力，激发大学生学习力学与相 关专业知识的热情，活跃校园学术氛围，培养团队协作精神，促进浙江省高校大学生相互交流 与学习为目的省级竞赛。经研究决定2016年举行浙江省第五届大学生力学竞赛。现将竞赛具体 事项通知如下： 一、组织机构 主办单位：浙江省教育厅 承办单位：宁波工程学院 赞助单位：宁波科捷建筑工程技术服务中心 竞赛委员会：有关高校的教授、专家组成，主要负责竞赛的总体组织、指导、命题和评奖等工作。具体名单如下： 主任：杜建科宁波大学教授 副主任：黄志龙浙江大学教授 赵卓宁波工程学院教授
第30届北京市高中力学竞赛决赛试题 一、填空题 1．观察火箭的发射，火箭单位时间内喷出质量为ρ的燃料，喷出燃料相对于火箭的速度为u ，ρ、u 不变。随着火箭上升的速度不断变大，火箭所受推力的大小变化情况是， 理由是。 2．男子花样滑冰中的一个高难动作是：跳起，空中旋转4周落下。解说员说，这需要滑行速度足够大，使运动员惯性大才能完成转4周。你对这说法的评论是 。 3．以初速度v 0竖直上抛一物体，物体所受空气阻力与速度成正比。试画出物体从抛出到落回原地过程中的速度——时间图线。（要求体现上升下降两段运动特点即可） 4．细线绕在半径为R 的定滑轮上，线的一端吊一物体，物体释放后下降的距离满足的规律是h =12 at 2, a 为加速度，t 时刻滑轮边缘一点加速度的大小是。 5．小球A 沿光滑水平面自西向东运动，与一同样质量的静止小球B 发生完全弹性碰撞，后A 球运动方向为东偏北θ1角，B 球运动方向为东偏南θ2角，θ1与θ2的关系为。解题方程为。 6．倾角为θ，高为h 的斜面顶端放置一小细钢环，钢环释放后沿斜面无滑滚下，钢环与水平地面的碰撞是完全弹性的，钢环弹起的高度为，解题方程为。 二、计算题 7．如图1所示，滑轮上绕一不可伸长的绳，绳上悬一轻质弹簧，弹性系数为k ， 弹簧另一端挂一质量为m 的物体.当滑轮以匀角速度转动时，物体以匀速v 0下降.若将 滑轮突然停住，试求弹簧的最大伸长及最大拉力是多少？ 8．质量为m 0的卡车上载一质量为m 的木箱，以速度v 沿平直路面行驶，因故 突然刹车，车轮立即停止转动，卡车滑行一定距离后静止，木箱在卡车上相对于卡 车滑行了 l 距离，卡车滑行的距离为L 。己知木箱与卡车间的滑动摩擦系数为μ1，卡 车轮和地面的每 动摩擦系数为μ2。 （1）如果L 和l 已知，试分别以木箱、卡车和地面为参考系讨 论木箱和卡车间 的摩擦力f 、f ′，所做的功及其做功之和，试说明摩擦力做功的特点。 （2）求L 和l 。 9．物理科学是实验科学，通过观察、归纳，然后猜想演绎最后实验验证。开普勒观察归纳总结出开普勒三 定律，请你由此出发将地球绕太阳运动简化为圆周运动，用牛顿定律猜测推理出万有引力大小正比于1R 2 。（R 是太阳中心到地球中心的距离）
2019-2020学年第一学期中学教务处工作计划范文 一、指导思想 以三创一办”为中心，高效、生动、和谐、多样的组织好各项活动。做好服务工作。 二、工作目标（工作应达成的目标） 实验教学规范管理。结合新课改高质量完成演示实验和分组实验。配合学校启动高一生 物实验室的使用。 以三创一办”为主题做参加第二xx届全省全国青少年科技创新大赛的课题准备。举行丰富多彩的科技课外活动。 发挥竞赛骨干教师的作用，创新的组织、管理学校竞赛工作，为教师、学生做好服务。保持学校学科竞赛在xx省的领军位置。通过学校举办的校内力学竞赛、数学竞赛、化学竞赛使学生多练兵，提高竞赛意识、能力、水平。 做好体育常规。完成学校秋季田径运动会。完成三个年级学生的体质健康测试，按时完 成上报工作。特长生专业正常发展，运动队训练有素，群众体育活动生龙活虎。 学籍管理做到规范，服务态度良好，处理问题及时，让学生、家长、学校、社会满意。 三、工作任务 教务处人手少，工作任务杂，工作具时效性、复杂性、群众性、特殊性、典型性等，工作要求细致、策略、原则、灵活等。 教务处工作围绕学校中心工作，同时根据处室特点有处室创新工作。 工作有计划，专人负责，过程设计精细，关注细节，强化责任，结束有总结。 四、本期工作计划 （一）实验教学保证实验开出率100%。做到实验教学工作安全化、规范化、标准化。 2、、对高一年级进行学生实验安全、实验规范教育，学习实验规则、实验纪律。高二年 级重温学生实验安全、规范制度。在高一高二年级继续进行实验教学示范班级评选活动，推动实验教学上新台阶。 3、在高一、高二年级成立物理、化学、生物实验兴趣小组。实验兴趣小组 注重培养学生动手、动脑能力。
第五届四川省孙训方大学生力学竞赛试题 参考解答 一、解：1、平衡时斜面倾角θ 的最大值 本题存在两种可能的平衡临界状态，一是整体处于沿斜面下滑的状态，二是整体绕轴A 翻转。 若要不下滑，只需满足 99.347.0tan 1=≤-θ 若要不翻转，取整体为研究对象， 由∑=0)(F M A 得 0)]3 31(sin [cos 23N ≥+-=θθP P F A 解得 37.323 33 tan 1 =+≤-θ 故平衡时斜面倾角的最大值为 37.32=θ 2、平衡时圆盘O 1与O 2之间铰链C 沿圆盘公切线方向的约束力与倾角θ 的关系 取整体为研究对象 由 ∑=0x F 得 θsin 3S S P F F B A =+ 再分别取圆盘O 1、O 2和 O 3为对象 分别由 0)( , 0)(t t S 1=--=∑D C A O F F F r F M 0)( , 0)(t t S 2=+'-=∑E C B O F F F r F M 0)( , 0)(t t 3='-'=∑D E O F F r F M 联立解之得 θsin 2 3 t P F C = n B C F ' F n E F 't E 'n D A N B x y B x y
二 解：1、相对轨迹 由刚体平面运动理论知a C 和a D 的方向如图所示。如果盘上与动点M 重合点为加速度瞬心，则a C 与直线CM 和a D 与直线DM 的夹角应相等，均为θ ，且 2 tan ωαθ= 又 D C a a ⊥， 故 DM CM ⊥。 由此说明无论角速度ω和角加速度α取何值，加速度瞬心必位于以CD = r 为直径的圆周上，即动点M 的相对轨迹是以CD = r 为直径的圆弧，相对轨迹方程为 4 )2(2 22 r r y x =-+ 相对运动方程 因为 αr a C = （纯滚动），在t 时刻 t αω=，又轮C 上与动点M 重合点的加速度为零，所以 4 24 424 21t r t r a CM C αααα ω α+= += += 而 4 22 4 2 24 24 2 1os , 11sin t t c t ααω αωθαω ααθ+= += +=+= 故相对运动方程为 4 24221sin , 1cos t r CM y t t r CM x αθααθ+=?=+=?= 2、相对速度的大小 对前面所得相对运动方程求导得 2 423 224242) 1(4d d , )1()1(2d d t t r t y v t t t r t x v y x ααααα+-==+-== 相对速度的大小 124 22 2t t r v v v y x αα+= +=
大学生力学竞赛模拟题 ------江苏技术师范学院 一、连日大雨，河水猛涨，一渡船被河水冲到河中央，摆渡人眼疾手快，立刻从岸上拉住船上的缆绳以便拖住渡船，可惜水流太急，渡船仍然向下游冲去。这时，摆渡人看到一木桩，并立刻将缆绳在木桩上绕了几圈，就拉住了冲向下游的渡船。 （1） 本问题与力学中的什么内容有关系 （2） 利用木桩拉住渡船，则摆渡人少使多少力？ （3） 如果水对渡船的推力为20kN ，而摆渡人的最大拉力为500N ，木桩与缆绳之间的摩擦系数 3.0=f ，则为了能使渡船停止运动至少将缆绳在木桩上绕几圈？若缆绳横截面面积为3002mm ， 木桩直径为20cm ，木桩至渡船的缆绳长10m ，弹性模量E=100GPa ，忽略木桩至手拉端绳的变形，试计算缆绳的总伸长量。 题1图 一、解：（1）、关键词：摩擦，轴向拉伸 （2）、设手拉端的拉力为人F ，船的拉力为船F ，缆绳和木桩接触的各处有径向压力和切向摩擦力作用，如图（1-a ）所示。任取一微段（图（1-b ）），由微段的平衡条件
（1-a ） （1-b ） 0=∑r F 02 s i n 2s i n )(=-+-θ θd F d dF F dF r （1） 0=∑θF ()02 c o s 2c o s =--+r f d F d F d dF F θ θ （2） 对于微小角度θd ，可令 2 2sin θθd d ≈，12cos ≈θd ，并略去高阶微量2θd dF ?，即得 fF d dF =θ （3） 分离变量，积分得 θ f Ae F = （4） 其中积分常数由缆绳两端的边界条件确定，有 0=θ， 船F F =； 船F A = 所以，绕在木桩上缆绳任一截面的拉力为 θf e F F 船= （5） 所以 θf e F F =船 人，其中θ为缆绳绕过木桩的角度。 （3）、将N F 500=人，kN F 20=船，f = 0.3代入式（5），得θ3.031020500e ?= 解得 3.12≈θ rad 所以至少将缆绳绕两圈。 当πθ4=，考虑微段（图（1-b ））的伸长 ()θθθ d e EA R F EA Rd F d f 船绕== ? （6） 则环绕部分的缆绳伸长量 )1(440 -==?=?? ?ππθθf f e EAf R F d e EA R F d 船船绕绕 （7） 代入已知数据计算的，mm 43.9=?绕 木桩至船段的缆绳伸长量 mm EA l F 7.610 3001010010 200006 92=????= =?-船 （8） 总变形量 mm 13.162=?+?=?绕
力学竞赛实验复习
力学竞赛实验复习 一、填空 1、拉伸试验进入强化阶段时，如果在某点处卸载，可得到一条卸载曲线，它与曲线起始的弹性段直线部分基本平行，卸载后若重新加载，加载曲线会沿卸载曲线上升到卸载起始点，然后曲线基本与未经卸载的曲线重合，可见，屈服载荷点明显增高了，这就是材料的冷作硬化效应。 2、材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量E。它是描述固体材料抵抗形变能力的物理量，只能由实验来测定。 3、铸铁压缩时，由于剪应力的作用，试件沿斜截面断裂，但是发现断口倾角略大于45°而不是最大剪应力所在截面，这是因为试样两端存在摩擦力造成的。 4、电阻应变测量技术可用于测定构件的表面应变，根据应力与应变之间的关系，确定构件应力的大小和方向。 5、电阻应变片是一种电阻式敏感元件，一般由基底、敏感栅、覆盖层、和引线四部分组成。 6、低碳钢Q235的抗拉强度是350MPa，某铸铁的抗拉强度是300MPa，可见低碳钢Q235的抗拉性能低于（高于、低于、等于）某铸铁的抗拉性能。 7、低碳钢Q235拉伸试件直径为10mm，它的屈服承载力大约是18.5KN；10mm直径的低碳钢压缩试件它的屈服承载力大约是18.5KN，它的极限实验荷载不能确定。 8、在做低碳钢拉伸试验时，如果断口离标距端点的距离小于或等于l0/3时，由于试件夹持的影响，使延伸率的值偏偏小，因此必须使用断口移中法法来确定l1。 9、低碳钢扭转时，断口沿横截面破坏；铸铁扭转时，断口沿与轴线成45°螺旋面破坏。
10、 0.2是产生0.2%的塑性应变所对应的应力。 11、.塑性材料的 ≥5% ，脆性材料的 ＜5% 。 12、低碳钢的极限应力为 s ，铸铁的极限应力为 b 。 13、测量弹性模量和泊松比时，在试件两侧粘贴电阻应变片是为了 消除上下夹具不在垂直线上，试件不直等的影响。 14、采用等量加载的目的是验证力和形变之间的关系，从而验证胡克定律。。 15、电阻应变片横向效应系数H 是指 横向 灵敏系数与 纵向 灵敏系数之比值，用 百分 数表示。 16、电阻应变片的灵敏系数是指安装在被测构件上的电阻应变片，在其 轴向 受到 单向应力时引起的 电阻 相对变化与由此单向应力引起的试件表面 轴向应变 之比。 17、已知某低碳钢材料的屈服极限为s σ，单向受拉，在力F 作用下，横截面上的轴向 线应变为1ε，正应力为σ，且 s σσ>；当拉力F 卸去后，横截面上轴向线应变为2ε。问此低碳钢的弹性模量E 是多少？（12 E σεε=-） 18、在材料的拉伸试验中，对于没有明显的屈服阶段的材料，以 作为屈服极限（产生0.2%的塑性应变时的应力 or 条件屈服极限 or 名义屈服极限 or σ 0.2 ） 19、对同一材料的共6个标准试件，通过拉伸试验分别测得其断裂强度为470MPa, 480MPa, 465MPa, 380MPa, 485MPa, 475MPa. 通过平均法得到该材料的断裂强度为 （475MPa ，应该去掉有明显偏差的数据后再取平均值） 20、在对实验结果的一元线性回归分析中，（A ）确定的回归方程偏差最小。 A 、 最小二乘法 B 、 端值法 C 、 平均法 21、如指定有效位数为3，则实验数据10.45(+)、10.35、9.565(-)、-9.575的修约结果分别为 10.5 、 10.4 、 9.56 、 -9.58 。 22、当应变计与应变仪连接的导线较长时，例如大于10 m 以上，由于导线本身有一定电阻值，它和应变计一起串联在应变电桥的桥臂上而又不参加变形，这将使指示应变小于真实应变，可以通过改变应变仪的 来修正。
1 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 4．图1是实际离心式水泵的示意图，箭头表示正常工作时叶轮转动的方向，示意图中正确 的是 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．81.4g B．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______，旗杆顶端的轮是______，自行车的飞轮与后轮是______。 3．如下图所示的三个容器中分别装有酒精、清水与盐水，它们对容器底部的压力相等，则所装三种 液体中，质量最大的是________，质量最 小的是_______。 4．某工厂生产酒精，要求含水量（按质量计算）不超过10％，他们 用抽测密度的方法对产品进行检查，则合格酒精的密度应在 ______Kg/m3至______ Kg/m3范围内。（不考虑酒精与水混合后的体积变化） 5．已知砖的密度为1.5×103 Kg/m3，用长25厘米、宽12厘米、厚6厘米的砖块砌房子的墙，若房 子内外墙的总面积为720平方米，墙的厚度为25厘米，则修建此房约需砖_______块，如果汽车 一次能装载4吨，则最少要拉______次才能将这些砖拉来。 6．一列匀速行驶的火车，在距峭壁前532.5米处鸣笛，经过3秒钟司机听到回音，已知声音速度为 340米/秒，则火车的行驶速度为_______米/秒。 7．儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上。使用时，穿上这种“救生 衣”，泡沫塑料位于人的胸部。为确保人的安全，必须使人的头部露出水面，儿童的体重约为 300牛，人的密度约为l.06×103Kg/m3，人的头部体积约占人体总体积的十分之一，泡沫塑料的 密度约为10 Kg/m3，则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为______。 8．端午节举行龙舟大赛。开始阶段甲队落后于乙队。甲队急起直追。从甲队船头追上乙队船尾到甲 队船尾超过乙队船头，共历时80秒。已知两队船长均为10米，乙队划船速度保持为7米／秒不 变，甲从超越乙队的过程中船速也不变，那么甲队超越乙队时船的速度为______米／秒。 三、（7分）螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时， 螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到 转轴的距离为l，要举起质量为M的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？指出 本题中为了省力应用了哪几种简单机械。 四、（12分）佳佳家的压力锅盖上标有“××铝制品厂24公分压力锅”的字样。他测得限压阀的 质量是100克，排气孔的直径为3毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于 大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为1.01×105帕）
第二十八届北京市高中力学竞赛决赛 （景山学校杯） 获 奖 名 单 北京物理学会 北京市中学生物理竞赛委员会 2015年6月3日
第28届北京市高中力学竞赛工作简报 北京市高中力学竞赛是经市教委批准，在市科协领导下，由北京物理学会、北京市中学生物理竞赛委员会主办，学生自愿参加的物理学科课外活动。 竞赛活动的目的是激发中学生学习物理的兴趣，为学有余力的学生提供发展空间，为学有所长的学生提供施展才华的机会。高中力学竞赛自1988年举办以来，每年举办一届，已连续举办了28届，对中学生在物理知识的学习、物理研究方法、创新能力的培养及在全国中学生物理竞赛和国际奥林匹克物理竞赛中获得优秀成绩方面都起到了积极的作用。 第28届北京市高中力学竞赛（景山学校杯）分预赛、决赛，采用全市统一试题、统一评分标准、统一考试时间。预赛于5月9日举行（10000人参加）,由各区县物理学会分会或中学物理教研室组织本赛区的考试、阅卷、评奖，并选拔出部分优秀学生参加全市决赛。决赛于5月24日举行（760人参加），由北京市中学生物理竞赛委员会负责组织考试、阅卷、评奖。通过预赛、决赛，评出北京市一等奖149名、二等奖195名、三等奖258名，优秀辅导教师奖若干名。 本届竞赛得到了北京景山学校、北京景山教育培训学校、各区县物理学会分会及中学物理教研室的大力支持，为此，北京物理学会、北京市中学生物理竞赛委员会向支持中学生物理竞赛工作的单位及个人表示衷心感谢。 北京物理学会 北京市中学生物理竞赛委员会 2015年6月3日
第二十八届北京市高中力学竞赛决赛获奖名单 （景山学校杯） 一等奖（149名） 1 王行致十一学校 2 李岱轩十一学校 3 高昊阳人大附中 4 周研人大附中 5 唐昊人大附中 6 李嘉镛实验中学 7 王竞先人大附中 8 贾斯迈人大附中 9 赵奕人大附中 10 杨一龙人大附中 11 陈昊北京四中 12 顾煜贤十一学校 13 刘晏铭十一学校 14 孙娴蕴十一学校 15 汪弘毅人大附中 16 郭杨十一学校 17 徐占敖十一学校 18 王垠浩十一学校 19 方文钊人大附中 20 王天冶人大附中 21 余江晖北京五中 22 鄢语轩北京五中 23 刘子森十一学校 24 张伊凡实验中学 25 安子訸北京四中26 辛晨阳十一学校 27 闫琦十一学校 28 陈嘉瑞北大附中 29 李普天北京四中 30 高志强实验中学 31 王涵宇人大附中 32 甄家晖实验中学 33 付正北京二中 34 刘宇轩实验中学 35 胡雨石人大附中 36 王晨冰人大附中 37 岳顺禹实验中学 38 曹增涵实验中学 39 韩云飞十一学校 40 李言成人大附中 41 吴子桓首师大附中 42 杨睿实验中学 43 郭致远实验中学 44 何淼鑫实验中学 45 齐翰文北京十二中 46 林鹏翔十一学校 47 李拔萃十一学校 48 施宏建十一学校 49 张翊洲北京四中 50 武益阳北师大附中