第26屆北京市高中力學(xué)競(jìng)賽預(yù)賽試卷(及答案)

1、第26屆市高中力學(xué)競(jìng)賽預(yù)賽試卷景山學(xué)校杯2021 年 5 月 5 日上午 9:30-11:30一、選擇題共44分，每題4分以下每題均有四個(gè)備選答案，至少有一個(gè)答案是正確的， 請(qǐng)把所選答案前的字母填在下面的答案表每題全選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，錯(cuò)選或 不答的均得0分.1、質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，以下說確的是A. 速度一定跟運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比 B.位移一定跟運(yùn)動(dòng)時(shí)間的平方成正比C.相等時(shí)間間隔的速度增量為定值D.相鄰的相等時(shí)間間隔的位移增量為定值2、從空中某高處將a球以V。的初速度水平拋出，與此同時(shí)讓另一球 b開始自由落下，不計(jì)空氣阻 力。以下說法中正確的選項(xiàng)是A. 以b球?yàn)閰?/p>

2、考系，a球做平拋運(yùn)動(dòng)B.以b球?yàn)閰⒖枷?，a球做自由落體運(yùn)動(dòng)C.運(yùn)動(dòng)過程中，a球相對(duì)于b球的速度為V0 D.運(yùn)動(dòng)過程中，a球相對(duì)于b球的加速度為03、在以下運(yùn)動(dòng)中，哪些物體處于失重狀態(tài)A. 汽車通過凸橋B.汽車通過凹橋C.處于減速下降的電梯中的物體 D.處于人造地球衛(wèi)星中的物體4、小轎車在行駛過程中，乘客必須系平安帶。在以下哪些情況下平安帶能夠 發(fā)揮平安保障作用A. 小轎車高速行駛B.遇到緊急情況，小轎車急剎車C.遇到緊急情況，小轎車為躲閃其他車輛而拐彎D.小轎車迅速起動(dòng)5、一均質(zhì)球上的A點(diǎn)與一細(xì)線連接，掛靠在豎直墻壁上，球處于平衡狀態(tài)， 示。關(guān)于球?qū)Ρ诘哪Σ亮Φ囊韵卤磉_(dá)，正確的選項(xiàng)是A. 球

3、對(duì)墻壁的摩擦力的方向豎直向下B. 球?qū)Ρ诘哪Σ亮Φ姆较蜇Q直向上C. 球?qū)Ρ跓o摩擦力D. 無法確定&三角形滑塊的釘子O上懸掛一個(gè)單擺，如圖2所示。用O點(diǎn)正下方豎 直線到單擺的擺線所的角/ OOP來確定擺球的位置，并規(guī)定逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為 正角，順時(shí)針為負(fù)角。當(dāng)滑塊沿傾角為a的粗糙斜面滑下，到達(dá)穩(wěn)定后， 滑塊沿斜面勻加速下滑，此時(shí)/ OOP的大小可能是A. / OOPC 0 B. 0<Z OOP： aC. / OOP> a D.無法確定7、如圖3所示，在一端固定的輕彈簧下通過足夠長的細(xì)線吊一個(gè)小球處于靜止。然后將小球豎直拉下一段距離后由靜止放手，討論小球放手后一直向上運(yùn)動(dòng)至最g高

4、點(diǎn)的過程中，小球上升的速度和加速度的變化情況是A.加速度的大小套一直減小B. 加速度的大小先減小，再增大，最后可能恒定Ic.速度的大小一直減小到零6D.速度先增大，再減小到零8、 能量在距地面高h(yuǎn)處，將一個(gè)小球沿水平方向拋出，不計(jì)空氣阻力，取地面為零重力勢(shì)能面 以下條件可以使小球在空中飛行時(shí)的速度方向能夠到達(dá)與水平面成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. 小球拋出時(shí)的初動(dòng)能大于其機(jī)械能的一半D.小球拋出時(shí)的初動(dòng)能小于其機(jī)械能的一半9、豎直向上拋出一個(gè)物體，如果物體所受空氣阻力的大小恒定，貝U物體自拋出到落回原處的過程ABC10、如圖5所示，楔形物塊

5、A位于水平地面上，其光滑斜面上有一 物塊B,被與斜面平行的細(xì)線系住靜止在斜面上。對(duì)物塊A施加水平力，使A B 一起做加速運(yùn)動(dòng)，A、B始終保持相對(duì)靜止。以下表 達(dá)正確的選項(xiàng)是A. 假設(shè)水平力方向向左，B對(duì)A的壓力增大，A對(duì)地面的壓力增大B. 假設(shè)水平力方向向左，細(xì)線的拉力減小對(duì)地面的壓力不變C. 假設(shè)水平力方向向右，B對(duì)A的壓力減小，細(xì)線的拉力增大D. 假設(shè)水平力方向向右，細(xì)線的拉力增大， A對(duì)地的壓力不變11、如圖6所示，上端固定的細(xì)線下端懸吊一重為 G的物體，處于靜止。在物體上作用沁嚴(yán)一個(gè)水平力F,使物體向右運(yùn)動(dòng)，要使細(xì)線能夠到達(dá)水平的位置，那么此過程中力F的大小可能是A. 力F 定是逐漸增

6、大到GB. 力F始終等于GC. 力F有時(shí)可能小于G,但一定在適當(dāng)時(shí)候大于 GLD. 如果物體運(yùn)動(dòng)足夠緩慢，力 F無論多大都不能使細(xì)線處于水平位置二、填空題共40分，每題5分把答案填在題中的橫線上，或按題目要求作圖12、 牛頓第一定律的容是。13、 磁懸浮列車從龍陽路車站到浦東機(jī)場(chǎng)車站，全程用 7.5分鐘。列車以最大速度行駛了 1分鐘, 最大時(shí)速為4.2 x l02km/h。由以上數(shù)據(jù)估算磁懸浮列車運(yùn)行的路程大約是 km 保存 兩位有效數(shù)字14、 能量從地面豎直上拋一球，假設(shè)不計(jì)空氣阻力，球上升到距地面h高處時(shí)的重力勢(shì)能與動(dòng)能相等取地面為零重力勢(shì)能面，那么球拋出時(shí)的初速為 。15、 某行星繞太陽

7、沿圓周軌道運(yùn)行的公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的11.2倍，地球與太陽間的距離為1.5 x 101lm，那么此行星與太陽的距離約為 。保存兩位有效數(shù)字16、能量質(zhì)量為m的物體從氣球吊籃中無初速落下，下落過程中受到的空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系是f=kv。當(dāng)物體下落高度H后進(jìn)入勻速下落的狀態(tài)，那么物體在下落高度 H的過程中克服空氣 阻力做功為。17、重為G的光滑球放在墻腳，球的右側(cè)跟一個(gè)重為 G的光滑斜面體相挨，如圖7所示，斜面體的傾角為a。斜面體受到向左的水平力作用時(shí)，球與斜 面體都處于靜止，斜面體對(duì)地面的壓力等于丄G+G。那么水平力的大小是219、能量物體從斜面的頂端被釋放后，由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)

8、過一定時(shí)間滑到斜面的底端。 假設(shè)物體與斜面間的摩擦力大小不變，設(shè)物體在斜面底端的重力勢(shì)能為Q試在右圖中用圖像表示出物體下滑過程中其機(jī)械能E隨時(shí)間t變化的關(guān)系。三、證明和計(jì)算題共66分解容許寫出必要的文字說明、方程式和重要的 演算步驟，只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫 出數(shù)值和單位.20、 12分滑塊在平直路面上運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖10所示。1根據(jù)圖線描述滑塊的運(yùn)動(dòng)情況。求0-5s滑塊運(yùn)動(dòng)的路程和位移。21、 16分如圖11,水平桌面上放有一長牛皮紙條，紙 條上放一個(gè)小木塊，木塊到桌邊的距離為 s，木塊與紙條 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩i，木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩2, 現(xiàn)

9、用力將紙條從木塊下抽出，設(shè)紙條從木塊下抽出的時(shí)間 為t，要使紙條抽出后木塊不會(huì)從桌邊滑出，求時(shí)間 t不能超過多長?22、能量18分電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電梯上下時(shí)要加一配重， 其裝置如圖12所示。A、B是兩個(gè)定滑輪，C是動(dòng)滑輪，不計(jì)滑輪摩擦和重量，配重的質(zhì)量n=1000kg, 電梯載人后的總質(zhì)量M= 3000kg。設(shè)電梯向上為正方向，取 g=l0m/s2。求：1電梯向上勻速運(yùn)動(dòng)，速度為w=3m/s,電動(dòng)機(jī)的輸出功率。2電梯向上運(yùn)動(dòng)，加速度為 a=-0.5m/s 2，速度為V2= 3m/s時(shí)電動(dòng)機(jī)的 輸出功率。電功機(jī)HII23、20分如圖13,水平圓盤可以繞通過盤心的豎直軸 00轉(zhuǎn) 動(dòng)，盤上放著兩個(gè)用細(xì)線相

10、連質(zhì)量均為研的小木塊 P和Q他們與 盤面間的最大靜摩擦力均為 Fm。P、Q位于圓盤的同一條直徑上， 距盤心的距離分別為r p和r q,且r P<rQ。假設(shè)開始時(shí)細(xì)線剛好處于自 然伸直狀態(tài)即細(xì)線對(duì)木塊的拉力為0,現(xiàn)使圓盤緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)， 試分析：1圓盤的角速度3 1多大時(shí)，細(xì)線才開始有拉力? 圓盤的角速度由3 i繼續(xù)增大，分析說明P、Q所受的摩擦力與細(xì)線的拉力的變化情況 圓盤的角速度3 2多大時(shí)，P、Q才會(huì)開始與圓盤間有相對(duì)滑動(dòng)？第26屆北京市高中力學(xué)競(jìng)賽預(yù)賽試卷參考答案塢山嚀徴杯參考褲案如有不妥*可由本賽區(qū)閱卷指導(dǎo)組負(fù)責(zé)修訂一、選擇題共44分，每題J分題號(hào)123456789ill11答案C

11、DCDAhBCARRDADDBCDBCD每小也全邑對(duì)的得4分,選對(duì)但不全絢徊2分,錯(cuò)遠(yuǎn)渕不菩的均得0汁.二、填空題共釗分，毎小冊(cè)芻分12.切物體總保持靜止或勻速直線運(yùn)功狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。13. 30代心呱 16.嗣還17.丄G lanu2 118. I： -0.125： -0.13±0.0519.如圖，要求；民0；是向下彎的曲線；曲線的切線的科率隨？增大而增大,E三、證明、計(jì)算題共隔分解容許寫出必耍的文字說明、方程式和庫娶的瀕算步驟，只耳出盤后菩案的不能陽分有數(shù)值計(jì)算的地.答案中必堿明確肖出數(shù)值和單位20.12分I&分：骨塊開始以2m密的速度做勻速

12、瓦塔述動(dòng)，到S時(shí)開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，羽速度為2m/s2o嗣時(shí)速麼到達(dá)然后突燃以如由的速度反彈回, 誥反向做勻減遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)，加連度為2tn/s舅時(shí)逸度變?yōu)長亠2 + 442 5分路程尸28+叮+ -濱2=】lm222 + 44位移 5=2x2d*1 一一 «2 = 3m772kI石分設(shè)小木塊的質(zhì)屋為札紙條從木塊下抽岀的過程中，木塊的加速夏為 有同?JlgMEd,經(jīng)時(shí)間h圾條抽出木塊通過的位移$產(chǎn)*那於：速度為V"郵6分紙備挾出后，木塊在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)*抑速直設(shè)為技 有p：Mg mn2 -木塊剛好未滑出桌邊時(shí)*有甘二2碼®力分1/27分4分?22、18分D 6分電梯向上

13、勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)*電功機(jī)車引繩索的拉力芳 熱二+“Fg i速度為林=為電動(dòng)機(jī)輸出功率為鬥=尸円=-m gv, 60kW耳12分電梯向上加迪運(yùn)功時(shí)，加運(yùn)度u = -0.5tti/s：f電動(dòng)機(jī)牽引繩索的俎力 為甩 此WES向下做加速運(yùn)動(dòng).加逋度大小也為g與電梯相連的繩的拉力設(shè)対巧。 由牛頓第二定律有 mg-Fr-ma二円十鬥一椅? =Ma 解得 F2=iA/ mg + 財(cái) + 也口電梯上升速度為咱時(shí)，電動(dòng)機(jī)牽引繩索的速度為珀=2巾牢初機(jī)輸出功率為尸：=巧均="-ff?g + A/ + m>v2 =54kW$分2氛HO" I6分隨岡盤緩謾加速轉(zhuǎn)動(dòng)，P、0可右做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其 角迪虞透漸緩戈增加。開姐時(shí).靜摩擦力豐供他們倣圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.由于rP<ry, Q做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力較大；隨轉(zhuǎn)速增加，它們受到的靜摩撩力也增大.角速度到達(dá)如【時(shí) Q先到達(dá)最大靜摩掠力.此后細(xì)線將開始有拉力*2 7分隨角速度繼續(xù)增加.尸、。的向心力也墻大。©的向心力由最大靜曹 攥力和拉力共同提供，。受的靜厚擦力大小