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高中物理竞赛试题分类汇编1 力学部分


高中物理竞赛试题一(力学部分)
一、单一选择题(每小题 3 分,共 30 分) 题号 答案 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 C.增大拖拉机的牵引力 B.节省燃料 D.提高柴油机的功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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 圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同,装入深 相同的水后, 再分别放入相同质量的木块, 如图所示, 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 B为 度 下

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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/m 至______ Kg/m 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.06×103 Kg/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/m ,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 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 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 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。 动 为 手
3 3 3

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)

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五、(8 分)有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在 瓶内气体压强作用下,水经出水管流出。按压器面积为 8 厘米 2 ,瓶内水面低于出水管 10 厘米。要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大?在按压器上至少要加多大 的压力?(弹簧的平均弹力为 1 牛,p0 =1.01×105 帕,g=10 牛/千克,按压器所受重力 忽略不计)

六、(8 分)小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝,使得木杆放在液体中可以竖直漂浮, 从而制成一支密度计。将它放在水中,液面到木杆下端的距离为 16.5 cm,再把它放到盐 水中,液面到木杆下端的距离为 14.5 cm。如果所用铅丝的体积很小,可以忽略,小明 测得的盐水密度是多少?

七、(6 分)下图为建造房屋用的钢筋混凝土预制板,其 a 面为钢筋钢架,B 面为混凝土,根 据混凝土具有抗压能力,钢筋具有抗拉的能力,在用这种预制板建设楼板时,你认为如 何放置才合适,并说明理由。

八、(9 分)小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。她从地图上查到,缆车的起点和终

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点的海拔高度分别为 230 米和 840 米,两地的水平距离为 1200 米。一只缆车运载 15 个 人上山的同时,有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组,运载 8 个人下山。每个人 的体重大约是 60 千克。从铭牌看到,缆车的自重(质量)为 600 千克。小红还用直尺粗 测了钢缆的直径,约为 2.5 厘米。拖动钢缆的电动机铭牌上标明,它的额定功率为 45 千 瓦。管理人员说,在当时那种情况下,电动机的实际功率为额定功率的 60%。实际测得 缆车完成一次运输所用的时间为 7 分钟。请你帮助小红估算缆车的机械效率。

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物理应用知识竞赛试题一(力学部分)之答案
一.1、C 二.1、0 2、D 3、A
-2

4、B

5、C

6、B 7、D

8、C

9、C

10、B 5、5×104,34 6、15

2、动滑轮,定滑轮,轮轴 8、7.25

3、酒精,盐水

4、0.8×103,0.82×10 3

7、4.67×10

三.参考解答:转动一周时,手柄末端通过的距离为s=2 π l

(1) (3)

垂直给手柄的力为F时所做的功为W1=Fs=F·2π l (2) 转动一周时重物升高h,克服重物所受重力做的功为W2=Mgh 根据功的原理有W1=W2即F·2π l=Mgh (4)

为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。评分准:共7分。各式均给1分,机械答对一个给1分。 锅内最大压强是大气压强的2.4倍。 锅盖的有效面积为:S'=π D24 锅盖至少要能承受的压力等于锅内外的压力差:

五.参考解答:管口与瓶内水面之间的压强差

水面上的压强P=P0+P水=1.01×105+1.0×103=1.02×105(帕) 克服压强差所需的压力F水=P水S=1.0×10 3×8×10-4=0.8(牛) 考虑克服弹簧弹力后所需的压力F=F水+F弹=0.8+1.0=1.8(牛) 评分标准:全题8分。(1)式2分。(2)式2分。(3)式2分。(4)式2分。 六.设盐水密度为ρ ,水的密度为ρ 0。密度计浸入盐水和水中的高度分别为 h 和 h0,横截面积为 S。 密度计在盐水中受到的浮力 密度计在水中受到的浮力 由于 F=F0 所以 F=ρ ghS F0=ρ 0gh0S
3

―――(1) ―――(2)
3

2分 1分 2分 3分

ρ ghS=ρ 0gh0S

代入数值得

ρ =1.14ρ 0=1.14× 10

Kg/m

七.答:a面向下,b面向上使用。因楼板在自身重力和受压下,向下弯曲,即下面受到拉伸,上面受到 挤压。说对3分,解释3分,共6分 八.解:缆车的高度差:△h=840米-230米=610米。 上山的质量:m 1=15×60千克+600千克=1500千克, 下山的质量:m 2=8×60千克+600千克=1080千克, 运行的时间:t=7×60秒=420秒, 总功:W=P实t=η 1P额t 有用功:W有=(m 1-m2)gh, 缆车的机械效率:

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