2021年全国中学生物理竞赛决赛试题及详细解答

2021年全国中学生物理竞赛决赛试题及详细解答一、选择题1.下列关于牛顿第一定律的说法，正确的是：A.物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。B.物体在受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。C.物体在受到外力作用时，总保持静止状态或匀速圆周运动状态。D.物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速圆周运动状态。答案：A2.下列关于力的说法，正确的是：A.力是物体对物体的作用，有大小、方向和作用点三个要素。B.力是物体对物体的作用，有大小、方向和作用点两个要素。C.力是物体对物体的作用，有大小、方向两个要素。D.力是物体对物体的作用，只有大小一个要素。答案：A3.下列关于重力的说法，正确的是：A.重力是地球对物体的吸引力，大小与物体的质量成正比，方向竖直向下。B.重力是地球对物体的吸引力，大小与物体的质量成反比，方向竖直向上。C.重力是地球对物体的吸引力，大小与物体的质量成正比，方向竖直向上。D.重力是地球对物体的吸引力，大小与物体的质量成反比，方向竖直向下。答案：A4.下列关于弹力的说法，正确的是：A.弹力是物体发生弹性形变时产生的力，大小与形变程度成正比，方向与形变方向相反。B.弹力是物体发生弹性形变时产生的力，大小与形变程度成正比，方向与形变方向相同。C.弹力是物体发生弹性形变时产生的力，大小与形变程度成反比，方向与形变方向相反。D.弹力是物体发生弹性形变时产生的力，大小与形变程度成反比，方向与形变方向相同。答案：A5.下列关于摩擦力的说法，正确的是：A.摩擦力是两个接触物体之间相对运动或相对运动趋势时产生的力，大小与接触面的粗糙程度和正压力成正比。B.摩擦力是两个接触物体之间相对运动或相对运动趋势时产生的力，大小与接触面的粗糙程度和正压力成反比。C.摩擦力是两个接触物体之间相对运动或相对运动趋势时产生的力，大小与接触面的粗糙程度成正比，与正压力无关。D.摩擦力是两个接触物体之间相对运动或相对运动趋势时产生的力，大小与接触面的粗糙程度成反比，与正压力无关。答案：A二、填空题1.力的单位是_________。答案：牛顿（N）2.重力的方向是_________。答案：竖直向下3.弹力的方向与形变方向_________。答案：相反4.摩擦力的方向与接触面的粗糙程度_________。答案：成正比5.牛顿第一定律指出，物体在不受外力作用时，总保持_________状态或_________状态。答案：静止，匀速直线运动三、解答题1.一物体在光滑水平面上受到一个水平方向的力F，已知物体质量为m，求物体的加速度a。解答思路：根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。因此，a=F/m。2.一物体在竖直方向上受到重力G，已知物体质量为m，求物体所受的重力G。解答思路：根据重力公式，重力G=mg，其中g是重力加速度，取9.8m/s²。因此，G=9.8m。3.一物体在光滑水平面上受到一个水平方向的力F，已知物体质量为m，求物体所受的合外力F。解答思路：由于物体在光滑水平面上，摩擦力为零，因此物体所受的合外力即为水平方向的力F。因此，F=F。4.一物体在竖直方向上受到重力G，已知物体质量为m，求物体所受的合外力F。解答思路：由于物体在竖直方向上，只有重力作用，因此物体所受的合外力即为重力G。因此，F=G。5.一