高中物理素养（力学知识）竞赛试题与答案

高中物理素养（力学知识）竞赛试题与答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.下列关于力的说法正确的是（）A.只有相互接触的物体间才有力的作用B.力可以离开物体而独立存在C.一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体，又是施力物体D.重力的方向一定指向地心答案：C2.关于弹力，下列说法正确的是（）A.只要两个物体接触就一定有弹力产生B.弹簧弹力的大小只与弹簧的伸长量有关C.压力和支持力的方向总是垂直于接触面D.物体受到的弹力方向总是与施力物体形变的方向相反答案：C3.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B.静止的物体不可能受到滑动摩擦力C.运动的物体可能受到静摩擦力D.摩擦力的大小一定与正压力成正比答案：C4.一个物体受到三个共点力的作用，如果这三个力的大小如下各组情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是（）A.4N、8N、7NB.8N、8N、1NC.4N、6N、1ND.4N、5N、10N答案：AB5.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律是通过实验直接得出的B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.惯性定律与惯性的实质是相同的D.物体的运动需要力来维持答案：B6.关于惯性，下列说法正确的是（）A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.物体只有受外力作用时才有惯性C.物体的速度越大惯性越大D.质量是物体惯性大小的唯一量度答案：D7.汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（）A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B.汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C.汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D.汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力答案：BC8.物体在斜面上保持静止状态，下列说法错误的是（）A.重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力B.物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对作用力与反作用力C.重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的摩擦力是一对平衡力D.重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力答案：A9.如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A.物体可能只受两个力作用B.物体可能受三个力作用C.物体可能受四个力作用D.物体一定受四个力作用答案：C10.关于超重和失重，下列说法正确的是（）A.超重就是物体受到的重力增加了B.失重就是物体受到的重力减小了C.完全失重就是物体不受重力了D.无论超重、失重，物体受到的重力都不变答案：D11.一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的（）A.重力势能减少了2mghB.动能增加了2mghC.机械能保持不变D.机械能增加了2mgh答案：B12.关于功的概念，下列说法正确的是（）A.力对物体做功多，说明物体的位移一定大B.力对物体做功少，说明物体的受力一定小C.力对物体不做功，说明物体一定无位移D.功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小决定的答案：D13.质量为m的物体，在水平力F的作用下，在粗糙的水平面上运动，下列说法正确的是（）A.如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B.如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C.如果物体做减速直线运动，F可能对物体做正功D.如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功答案：ACD14.关于功率，下列说法正确的是（）A.功率大说明物体做功多B.功率小说明物体做功慢C.由P=W/t可知，机器做功越多，其功率越大D.单位时间内机器做功越多，其功率越大答案：BD15.汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是（）A.12m/sB.10m/sC.8m/sD.6m/s答案：A16.关于动能定理，下列说法正确的是（）A.动能定理只适用于直线运动B.动能定理只适用于恒力做功C.动能定理反映了合外力做功与物体动能变化的关系D.动能定理中涉及的物理量只有力、位移和动能答案：C17.质量为m的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在t时间内重力对物体做功的平均功率是（）A.mg²t/2B.mg²tC.mg²t/4D.mg²t/8答案：A18.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，在第1s内、第2s内的位移之比是（）A.1:2B.1:3C.1:4D.1:5答案：B19.关于匀变速直线运动的速度与时间的关系，下列说法正确的是（）A.速度随时间均匀变化B.速度随时间非均匀变化C.加速度随时间均匀变化D.加速度随时间非均匀变化答案：A20.一物体做匀加速直线运动，初速度为v₀=2m/s，加速度为a=0.1m/s²，则（）A.物体在第4s末的速度为2.4m/sB.物体在第4s内的位移为2.4mC.物体在前4s内的位移为4.8mD.物体在前4s内的平均速度为2.4m/s答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于力的合成与分解的说法正确的是（）A.合力与分力是等效替代关系B.力的合成遵循平行四边形定则C.力的分解遵循平行四边形定则D.两个分力大小一定，夹角越大，合力越大答案：ABC2.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.滑动摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向相反B.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同C.受静摩擦力作用的物体一定是静止的D.受滑动摩擦力作用的物体一定是运动的答案：AB3.关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（）A.加速度与合力的关系是瞬时对应关系B.加速度的方向与合力的方向相同C.物体的质量与合力成正比，与加速度成反比D.当物体所受合力为零时，物体的加速度也为零答案：ABD4.关于运动和力的关系，下列说法正确的是（）A.物体受到力的作用，运动状态一定改变B.物体不受力的作用，一定保持静止状态C.物体的运动状态改变，一定受到力的作用D.物体做匀速直线运动，一定不受力的作用答案：C5.关于功和能的关系，下列说法正确的是（）A.功是能量转化的量度B.力对物体做功，物体的能量一定增加C.物体对外做功，物体的能量一定减少D.能量的转化可以通过做功来实现答案：ACD6.关于机械能守恒定律，下列说法正确的是（）A.只有重力或弹力做功时，系统机械能守恒B.物体只受重力作用时，机械能一定守恒C.物体只受弹力作用时，机械能一定守恒D.物体受其他力作用，但其他力不做功时，机械能一定守恒答案：ABD7.关于平抛运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是匀变速曲线运动B.平抛运动的加速度为gC.平抛运动的水平方向为匀速直线运动D.平抛运动的竖直方向为自由落体运动答案：ABCD8.关于圆周运动，下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.做圆周运动的物体，其所受合力一定指向圆心D.做匀速圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心答案：BD9.关于向心力，下列说法正确的是（）A.向心力是按力的作用效果命名的B.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力C.做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的D.向心力只改变物体的运动方向，不改变物体的速度大小答案：ABD10.关于动能和动量，下列说法正确的是（）A.动能是矢量，动量是标量B.动能和动量都与物体的质量和速度有关C.动能变化时，动量一定变化D.动量变化时，动能一定变化答案：BC三、判断题（每题1分，共10分）1.只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功。（）答案：×2.一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。（）答案：√3.静摩擦力对物体一定不做功。（）答案：×4.物体的动能不变，其所受合力一定为零。（）答案：×5.物体的动量不变，其动能一定不变。（）答案：√6.做匀速圆周运动的物体，其加速度一定为零。（）答案：×7.平抛运动的物体，其水平方向的分速度保持不变。（）答案：√8.物体做匀加速直线运动时，其机械能一定守恒。（）答案：×9.力的合成与分解都遵循平行四边形定则。（）答案：√10.物体受到的合力越大，其加速度一定越大。（）答案：√四、填空题（每题1分，共10分）1.力的三要素是大小、方向和（）。答案：作用点2.滑动摩擦力的大小与（）和接触面的粗糙程度有关。答案：压力大小3.牛顿第二定律的表达式为（）。答案：F=ma4.物体由于运动而具有的能量叫（）。答案：动能5.功的计算公式为W=（）。答案：Flcosα6.功率的计算公式为P=（）。答案：W/t7.机械能是（）和势能的统称。答案：动能8.平抛运动可分解为水平方向的（）运动和竖直方向的自由落体运动。答案：匀速直线9.做匀速圆周运动的物体，其线速度大小（），但方向时刻改变。答案：不变10.向心力的大小F=（）。答案：mv²/r（或mω²r等）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述力的合成与分解的方法。答案：力的合成遵循平行四边形定则，以两个分力为邻边作平行四边形，这两个邻边所夹的对角线就表示合力的大小和方向。力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。分解时通常根据力的实际作用效果来确定分力的方向，再通过平行四边形定则求出分力的大小。2.简述牛顿第二定律的应用步骤。答案：明确研究对象，对物体进行受力分析，画出受力示意图。根据牛顿第二定律F=ma，确定合力的大小和方向。根据运动学公式，结合已知条件求解加速度a。再根据加速度进一步求解物体的速度、位移等运动学物理量。3.简述机械能守恒的条件及判断方法。答案：条件：只有重力或弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零。判断方法：分析物体受力情况，看是否只有重力或弹力做功。分析物体的运动过程，看机械能是否有其他形式的能量转化。若满足上述条件，则机械能守恒。4.简述平抛运动的特点。答案：平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为重力加速度g。水平方向做匀速直线运动，速度大小不变，方向不变。竖直方向做自由落体运动，速度大小逐渐增大，方向竖直向下。平抛运动的轨迹是抛物线。六、论述题（每题5分，共20分）1.论述力与运动的关系。答案：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。当物体不受力或所受合力为零时，物体将保持静止或匀速直线运动状态。当物体受到非平衡力作用时，物体的运动状态会发生改变，表现为速度大小或方向的变化，即产生加速度。加速度的大小与合力成正比，与物体的质量成反比，方向与合力方向相同。2.论述功和能的关系及能量转化的方式。答案：功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程。力对物体做功，物体的能量发生变化。合外力对物体做正功，物体的能量增加；合外力对物体做负功，物体的能量减少。能量转化的方式有多种，如机械能与内能的转化（通过摩擦力做功）、机械能之间的相互转化（动能和势能的转化）、电能与其他形式能量的转化等。不同形式的能量可以通过做功实现相互转化，且在转化过程中能量守恒。3.论述圆周运动中向心力的作用及特点。答案：向心力的作用是改变物体做圆周运动的速度方向，使物体不断地围绕圆心做圆周运动。向心力的特点：向心力是按力的作用效果命名的，不是一种新的性质力，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某个力的分力。向心力的方向始终指向圆心，与物体做圆周运动的线速度方向垂直。向心力的大小与物体的质量、线速度大小、角速度大小以及圆周运动的半径有关，其表达式有F=mv²/r、F=mω²r等。做匀速圆周运动的物体，其向心