高中物理奥数力学题目及答案

高中物理奥数力学题目及答案姓名：_____ 准考证号：_____ 得分：__________

一、选择题(每题2分，总共10题)

1.一个质量为m的物体静止在光滑的水平面上，现对物体施加一个水平恒力F，经过时间t物体获得的速度大小为v，则下列说法正确的是（）

A.若撤去力F，物体将立即停止运动

B.若力F加倍，物体获得的速度大小也将加倍

C.若力F反向，物体将做匀减速直线运动

D.若力F作用时间减半，物体获得的速度大小也将减半

2.质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，经过时间t，小球的速度方向与水平方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（）

A.小球在竖直方向做匀速直线运动

B.小球在水平方向做匀速直线运动

C.小球在竖直方向做自由落体运动

D.小球在水平方向做变加速直线运动

3.一根轻质弹簧原长为l0，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一个质量为m的小球，小球在光滑的水平面上做简谐运动，则下列说法正确的是（）

A.小球经过平衡位置时，弹簧的弹性势能为零

B.小球经过最大位移处时，弹簧的弹性势能最大

C.小球做简谐运动的周期为2π√(m/k)

D.小球做简谐运动的周期为2π√(k/m)

4.质量为m的物体从高度为h的平台上自由下落，不计空气阻力，经过时间t落地，则下列说法正确的是（）

A.物体在时间t内的平均速度大小为h/t

B.物体在时间t内的平均速度大小为2h/t

C.物体在落地前的瞬间速度大小为h/t

D.物体在落地前的瞬间速度大小为2h/t

5.一根不可伸长的轻绳，一端固定在天花板上，另一端悬挂一个质量为m的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A.小球的向心力由重力提供

B.小球的向心力由绳子的拉力提供

C.小球的向心力大小为mv²/r

D.小球的向心力方向始终指向圆心

6.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是（）

A.物体受到的摩擦力大小为μmg

B.物体受到的摩擦力大小为mgsinθ

C.物体保持静止的条件是mgsinθ≤μmgcosθ

D.物体保持静止的条件是mgsinθ<μmgcosθ

7.一辆质量为m的汽车在水平路面上行驶，汽车受到的阻力为f，汽车发动机提供的牵引力为F，则下列说法正确的是（）

A.汽车的加速度大小为(F-f)/m

B.汽车的加速度大小为F/m

C.汽车的加速度大小为f/m

D.汽车的加速度大小为(F+f)/m

8.质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，则下列说法正确的是（）

A.物体受到的向心力大小为4π²mr/T²

B.物体受到的向心力大小为mω²r

C.物体受到的向心力大小为m(2π/T)²r

D.物体受到的向心力大小为m(2πT)²r

9.一根轻质杆，两端分别连接质量为m1和m2的小球，杆的中点固定在一个转动平台上，平台以角速度ω匀速转动，则下列说法正确的是（）

A.m1小球受到的向心力大小为m1ω²l/2

B.m2小球受到的向心力大小为m2ω²l/2

C.m1小球受到的向心力大小为m1ω²l

D.m2小球受到的向心力大小为m2ω²l

10.质量为m的物体在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为a，初速度为v0，则下列说法正确的是（）

A.物体在时间t内的位移大小为v0t-1/2at²

B.物体在时间t内的位移大小为v0t+1/2at²

C.物体在时间t内的速度大小为v0-at

D.物体在时间t内的速度大小为v0+at

二、填空题(每题2分，总共10题)

1.质量为m的物体在水平恒力F的作用下，从静止开始运动，经过时间t，位移为s，则力F做的功为__________。

2.质量为m的物体从高度为h的平台自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小为__________。

3.一根轻质弹簧原长为l0，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一个质量为m的小球，小球在光滑的水平面上做简谐运动，小球经过平衡位置时，弹簧的弹性势能为__________。

4.质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，则物体受到的向心力大小为__________。

5.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，物体保持静止的条件是__________。

6.一辆质量为m的汽车在水平路面上行驶，汽车受到的阻力为f，汽车发动机提供的牵引力为F，汽车的加速度大小为__________。

7.质量为m的物体在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为a，初速度为v0，物体在时间t内的速度大小为__________。

8.一根轻质杆，两端分别连接质量为m1和m2的小球，杆的中点固定在一个转动平台上，平台以角速度ω匀速转动，m1小球受到的向心力大小为__________。

9.质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，物体在时间t内的路程为__________。

10.质量为m的物体在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为a，初速度为v0，物体在时间t内的位移大小为__________。

三、多选题(每题2分，总共10题)

1.下列说法中，正确的是（）

A.物体速度变化越快，加速度越大

B.物体加速度越大，速度越大

C.物体速度变化越慢，加速度越小

D.物体加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动

2.下列说法中，正确的是（）

A.物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动

B.物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀速直线运动

C.物体在水平方向做变加速直线运动，在竖直方向做自由落体运动

D.物体在水平方向做变加速直线运动，在竖直方向做匀速直线运动

3.下列说法中，正确的是（）

A.小球经过平衡位置时，弹簧的弹性势能为零

B.小球经过最大位移处时，弹簧的弹性势能最大

C.小球做简谐运动的周期为2π√(m/k)

D.小球做简谐运动的周期为2π√(k/m)

4.下列说法中，正确的是（）

A.物体在时间t内的平均速度大小为h/t

B.物体在时间t内的平均速度大小为2h/t

C.物体在落地前的瞬间速度大小为h/t

D.物体在落地前的瞬间速度大小为2h/t

5.下列说法中，正确的是（）

A.小球的向心力由重力提供

B.小球的向心力由绳子的拉力提供

C.小球的向心力大小为mv²/r

D.小球的向心力方向始终指向圆心

6.下列说法中，正确的是（）

A.物体受到的摩擦力大小为μmg

B.物体受到的摩擦力大小为mgsinθ

C.物体保持静止的条件是mgsinθ≤μmgcosθ

D.物体保持静止的条件是mgsinθ<μmgcosθ

7.下列说法中，正确的是（）

A.汽车的加速度大小为(F-f)/m

B.汽车的加速度大小为F/m

C.汽车的加速度大小为f/m

D.汽车的加速度大小为(F+f)/m

8.下列说法中，正确的是（）

A.物体受到的向心力大小为4π²mr/T²

B.物体受到的向心力大小为mω²r

C.物体受到的向心力大小为m(2π/T)²r

D.物体受到的向心力大小为m(2πT)²r

9.下列说法中，正确的是（）

A.m1小球受到的向心力大小为m1ω²l/2

B.m2小球受到的向心力大小为m2ω²l/2

C.m1小球受到的向心力大小为m1ω²l

D.m2小球受到的向心力大小为m2ω²l

10.下列说法中，正确的是（）

A.物体在时间t内的位移大小为v0t-1/2at²

B.物体在时间t内的位移大小为v0t+1/2at²

C.物体在时间t内的速度大小为v0-at

D.物体在时间t内的速度大小为v0+at

四、判断题(每题2分，总共10题)

1.物体速度变化越快，加速度越大。

2.物体加速度越大，速度越大。

3.物体速度变化越慢，加速度越小。

4.物体加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动。

5.物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。

6.物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀速直线运动。

7.物体在水平方向做变加速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。

8.物体在水平方向做变加速直线运动，在竖直方向做匀速直线运动。

9.小球经过平衡位置时，弹簧的弹性势能为零。

10.小球经过最大位移处时，弹簧的弹性势能最大。

五、问答题(每题2分，总共10题)

1.质量为m的物体在水平恒力F的作用下，从静止开始运动，经过时间t，位移为s，力F做的功是多少？

2.质量为m的物体从高度为h的平台自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小是多少？

3.一根轻质弹簧原长为l0，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一个质量为m的小球，小球在光滑的水平面上做简谐运动，小球经过平衡位置时，弹簧的弹性势能为多少？

4.质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，物体受到的向心力大小是多少？

5.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，物体保持静止的条件是什么？

6.一辆质量为m的汽车在水平路面上行驶，汽车受到的阻力为f，汽车发动机提供的牵引力为F，汽车的加速度大小是多少？

7.质量为m的物体在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为a，初速度为v0，物体在时间t内的速度大小是多少？

8.一根轻质杆，两端分别连接质量为m1和m2的小球，杆的中点固定在一个转动平台上，平台以角速度ω匀速转动，m1小球受到的向心力大小是多少？

9.质量为m的物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，物体在时间t内的路程是多少？

10.质量为m的物体在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为a，初速度为v0，物体在时间t内的位移大小是多少？

试卷答案

一、选择题答案及解析

1.B解析：根据牛顿第二定律F=ma，力F越大，加速度a越大。速度v=at，所以力F加倍，加速度a加倍，速度v也加倍。

2.BC解析：水平方向不受力，做匀速直线运动；竖直方向受重力，做自由落体运动。

3.BC解析：简谐运动中，平衡位置时弹性势能为零；最大位移处时，速度为零，弹性势能最大。周期T=2π√(m/k)。

4.AB解析：自由落体运动中，平均速度v_avg=h/t；初速度为零的匀加速直线运动，末速度v=2h/t。落地前瞬间速度为2h/t。

5.BD解析：匀速圆周运动的向心力由绳子的拉力提供，大小为mv²/r，方向始终指向圆心。

6.CD解析：静止条件是静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即mgsinθ≤μmgcosθ。

7.A解析：根据牛顿第二定律F_net=ma，F-F_d=ma，a=(F-f)/m。

8.AB解析：向心力F_c=mω²r=4π²mr/T²。

9.AD解析：转动平台上，向心力F_c=mω²r，m1小球距离转轴为l/2，F_c1=m1ω²(l/2)=m1ω²l/2；m2小球距离转轴为l，F_c2=m2ω²l。

10.A解析：匀减速直线运动，速度v=v0-at，位移s=v0t-1/2at²。

二、填空题答案及解析

1.Fs解析：功W=Fs，力F做的功等于力F的大小乘以位移s。

2.√(2gh)解析：自由落体运动中，v²=2gh，落地时速度v=√(2gh)。

3.0解析：简谐运动中，平衡位置时弹簧形变为零，弹性势能为零。

4.4π²mr/T²解析：向心力F_c=mω²r=4π²mr/T²。

5.mgsinθ≤μmgcosθ解析：静止条件是静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即mgsinθ≤μmgcosθ。

6.(F-f)/m解析：根据牛顿第二定律F_net=ma，F-F_d=ma，a=(F-f)/m。

7.v0-at解析：匀减速直线运动，速度v=v0-at。

8.m1ω²l/2解析：转动平台上，向心力F_c=mω²r，m1小球距离转轴为l/2，F_c1=m1ω²(l/2)=m1ω²l/2。

9.2πrT/t解析：匀速圆周运动，路程s=2πr，时间t，路程s=2πrT/t。

10.v0t-1/2at²解析：匀减速直线运动，位移s=v0t-1/2at²。

三、多选题答案及解析

1.AC解析：加速度a=Δv/Δt，速度变化越快，Δv/Δt越大，加速度a越大。加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动。

2.AC解析：水平方向不受力，做匀速直线运动；竖直方向受重力，做自由落体运动。

3.AB解析：简谐运动中，平衡位置时弹簧形变为零，弹性势能为零；最大位移处时，速度为零，弹性势能最大。周期T=2π√(m/k)。

4.AD解析：自由落体运动中，平均速度v_avg=h/t；落地前瞬间速度v=2h/t。

5.CD解析：匀速圆周运动的向心力由绳子的拉力提供，大小为mv²/r，方向始终指向圆心。

6.CD解析：静止条件是静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即mgsinθ≤μmgcosθ。

7.A解析：根据牛顿第二定律F_net=ma，F-F_d=ma，a=(F-f)/m。

8.AB解析：向心力F_c=mω²r=4π²mr/T²。

9.AD解析：转动平台上，向心力F_c=mω²r，m1小球距离转轴为l/2，F_c1=m1ω²(l/2)=m1ω²l/2；m2小球距离转轴为l，F_c2=m2ω²l。

10.AC解析：匀减速直线运动，速度v=v0-at，位移s=v0t-1/2at²。

四、判断题答案及解析

1.√解析：加速度a=Δv/Δt，速度变化越快，Δv/Δt越大，加速度a越大。

2.×解析：加速度a=Δv/Δt，速度变化快慢取决于加速度和时间的乘积，速度不一定越大。

3.√解析：加速度a=Δv/Δt，速度变化越慢，Δv/Δt越小，加速度a越小。

4.√解析：加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动。

5.√解析：水平方向不受力，做匀速直线运动；竖直方向受重力，做自由落体运动。

6.×解析：水平方向不受力，做匀速直线运动；竖直方向受重力，做自由落体运动。

7.√解析：水平方向做变加速直线运动，说明水平方向有合力；竖直方向受重力，做自由落体运动。

8.×解析：水平方向做变加速直线运动，说明