高中力学奥赛试题及答案

高中力学奥赛试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.一个物体在几个力的作用下处于平衡状态，若其中一个力逐渐减小到零，然后又逐渐恢复到原值，则物体的运动情况是（）A.先加速，后减速，最后静止B.先加速，后减速，最后做匀速直线运动C.一直加速，最后做匀速直线运动D.一直减速，最后静止2.两个质量相同的小球A和B，分别用长度不同的轻绳悬挂在天花板上，将两球拉到同一水平高度，无初速释放，当两球摆到最低点时，以下说法正确的是（）A.两球的速度大小相等B.两球的向心加速度大小相等C.两球所受绳子的拉力大小不相等D.两球的机械能不相等3.一质点做直线运动，其速度-时间图像如图所示。由图像可知（）A.质点在0-2s内做匀加速直线运动B.质点在2-4s内静止C.质点在4-6s内加速度为正D.质点在0-6s内的位移为12m4.如图所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为（）A.1/2B.√2/2C.√3/2D.√5/25.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.如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功D.如果物体做匀速圆周运动，F一定对物体不做功6.一个物体从某一高度自由下落，经过3s落地，则物体在第2s内的位移是（）A.5mB.10mC.15mD.20m7.如图所示，用两根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，已知绳OA与水平方向的夹角为60°，绳OB水平，则绳OA的拉力大小为（）A.mgB.√3mgC.2mgD.2√3mg/38.一汽车在水平路面上以速度v0匀速行驶时，发动机的功率为P。若汽车所受阻力与速度成正比，当汽车以2v0的速度匀速行驶时，发动机的功率为（）A.PB.2PC.4PD.8P9.一个质量为m的小球，从高度为h的地方自由下落，与地面碰撞后反弹的高度为h/2。若小球与地面碰撞的时间为t，则小球与地面碰撞时受到地面的平均作用力大小为（）A.m√(2gh)/tB.m(√(2gh)+√(gh))/tC.m(√(2gh)-√(gh))/tD.m(√(2gh)+√(2gh))/t10.如图所示，一个质量为m的物体放在水平地面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下做匀速直线运动。已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力的大小为（）A.μmgB.μ(Fsinθ+mg)C.FcosθD.μ(Fcosθ+mg)二、多项选择题（每题2分，共20分）1.关于力和运动的关系，下列说法正确的是（）A.物体的速度为零时，合外力一定为零B.物体的速度变化越快，合外力一定越大C.物体的速度方向一定与合外力方向相同D.物体的速度大小不变时，合外力可能不为零2.如图所示，一个物体在拉力F的作用下，沿水平地面做匀速直线运动。关于物体所受摩擦力f、支持力N和重力G的关系，下列说法正确的是（）A.f与F是一对平衡力B.N与G是一对平衡力C.f与N的合力方向与F的方向相反D.f与N的合力大小等于G的大小3.一个物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中一个力，其他力保持不变，则物体可能做（）A.匀加速直线运动B.匀减速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动4.关于机械能守恒定律，下列说法正确的是（）A.只有重力做功时，物体的机械能一定守恒B.只有弹力做功时，物体的机械能一定守恒C.只有重力和弹力做功时，物体的机械能一定守恒D.除重力和弹力外，其他力不做功时，物体的机械能一定守恒5.如图所示，一个小球在竖直平面内做圆周运动，已知小球在最高点的速度为v1，在最低点的速度为v2。关于小球在最高点和最低点时的受力情况，下列说法正确的是（）A.在最高点时，小球可能只受重力作用B.在最低点时，小球一定受重力和拉力作用C.在最高点时，小球所受合力的方向一定向下D.在最低点时，小球所受合力的方向一定向上6.一个物体在水平面上做直线运动，其位移-时间图像如图所示。由图像可知（）A.物体在0-2s内做匀速直线运动B.物体在2-4s内静止C.物体在4-6s内做反向匀速直线运动D.物体在0-6s内的位移为零7.关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（）A.物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比B.物体的加速度方向一定与合外力方向相同C.物体所受合外力越大，加速度一定越大D.物体的质量越大，加速度一定越小8.如图所示，一个质量为m的物体放在斜面上，在沿斜面向上的拉力F作用下做匀速直线运动。已知斜面的倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是（）A.物体所受摩擦力的方向沿斜面向下B.物体所受摩擦力的大小为μmgcosθC.物体所受合力的大小为零D.拉力F的大小为mgsinθ+μmgcosθ9.一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，当它受到一个与运动方向垂直的恒力作用时，物体将做（）A.匀加速直线运动B.匀变速曲线运动C.匀速圆周运动D.平抛运动10.关于动能定理，下列说法正确的是（）A.合外力对物体做功等于物体动能的变化量B.物体动能的变化量等于重力对物体做功C.物体动能的变化量等于除重力外其他力对物体做功的总和D.物体动能的变化量等于所有力对物体做功的总和三、判断题（每题2分，共20分）1.物体的速度越大，其加速度一定越大。（）2.物体所受合外力为零，其速度一定为零。（）3.做匀速圆周运动的物体，其向心力是一个恒力。（）4.物体的机械能守恒时，一定只受重力作用。（）5.物体在平衡力作用下，其机械能一定守恒。（）6.物体的加速度方向一定与速度变化量的方向相同。（）7.物体所受摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。（）8.物体的动能不变，其速度一定不变。（）9.物体在做平抛运动时，其加速度大小和方向都不变。（）10.物体在做匀速直线运动时，其合外力一定为零。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述牛顿第一定律的内容。答：任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。它揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。2.说明机械能守恒的条件。答：只有重力或弹力做功。即物体只受重力或弹力，或除重力、弹力外其他力不做功，或其他力做功代数和为零，满足这些条件时物体机械能守恒。3.简述向心力的特点。答：向心力是按效果命名的力，方向始终指向圆心，时刻改变。大小与物体质量、圆周运动半径和线速度或角速度有关，不改变线速度大小，只改变线速度方向。4.分析物体做曲线运动的条件。答：物体所受合外力方向与速度方向不在同一直线上。此时合外力可分解为沿速度方向和垂直速度方向的分力，前者改变速度大小，后者改变速度方向。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论汽车在水平路面上加速、匀速、减速行驶时，发动机功率与牵引力、速度的关系。答：根据\(P=Fv\)，加速时需增大牵引力，速度增大，功率可能增大；匀速时牵引力等于阻力，功率不变；减速时牵引力小于阻力，若功率不变速度减小，若速度不变则减小功率。2.讨论物体在斜面上的运动情况，分析重力、支持力、摩擦力对其运动的影响。答：重力沿斜面分力使物体有下滑趋势，支持力与斜面垂直，与重力垂直斜面分力平衡。摩擦力与相对运动或趋势方向相反，若重力沿斜面分力大于最大静摩擦，物体下滑；反之静止。3.讨论弹簧振子在振动过程中，动能、势能的变化情况以及能量转化关系。答：在平衡位置动能最大，势能最小；在最大位移处动能最小，势能最大。振动中动能和势能相互转化，远离平衡位置时动能转势能，靠近时势能转动能，总机械能守恒。4.讨论圆周运动中，线速度、角速度、周期、频率之间的关系。答：\(v=ωr\)，\(ω=2π/T=2πf\)。线速度与角速度、半径有关，角速度与周期成反比、与频率成正比，