广东省揭阳市榕城区梅云华侨中学届物理竞赛练习试题含答案.docx

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广东省揭阳市榕城区梅云华侨中学届物理竞赛练习试题含答案

广东省揭阳市榕城区梅云华侨中学2020届

物理竞赛练习题

一、单选题

1.如图甲所示，小孩用50N的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为F1；如图乙所示，小孩用60N的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为F2；如图丙所示，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为F3.若木箱对地面的压力大小为100N，木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.55，则F1、F2、F3的大小分别为（　　）

A．0N、60N、55NB．50N、60N、55N

C．50N、55N、60ND．50N、55N、55N

2.关于静摩擦力，下列说法中正确的是（　　）

A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力

B．静摩擦力总是阻力

C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反

D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值

3.如图所示，用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子．瓶子竖直，始终处于静止状态．已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ＝0.5，则（　　）

A．瓶子受到的摩擦力大小为40N

B．瓶子受到的摩擦力大小为50N

C．当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大

D．当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小

4.如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体A做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为（重力加速度为g）（　　）

A．

B．

C．

D．

5.如图所示，质量为m的木块在水平桌面上的木板上表面滑行，木板静止，它的质量为M＝3m，木板与木块、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板受桌面的摩擦力大小为（　　）

A．μmgB．2μmgC．3μmgD．4μmg

6.一物块m在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图甲所示，这时所受摩擦力为F1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端，这时所受摩擦力大小为F2，如下图乙所示．则F1、F2的大小关系满足（　　）

A．F1＝F2B．F1F2D．上述三种情况都有可能

7.如图所示，物体在水平方向受F1、F2两个力的作用，F1方向向右，F2方向向左，大小分别为F1＝8N和F2＝2N．则物体所受合力的大小和方向为（　　）

A．6N，方向水平向左B．10N，方向水平向左

C．6N，方向水平向右D．10N，方向水平向右

8.水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力大小为（g取10N/kg）（　　）

A．50NB．50

NC．100ND．100

N

二、多选题

9.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有（　　）

A．把它从赤道拿到南极B．把它送到月球上去

C．把它从地面上浸入水中D．把它置于向上加速的电梯内

10.如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动．根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是（　　）

A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点

B．重力的方向总是垂直向下的

C．物体重心的位置与物体形状或质量分布有关

D．力是使物体运动的原因

三、填空题

11.用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g＝9.8m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.

12.薄板的重心位置可以用悬挂法确定（下图）

（1）在A点________，通过A点画一条________；

（2）再选另一处C点________，同样通过C点________；

（3）AB和CD的________就是薄板的重心．

13.手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到________（选填“静”或“滑动”）摩擦力的作用．摩擦力的大小为________N，摩擦力的方向________（选填“竖直向下”“竖直向上”“水平向右”或“水平向左”）．如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小________（选填“变大”“变小”或“不变”）．

14.已知木箱重200N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为________N；当木箱以15m/s的速度运动时，木箱所受摩擦力大小为________N；当在该木箱上放一相同的木箱，两箱一起以10m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为________N.

15.用10N的水平力在水平地面上拉着重为50N的物体时，物体恰好做匀速运动；若用20N的水平力拉此物体，则物体受的滑动摩擦力的大小为________________，物体与地面间的动摩擦因数为________________．

16.把一重为5N的木块放在水平桌面上，弹簧秤水平地向右拉木块，使木块保持匀速直线运动时，弹簧秤的读数变为2N，此时木块受到的是________摩擦力，大小是________，动摩擦因数μ＝________.

17.两个共点力互相垂直，F1＝8N，F2＝6N，则它们的合力F＝________N，合力与F1间的夹角θ＝________.

18.某物理兴趣学习小组在探究轻杆的弹力特点时，涉及到如下图所示的装置，装置中水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一个小滑轮B，轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一个质量m＝20kg的重物．经过测量已知∠CBA＝30°，则BC绳上的拉力为________．B处的滑轮受到绳子的作用力应该为________．（g取10m/s2）

19.理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设计了一个如图所示的理想实验，他的设想步骤如下：

①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．

请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列______（只要填写序号即可）．在上述的设想步骤中，步骤________属于可靠的事实，步骤______是理想化的推论．

四、实验题

20.某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸展，用直尺测出其长度L0，再把弹簧竖直悬挂起来，刻度尺的零刻度线跟弹簧上端对齐，在弹簧的下部A处固定一个指针．如图所示．挂上钩码，平衡后测出其长度L，令x＝L－L0.改变钩码个数，进行多次测量．

（1）用F表示弹簧下端受到的钩码的拉力，则如图所示的Fx图线，你认为符合实际情况的是（　　）

A.

B.

C.

D.

（2）如果将指针固定在A点的下方P处，在正确测出弹簧原长的情况下，再作出x随F变化的图象，此时弹簧劲度系数的测量值____实际值（填“大于”“小于”或“等于”）．

21.一位同学在做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验．

（1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，将这些步骤用字母排列出来是____．

A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来

B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度l0

C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺

D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码

E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式

F．解释函数表达式中常数的物理意义

（2）下表是这位同学所测的几组数据

①根据上表的数据在如图所示的坐标系中作出F－x图线．

②写出曲线的函数表达式________（x用cm作单位）．

③函数表达式中常数的物理意义：

_________________________________________________.

五、计算题

22.重为100N，长为L＝2m的均匀木棒放在水平桌面上，如图甲所示，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动，木棒从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木棒继续做匀速运动，求：

（1）木棒与桌面间的最大静摩擦力大小Fmax；

（2）木棒与桌面间的动摩擦因数μ；

（3）当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5m露出桌面时，如图乙所示，水平推力的大小F.

23.质量为2kg的物体静止在水平地面上，如下图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F.（取g＝10N/kg）

（1）当推力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？

（2）当推力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？

（3）物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？

24.如下图所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块重力G＝6N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25，求：

（1）当F＝25N时，木块不动，木块受到的摩擦力为多大？

（2）当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？

（3）当F＝10N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？

（4）当F＝6N时，木块受到的摩擦力为多大？

25.要使重为400N的桌子从原地水平移动，至少要用200N的水平推力，桌子从原地移动后，为了使它继续做匀速运动，只要160N的水平推力就够了，问：

（1）最大静摩擦力Ff和动摩擦因数μ为多大？

（2）如果在静止时用100N的水平推力推桌子，这时的摩擦力为多大？

26.一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图象如图所示．

（1）求弹簧的劲度系数k；

（2）若弹簧原长l0＝60cm，当把弹簧压缩到40cm长时，需要多大的压力？

（3）如果用600N的拉力拉弹簧（仍在弹性限度内，弹簧原长同上），弹簧长度l是多少？

答案解析

1.【答案】B

【解析】　题图甲中，推木箱不动，静摩擦力与推力平衡，故F1＝50N；题图乙中，用60N的水平力恰能推动木箱，故静摩擦力达到最大值，即F2＝60N；题图丙中，小孩把木箱推动了，受滑动摩擦力，大小为F3＝μFN＝0.55×100N＝55N．选项B正确．

2.【答案】C

【解析】　由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，也可能与运动方向相同，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小随物体所受正压力的变化而变化，因此D错误．

3.【答案】A

【解析】　瓶子重力为40N，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于重力，为40N．故A正确，B错误；当握力再增大时，瓶子受到的重力不变，也就是摩擦力不变．故C错误；当握力逐渐减小时，导致瓶子的最大静摩擦力减小，但只要物体仍处于静止，则摩擦力大小不变．故D错误．

4.【答案】D

【解析】设弹簧伸长长度为x，由胡克定律和二力平衡得kx＝μmg，所以x＝

.故选项D正确．

5.【答案】A

【解析】　木块向左滑动，木板相对于木块向右滑动，木板受到木块向左的滑动摩擦力大小Ff1＝μmg，因为木板静止，根据二力平衡条件，木板受到地面的静摩擦力方向向右，大小Ff2＝Ff1＝μmg，故选项A正确．

6.【答案】A

【解析】两种情景下，物块与传送带之间均为滑动摩擦力，只是相对速度不同而已；由滑动摩擦力的计算公式F＝μFN可知，滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，故选A.

7.【答案】C

【解析】由于两个力的方向相反，因此合力为两力之差6N，方向与较大的力相同，故选C.

8.【答案】C

【解析】悬挂重物的绳的张力是FT＝mg＝100N，小滑轮受到绳的作用力为沿BC、BD绳两拉力的合力，如图所示．

从图中可看出，∠CBD＝120°，

∠CBF＝∠DBF＝60°，即△CBF是等边三角形，故F＝100N.

9.【答案】AB

【解析】　由G＝mg可知，物体质量不变，当重力加速度g发生变化时，重力G随之改变．由于地球两极的g值大于赤道上的g值，地球上的g值大于月球上的g值，所以选项A、B正确．由于重力大小与物体所处的环境和运动状态无关，所以选项C、D两种情况下物体的重力没有发生变化．

10.【答案】AC

【解析】　物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，选项A正确；重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，选项B错误；从题图中可以看出，汽车（包括货物）的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，选项C正确；力是使物体发生形变或改变运动状态的原因，选项D错误．

11.【答案】70　2.10

【解析】由图知当钩码由2个增至3个时弹力增大ΔF＝mg，弹簧的伸长量增加Δx＝0.7cm.由胡克定律得ΔF＝kΔx即k＝

＝

＝70N/m；当挂3个钩码时得3mg＝kx1即x1＝2.10cm.

12.【答案】

（1）把物体悬挂起来　竖直线AB　

（2）把物体悬挂起来　画一条竖直线CD　（3）交点E

【解析】用细线悬挂物体时，物体受到竖直向下的重力和细线对物体竖直向上的拉力，当物体平衡时，满足重力与拉力平衡，即重力与拉力一定作用在同一条直线上，大小相等，方向相反，从而说明悬线的延长线必然通过重心．对于薄板状物体，在不同位置悬挂同一物体，则两次悬线延长线的交点，即为重心．

13.【答案】静　250　竖直向上　不变

【解析】当瓶子静止时，瓶子受到静摩擦力作用，根据平衡有：

Ff＝mg＝250N，方向与重力的方向相反，竖直向上．静摩擦力大小与正压力大小无关，增大压力，瓶子所受的静摩擦力不变，仍然等于重力．

14.【答案】　40　40　80

【解析】

15.【答案】10　0.2

【解析】物体做匀速直线运动，说明物体受到拉力和摩擦力的作用，两个力大小相等，所以滑动摩擦力大小为10N，滑动摩擦力的大小只与正压力和动摩擦因数有关，所以改变拉力后滑动摩擦力大小不变，由Ff＝μmg.μ＝

＝

＝0.2

16.【答案】滑动　2N　0.4

【解析】木块与地面发生了相对滑动，摩擦力为滑动摩擦力，由于木块做的是匀速运动，所以拉力等于摩擦力，由Ff＝μmg得μ＝

＝0.4

17.【答案】　10N　37°

【解析】

18.【答案】200N　200N

【解析】以滑轮与绳的接触点B为研究对象：

因为滑轮光滑，所以BC绳上的拉力和物体的重力相等，FT＝200N；两个等大的拉力夹角为120°，合力为二力的角平分线方向，大小为200N.

19.【答案】　②③①④　②　①③④

【解析】　本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论．而②是可靠事实，因此放在第一步，③①是在斜面上无摩擦的设想，最后推导出水平面上的理想实验④.因此正确顺序是②③①④.

20.【答案】　

（1）C　

（2）等于

【解析】　

（1）因为弹簧是被放在水平桌面上测得的原长，然后把弹簧竖直悬挂起来后，由于重力的作用，弹簧的长度会增大，所以图线应出现x轴上有截距，C正确，A、B、D错误．

（2）如果将指针固定在A点的下方P处，在正确测出弹簧原长的情况下，再作出x随F变化的图象，则在图象上x的变化量不变，得出弹簧的劲度系数与实际值相等.

21.【答案】　

（1）CBDAEF　

（2）①如图所示

②F＝0.43x

③表示弹簧的劲度系数，即表示使弹簧伸长或者压缩1cm所需的外力大小为0.43N

【解析】　

（1）在做实验的时候一般步骤为先组装器材，然后进行实验，最后数据处理，故顺序为CBDAEF.

（2）①根据描点法，图象如图所示

②、③根据图象，该直线为过原点的一条直线，即弹力与伸长量成正比，即F＝kx＝0.43x.式中的常数表示弹簧的劲度系数，即表示使弹簧伸长或者压缩1cm所需的外力大小为0.43N.

22.【答案】

（1）35N　

（2）0.3　（3）30N

【解析】

（1）木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力，所以Fmax＝F1＝35N.

（2）推力F2与滑动摩擦力相等时，木棒做匀速运动，所以F2＝μmg，μ＝

＝0.3.

（3）当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5m露出桌面时，水平推力等于此时的滑动摩擦力，而滑动摩擦力F＝μFN＝μmg不变，所以F＝30N.

23.【答案】

（1）5N　

（2）10N　（3）10N

【解析】在地面上，FN＝mg，则滑动摩擦力（即最大静摩擦力Fmax）大小为Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10N＝10N.

（1）当推力F＝5N时，F

地面对物体的静摩擦力的大小F静＝F＝5N.

（2）当推力F＝12N时，F>Fmax，物体滑动．则地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑＝μFN＝μmg＝10N.

（3）物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小F滑′＝10N.

24.【答案】

（1）6N　

（2）6N　（3）2.5N　（4）1.5N

【解析】分析木块的受力情况，如图所示．

（1）、

（2）木块静止，根据二力平衡，竖直方向上的静摩擦力等于重力，F1＝F2＝G＝6N，与压力大小无关．

（3）木块沿墙面下滑时，木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力，

F3＝μFN

FN＝F

所以F3＝μF＝0.25×10N＝2.5N.

（4）当F＝6N时，木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力，

所以F4＝μF＝0.25×6N＝1.5N.

25.【答案】

（1）200N　0.4　

（2）100N

【解析】

（1）开始推动桌面的最小的水平推力等于桌子受到的最大静摩擦力Fm＝200N，匀速运动时的推力与动摩擦力大小相等，由F＝Ff＝μG得μ＝

＝

＝0.4.

（2）用100N的推力时，桌子不动，受静摩擦力，其大小等于水平推力100N.

26.【答案】

（1）1500N/m　

（2）300N　（3）100cm

【解析】

（1）由题图可知当弹簧受外力F1＝9×102N时弹簧的伸长量x1＝0.6m

故k＝

＝

＝1500N/m

（2）当把弹簧压缩到40cm长时，弹簧的形变量x2＝（0.6－0.4）m＝0.2m

弹力为F2＝kx2＝1500N/m×0.2m＝300N

故需用300N的压力

（3）由F3＝kx3，得x3＝

＝

＝0.4m＝40cm

故弹簧的长度l＝l0＋x3＝60cm＋40cm＝100cm