物理竞赛模拟试题

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1、物理竞赛模拟试题（力学）丫1-1・火车以速率VI向前行驶。司机忽然发现，在前方同i轨道上距车为S处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率也作匀速运动。于是他立即使车作匀减速运动，加速度的大小为8。要使两车不致相撞，则8应满足关系式oY3-3.如图3-1所示，一质量为m的物体位于-质量可忽略的玄立弹簧上方h高度处，该物块从静止开始落向弹赞。设弹赞的倔强系数为k,则物块可能获得的最大动能为Y23-1-2.两个相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示，开始时平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动。（1）现将AB突然竖直向下平

2、移（磁饮与平板间始终相互接触），并使Z停在AE，处，结果发现两个条形磁诙碰在-•起。（2）如果将AB从原位置突然竖直向上平移，并使Z停在A“B“位置处，结果发现两条形磁铁也碰在一起。AJ•一亠亠试定性地解释上述现象。ex沁：・沁、沁屣■刃Y16-2.（15分）一质量为M的平顶小车，以速度昨沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将-•质量为〃？的小物块无初速地放置在车顶前缘。己知物块和车顶Z间的动摩擦系数为〃。1.若耍求物块不会从车顶后缘掉下，则该车顶最少耍多长？2.若车顶长度符合1问中的要求，楼个过程中摩擦力共做了多少功？Y3-7.冇一只

3、狐狸以不变速度勺沿着直线AB逃跑，一猎犬以不变的速率卩追击，其运动方向始终对准狐狎。某时刻狐狸在F处，猎犬在D处，FD丄L（如图6-2）,试求此时猎犬的加速度的人小。图6-2Y21-2.（15分）质量分别为"和〃匕的两个小物块用轻绳连结，绳跨过位丁•倾角0=30。的光滑斜而顶端的轻滑轮，滑轮与转轴〃八之间的聊擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示。第一次，◎悬空，加2放在斜面上，用f表示刃2自斜面底端山静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次，将切和加2位置互换，使加2悬空，◎放在斜面上，发现®自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的

4、时间为"3。求旳与加2之比。Y21-4.（15分）耍使一颗人造地球通讯卫星（同步卫星）能覆盖赤道上东经75.0。到东经I35.O°Z间的区域，则卫星应定位在哪个经度范围内的上空？地球半径/?（）=6.37X106mo地球表面处的重力加速度g=9.80m/s2oY17-2>（15分）一半径为A=LOOm的水平光滑圆桌而，圆心为O,冇一竖直的立柱固定在桌面上的圆心附近，立柱与桌而的交线是一条凸的平滑的封闭曲线C,如图预17-2所示。一根不可仲长的柔软的细轻绳，一端周定在封闭曲线上的某一点，另一端系一质量为"7=7.5x10—2kg的小物块

5、。将小物块放在桌面上并把绳拉直，再给小物块一个方向与绳垂直、大小为vo=4.Om/s的初速度。物块在桌面上运动时，绳将缠绕在立柱上。已知当绳的张力为7^=2.0N时，绳即断开，在绳断开前物块始终在桌面上运动.1.问绳刚要断开时，绳的伸直部分的长度为多少?2.若绳刚耍断开时，桌而圆心O到绳的伸直部分与封闭曲线的接触点的连线匸好与绳的伸直部分垂直，问物块的落地点到桌血圆心O的水平葩离为多少？已知桌面高度77=0.80m・物块在桌而上运动时未与立柱相碰.取重力加速度大小为10m/s2・Y5-14.倔强系数为k的水平轻质弹賞，左端固定，右端系

6、一质最为m的物体。物体可在冇摩擦的水平桌而上滑动（如图5・7）。弹簧为原长时物体位于O点，现在把物体沿弹簧长度方向向右拉到距离O点为A（）的P点按住，放手后弹簧把物体拉住。设物体在第二次经过O点前，在O点左方停住。计算中可以认为滑动摩擦系数与挣摩擦系数相等。（1）讨论物体与桌面间的摩擦系数口的大小应在什么范围内。（2）求出物体停住点离O点的距离的最大值。并回答：这是不是物体在运动过程中所能达到的左方最远值？为什么？mA/WWWWT0p图5・7九、（18分）如图所示，定滑轮B、C与动滑轮D组成一滑轮组，各滑轮与转轴间的摩擦、滑轮的质量

7、均不计。在动滑轮D上，悬挂冇袪码托盘A,跨过滑轮组的不可伸长的轻线的两端各挂冇祛码2和3。一•根用轻线（图屮穿过弹簧的那条坚直线）拴住的压缩轻弹赞竖直放置在托盘底上，弹賞的下端与托盘底固连，上端放有祛码1（两者未粘连）。已加三个祛码利磁码托盘的质量都是〃7,弹簧的劲度系数为乩压缩量为/（）,整个系统处在静止状态。现突然烧断栓住弹簧的轻线，弹簧便伸长，并推动祛码1向上运动，直到祛码1与弹簧分离。假设磁码1在以后的运动过程小不会与托盘的顶部相碰。求祛码1从与弹簧分离至再次接触经历的时间。Y18-4.（18分）在用铀235作燃料的核反应堆中

8、，铀235核吸收一个动能约为0.025eV的热中子（慢中子）后，可发生裂变反应，放出能量和2〜3个快中子，而快中子不利丁•铀235的裂变.为了能使裂变反应继续卜•氏需耍将反应中放岀的快中子减速。有一种减速的方法是使用石墨