物理竞赛练习

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1、1如如图图所所示示,水水平平桌桌面面上上平平放放着着一一副副扑扑克克牌牌,总总共共54张张,每每一一张张牌牌的的质质量量都都相相等等,牌牌与与牌牌之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数以以及及最最下下面面一一张张牌牌与与桌桌面面之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数也也都都相相等等用用手手指指以以竖竖直直向向下下的的力力按按压压第第一一张张牌牌,并并以以一一定定的的速速度度水水平平移移动动手手指指,将将第第一一张张牌牌从从牌牌摞摞中中水水平平移移出出(牌牌与与手手指指之之间间无无滑滑动动)。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则()A第第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方

2、向相反张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反B从第从第2张牌到第张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动张牌之间的牌不可能发生相对滑动C从第从第2张牌到第张牌到第54张牌之间的牌可能张牌之间的牌可能发生相对滑动发生相对滑动D第第54张牌受到桌面的摩擦力方向张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反与手指的运动方向相反BD2如如图图所所示示,一一足足够够长长的的木木板板静静止止在在光光滑滑水水平平面面上上,一一物物块块静静止止在在木木板板上上,木木板板和和物物块块间间有有摩摩擦擦。现现用用水水平平力力向向右右拉拉木木板板,当当物物块块相相对对木木板板滑滑动动了了一一段段距距离离但但仍仍

3、有有相相对对运运动动时时,撤撤掉掉拉拉力力,此此后后木木板板和和物物块块相相对对于于水水平平面面的运动情况为的运动情况为()A.物块先向左运动,再向右运动物块先向左运动,再向右运动B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零BC3.一一小小圆圆盘盘静静止止在在桌桌布布上上,位位于于一一方方桌桌的的水水平平面面的的中中央央。桌桌布布的的一一边边与与桌桌的的AB边边重重合合,如如图图。已已知知

4、盘盘与与桌桌布布间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为1,盘盘与与桌桌面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为2。现现突突然然以以恒恒定定加加速速度度a将将桌桌布布抽抽离离桌桌面面,加加速速度度的的方方向向是是水水平平的的且且垂垂直直于于AB边边。若若圆圆盘盘最最后后未未从从桌桌面面掉掉下下,则加速度则加速度a满足的条件是什么?(以满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)表示重力加速度)4.如如图图甲甲所所示示,水水平平传传送送带带的的长长度度L=5m,皮皮带带轮轮的的半半径径R=0.1m,皮皮带带轮轮以以角角速速度度顺顺时时针针匀匀速速转转动动。现现有有一一小小物物体体(视视为为质质点点)以以水水平平

5、速速度度v0从从A点点滑滑上上传传送送带带,越越过过B点点后后做做平平抛抛运运动动,其其水水平平位位移移为为s。保保持持物物体体的的初初速速度度v0不不变变,多多次次改改变变皮皮带带轮轮的的角角速速度度,依依次次测测量量水水平位移平位移s,得到如图乙所示的得到如图乙所示的s图像。回答下列问题:图像。回答下列问题:(1)当当rad/s时,物体在时,物体在A、B之间做什么运动?之间做什么运动?(2)B端距地面的高度端距地面的高度h为多大?为多大?(3)物块的初速度)物块的初速度v0多大?多大?例例5、如如图图所所示示,光光滑滑坡坡道道顶顶端端距距水水平平面面高高度度为为h,质质量量为为m的的小小物

6、物块块A从从坡坡道道顶顶端端由由静静止止滑滑下下,进进入入水水平平面面上上的的滑滑道道时时无无机机械械能能损损失失,为为使使A制制动动,将将轻轻弹弹簧簧的的一一端端固固定定在在水水平平滑滑道道延延长长线线M处处的的墙墙上上,另另一一端端恰恰位位于于滑滑道道的的末末端端O点点。已已知知在在OM段段,物物块块A与与水水平平面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数均均为为,其其余余各各处处的的摩摩擦擦不不计计,重重力力加加速速度度为为g,求求:(1)物物块块速速度度滑滑到到O点点时时的的速速度度大大小小;(2)弹弹簧簧为为最最大大压压缩缩量量d时时的的弹弹性性势势能能(设设弹弹簧簧处处于于原原长长时时弹弹性

7、性势势能能为为零零)(3)若若物物块块A能能够够被被弹弹回回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少?到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少?例例6、如如图图所所示示,竖竖直直平平面面内内的的轨轨道道ABCD由由水水平平轨轨道道AB与与光光滑滑的的四四分分之之一一圆圆弧弧轨轨道道CD组组成成,AB恰恰与与圆圆弧弧CD在在C点点相相切切,轨轨道道固固定定在在水水平平面面上上。一一个个质质量量为为m的的小小物物块块(可可视视为为质质点点)从从轨轨道道的的A端端以以初初动动能能E冲冲上上水水平平轨轨道道AB,沿沿着着轨轨道道运运动动,由由DC弧弧滑滑下下后后停停在在水水平平轨轨道道AB的的中中点点。已

8、已知知水水平平轨轨道道AB长长为为L。求求:(1)小小物物块块与与水水平平轨轨道道的的动动摩摩擦擦因因数数。(2)为为了了保保证证小小物物块块不不从从轨轨道道的的D端端离离开开轨轨道道,圆圆弧弧轨轨道道的的半半径径R至至少少是是多多大大?(3)若若圆圆弧弧轨轨道道的的半半径径R取取第第(2)问问计计算算出出的的最最小小值值,增增大大小小物物块块的的初初动动能能,使使得得小小物物块块冲冲上上轨轨道道后后可可以以达达到到最最大大高高度度是是1.5R处处,试试求求物物块块的的初初动动能能并并分分析析物物块块能能否否停停在在水水平平轨轨道道上上。如如果果能能,将将停停在何处?如果不能,将以多大速度离开

9、水平轨道在何处?如果不能,将以多大速度离开水平轨道?例例7 7、如图,质量为、如图,质量为m m1 1的物体的物体A A经一轻质弹经一轻质弹簧与下方地面上的质量为簧与下方地面上的质量为m m2 2的物体的物体B B相连,相连,弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数为k k,A A、B B都处于静止状都处于静止状态一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一态一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体端连物体A A,另一端连一轻挂钩开始时另一端连一轻挂钩开始时各段绳都处于伸直状态,各段绳都处于伸直状态,A A上方的一段绳上方的一段绳沿竖直方向现在挂钩上挂一质量为沿竖直方向现在挂钩上挂一质量为m m3 3的的物体物体C

10、 C并从静止状态释放,已知它恰好能并从静止状态释放,已知它恰好能使使B B离开地面但不继续上升若将离开地面但不继续上升若将C C换成另换成另一个质量为一个质量为( (m m1 1m m3 3) )的物体的物体D D,仍从上述初仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次始位置由静止状态释放,则这次B B刚离地刚离地时时D D的速度的大小是多少的速度的大小是多少? ?(已知重力加速(已知重力加速度为度为g g)例例8.一一弹弹簧簧秤秤秤秤盘盘的的质质量量M=1.5kg,盘盘内内放放一一个个质质量量m=10.5kg的的物物体体P,弹弹簧簧质质量量忽忽略略不不计计,轻轻弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数k=80

11、0N/m,系系统统原原来来处处于于静静止止状状态态,如如图图所所示示现现给给物物体体施施加加一一竖竖直直向向上上的的拉拉力力F,使使P由由静静止止开开始始向向上上作作匀匀加加速速直直线线运运动动已已知知在在前前0.2s时时间间内内F是是变变力力,在在0.2s以以后后是是恒恒力力求求物物体体匀匀加加速速运运动动的的加加速度多大?取速度多大?取g=10m/s2FmkMP例例9、我们在电影或电视中经常可看到这样的我们在电影或电视中经常可看到这样的惊险场面;一辆汽车从山顶落入山谷,为了惊险场面;一辆汽车从山顶落入山谷,为了拍摄重为拍摄重为15000N的汽车从山崖上坠落的情景,的汽车从山崖上坠落的情景,

12、电影导演通常用一辆模型汽车代替实际汽车电影导演通常用一辆模型汽车代替实际汽车.设模型汽车与实际汽车的大小比例为,那么设模型汽车与实际汽车的大小比例为,那么山崖也必须用的比例来代替真实的山崖山崖也必须用的比例来代替真实的山崖.设电设电影每影每1min放映的胶片张数是一定的放映的胶片张数是一定的.为了能把为了能把模型汽车坠落的情景放映的恰似拍摄实景一模型汽车坠落的情景放映的恰似拍摄实景一样,以达到以假乱真的视觉效果样,以达到以假乱真的视觉效果.问:在实际问:在实际拍摄的过程中,电影摄影机第拍摄的过程中,电影摄影机第1s拍摄的胶片拍摄的胶片数应是实景拍摄的几倍?数应是实景拍摄的几倍?答案:答案:5倍倍例例10、一杂技演员,用一只手抛球他每隔、一杂技演员,用一只手抛球他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有四个球,将球除抛、接球的时刻外,空中总有四个球,将球的运动看作是竖直方向的运动,试求球到达的的运动看作是竖直方向的运动,试求球到达的最大高度是多少(高度从抛球点算起,取最大高度是多少(高度从抛球点算起,取g=10m/s2)答案:答案:3.2m

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