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力学竞赛训练(7)


力学竞赛训练(7) 5.(1997 年第七届全国物理竞赛)著名短跑运动员卡尔·刘易斯曾以 9.86 秒跑完 100 米。 在这次赛跑中,从起跑点算起每 10 米所用时间分别是:1.88 秒、1.08 秒、0.92 秒、0.89 秒、0.84 秒、0.84 秒、0.84 秒、0.83 秒。最后 20 米用了 1.74 秒。从这组数据可以算出, 他跑完 100 米的平均速度是____

__米/秒,平均速度最小的是第______个 10 米,平均速 度最大的是第________个 10 米。 7. ( 2000 年第十届全国物理竞赛)一个鸡蛋的质量、课本中一张纸的厚度、一块橡皮从桌 上落到地面所用的时间,大约分别为( ) 7. C A. 60 克、0.8 毫米、0.5 秒; B. 10 克、80 微米、5 秒; C. 60 克、80 微米、0.5 秒; D. 10 克、0.8 毫米、5 秒。 4、 (上海市第二十二届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛)如图所示,P 是位于水平粗糙 桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将 P 与装有砝码的小盘相连,小盘与砝码的总质量 为 m。在 P 运动的过程中,若不计空气阻力,则关于 P 在水平方向受到的作用力与相应 的施力物体分别是( )4.B A、拉力和摩擦力;地球和桌面。 B、拉力和摩擦力;轻绳和桌面。 C、重力 mg 和摩擦力;地球和物块。 D、重力 mg 和摩擦力;轻绳和桌面。 9. (上海市第二十一届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛)考 虑到地球上物体除受地球的引力外还受到太阳的引力作用,设地球上各点到太阳的距离 之差忽略不计,若在赤道上用精密测力计测量同一物体的重力,白天的示数与夜晚的示 数相比较 ( A.夜晚示数大 为了( )2.B A.提高机械传动效率 B.增大牵引力 C.节省燃料 D.提高发动机的功率 )8.C
8

刹车装置出现故障的信息。为避免探测器撞击障碍物,科学家决定对探测器进行人工刹车 遥控操作,科学家输入命令需要 3 秒。已知电磁波传播速度为 3×108 米/秒,则探测器收 到地面刹车指令时,探测器( A、已经撞到障碍物 )34.B B、距离障碍物 2 米

C、距离障碍物 4 米。 D、距离障碍物 6 米 9. (上海市第二十三届初中物理竞赛 (大同中学杯)初赛) 水平桌面上的烧杯内装有一定量 的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出 100 克的水,则下列判断中正确的是()A (A)小球所受浮力可能等于 1 牛 (C)小球的体积一定等于 100 厘米 T /℃ p/kPa 100 101 105 121 110 143 112 154
3

(B)小球的质量可能小于 100 克 (D)水对烧杯底的压强一定增大 116 175 118 187 120 199 122 211 124 226 126 239 128 258 130 270

114 163

22. (上海市第二十一届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛)如图所示,在一块浮在水面的长 方体木块上放一质量为 272 克的铁块甲,木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲,用细线把 铁块乙系在木块下面,木块也恰好浸没在水中,则铁块乙的质量为( A.312 克 B.237 克 C.318 克 D.326 克 ) ) 22.A

在盛沙的漏斗下边放一木板, 让漏斗摆动起来, 同时其中细沙匀速流出, 经历一段时间后, 观察木板上沙子的堆积情况,则沙堆的剖面应是下图中的(

)9.A B.白天示数大 C.一样大 D.无法确定 阳阳在蹦床上做游戏,从高处落到蹦床上又被弹起,当她从接触蹦蹦床到运动至最低点的 过程中(忽略空气阻力的影响) ,以下说法不正确的是( A、阳阳的重力势能逐渐减少 B、蹦床的弹性势能逐渐增大 C、阳阳的动能逐渐减少 D、阳阳受到的合力先减小后增大 22、 (上海市第二十二届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛)如图所示,面积较大的水池内 水深为 H,水面上浮着一边长为 a、质量为 m 的正方体物块,物块的一半体积浸在水中。 现用力将木块缓慢地压入水中直到池底,则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的 过程中,池中水的能量增加了( )22.A )

2. (2003 年第十三届全国物理竞赛)拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路慢,这主要是

8、(1998 年全国物理竞赛)骑自行画上坡前往往要加紧蹬几下,这样做是为了( A增大车的惯性;B增大车的冲力;C增大车的动能;D增大车的势能。

34、 (上海市第二十二届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛)地球距离月球约 3×10

米,人类发射的月球探测器能够在自动导航系统的控制下在月球上行走,且每隔 5 秒向地 球发射一次信号。某时刻,地面控制中心数据显示探测器前方相距 32 米处存在障碍物,经 过 5 秒,控制中心数据显示探测器距离障碍物 22 米;再经进 5 秒,控制中心得到探测器上

A、2mg(H-a)。

B、mg(H-a)。

C、mg(H-

a )。 2

D、mg(H-

a )。 2

提示:①表中“排量 2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水 2.7 升. ②1MPa=106Pa,1L=1×10-3m3. 请回答: (1) “水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种.高 速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的 料后切割能力大大提高了,这是因为 . (2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大? (3)高压水切割机的切割效率是多少? 六. (2007 第十七届全国物理竞赛)“加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各 个方向传递”,这个规律叫做帕斯卡定律。在图 11 所示的连通器中,如果活塞的质量和 液体本身所受的重力可以忽略不计,根据帕斯卡定律可以推得,作用在大、小活塞上的 F1 S1 力和大、小活塞的面积有以下关系: = ,根据这一关系式:如果小活塞的面积较小 F2 S2 那么在小活塞上加一个较小的力,就可以在大活塞上得到一个较大的力。“液压千斤项” 就是根据帕斯卡定律制成的。 图 12 所示的是液压千斤项的剖面图。它是汽车等运输机械常备的维修工具,只要对 杠杆施加一个不大的作用力 F,就可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎。如果 图示的千 斤顶的 大活塞 面 积是 40cm2,小活塞面积是 5cm2,杠 杆上的 OA= 1 OB。请回答: 5 (填一种能量名称) ,加入磨

5. (2001 年全国物理竞赛)图甲所示,为农户用的一种风箱的结构示意图,其中在 A、B、 C、D 四处分别装有单向通风阀门,使得无论向左推或向右推活塞时,风箱都能向灶中 送风。若此时正向左推活塞,请在丙图中画出这时阀门的开、闭状态。作图时可参照图 乙的画法。

18.火车以 20m/s 的速度沿某一段直线轨道驶向道口,为了提醒看守道口的工作人员,司 机在距道口 940m 处开始鸣响汽笛,每次笛声持续 1s,停 5s。然后再次拉响汽笛。当道 口工作人员听到第三次笛声结束时, 火车距道口的距离为 司机前后两次拉响汽笛的时间间隔为 2.(1995 年第五届全国物理竞赛)儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包 缝在背心上。使用时,穿上这种“救生衣” ,泡沫塑料位于人的胸部。为确保人的安全, 必须使人的头部露出水面儿童的体重约为 300 牛,人的密度约为 l.06×103 千克/米 3, 人的头部体积约占人体总体积的十分之一,泡沫塑料的密度约为 10 千克/米 3,则此儿 童使用的“救生衣”的最小体积为______。2.4.67×10-2 米 3 四、 (6 分)测得一个 24 厘米高压锅的限压阀的质量为 0.1 千克,排气孔的内径为 3 毫米。 如果用它煮水消毒,根据下面水的沸点与压强关系的表格,这个高压锅内的最高温度大 约是多少? (2007?成都)超高压水切割又称“水刀” ,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细 的喷嘴喷出一道高速”水箭” ,对切割表面产生 108~109Pa 的压强.工业上常用来切割 大理石、钢板等坚硬物体.下表是某高压水切割机技术参数: 型号 2230 压强 (MPa) 300 喷嘴横截 面积(m ) 5×10
-8 2

。 道口工作人员听到

(1)使用中发现,压下杠杆时,虽 然能把一个重物顶起来,但一放 手,重物又降了下来,不能把重物长时间顶住。这说明图示的千斤顶有一个零件损坏或 丢掉了。 请你画一个零件补在相应的位置上, 达到被顶起的重物不再降下来的目的(在图 12 上画出示意图即可)。 (2)若修好了的液压千斤顶的机械效率为 80%,使用时,假设大活塞刚好顶在重物的重 心竖直线的位置上。若要在 lmin 内把 1t 的重物顶起 3cm,则维修人员消耗的平均功率 和加在杠杆 B 端的力分别是多大?(取 g=10N/kg) 六. (12 分) (2008 第十八届全国物理竞赛)2000 年 8 月 12 日.在巴伦支海参加 军事演习的俄罗斯北方舰队“库尔斯 克”号核潜艇(图 14)意外沉没,所有舱室都灌满了海水,

排量 (L/min) 2.7

油泵电机 功率(kW) 22.5

换向 方式 电子

电源(V) 380

艇上 118 名官兵全部遇难。引起了国际社会的普遍关注。 已知“库尔斯克”号核潜艇的质 量 m=1.4X107kg,海水密度近似取作ρ 水=l.0xl03kg/m3.制造潜艇的材料的平均密度取作 ρ 船=7.0x103kg/m3。g 取 10N/kg。请回答: (1) 核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径, 核潜艇中反应堆的核能是通过哪种选径 获得的? (2)为了精确地探测到潜艇沉没的位置,在潜艇正上方海面向下发出超声波,从发出信号 至接收到由潜艇反射旧来的信号经历的时间 t= 146 s ,如果超声波在海水中的传播速度 v=1450m/s,则潜艇沉没的实际深度 h 约为多大?(计算结果取整数) (3)有人提出一种打捞“库尔斯克”号的方案,就是在潜艇周围缠满可充气的负载量大的 浮力袋,若每只浮力袋的质量为 50 kg,充气后的体积 V0=10 m3,试估算要将“库尔斯克” 号核潜艇打捞起来,至少需用多少只浮力袋? 六.(14 分)(2007 第十七届全国物理竞赛复赛)空气的流动形成风,风具有能量,称为 风能。风能具有来源丰富、安全卫生等优点。图 3 是我国某地区风力发电的外景图。风力 发电机中的叶片在风力的推动下转动,并带动机头发电机发电,为人们提供电能。设该地 区空气密度为 1.3kg/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为 600m2 的圆面。 1.若风速为 10 m/s,则 1s 内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是多少 kg?已知 1kg 空气以这样的速度运动时具有的动能是 50J,10 台这样的风车工作 1s 所产生的电能可供 l 盏 220V 60W 灯泡正常工作 2h,求这种风车发电的效率。 2.若此地年平均风速为 15 m/s,100 台这样的风车一年(工作时间按 4000h 计算)获得 的风能相当于完全燃烧多少 kg 煤?(煤的热值为 3x107J/kg) 3.请你结合风力发电的实际情况及图 4 中的有关信息说明目前风力发电开发的困难和前 景。


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