2011年海峡两岸中学生力学竞赛.DOC

2011年海峽兩岸中學生力學競賽 力學知識題測驗題目 說明： 1.數值解答可以使用平方根符號（）及三角函數，評分人員會幫你換算成數值再比對答案。 2.測驗時間: 120分鐘。滿分200分。 3.請將答案直接書寫在試卷上。可使用普通計算器。 姓名： 1．（6分）如圖所示牛頓管的演示實驗說明了（ ） A．重力加速度的大小是9.8m/s2 B．自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動 C．沒有空氣時，物體下落的快慢與物體的重量無關 D．以上三個結論都不能證明 2．（6分）質量為60kg的體操運動員，做“單臂大回環”，用一隻手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動。此過程中，運動員（可視為質點）到在最低點時手臂受的拉力至少約為（忽略空氣阻力， g取10m/s2）（ ） A．600N B．1800N C．3000N D．3600N 3．（6分）某星球的品質約為地球的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上高h處平拋一物體，射程為60m，則在該星球上，從同樣的高度，以同樣的初速度平拋同一物體，射程應為（ ） A．10m B．15m C．90m D．360m 4．（6分）如圖所示，小球在光滑（固定）的圓弧形槽內作簡諧運動，為使振動週期變為原來的2倍，可採用的方法是 （ ） A．小球的質量減少為原來的一半 B．振幅變為原來的2倍 C．圓槽半徑變為原來的4倍 D．將小球重力勢能減少為原來的一半 5．（6分）如圖，長方體木塊A、B質量相同，疊放在光滑水準地面上，在恒力F1、F2共同作用下，木塊A、B相對靜止並一起向右加速運動，已知F1F2，關於B受到的摩擦力F，下列說法中正確的是 ( ) A．，方向向右 B．，方向向左 C．，方向向右 D．，方向向左 6．（6分）已知地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，一衛星在距離地面高度等於R處繞地球運轉，則衛星的 （ ） A．速度大小為 B．角速度大小為 C．加速度大小 D．週期為 7．（6分）在光滑的水準導軌上有A、B兩球，球A追上並與B球正碰，碰前兩球動量分別為=5kg?m/s，=7kg?m/s，碰後B球動量=10kg?m/s．則兩球質量mA、mB的關係是 8、（6分） 如圖所示，地面上有一固定的球面，球半徑為R。球面的斜上方P處有一質點（P與球心O在同一豎直平面內），現要使此質點從靜止開始沿一光滑斜直軌道在最短時間內滑到球面上。已知P到球心O的距離為L，P到地面的垂直距離為H。則所需的最短時間為 ： 。 t=2= 9．（12分）如圖為用拉力感測器和速度感測器探究“加速度與物體受力的關係” 實驗裝置。用拉力感測器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L= 48.0cm的A、B兩點各安裝一個速度感測器，分別記錄小車到達A、B時的速率。# K] （一）實驗主要步驟如下： ①將拉力感測器固定在小車上； ②平衡摩擦力，讓小車做 運動； ③把細線的一端固定在拉力感測器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連； ④接通電源後自C點釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力F的大小及小車分別到達A、B時的速率vA、vB； ⑤改變所掛鉤碼的數量，重複④的操作。 （二）下表中記錄了實驗測得的幾組資料，是兩個速度感測器記錄速率的平方差，則加速度的運算式a = ，請將表中第3次的實驗資料填寫完整（結果保留三位有效數字）； 次數 F（N） （m2/s2） a（m/s2） 1 0.60 0.77 0.80 2 1.04[ 1.61 1.68 3 1.42 2.34 4 2.62 4.65 4.84 5 3.00 5.49 5.72 （三）由表中資料，在座標紙上作出a～F關係圖線； （四）對比實驗結果與理論計算得到的關係圖線(圖中已畫出理論圖線) ，造成上述偏差的原因是:_____________________________________________ ________________________________________________________________。 （一）匀速直线 (2分)