精品解析：第20届泛珠三角物理奥林匹克暨中华名校邀请赛试题

第20届泛珠三角物理奥林匹克暨中华名校邀请赛试题 力学基础试题 1.第I部分是选择题（共32分，答案唯一），第II部分是简答题（共68分），全部做在答题纸上； 2.若有需要取重力加速度及重力常数 3.若没有特别注明 取所有摩擦力为零。 第I部分 选择题（16×2分） 1. 由三根质量为M、长度为L相同均匀杆组成一个三角形，它通过顶部的枢轴较接在垂直平面上，见图，这个物理摆的小振荡周期是多少（　　）（杆子通过其质心的转动惯量为） A. B. C. D. E. 2. 一辆以36m/s速度行驶的卡车经过一辆以45m/s速度朝相反方向行驶的警车，如果警笛相对于警车的频率为500Hz，那么当警车接近卡车时，卡车内的观察者听到的频率是（　　）（空气中的声速为343m/s）。 A. 396Hz B. 636Hz C. 361Hz D. 393Hz E. 617Hz 3. 一颗卫星绕X行星做圆形轨道运行，且轨道距离行星表面非常近．要估计行星X的密度，我们只需测量（　　） A. 卫星的周期 B. 轨道半径 C. 卫星的速度 D. 行星X的质量 E. 卫星的质量 4. 质量为M的三角楔子置于水平无摩擦的地面上，将质量为m的木块放在楔子上，如图所示，木块和楔子之间没有摩擦力，系统从静止状态释放，给定和。 （1）三角楔子加速度的大小（　　） A. B. C. D. E. 0 （2）若当木块滑到地面时，楔子相对地面的速度为1m/s，木块在楔子上离地面的初始高度（假设木块为无体积的重点）（　　） A. B. C. D. E. 5. 在一维运动中，力作用在质量为m的粒子上，其中v是粒子的速度，b是常数，在时，该粒子位于，哪一个是粒子随时间变化的可能位置（　　） A. B. C. D. E. 6. 一个体重的人以的初始速度沿着半径为、质量为的固定均匀圆形平台的切线跑步，如图所示，平台本来静止，当人跳上及静止在平台上后，平台绕中心的垂直轴旋转，圆形平台通过其质心的转动惯量为。 （1）该人跳上平台后系统的角速度（　　） A B. C. D. E. （2）找出总机械能的损失（　　） A. B. C. D. E. 7. 两个的粒子以和的速度沿直线相互移动并发生碰撞，碰撞后，其中一个粒子以的速度离开，在碰撞过程中，两颗粒子共损失了的能量，根据以上情况，回答以下三个问题。 （1）碰撞后另一个粒子的速度（　　） A. B. C. D. E. （2）碰撞后粒子速度之间的夹角（　　） A. B. C. D. E. （3）粒子在点从静止状态释放，并根据所示的势能函数沿x轴移动，图中，粒子其后的运动为（　　） A. 移动到左侧的点停止并保持静止 B. 在及之间来回移动 C. 以不同的速度移动到无穷大 D. 移动到，并保持静止状态 E. 移动到，然后移动到，并保持静止状态 8. 逃离木星引力的最低速度为60公里/秒，假设木星的半径为70000公里，那么80公斤重的宇航员在木星上的重量是（　　） A. B. C. D. E. 9. 下列哪一个人必须非惯性观察者？将地面视为惯性系，应考虑空气摩擦力（　　） Ⅰ．一个人位置被另一个观察者描述为 Ⅱ．坐在固定在地面上旋转的旋转木马边缘的人 Ⅲ．一个人垂直向上跳跃，而此刻，当人处于最高位置时 Ⅳ．一个人垂直向上跳跃，而此刻，人还在上升的时候 Ⅴ．一个戴着打开的降落伞进行跳伞的人。 A. 只有Ⅰ，Ⅳ和V B. 只有Ⅰ和Ⅱ C. 只有Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ和Ⅴ D 只有Ⅱ，Ⅲ和Ⅳ E. Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ和Ⅴ 10. 如图所示一个3.0kg的三角体，求推动三角体的力F，使在三角体上的方形块不会沿斜面移动，假设所有表面都是无摩擦的（　　） A. B. C. D. E. 11. 一个边长为L的正方体平稳地漂浮在容器内静止的水中，此时有一半的立方体位于水面以下，再将密度为水四分之一的液体添加到容器中，使立方体完全浸没在液体的表面下，而液体和水不混合，液体留在水上面，添加液体后，立方体从原来的水面上升了（　　） A. B. C. D. E. 12. 一个盒子由两根具有相同线性质量密度的绳子悬挂在天花板上，如图所示，求弦1的基频与弦2的基频之比（　　） A. B. 3 C. D. E. 第II部分 简答题（68分） 13. 质量为m的质点附着在力常数为k的弹簧上，在粗糙表面上沿x轴移动，以原点为弹簧自然长度时的位置。 （1）当时，粒子在及静止，假设弹簧力足够大，使得粒子在恒定的摩擦力f下移动，在时间内，求，其中是后粒子第一次停止的时间，用k、m、f和表达您的答案，设静摩擦系数为0.03，动摩擦系数为0.01，，，重力加速度； （2）设，使用（