应用物理知识竞赛试题一力学部分.docx
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应用物理知识竞赛试题一力学部分
应用物理知识竞赛试题一（力学部分）
一、单一选择题（每小题3分，共30分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
1．下列各实例中属于静摩擦的是
A．用橡皮擦纸时，橡皮和纸间的摩擦B．小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦
C．皮带正常传动时，皮带和皮带轮间的摩擦D．用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦
2．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是：
A．脚不痛。
因人越来越轻 C．脚不痛。
因水底对人的支持力越来越小
B．脚越来越痛。
因人越来越重 D．脚越来越痛。
因水底对人的支持力越来越大
3．秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。
因此秤杆上的刻度应
A．是均匀的B．从提纽开始向后逐渐变密
C．从提纽开始向后逐渐变疏D．与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能
4．图1是实际离心式水泵的示意图，箭头表示正常工作时叶轮转动的方向，示意图中正确的是
5．拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是
为了：
A．提高传动机械的效率B．节省燃料
C．增大拖拉机的牵引力 D．提高柴油机的功率
6．如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。
待这些冰块全部熔化后，
A．将有水从烧杯中溢出B．不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降
C．烧杯中水面会下降D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出
7．如图所示，放在水平桌面上的容器A为圆柱形，容器B为圆锥形，两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后，再分别放入相同质量的木块，如图所示，下列说法中正确的是：
A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等
B．放入木块前，由于A容器中的水多于B容器，
故A容器底部受水的压力大于B容器
C．放入木块后，两容器底部所受水的压力相等
D．放入木块后，B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力
8．如图所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力：
A．218牛B．220牛C．210牛D．236牛
9．测定血液的密度不用比重计（图为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：
先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。
分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。
其根据是
A．帕斯卡定律B．液体内同一深度各方向压强相等
C．物体的浮沉条件D．血滴上部受硫酸铜溶液的压强等于下部受硫酸铜溶液的压强
10．某同学用托盘天平测一物体的质量，测量完毕后才发现错误地将物体放在了右盘，而将砝码放在了左盘。
因无法重测，只能根据测量数据来定值。
他记得当时用了50g、20g和10g三个砝码，游码位置如图所示，则该物体的质量为
A．81.4gB．78.6g
C．78.2gD．81.8g
二、填空（1-3题每空1分，其余每空2分，共20分）
1．一辆汽车在水平的河岸上行驶，它在水中的倒影相对于汽车的速度是______。
2．下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名）。
起重机钢索下面吊钩上的铁轮是______，旗杆顶端的轮是______，自行车的飞轮与后轮是______。
3．如下图所示的三个容器中分别装有酒精、清水与盐水，它们对容器底部的压力相等，则所装三种液体中，质量最大的是________，质量最
小的是_______。
4．某工厂生产酒精，要求含水量（按质量计算）不超过10％，他们用抽测密度的方法对产品进行检查，则合格酒精的密度应在______Kg/m3至______Kg/m3范围内。
（不考虑酒精与水混合后的体积变化）
5．已知砖的密度为1.5×103Kg/m3，用长25厘米、宽12厘米、厚6厘米的砖块砌房子的墙，若房子内外墙的总面积为720平方米，墙的厚度为25厘米，则修建此房约需砖_______块，如果汽车一次能装载4吨，则最少要拉______次才能将这些砖拉来。
6．一列匀速行驶的火车，在距峭壁前532.5米处鸣笛，经过3秒钟司机听到回音，已知声音速度为340米/秒，则火车的行驶速度为_______米/秒。
7．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.06×103Kg/m3，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10Kg/m3，则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为______。
8．端午节举行龙舟大赛。
开始阶段甲队落后于乙队。
甲队急起直追。
从甲队船头追上乙队船尾到甲队船尾超过乙队船头，共历时80秒。
已知两队船长均为10米，乙队划船速度保持为7米／秒不变，甲从超越乙队的过程中船速也不变，那么甲队超越乙队时船的速度为______米／秒。
三、（7分）螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。
若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到转轴的距离为l，要举起质量为M的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？
指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。
四、（12分）佳佳家的压力锅盖上标有“××铝制品厂24公分压力锅”的字样。
他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径为3毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？
锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？
（大气压强为1.01×105帕）
五、（8分）有一种气压保温瓶其结构如图所示。
用手压下按压器，气室上方小孔被堵住，在瓶内气体压强作用下，水经出水管流出。
按压器面积为8厘米2，瓶内水面低于出水管10厘米。
要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要多大？
在按压器上至少要加多大的压力？
（弹簧的平均弹力为1牛，p0=1.01×105帕，g=10牛／千克，按压器所受重力忽略不计）
六、（8分）小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。
将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为14.5cm。
如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得的盐水密度是多少？
七、
（6分）下图为建造房屋用的钢筋混凝土预制板，其a面为钢筋钢架，B面为混凝土，根据混凝土具有抗压能力，钢筋具有抗拉的能力，在用这种预制板建设楼板时，你认为如何放置才合适，并说明理由。
八、（9分）小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。
她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米，两地的水平距离为1200米。
一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山。
每个人的体重大约是60千克。
从铭牌看到，缆车的自重（质量）为600千克。
小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5厘米。
拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45千瓦。
管理人员说，在当时那种情况下，电动机的实际功率为额定功率的60％。
实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7分钟。
请你帮助小红估算缆车的机械效率。
物理应用知识竞赛试题一（力学部分）之答案
一．1、C2、D 3、A 4、B 5、C 6、B 7、D 8、C 9、C 10、B
二．1、0 2、动滑轮，定滑轮，轮轴 3、酒精，盐水 4、0.8×103,0.82×103 5、5×104,34 6、15 7、4.67×10－2 8、7.25
三．参考解答：
转动一周时，手柄末端通过的距离为s=2πl
（1）
垂直给手柄的力为F时所做的功为W1=Fs=F·2πl
（2）
转动一周时重物升高h，克服重物所受重力做的功为W2=Mgh （3）
根据功的原理有W1=W2即F·2πl=Mgh（4）
为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。
评分准：
共7分。
各式均给1分，机械答对一个给1分。
锅内最大压强是大气压强的2.4倍。
锅盖的有效面积为：
S＇=πD24锅盖至少要能承受的压力等于锅内外的压力差：
五．参考解答：
管口与瓶内水面之间的压强差
水面上的压强P=P0+P水=1.01×105+1.0×103=1.02×105（帕）
克服压强差所需的压力F水=P水S=1.0×103×8×10-4=0.8（牛）
考虑克服弹簧弹力后所需的压力F=F水+F弹=0.8+1.0=1.8（牛）
评分标准：
全题8分。
（1）式2分。
（2）式2分。
（3）式2分。
（4）式2分。
六．设盐水密度为ρ，水的密度为ρ0。
密度计浸入盐水和水中的高度分别为h和h0，横截面积为S。
密度计在盐水中受到的浮力 F＝ρghS ―――
（1） 2分
密度计在水中受到的浮力 F0＝ρ0gh0S ―――
（2） 1分
由于 F＝F0 所以 ρghS＝ρ0gh0S 2分
代入数值得 ρ＝1.14ρ0＝1.14×103 Kg/m3 3分
七．答：
a面向下，b面向上使用。
因楼板在自身重力和受压下，向下弯曲，即下面受到拉伸，上面受到挤压。
说对3分，解释3分，共6分
八．解：
缆车的高度差：
△h=840米-230米=610米。
上山的质量：
m1=15×60千克+600千克=1500千克，
下山的质量：
m2=8×60千克+600千克=1080千克，
运行的时间：
t=7×60秒=420秒， 有用功：
W有=（m1-m2）gh，
总功：
W=P实t=η1P额t 缆车的机械效率：
物理知识竞赛试题二（力学部分）
一、单一选择题（每小题3分，共33分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
1．摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险，下列说法中正确的是：
A．应该前轮先着地B.应该后轮先着地
C.应该前后轮同时着地D.哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系
2.下列有关激光应用的说法中，错误的是：
A.利用激光进行室内照明B.利用激光进行通信
B．利用激光加工坚硬的材料D.利用激光进行长距离测距
3.从地面上看，通信用的地球同步卫星是静止不动的。
它运行一周所用的时间是：
A.24小时B.23小时56分C.24小时4分D.24小时56分
4.我们能够分辨钢琴和小提琴的声音，这是因为它们发出声音的：
A.音调不同B.音色不同C.响度不同D.频率不同
5.一艘宇宙飞船关闭发动机后在大气层外绕地球飞行，飞船内可能出现的现象是：
A.物体的质量消失B.物体自由下落的速度变快
C.蜡烛正常燃烧D.水滴呈球形漂浮在空气中
6．山间公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车：
A．提高功率B．提高机械效率
C．减小所需的牵引力D．减小所需的功
7．在抗洪救灾中，大堤上的许多人都身穿厚厚的“背心”，这种“背心”的主要作用是：
A．能阻碍热传递，从而可以抵御风寒
B．跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力，起保护作用
C．不同的背心反射不同颜色的光，便于识别
D．以上说法都不对
8．车站上，坐在火车里的乘客从窗口发现有两列火车沿相反的方向运动，由此得出的下列判断中错误的是：
A．乘客坐的火车和看到的两列火车中一定有两列在沿相反方向运动
B．乘客坐的火车可能在运动
C．三列火车可能沿同一方向运动
D．三列火车中可能有一列是静止的
9．航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行。
如果科学家要在其中进行实验，下列哪些操作不能正常进行：
A．用温度计测温度B．用弹簧秤测力
C．用天平测质量D．用电子表测时间
10．有两个鸡蛋，一生一熟，让它们在光滑的水平桌面上以同样的速度同时开始转动：
A．生鸡蛋很快停止转动，熟鸡蛋转了一会儿才停止
B．熟鸡蛋很快停止转动，生鸡蛋转了一会儿才停止
C．两个鸡蛋都很快停止转动
D．两个鸡蛋都转了一会儿，然后同时停止
11．有一架飞机沿水平向左做匀速直线运动，每隔1秒钟从
飞机上轻轻释放一小球，当三只小球落下且均未落至地
面时，若不计空气阻力，则这三只小球在空中的排列情况应是下图中的哪一个：
二、填空（共28分，每空2分）
1．已知空气的密度为1.29千克/米3，人体的平均密度与水的密度相当。
质量为60千克的人在空气中受到的浮力大约是__________牛。
2．地面上有一条大木杆，抬起A端需用力300牛，抬起B端需用力200牛。
这条木杆的_________端较粗，整个木杆的重量（所受的重力）为_________牛。
3．如图所示，四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。
用嘴贴着瓶口吹气，如果能分别吹出“dou
（1）”“ruai
（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是__________、________、_________、________。
4．小明同学放学回家，正碰上刮风下雨，他以18千米/时的速度由西向东快跑，此时他发现了奇怪的现象，雨滴成竖直下落状态，请你确定，这时刮的是______风，风速是_____米/秒。
5．后轮驱动的汽车在平直路面上向前加速行驶时，地面对后轮的摩擦力方向是_______，对前轮的摩擦力方向是________。
6．音乐厅正举行音乐会，男中音在放声高歌，女高音轻声伴唱，又有多种乐器伴奏，这时男中音的________比女高音的大，而女高音的________比男中音的高。
音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感，这主要是由于人的听觉具有________效应。
三、简答下列各题（共14分）
1、
2．（4分）节日里氢气球飘向高空，越来越小，逐渐看不见了。
设想，气球最后可能会怎样。
根据你所学的物理知识作出预言，并说明理由。
3.（6分）要学好物理就要多动手实验。
请你列举出用大塑料可乐瓶制成的三种物理实验器具，并简述制作过程及用它所演示的物理现象。
四、（10分）小英设计了一个实验，验证水的内部压强和水深的关系，所用的装置如图所示，增加细管内的砂粒可以改变细管沉入水中的深度。
1.指出所需要的测量工具，并用字母表示需要测量的物理量。
2.逐条写出实验步骤。
3.根据测量的量导出在不同深度处计算压强的公式。
4.说明怎样通过实验结果判断水的内部压强是否与水深成正比。
五、（10分）公路路边每隔1千米有一个里程碑，标明公路起点到此碑的距离，单位是千米。
设计一种方法，利用里程碑和手表测量自行车以中等速度匀速行驶时的速度，并给出计算公式，计算结果以千米／小时为单位。
为了减少测量中的误差，请你至少提出两点注意事项。
六、（6分）在趣味物理表演会上，小明展示了如图所示的蓄水和放水装置。
如果原来水箱是空的，注水时水箱中的水位高于哪点时排水口才有水流出？
如果原来水箱是满的，放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水？
如果进水口不停地向箱中注水，但进水流量较小，使得当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量，这种情况下排水口的水流有什么特点？
七、（10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？
T/℃
90
95
100
105
110
112
114
116
118
120
122
124
126
128
130
p/Kpa
70
84
101
121
143
154
163
175
187
199
211
226
239
258
270
八．（10分）图10为一种设计中的牲畜饮水用自动装置。
底盖A平时顶住水箱的出水口，一旦饮水槽水位下降，浮子受到的浮力减小，水就从小箱流入饮水槽。
设计中水箱水位最高为60厘米，水箱出水口直径是6厘米，底盖A及竖杆B的总质量是420克，浮子D的质量是580克，体积是2分米3，横杆C的质量可以忽略。
通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作。
物理应用知识竞赛试题二（力学部分）之答案
一．1、B 2、A 3、B 4、B 5、D 6、C 7、D 8、A 9、C 10、A 11、C
二．1、0.76 2、A，500 3、丙，乙，甲，丁 4、西，5 5、水平向前，水平向后
6、响度（或音量，声音），音调（或频率），双耳
三．
2、有两种可能。
一是因为高空中的气体逐渐稀薄，压强降低，气球上升过程中，球内压强大于球外压强，气球不断膨胀，最后“爆炸”破裂。
另一是因高空的空气较稀薄，气球上升过程中所受浮力逐渐减小，当浮力等于重力时，气球上升的速度最大．然后，浮力小于重力，气球开始向上做减速运动．在气球的速度为零之后，又加速下落，浮力逐渐变大，当气球通过浮力等于重力的位置后，浮力大于重力，气球开始作向下的减速运动．在气球的速度减为零之后，又开始加速上升．如此反复，气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上、下往复运动．
3．①制作量杯 用实验室已有的量筒定量地向瓶中倒入水，并刻上刻度
②作液体侧压强实验器 在瓶的测壁不同的高度处扎等大的小孔，倒入水后，从水流的情况可以直观地反映液体内部的压强随深度的增大而增大．
③演示喷雾器 用细塑料管插入加盖的盛水可乐瓶，用手使劲捏可乐瓶，水会成雾状从细塑料管中喷出．
四．1．需要用的测量工具是直尺；需测量细管的直径D和细管沉入水中的深度H1，H2．
2．实验步骤：
①测出细管的直径D；②在细管中加入少量砂粒，将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H1；③增加细管中的砂粒，再将细管放入盛有水的容器中，平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H2．
3．导出计算压强的公式。
平衡时，细管（含砂粒）所受重力G管与所受浮力F浮相等，即
G管＝F浮，
又G管＝p1S＝
F浮＝
水g
g故得p1=
水g
4．同样可证p2=
水g所以
说明水的内部压强与水深是成正比的．
五．答：
在自行车行驶过程中，选定一段比较平整的公路，先记下经过某一里程碑的时刻t1和里程碑的标数L1，匀速行驶几千米之后，记下经过另一里程碑的时刻t2和里程碑的标数L2（t1和t2均以秒计），则自行车行驶的速度为：
v=3600（L2-L1）/（t2-t1）
为了减少误差，要做到：
（1）车行速度稳定后才能记录t1和L1。
（2）使用有秒针的指针式手表或可以读秒的数字式手表。
（3）行驶距离应为几千米，不能太短或太长。
六．参考解答：
注水时水位高于D点才有水流出，水位降到C点才停止出水。
排水口会间歇式地放水。
评分标准：
本题共5分。
第一问2分，第二问2分，第三问1分。
七、参考解答：
（1）
（2）
（3）
把
（1）、
（2）代入（3）式 （4）
代入数值
p=2.4×105帕（5）从表中查出，锅内温度约为126℃。
评分标准：
本题6分，
（1）、
（2）、（3）、（4）、（5）式各1分，答出锅内温度再给1分，（温度为126℃～127℃的都给分）。
八．参考解答：
如图13所示，作用于底盖、竖杆和浮子的力有：
向上的浮力：
F浮=ρVg=103×2×10－3×9.8=19.6（牛）
向下的总重力：
G总=（0.42+0.58）×9.8=9.8（牛）
水箱的水向下的压力：
F压=ρghS=103×9.8×0.6×3.14×0.032=16.6（牛）
∵向下的力的总和F向下=G总+F压=26.4牛＞F浮∴底盖A将下移，装置无法正常工作。
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