更新时间：作者：小小条
物理竞赛实验试题及答案
一、单项选择题
1. 以下关于摩擦力的说法，正确的是（ ）
A. 摩擦力总是阻碍物体的运动
B. 滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C. 静摩擦力的大小与正压力成正比
D. 两物体间有摩擦力时，一定有弹力
答案：D
2. 一个物体做自由落体运动，在第1s内、第2s内的位移之比是（ ）
A. 1:2
B. 1:3
C. 1:4
D. 1:5
答案：B
3. 关于加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度就是增加的速度
B. 加速度反映了速度变化的大小
C. 加速度反映了速度变化的快慢
D. 加速度为正，物体的速度一定增大
答案：C
4. 一个物体在水平面上受到水平拉力F的作用，在一段时间内做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F与摩擦力是一对作用力与反作用力
B. 拉力F与摩擦力是一对平衡力
C. 拉力F与物体的重力是一对平衡力
D. 物体对水平面的压力与物体的重力是一对平衡力
答案：B
5. 用手握住一个瓶子，使瓶子在竖直方向上静止，如果握力增大，则（ ）
A. 瓶子受到的摩擦力增大
B. 瓶子受到的摩擦力减小
C. 瓶子受到的摩擦力不变
D. 瓶子受到的摩擦力先增大后减小
答案：C
6. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（ ）
A. 线速度
B. 角速度
C. 向心加速度
D. 向心力
答案：B
7. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，它在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是（ ）
A. 1:2:3
B. 1:3:5
C. 1:4:9
D. 1:√2:√3
答案：B
8. 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律是实验定律
B. 牛顿第一定律说明力是维持物体运动的原因
C. 牛顿第一定律指出，物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态
D. 由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下都有惯性
答案：C
9. 两个物体A和B，质量分别为m1和m2，且m1>m2，它们在光滑水平面上以相同的初速度开始运动，经过相同的时间后停止，设它们所受的阻力分别为F1和F2，则（ ）
A. F1>F2
B. F1<F2
C. F1=F2
D. 无法确定F1和F2的大小关系
答案：A
10. 一个物体在几个力的作用下处于平衡状态，若其中一个力逐渐减小到零，然后又逐渐恢复到原来的值，则物体的运动情况是（ ）
A. 先做加速运动，后做减速运动
B. 先做减速运动，后做加速运动
C. 一直做加速运动
D. 一直做减速运动
答案：C
二、多项选择题
1. 关于力的概念，下列说法正确的是（ ）
A. 力是物体对物体的作用
B. 没有物体就不会有力的作用
C. 一个物体受到力的作用，一定有另一个物体对它施加这种作用
D. 物体间力的作用是相互的
答案：ABCD
2. 下列关于摩擦力的说法，正确的是（ ）
A. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B. 滑动摩擦力的大小与物体的重力成正比
C. 静摩擦力的大小与正压力无关
D. 两物体间有摩擦力时，一定有弹力
答案：CD
3. 一个物体做匀变速直线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的速度一定随时间均匀变化
B. 物体的位移一定随时间均匀变化
C. 物体的加速度一定随时间均匀变化
D. 物体的速度变化量一定与时间成正比
答案：AD
4. 关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的加速度与所受的合力成正比，与物体的质量成反比
B. 物体的加速度方向与所受的合力方向相同
C. 牛顿第二定律适用于任何物体的运动
D. 由牛顿第二定律可知，力是产生加速度的原因
答案：ABD
5. 做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A. 线速度大小不变
B. 角速度不变
C. 向心加速度大小不变
D. 向心力大小不变
答案：ABCD
6. 一个物体从高处自由下落，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的速度与下落时间成正比
B. 物体的位移与下落时间成正比
C. 物体的速度变化量与下落时间成正比
D. 物体的加速度与下落时间成正比
答案：AC
7. 关于机械能守恒定律，下列说法正确的是（ ）
A. 只有重力或弹力做功时，系统的机械能守恒
B. 系统所受的合外力为零时，系统的机械能一定守恒
C. 系统所受的合外力不为零时，系统的机械能可能守恒
D. 系统的机械能守恒时，系统的动能和势能一定相互转化
答案：ACD
8. 两个物体A和B，质量分别为m1和m2，且m1>m2，它们在同一高度同时自由下落，下列说法正确的是（ ）
A. 它们的加速度相同
B. 它们落地的时间相同
C. 它们落地时的速度相同
D. 它们下落过程中所受的重力相同
答案：ABC
9. 一个物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中一个力，则物体可能（ ）
A. 做匀速直线运动
B. 做匀加速直线运动
C. 做匀减速直线运动
D. 做曲线运动
答案：BCD
10. 关于动量定理，下列说法正确的是（ ）
A. 物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化量
B. 动量定理适用于任何物体的运动
C. 动量定理中的合外力是指物体所受的所有力的合力
D. 动量定理可以用来求解物体在某一过程中的平均作用力
答案：ABCD
三、判断题
1. 力可以离开物体而独立存在。（×）
2. 滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。（×）
3. 物体的速度为零时，加速度一定为零。（×）
4. 牛顿第一定律是实验定律。（×）
5. 做匀速圆周运动的物体，其线速度和角速度都不变。（×）
6. 物体的加速度越大，其速度变化量就越大。（×）
7. 系统的机械能守恒时，系统的动能和势能一定相互转化。（√）
8. 两个物体在光滑水平面上发生碰撞，碰撞前后它们的总动量一定守恒。（√）
9. 物体所受的合外力越大，其动量变化率就越大。（√）
10. 一个物体在平衡力的作用下，一定处于静止状态。（×）
四、简答题
1. 简述牛顿第一定律的内容，并说明其意义。
牛顿第一定律内容为：任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。其意义在于揭示了力和运动的关系，即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；同时也提出了惯性的概念，物体具有保持原有运动状态的性质就是惯性。
2. 说明滑动摩擦力和静摩擦力的区别与联系。
区别：滑动摩擦力是物体相对滑动时产生的，大小与正压力和动摩擦因数有关，方向与相对滑动方向相反；静摩擦力是物体有相对运动趋势时产生的，大小随外力变化而变化，有最大值，方向与相对运动趋势方向相反。联系：它们都属于摩擦力，产生都需要两物体接触、挤压且接触面粗糙，并且有相对运动或相对运动趋势。
3. 分析物体做曲线运动的条件，并举例说明。
物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一条直线上。例如平抛运动，物体被水平抛出后，只受重力，重力方向竖直向下，而初速度方向水平，合外力方向与速度方向不在同一直线，物体做曲线运动；还有圆周运动，物体所受向心力指向圆心，速度沿切线方向，二者方向不同，物体做曲线运动。
4. 简述机械能守恒定律的内容及适用条件。
机械能守恒定律内容是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。适用条件是只有重力或弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零。比如自由落体运动，只有重力做功，物体的重力势能转化为动能，机械能守恒；光滑水平面上的弹簧振子，只有弹簧弹力做功，弹性势能和动能相互转化，机械能守恒。
五、讨论题
1. 讨论在实际生活中，摩擦力的利与弊，并举例说明如何增大或减小摩擦力。
在实际生活中，摩擦力有利有弊。利的方面，比如人走路时靠鞋底与地面的摩擦力前进，如果没有摩擦力人将寸步难行；汽车刹车时也是依靠摩擦力使车停下来。弊的方面，机器运转时部件间的摩擦力会损耗能量、磨损部件。增大摩擦力的方法有增加接触面的粗糙程度，如鞋底、轮胎上的花纹；增大正压力，如自行车刹车时用力捏闸。减小摩擦力的方法有使接触面变光滑，如给机器加润滑油；用滚动代替滑动，如行李箱安装轮子。
2. 讨论物体在斜面上的运动情况，分析不同条件下物体的受力和运动状态。
当物体静止在斜面上时，受到重力、斜面的支持力和静摩擦力。重力可分解为沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力，静摩擦力与沿斜面向下的分力平衡。当斜面倾角较小时，物体可能静止；当倾角增大到某一值，物体开始下滑，此时受到重力、支持力和滑动摩擦力，沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，物体加速下滑。如果斜面光滑，物体只受重力和支持力，沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度为重力沿斜面方向的分加速度。
3. 讨论圆周运动在生活中的应用，分析其原理和特点。
圆周运动在生活中有很多应用。例如洗衣机脱水桶，利用圆周运动产生的离心力，当桶高速旋转时，衣服上的水由于向心力不足而做离心运动，被甩出去实现脱水。汽车转弯也是圆周运动，依靠轮胎与地面的摩擦力提供向心力，使汽车能顺利转弯。圆周运动的特点是物体的速度方向时刻改变，具有向心加速度，其大小与线速度、角速度和半径有关，并且物体所受合力指向圆心提供向心力。
4. 讨论碰撞问题，分析弹性碰撞和非弹性碰撞的特点和区别。
弹性碰撞中，系统在碰撞前后的总动能守恒，动量也守恒。碰撞过程中，物体的形变能完全恢复，没有机械能损失。例如两个质量相等的弹性小球发生正碰，碰后它们交换速度。非弹性碰撞中，系统动量守恒，但总动能不守恒，碰撞过程中有机械能损失，物体的形变不能完全恢复。完全非弹性碰撞是一种特殊的非弹性碰撞，碰撞后两物体粘在一起共同运动，此时机械能损失最大。二者区别主要在于动能是否守恒以及碰撞后物体的状态。
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