初中科学竞赛经典测试3《运动和力》
一、选择题（每题只有一个正确选项，每题3分，共60分）
1、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，则（ ） A．生鸡蛋很快停止转动，熟鸡蛋转了一会儿才停止； C．两个鸡蛋都很快停止转动；21cnjy
B．熟鸡蛋很快停止转动，生鸡蛋转了一会儿才停止； D．两个鸡蛋都转了一会儿，然后同时停止。
2、如图所示，在一根结实的细绳的一端栓一个小球，绳子的一端固定 在悬挂点O上，做成一个单摆。拉动小球到B处，放手后使它摆动起来，则小球在摆动过程中，下列说法正确的是( )
A．小球运动到最低处A时，细绳对它拉力与它受到重力平衡 B．小球运动到最高处B时，细绳对它拉力与它受到重力平衡 C．小球运动到最高处C时，细绳对它拉力与它受到重力平衡 D．在摆动过程的任一位置，小球受到的力都不平衡
3、如图所示，当传送带静止不动时，物体从静止开始滑动，沿传送带从上端A点滑到下端B点所需时间为5分钟；则当皮带轮转动，传送带斜向上匀速运动时，物体从静止开始滑动，沿传送带从上端A点滑到下端B点所需时间为（ ）
A．5分钟 B．大于5分钟 C．小于5分钟 D．无法确定
4、如图所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍，起初两指分开一定的距离，棍的位置左右不对称。在横棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，直到并拢，这时会发现两指会合的地方在 （ ）21世纪教育网版权所有 A．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧 B．若左边手指先移动，则会合处在棍的中央左侧
C．由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧 D．不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近21cnjy
5、如图所示，A、B两物体的重力分别为30牛、40牛，A用细绳悬挂在顶板上，B 放在水平地面上，A、B之间有弹簧固定连接，绳和弹簧重均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹力为20牛。那么绳对物体A 的拉力（ ） A．一定是50牛 B．一定是70牛 C．可能是10牛 D．可能是90牛21cnjy
6、如下图所示，一只弹簧测力计放在光滑的水平面上，弹簧测力计外壳质量不能忽略，弹簧及挂钩质量不计，现对弹簧测力计施加水平方向的力F1、F2，且F1＞F2，则（ ） F1 F2
A．弹簧测力计向左运动，读数为F2 B．弹簧测力计向左运动，读数为 F1
C．弹簧测力计向右运动，读数为F2
D．弹簧测力计向左运动，读数为F1和F2之间的某一数值
7、如图是一种汽车安全带控制装置的示意图这个装置主要包括棘轮、锁棒和复摆，它们都能绕各自转轴转动。当汽车处于静止或匀速直线运动时，复摆竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，乘员能拉动安全带。当汽车突然刹车时，复摆由于巨性绕轴转动，使得锁棒锁定棘轮的转动，乘员拉不动安全带。请根据图中复摆的位置判断汽车的可能运动方向和运动状态（ ）21世纪教育网版权所有
A.向左行驶、突然刹车 B.向右行驶、突然刹车 C.向左行驶、匀速 D.向右行驶、匀速
8、叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形 式，也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重力均为G，下面五人的背部均呈水平状态，上面人的脚均踩在下面人背的正中间，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（ ） A．7G B．3G C．5G D．3G21cnjy
84429、杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根长直竹竿（假设F/N 不计其质量），竹竿被站在地面上的演员乙用肩部竖直顶起，演360 员甲在竹竿上表演。在竹竿底部与演员乙肩部之间装有一传感器（一种能测出肩部受力大小的装置），传感器显示演员乙肩部180 的受力情况。若质量为30千克的演员甲自竹竿顶部由静止开始沿竹竿下滑到杆底的过程中，传感器显示的受力情况如右图所
0 1 3 t/s 2 示，则（ ）21世纪教育网版权所有
A．0~3s 内演员甲受到摩擦力大于重力
B．0~1s 内演员甲受到摩擦力小于重力，1~3s 内演员甲受到摩擦力大于重力 C．0~1s 内演员甲受到摩擦力大于重力，1~3s 内演员甲受到摩擦力小于重力 D．0~3s 内演员甲受到摩擦力小于重力
10、雨滴在空中运动时所受到的阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从同一高度落下，其
质量分别为M、m，落到地面前均已做匀速直线运动，则在落地前瞬时重力的功率之比为
（ ）21cnjy
A．M∶ m B．M∶m C．M∶m2 D．M∶m3
11、有一高度为H的田径运动员正在进行100米的比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记
者用照相机给他拍摄冲线运动，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，
快门（曝光时间）是
231秒，得到照片后测得照片中人的高度为h，胸前号码布上模糊部分60的宽度是?L，由以上数据可以知道运动员的（ ）21世纪教育网版权所有
A．100米成绩 B．冲线速度 C．100米内的平均速度 D．人离照相机的距离 12、某同学在沿直线行驶的火车车厢内向窗外水平抛出一个物体，抛出方向与火车前进方向垂直。
下图中线段AB表示物体运动轨迹在水平面上的投影，若不计空气阻力，则其中正确的是
13、一只小猫，跳起来抓住悬在天花板上的竖直木杆，当小猫抓住木杆的瞬间，悬挂木杆的细绳
断了。设木杆足够长，小猫不断地顺杆向上爬，则小猫相对于地面的运动是（ ） A．静止 B．向下运动 C．向上运动 D．以上三种情况都有可能 14、如图所示，一根轻杆长为L?2R,两端固定A、B两球，mA:mB?3:1，放置在半径
为R的光滑半球形碗中，在图示位置平衡，A球与球心连线和竖直方向的夹角为?，碗固定在长木板上，长木板可绕O点转动，现对长木板的另一端施加外力F，使其逆时针缓慢转动，在A、B两球均未脱离碗的过程中，A球与球心连线和竖直方向的夹角?的变化情况是 ( ) 21cnjy
A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.先变大后变小 D.保持不变
15、如图所示，公园围墙外的小路形成一个规则的正方形，甲乙两人分别从两个对角处同时出发
沿逆时针方向紧贴围墙绕公路匀速行走，已知甲绕围墙行走一圈需要48分钟，乙绕围墙行走一圈需要68分钟，从甲第一次看见乙开始计时，到甲又看不到乙时，所经历的时间为 ( ) 21世纪教育网版权所有
A.4分钟 B.3分钟 C.2分钟 D.1分钟
16、细绳一端固定在竖直墙面上，另一端与一个密度分布均匀的球相连。现用手托住球，让球紧
贴墙面，保持细绳上有一定的张力，让小球处于静止状态，且细绳与小球的连接点恰好在球心的正上方。考虑到一般情况下，摩擦因数μ均小于1，则在将手拿开的一瞬间（ ） A. 小球可能会平衡 B. 小球一定不会平衡
C. 小球可能受到向下的摩擦力 D. 小球会逆时针偏转一个小角度
17、如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均
为5米/秒，相距10米，水平轨道AB和水平轨道CD的高度差为1.2米，水平段与斜坡段间均有光滑小圆弧连接，且两小球在运动中始终未脱离轨道，两小球在轨道BC上的平均速度均为6米/秒，在CD上的速度均为7米/秒，则（ ）21cnjy
A．两小球在水平轨道CD上运动时仍相距10米 B．两小球在水平轨道CD上运动时距离小于10米
C．两小球到达图示位置P点的时间差为2秒 21世纪教育网版权所有 D．两小球到达图示位置P点的时间差为1.4秒
18、如图所示，两根硬杆AB、BC用铰链连接于A、B、C，整个装置处于静止状态。关于AB杆对
BC杆作用力的方向正确的是（ ）
A．若计AB杆重力，而不计BC杆重力时，由A指向B B．若计AB杆重力，而不计BC杆重力时，由C指向B C．若不计AB杆重力，而计BC杆重力时，由B指向A D．若不计AB杆重力，而计BC杆重力时，由B指向C 19、电影画面每隔1/24秒更换一次，由于人的眼睛存在反应时间， 所以会出现“眼见未必为实”
的奇怪现象。如图所示，屏幕上出现的一辆匀速行驶汽车的车轮（车轮有6根对称分布的相同辐条），则下列现象中不符合此时人感觉的是（ ）21cnjy A. 若在1/24秒内每根辐条转过60°，则人觉得车轮是不转的 B. 若在1/24秒内每根辐条转过355°，则人觉得车轮是倒转的 C. 若在1/24秒内每根辐条转过360°，则人觉得车轮是不转的 D. 若在1/24秒内每根辐条转过365°，则人觉得车轮是不转的
20、有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动．现玩具汽车的后轮、前轮分别
放在平板小车甲、乙之上．如图所示．按动遥控器上的“前进”、“后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计．以下叙述正确的是（ ）
A．按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进 B．按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进 C．按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进 D．按动遥控器上的“后退”键，乙车对前轮摩擦力向后，乙车相对地面向后退
二、简答题（每空2分，共30分）
21、在月球上物体受到月球的吸引力只有地球上物体所受重力的六分之一。某人在地球上能举起
600牛顿的物体，则他在月球上能举起 牛顿的物体，该物体在月球上的质量是 22、小明的爸爸骑自行车上下班，按5米/秒的正常车速，上下班各需要用半小时。有一天，他
想在上下班时顺路到文具店购买一些练习本，文具店离开工作单位的路程为3000米。假如购买练习本共需时间5分钟，且开始时仍以5米/秒的车速行驶，最终仍在半小时内走完全程，那么考虑到安全因素，要求在购买练习本后的车速尽可能小，小明的爸爸应该选择____________(选填：“上班时”或“下班时”或“上下班都可以”)去文具店，离开文具店后，自行车的车速为____________米/秒。21世纪教育网版权所有
23、如图所示，在行驶的列车内的水平桌面上，放置一个气泡水平仪，水平仪的气泡突然向前移
动，由此可知，列车的运动状态发生可能发生的变化是_________（“加速”或“减速”）。
24、如图所示，要使重为20 牛的物体A 保持与水平面成45o角的方向作匀速直线运动，应对物体施加 牛的力，此力的方向是 。21cnjy
25、如图所示，有一根弹簧测力计，由于某种原因，它表面的刻度值没有了，但弹簧测力计的其
他部件都完好．为了利用这把弹簧测力计，现把一小段长度均匀分割的刻度线粘贴到弹簧测力计上．当用1牛的拉力拉弹簧测力计的挂钩时，弹簧秤的指针刚好指在刻度线5下面的第二条黑线位置；当用2牛的拉力拉弹簧测力计的挂钩时，弹簧测力计的指针刚好指在刻度线7的位置．由此可知，利用图中的刻度线，此弹簧测力计能够测量的范围是 果将刻度线的粘贴位置向挂钩方向移动一小段，则此时弹簧测力计能够测得的最大值与最小值之差将 （选填：“变大”或“不变”或“变小”） 21世纪教育网版权所有
26、在图中，AB和BC是两条相交成直角的公路，路段DB=40米，BE=30米，DE也为笔直的公路，
甲沿AB做匀速运动，速度为2米／秒，到达B后停留5秒接着立即沿BC做匀速运动，速度为3米／秒；乙于甲经过DB的中点时由D出发沿DE做匀速运动，结果两人同时到达E处。则乙的速度为
27、探索宇宙：
第26题图
（1）牛顿认为，宇宙中任何两个物体之间都存在引力，引力大小F引=k-113
m1m2，其中m1、m2
r22
分别为两个物体的质量，r为两个物体间的距离，k=6.67×l0m/(kg·s)。可见，当两个物
体间的距离增大时，它们之间的引力将变 。
当我们用线绳拴着一个小球使它以手为圆心转动时，绳子对小球有一个向圆心拉的力，这个力叫做向心力。这是小球得以绕圆心做圆周运动的条件。宇宙中的星体也是如此：子星绕母星（卫星绕行星，行星绕恒星）的运动可以近似地看作是匀速圆周运动（如图），子星受到
2
一个恒定的指向圆心(母星)的向心力，向心力的大小F心=mv/r，其中m为子星质量，v为子星绕母星匀速运动的速度，r为运动半径（也即两星之间的距离）。并且，向心力的大小等于母星对它的引力F引。21世纪教育网版权所有
（2）已知月球绕地球一周所用的时间为T，地月之间的距离为r，请你推导出地球质量M的数学表达式 。
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（3）已知地球到太阳的距离为1.5×l0m，一年为3.2×l0s，则太阳的质量为 kg。 28、甲同学从学校出发步行去附近邮局寄信，前15min内行走的速度为1m/s，为了尽快到达邮局，
以后的速度提高到2m/s．在甲同学出发6min后，乙同学也想去邮局，为了赶上甲同学，乙同学以3m/s的速度行走．21cnjy
（1）乙同学经过 分钟能追上甲同学；21世纪教育网版权所有
（2）若乙同学比甲同学晚出发12min，则经过 分钟乙同学能追上甲同学。 三、分析计算题（29题4分，30题6分，共10分） 29、被称为人类生活和生产“最忠实的伴侣”的机器人，近几年来取得飞速发展，引起世人的关
注．如图是机器人科普展示活动中的足球比赛：假设矩形ABCD是机器人踢足球的场地，AB=170cm，AD=80cm，场地内有一小球从B点向A点运动，E是AD的中点，EF与AD垂直，且EF=40cm．机器人从F点出发去截小球，它们同时出发，且小球速度是机器人的2倍．若忽略机器人原地旋转所需时间，则机器人最快可在何处截住小球？21世纪教育网版权所有
30、空气的阻力与速度有关，我们把研究的对象近似的简化成球体，当物体的速度比较慢时，空
－5
气阻力的表达式是f=6πηrV,η是空气的黏度，取η≈1.8×10帕·秒，不考虑它随温度的变化，r是物体的半径，V是物体的速度大小；当物体的速度比较快时，空气的阻力的表达式
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是f=πρ空rV/5，式中ρ空为空气的密度。依据以上的原理，请分析以下问题：（球体的体
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积公式为V＝4πr/3）21世纪教育网版权所有
－6－3
（1）试计算半径分别为r1=10米与r2＝10米的水滴在空中竖直下落的速度，并由此说明云、雾和雨是由何种半径的水滴下落形成？
（2）在尘土飞扬的马路上洒水的物理原理是什么？21cnjy
（3）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，每立万米空气中这种颗粒的含量越高，就代表空气污染越严重。请简要分析PM2.5的来源，以及PM2.5在大气中的停留时间长、输送距离远的原因。