2021年全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽試題及詳細(xì)解答

2021年全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽試題及詳細(xì)解答試題一：勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、選擇題1.一物體在水平面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度為2m/s2。若物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求5秒末的速度大小。A.10m/sB.20m/sC.30m/sD.40m/s2.一物體從靜止開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為3m/s2。求物體速度達(dá)到15m/s所需的時(shí)間。A.5sB.10sC.15sD.20s二、填空題1.一物體在水平面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度為4m/s2。若物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求2秒末的速度大小和位移。2.一物體從靜止開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為5m/s2。求物體速度達(dá)到20m/s時(shí)的位移。三、解答題1.一物體在水平面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度為6m/s2。若物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求5秒末的速度大小、位移和加速度。2.一物體從靜止開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為7m/s2。求物體速度達(dá)到25m/s所需的時(shí)間、位移和加速度。詳細(xì)解答：一、選擇題1.答案：A.10m/s解答：物體在5秒末的速度大小為加速度乘以時(shí)間，即2m/s2×5s=10m/s。2.答案：B.10s解答：物體速度達(dá)到15m/s所需的時(shí)間為速度除以加速度，即15m/s÷3m/s2=5s。二、填空題1.答案：速度大小為8m/s，位移為8m解答：物體在2秒末的速度大小為加速度乘以時(shí)間，即4m/s2×2s=8m/s。位移為速度乘以時(shí)間的一半，即8m/s×2s÷2=8m。2.答案：位移為50m解答：物體速度達(dá)到20m/s時(shí)的位移為速度平方除以加速度的兩倍，即20m/s×20m/s÷(2×5m/s2)=50m。三、解答題1.答案：速度大小為30m/s，位移為75m，加速度為6m/s2解答：物體在5秒末的速度大小為加速度乘以時(shí)間，即6m/s2×5s=30m/s。位移為速度乘以時(shí)間的一半，即30m/s×5s÷2=75m。加速度為題目中給出的6m/s2。2.答案：時(shí)間約為3.57s，位移為31.25m，加速度為7m/s2解答：物體速度達(dá)到25m/s所需的時(shí)間為速度除以加速度，即25m/s÷7m/s2≈3.57s。位移為速度乘以時(shí)間的一半，即25m/s×3.57s÷2=31.25m。加速度為題目中給出的7m/s2。2021年全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽試題及詳細(xì)解答試題二：自由落體運(yùn)動(dòng)一、選擇題3.一物體從高度為10m的平臺(tái)上自由落下，求物體落地時(shí)的速度大小。A.14m/sB.20m/sC.28m/sD.40m/s4.一物體從高度為20m的平臺(tái)上自由落下，求物體落地所需的時(shí)間。A.2sB.4sC.6sD.8s二、填空題1.一物體從高度為15m的平臺(tái)上自由落下，求物體落地時(shí)的速度大小和落地所需的時(shí)間。2.一物體從高度為25m的平臺(tái)上自由落下，求物體落地時(shí)的速度大小。三、解答題1.一物體從高度為30m的平臺(tái)上自由落下，求物體落地時(shí)的速度大小、落地所需的時(shí)間以及物體在落地前0.5秒內(nèi)的位移。2.一物體從高度為40m的平臺(tái)上自由落下，求物體落地時(shí)的速度大小、落地所需的時(shí)間以及物體在落地前1秒內(nèi)的位移。詳細(xì)解答：一、選擇題3.答案：C.28m/s解答：物體自由落下時(shí)的速度大小為重力加速度乘以時(shí)間，即10m/s2×√(2×10m/10m/s2)=28m/s。4.答案：B.4s解答：物體自由落下所需的時(shí)間為高度除以重力加速度的一半，即20m÷(10m/s2÷2)=4s。二、填空題1.答案：速度大小為17.32m/s，落地所需的時(shí)間為1.73s解答：物體自由落下時(shí)的速度大小為重力加速度乘以時(shí)間，即10m/s2×√(2×15m/10m/s2)=17.32m/s。落地所需的時(shí)間為高度除以重力加速度的一半，即15m÷(10m/s2÷2)=1.73s。2.答案：速度大小為22.36m/s解答：物體自由落下時(shí)的速度大小為重力加速度乘以時(shí)間，即10m/s2×√(2×25m/10m/s2)=22.36m/s。三、解答題1.答案：速度大小為24.49m/s，落地所需的時(shí)間為2.45s，位移為10.61m解答：物體自由落下時(shí)的速度大小為重力加速度乘以時(shí)間，即10m/s2×√(2×30m/10m/s2)=24.49m/s。落地所需的時(shí)間為高度除以重力加速度的一半，即30m÷(10m/s2÷2)=2.45s。物體在落地前0.5秒內(nèi)的位移為重力加速度乘以時(shí)間的平方的一半，即10m/s2×(2.45s0.5s)2÷2=10.61m。2.答案：速度大小為28.28m/s，落地所需的時(shí)間為2.83s，位移為14.14m解答：物體自由落下時(shí)的速度大小為重力加速度乘以時(shí)間，即10m/s2×√(2×40m/10m/s2)=28.28m/s。落地所