《2025年物理竞赛教程初中》

21 一个人在匀速前进的火车车厢内的某一点 $ A $ 向车尾方向水平抛出一个物体，那么另一个站在车厢外面站台上的人看到物体的运动轨迹不可能的是图中所示的(B)。

A.仅轨迹 $ 1 $
B.仅轨迹 $ 2 $
C.轨迹 $ 1 $ 和 $ 2 $
D.轨迹 $ 2 $ 和 $ 3 $

答案： 21 B 【解析】本题涉及物体运动的合成(或说“运动的相对性”)。由于物体下落过程中速度变大，而被抛出的物体沿水平方向不受外力做匀速运动，因此不可能出现轨迹2。

22 在一端悬挂起来的轻弹簧下端挂重力为 $ G_1 $ 的物体时，弹簧长为 $ L_1 $；当挂重力为 $ G_2 $ 的物体时，弹簧长为 $ L_2 $，则弹簧的劲度系数 $ k $ 大小等于(D)。
A.$ \dfrac{G_1}{L_1} $
B.$ \dfrac{G_2}{L_2} $
C.$ \dfrac{G_1 + G_2}{L_1 + L_2} $
D.$ \dfrac{G_1 - G_2}{L_1 - L_2} $

答案： 22 D 【解析】对弹簧受力情况进行分析，结合前、后两次受力情况求解。

23 如图所示，$ A $、$ B $ 两物体的质量分别是 $ m_A $ 和 $ m_B $，而且 $ m_A ＞ m_B $。整个系统处于静止状态。滑轮的质量和一切摩擦不计。如果把绳一端的固定点 $ P $ 缓缓向右移动到 $ Q $ 点。整个系统重新平衡后，关于物体 $ A $ 的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角 $ \theta $ 的变化，以下说法中正确的是(B)。

A.物体 $ A $ 的高度升高，$ \theta $ 角变小
B.物体 $ A $ 的高度升高，$ \theta $ 角不变
C.物体 $ A $ 的高度不变，$ \theta $ 角增大
D.物体 $ A $ 的高度降低，$ \theta $ 角变小

答案： 23 B 【解析】本题涉及两个互成角度的力的合成以及平衡的知识。分别对各物体受力情况进行分析求解。

24 质量为 $ m $ 的物体在与水平面成 $ \theta $ 角的斜向上拉力 $ F $ 作用下，沿水平面匀速运动，如图所示。则物体所受拉力 $ F $ 与摩擦力 $ f $ 的合力的方向一定是(D)。

A.斜向上偏右
B.斜向上偏左
C.水平向左
D.竖直向上

答案： 24 D 【解析】对物体受力情况进行分析，通过物体受力平衡，进一步求解拉力$F$与摩擦力$f$的合力的方向。

25 在如图所示的实验中，细绳和弹簧的质量不计，不计各处摩擦，每个砝码的质量均为 $ m $，三个完全相同的测力计的示数分别为 $ F_1 $、$ F_2 $ 和 $ F_3 $。它们大小的关系是(A)。

A.$ F_1 = F_2 = F_3 $
B.$ F_2 ＞ F_1 = F_3 $
C.$ F_1 = F_2 ＞ F_3 $
D.$ F_2 ＞ F_3 ＞ F_1 $

答案： 25 A 【解析】分别对三个弹簧测力计受力情况进行分析，结合弹簧形变与产生的弹力关系进行求解。
234 物理竞赛教程(第七版) 初中第一分册