初中应用物理知识竞赛辅导讲座12运动和力.

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1、初中应用物理知识竞赛辅导讲座12 运动和力 编辑人：袁几 【重点知识解读】 1.物理学中把物体位置的变化叫做机械运动。根据物体运动轨迹可将机械运动分 为直线运动和曲线运动。 同一物体是运动还是静止取决于所选的参照物，参照物 不同，所得到的结论也不同， 这就是运动和静止的相对性。两个物体运动的快慢 相同，运动方向相同， 这两个物体相对静止。 参照物的选定可以是任意的，但不 能选择被研究的物体作为参照物。一旦被选作参照物，就假定该物体是静止的。 2.速度是描述物体运动快慢的物理量。速度v=s/t。 3.物体沿直线做快慢不变的运动叫做匀速直线运动。 4.平均速度用来粗略描述做变速直线运动物体的快慢。

2、平均速度必须指明是在某 段时间或某段路程中的平均速度。平均速度等于路程除以时间。 平均速度不是几 个速度的平均值。 5.用刻度尺测量长度时要估读到分度值的下一位。 6.力可以改变物体运动状态，力可以改变物体形状。力的大小方向作用点称为力 的三要素。当任一要素发生改变， 力的作用效果都会发生改变。 画出力的示意图， 形象直观的表示力的三要素。 7.力的作用是相互的。 力不能离开物体而单独存在。 一个物体是受力物体的同时， 也必然是施力物体。 8.牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线 运动状态。 9.物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。惯性的大小由物体自身质量决定，

3、与 外界因素无关。 10.二力平衡条件：作用在一个物体上的两个力大小相等、方向相反，作用在一 条直线上。 【竞赛知识拓展】 1. 累积法：把 n 段相同长度的物体叠合，使叠合后的总长度比刻度尺的最小分 度值大得多，测量出总长度除以n，可以算出物体的长度。利用累积法可以 测量纸张的厚度、铜丝的直径等。 2. 物体速度的变化量与时间的比值表示物体速度变化的快慢。 【经典竞赛题分析】 例 1.（2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）心电图仪通过一系列的传感手段， 可将与人心跳对应的生物电流 情况记录在匀速运动的坐标纸 上。医生通过心电图， 可以了解 到被检者心跳的情况， 例如，测 量相邻两波峰的时间

4、间隔，便可计算出1 min 内心脏跳动的次数（即心率）。同 一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、 乙所示。若医 生测量时记下被检者甲的心率为60 次/ min 。则乙的心率为。 【解析】设心电图仪的坐标纸移动速度为v，根据甲的心率为60 次/ min 可知， 甲的心动周期为 T1=1s.由甲的心电图可知， vT1=2510 -3 。设乙的心动周期为T2， 由乙的心电图可知， vT2=2010 -3 ，解得 T2=0.8s ，则乙的心率为 60/ T2=60 0.8/min=75 次/min 。 【答案】 75次/min 例 2.(2010全国初中应用物理知识竞赛题)现代社

5、会汽车大量增加， 发生交通事故 的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作 操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间； 在这段时间内汽车要保 持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离。从操纵制动器刹车，到车停下来， 汽车又要前进一段距离， 这段距离叫制动距离。 下面是一个机警的司机驾驶一辆 保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和 制动距离。请回答 : (1)刹车过程中轮胎会发热， 这是什么原因 ?是什么能转化为什么能的过程？ (2)利用上表数据，通过计算求出该司机的反应时间大约是多少秒? (3)分析上表数据可知，汽车制动距离与行

6、驶速度有什么关系? (4)为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁边设置了 “雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的物理道理。 速度 /km h -1 40 50 60 80 100 反 应 距 离/m 7 9 11 15 19 制 动 距 离/m 8 13 20 34 54 解析： （1）刹车过程中轮胎发热是由于摩擦引起的，这个过程中机械能转化为内 能。 （2） 司机的反应时间 t 等于反应距离 s与汽车行驶速度 v 的比值， 即 t=s/v。 v1=40km/h=100/9m/s，t1=s1/v1=0.63s； v2=50km/h=125/9m/s，t2=s2/v2

7、=0.65s； v3=60km/h=50/3m/s，t3=s2/v2=0.66s； v4=80km/h=200/9m/s，t4=s4/v4=0.68s； v5=100km/h=250/9m/s，t5=s5/v5=0.68s； 反应时间的平均值t=0.65s. （3）分析上表数据可知，汽车制动距离与行驶速度的关系是：汽车行驶 速度越大， 制动距离越大。 具体计算可知， 当速度增大到原来的2 倍时，制动距 离约增大到原来的4 倍。 （4）雨雪天，道路较滑，汽车所受的刹车阻力较小。在相同的车速的情 况下，汽车所受的刹车阻力越小， 汽车的运动状态越不容易改变，汽车刹车后滑 行的距离就越长，因此汽车就越

8、难停下来，所以为安全起见要减速慢行。 【竞赛实战训练】 1( 2011上海初中物理知识竞赛题) 小轿车匀速行驶在公路上， 坐在副驾驶位置 的小青观察到轿车速度盘的指针始终在100km/h位置处，在超越相邻车道上同向 匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中，小青发现该轿车通过自己的时间恰好为1 秒，则该轿车的车速范围为（） A1520m/s B2025 m/s C2530 m/s D3035 m/s 1.解析：小轿车速度100km/h=28m/s，以小轿车为参照物，小轿车长度取3.5m， 在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中，两车相对路程为 7m，由 s=vt 可知，相对速度为7m/s

9、。该轿车的车速范围为2025m/s，选项 B 正确。 答案： B 2. (2009上海初中物理知识竞赛复赛题)如图所示，弹性小球撞击地面前的速度方 向与水平地面的夹角为 ， 撞击后离开地面时的速度方向与水平地面的夹角为 ， 则下列说法中正确的是：( ) (A)无论地面光滑与否，总有= (B)无论地面光滑与否，总有 (C)地面的粗糙程度越大， 越小 (D)地面的粗糙程度越大， 越大 2.答案： D 解析：地面光滑时，总有=；地面的粗糙程度越大，小球平行 地面的分速度损失越多，导致越大，选项 D 正确。 3. (2009 上海初中物理知识竞赛复赛题)摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少 落地时向前翻

10、车的危险，则落地时应采取的措施是：( ) 来源学*科* 网 (A)仅前轮制动(B)仅后轮制动 来源学 科网 (C)前、后两轮均制动(D)前、后轮均不制动 3.答案： B 解析：摩托车做飞跃障碍物的表演时，落地时前轮着地，为了 减少落地时向前翻车的危险，则落地时应采取的措施是仅后轮制动，选项B 正 确。 4. (2009上海初中物理知识竞赛复赛题)2008 年 9 月 25 日 21 时 10 分“ 神舟 ” 七号 飞船载着三名航天员飞上蓝天，实施太空出舱活动等任务后于28 日 17 时 37 分 安全返回地球。已知： “ 神舟 ” 七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行， 运行速度为

11、7.76 千米/秒；地球半径 6.37 103千米。则在 “ 神舟” 七号飞船运行期 间，飞船绕地球运动的圈数为： (A) 15 (B) 30 (C) 45 (D) 60 4.答案：C 解析：由题述可知，飞船绕地球运动的时间大约为68.5 小时，运 行一圈的路程大约为2(6.37 10 3 千米 +343 千米)=4.2 107m，运行一圈的时间 大约为 1.5h，飞船绕地球运动的圈数为45，选项 C 正确。 5. (2009 上海初中物理知识竞赛复赛题)右图是水平公路上从车 后看到的一辆行驶着的汽车的右后轮，根据图中所示现象可知： ( ) (A)汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向

12、下偏 左 (B)汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右 (C)汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏左 (D)汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右 5 答案：.B 解析：由图可知，轮子下部向左凸出，说明地面对右后轮的摩擦力 方向向左， 汽车正在向左转弯。 地面对右后轮的作用力方向为向上偏左，根据牛 顿第三定律，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右，选项B 正确。 6(2009 全国初中应用物理知识竞赛题)与火车相比，汽车车厢外表面更容易堆 积灰尘。对于导致这种现象的原因分析，你认为下列说法中最可能的是( ) A火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑，更不

13、容易堆积灰尘 B火车行驶的速度比汽车的大，产生的风更大，更容易把灰尘吹掉 C火车行驶的速度比汽车的大，车厢外侧空气流动的速度比汽车的大，车 厢外侧气压比汽车的小，车厢的内外压强差比汽车的大，更不容易堆积灰尘 D在车辆行驶过程中，车厢外表面由于和空气摩擦而带电，因为汽车的轮 胎是绝缘的橡胶， 和铁轮的火车相比更不容易把电荷导入地下，因而更容易吸附 灰尘。 6. 答案：D 解析：由于在车辆行驶过程中，车厢外表面由于和空气摩擦而带电， 带电体有吸引轻小物体的性质。若车厢与地面用导体相连，可将电荷导入地下， 就不容易吸附灰尘。 因为汽车的轮胎是绝缘的橡胶， 和铁轮的火车相比更不容易 把电荷导入地下，因

14、而更容易吸附灰尘，选项D 正确。 7. (2011全国初中应用物理 知识竞赛题 )在晴朗的夜空， 我们 很容易找到北斗星与北极星，如图4 所示。天刚黑下来的时 候，我们观察并记录一次北斗星与北极星相对于地面的位 置；半夜的时候， 我们再次观察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置。比较 这两次的记录结果，我们会发现( ) A.北斗星和北极星都是运动的。 B.北斗星和北极星都是静止的。 C.北斗星是运动的，北极星是静止的。 D.北斗星是静止的，北极星是运动的。 7. 答案： C解析：这两次的记录结果，我们会发现北斗星是运动的，北极星是 静止的，选项 C正确。 8. (2010 全国初中应用物理知识

15、竞赛题)物理小组的同学想利用闪电和雷声的 时间间隔计算闪电发生位置到他们的距离，以下是四位同学提出的不同方案，其 中计算结果误差最小的应该是( ) A记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘以声速 B记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间，再乘以声速 C由两位同学分别按选项A、B 两种方法测量时间， 求平均值后， 再乘以声 速 D由一位同学按照选项A 的方法，多测几次对应不同闪电与雷声的时间间 隔，求平均值后，再乘以声速 8. 答案：A 解析：由于闪电传播速度远大于声音，所以记录刚刚看到闪电至 刚刚听到雷声的时间， 再乘以声速， 可计算闪电发生位置到他们的距离，选项 A 正确。 9. (200

16、9上海初中应用物理知识竞赛题)一般情况下，河水越靠近河的中央，水速 越大；越靠近河岸， 水速越小， 如图 10所示。假设水速与离河岸的距离成正比， 一艘船船头始终垂直河岸方向(船相对水的速度不变 )，从河岸 A点向对岸驶去并 到达对岸下游处的 B点。则在下列示意团中， 能合理描述其行进路径的是 （） 9. 答案： C 解析：船的速度是船相对水的速度和水速的合速度，能合理描述其 行进路径的是图C 。 10. (2009上海初中应用物理知识竞赛题)著名数学家苏步青年轻时有一次访问德 国，当地一名数学家在电车上给他出了一道题：甲、乙两人相对而行，相距 50 千米。甲每小时走 3千米，乙每小时走 2千米。甲带一条狗，狗每小时走4千米， 同甲一起出发， 碰到乙后又往甲方向走， 碰到甲后它又往乙方向走， 这样持续下 去，直到甲乙两人相遇时，这条狗一共走了（） (A) 50千米(B)40千米(C)30千米(D)20千米 10. 答案： B 解析：甲乙两人的相对速度是v =3km/h+ 2km/h =5km/h，经过 t=s/v=50/5h=