《初中物理竞赛辅导《运动和力》经典计算题(含答案)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理竞赛辅导《运动和力》经典计算题(含答案)（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、初中物理竞赛辅导运动和力经典计算题 1龟兔赛跑：乌龟和兔子同时起跑，乌龟的速度是1 分米 / 秒，兔子的速度是10 米/ 秒。跑了 10 分钟，兔子发现乌龟远远落在后面，于是洋洋得意的睡起了大觉。一觉醒来后，发现乌龟还 差 10 米就要到达终点，于是奋起直追，但还是比乌龟晚了20 秒到达终点。请问它们比赛的 路程是多长？兔子睡了多久？21 世纪教育网版权所 解析：乌龟跑完最后10 米的时间为： t1=S/v1=10 米/0.1米/ 秒=100 秒 兔子跑步所用的总时间为： t2=100 秒+20 秒+1060 秒=720 秒 比赛的路程为： S=v2 t2=10 米/ 秒 720 秒=7200
2、 米 乌龟比赛所用的总时间为： t3=S/v3=7200 米/0.1米/ 秒 =72000 秒 兔子睡觉的时间为： t4=72000 秒- （720 秒-20 秒） =71300 秒。 2、将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气的阻力， 物体只在重力的作用下所做的运动，叫做平抛运动例如：打 一下水平桌面上的小球，使它以一定的水平初速度离开桌面， 小球所做的运动就是平抛运动 某同学用频闪照相的方法精细地研究平抛运动 他得出此平抛运动的轨迹如图： （ 1）从图和表中分析可得出：平抛运动在水平方向上做运动（“匀速”或“变 速”），该平抛运动得初速度为，平抛运动在竖直方向上竖直距离y 与时间
3、t 的 关系为 y= 。21 世纪教育网版权所有 （ 2） 分析平抛运动的关键在于水平方向和竖直方向运动的时间相等请根据该提示完成计算： 从 5 米高得地方用玩具手枪水平射出一颗子弹，初速度为35 米/ 秒，求这颗子弹飞行的水平 距离？（写出计算过程）21 世纪教育网版权所有 解析：（ 1）结合表格和图象可知，在水平方向上相同时间内通过的路程相等，所以在水平方 向上做的是匀速运动，由公式v=S/ t=20m/1s=20m/s； 在竖直方向上，由表格数据可知，当下落1s，下落距离为5m ；下落 2s，下落距离为20m ；下 落 3s，下落距离为45m ； 由数据规律可知，在竖直方向上竖直距离y
4、与时间 t 的关系为： y=5t 2； （2）由表格和图象可知，当下落距离为5 米时， 水平速度为20m/s 时，水平距离为20m ； 所以如果水平速度为35m/s 时，则水平距离应该为35m ； 答案：（ 1）匀速， 20m/s，y=5t 2；（ 2）这颗子弹飞行的水平距离是 35m 。 3某新建火车站的自动扶梯在1min 钟内可以把一个静止在扶梯上的人送上楼。如果此人沿着开 动的扶梯步行上楼，则需要40s 钟。在扶梯不动时，这个人以原来步行的速度上楼需要多少 时间？21 世纪教育网版权所有 解析：设楼高为s 自动扶梯速度为s/60 人和扶梯的速度和为s/40 人的速度为s/40-s/60
5、人上楼需要时间为s/(s/40-s/60)=120秒 答案：上楼需要120 秒。 4、一辆向峭壁方向行驶的汽车，在距前面峭壁440 米处鸣笛，经过2.5 秒听到回声，求汽车行 驶的速度？21 世纪教育网版权所有 解析：设汽车速度为v。 则在鸣笛声到达峭壁前车走的路程为：s1=vt1 所用时间为t1=s/v声 鸣笛声返回时，声音与车相遇，有：s-s1=(v 声+v)t2，t2=t-t1 即： 440 米-vt 1=v声t2+vt2 440 米-v声(2.5-440米 /v声）=2.5v 解得： v=12 m/s 答案：汽车速度为12m/s。 5、请阅读下面短文回答问题并按要求计算： 鱼雷是重要的
6、海战武器，它的航程可达几千米，它可以在水下15 米以内打击水面上的舰艇， 也可以在数百米深的水下攻击现代潜水艇，它能在水下沿一定方向运动，既不上浮也不下 沉这个道理可用下面的例子来说明21 世纪教育网版权所有 我们熟悉这样的例子：沿水平方向抛出一个石子，如右图AB方向由于重力的作用，石子将 沿 AD曲线向斜下方运动；如果沿水平方向抛出一个氢气球，由于空气浮力的作用，气球将沿 AC曲线向斜上方运动鱼雷在水中的运动受到重力和浮力的共同作用：若重力大于浮力，沿 水平方向发射的鱼雷，将像石子那样向斜下方运动；若重力小于浮力，它将像氢气球那样向 斜上方运动要使鱼雷瞄准目标沿一定方向运动，必须使浮力和重力
7、大小相等，恰当地选择 鱼雷的体积，可以调整重力和浮力的关系所以，鱼雷的体积是一个 重要的技术指标。 （1）要使鱼雷瞄准目标沿一定方向运动，必须符合什么条件？ （2） 现有一种小型化反潜艇鱼雷，质量为 200 千克，它的重力是多大？ （3）它的体积应是多大才能瞄准目标？ 解析：（ 1）鱼雷在水中受到重力与浮力作用，要使鱼雷瞄准目标沿一定方向运动，鱼雷受到 的重力与浮力大小相等，即：F浮=G （2）鱼雷的质量m=200kg ，它的重力G=mg=200kg 9.8N/kg=1960N （3） 要使鱼雷沿一定方向运动，鱼雷受到的重力与浮力相等，F浮=G=1960N ，F浮=水gV排， 鱼雷的体积：V=
8、V排= F浮/水g=1960N/1 10 3 kg/m 3 9.8N/kg=0.2m 3 答案：（ 1）必须符合的条件是F浮=G；（ 2）重力是1960N ；（ 3）它的体积应是0.2m 3 才 能瞄准目标 （6 7 题为一题多变） 6、先阅读漫画，再解决漫画提出的问题。21 世纪教育网版权所有 题注： 船顺水航行的速度=船静水航行的速度+水流速度； 船逆水航行的速度=船静水航行的速 度 -水流速度；帽子漂流速度=水流速度。 渔夫在静水划船总是每小时5 里，现在逆水行舟，水流速度是每小时3 里；一阵风把他帽子 吹落在水中，假如他没有发现，继续向前划行；等他发觉时人与帽子相距2.5 里；于是他立
9、 即原地调头追赶帽子，原地调转船头用了6 分钟 计算：21 世纪教育网版权所有 （1）从帽子丢失到发觉经过了多少时间？ （2）从发觉帽子丢失到捡回帽子经过了多少时间？ 解析：（ 1）设从帽子丢失到发觉经过了t1小时，根据题意得出： （5-3 ）里 /时 t1+3 里/时 t1=2.5 里， 解得： t1=0.5 时 （2）设从发觉帽子丢失到捡回帽子经过了t2小时，根据题意得出： （5+3 ）（ t2-6/60 时） -2.5 里 =3 t2 解得： t2=0.66 时， 答案：（ 1）从帽子丢失到发觉经过了0.5 小时； （2）从发觉帽子丢失到捡回帽子经过了0.66 小时 7、某船沿一条河逆流
10、行驶，经过桥下时，从船上掉下了一只箱子，箱子随水向下游漂去，船继 续按原速行驶。船上的人经过2 分钟才发现箱子掉了，于是立即掉头追赶，在桥下游300 米 处追上箱子。船行速度和水流速度均保持不变，则船从掉头到追上箱子，需用多少时间？水 流速度是多少？21 世纪教育网版权所有 解析：可以把流水看作参照物，相当于船在静水中行驶。 箱子落水后不动，而船往前开了2 分钟，船速保持不变，则返回到箱子的时间也是2 分钟。 或者用船的静水速度和水流速度来分析： 箱子落水后漂流的速度等于水流速度，此时船逆水行驶，速度为静水速度减去水流速度； 则船和箱子分离的速度为船逆水行驶的速度加上水流速度，等于船的静水速度
11、。 船返回追箱子，船顺水行驶，速度为静水速度加上水流速度； 则船和箱子靠近的速度为船顺水行驶的速度减去水流速度，等于船的静水速度。 所以，船和箱子靠近的速度等于船和箱子分离的速度，所用的时间也就相等。 箱子从发现到追到共走了300m，且用了时间为4 分钟。 所以 v水=300 米/4 分=75 米/ 分钟 =1.25 米/秒。 答案：需要2 分钟。水速度为1.25 米 /秒。 （8 10 题为一题多变） 8借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度。如图所示，传感器系统由两个小盒子A、B 组成， A盒装有红外线发射器和超声波发射器，它装在被测物体上，每隔03 s 可同时发射 一个红外线脉冲和一
12、个超声波脉冲；B盒装有红外线接收 器和超声波接收器，B盒收到红外线脉冲时开始计时( 红 外线的传播时间可以忽略不计) ，收到超声波脉冲时计时停止。在某次测量中，B盒记录到的 连续两次的时间分别为015 s 和 0 20 s ，根据你知道的知识，该物体运动的速度为多少? 运动方向是背离B盒还是靠近B盒 ?(声速取 340 ms) 21世纪教育网版权所有 解析：红外线的传播速度极短，可以忽略不计，故 当第 1 次发射脉冲时，车距B盒的距离S1=340 m s015 5l m 当第 2 次发射脉冲时，车距B盒的距离S2340 ms0 20 s 68 m 又 t=0 03 s ，故 v（ S1S2）/
13、 t= （68 m51m ） /0 03 s=56.7m/s 又S2Sl，所以运动方向背离B盒。 答案：（1）物体运动的速度为56.7m/s ； （2）运动方向背离B盒。 9、图 A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号， 根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度图B中 p1、 p2是测速仪发出 的超声波信号，n1、n2是 p1、p2由汽车反射回来的信号设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时 间间隔 t=1.0s ，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据 图 B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的
14、距离是多少？汽车的速度是多 少？ 解析：（ 1）由题意可知，P1、 P2的时间间隔为1 秒，由图 B可以看出： P1、 P2间的刻度值为30 个格，时间长为1 秒， 发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是 12 个格，则时间为t1=12 1s/30=0.4s ， 此时超声波前进的距离S1=1/2 vt 1=1/2 340m/s0.4s=68m； 发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为t2=9 1s/30=0.3s ， 此时汽车行驶的距离S2=1/2 vt 2=1/2 340m/s0. 3s=51m； 所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为S=S1-S2=68m-5
15、1m=17m （2）由于汽车向着测速仪方向运动，所以两者之间的距离在减小汽车前后两次到测速仪之 间的距离之差即为汽车前进的路程由于两次超声波发出的时间间隔为1 秒汽车运动的时 间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束求出这个时间，就是汽车运 动的时间由此即可求出汽车的运动速度。 汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2 的中点， 其间有 28.5 小格，即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与 n2两个信号之间的间隔， 即 t=28.5 1s/30=0.95s ； 汽车的行驶速度v= s/ t=17m/0.95s=1
16、7.9m/s。 答案：汽车前进的距离是17 米；速度为17.9 m/s 。 11、从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落 一段距离后将以某一速度作匀速直线运动，通常把这个速度称为收尾速度求： （1）一质量 m=0.3kg 的小球在加速下落20m高度的过程中重力所做的功（g 取 10N/kg ）； （2）研究发现，相同环境条件下，空气对不同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速 度都有关系下表为某次研究的实验数据，根据表格中的数据，求出编号为2、3 的小球在达 到收尾速度时所受的空气阻力之比。21 世纪教育网版权所有 小球编号1 2 3 4 小球质量（ 10 -2 kg）2 5 45 40 小球半径（ 10 -3 m ）0.5 0.5 1.5 2 小球的收尾速度m/s 16 40 40 20 （3）根据表格中的数据，小刚研究出了球形物体所受的空气阻力f 与球的收尾速度v 的关系 他的分析如下： 由编号 1、2 两个小球的数据分析，在半径 r 相同的情况下， 收尾速度之比为： v1/ v =16/40=2/5 空气阻力之比为：f1/f 2= m1g
