《初中物理竞赛--机械运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理竞赛--机械运动（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、初中物理竞赛第二章机械运动（例题一）【例 1】甲、乙二人各乘一台升降机，甲看见楼房在匀速上升，乙也在匀速上升。乙看见楼房在匀速上升。甲在匀速下降。则他们相对于地面：A甲上升，乙下降B甲下降，乙上升C甲、乙都下降，但甲比乙慢D甲、乙都下降，且甲比乙快【分析】甲看见楼房在匀速上升，是以自己或自己所乘的升降机为参照物。如果以地面为参照物，楼房相对于地面是静止的，甲相对楼房和地面在匀速下降。乙看见楼房在匀速上升，也是以自己或自己所乘的升降机为参照物的。若以地面为参照物，楼房相对地面静止，则乙相于地面匀速下降。同时乙看见甲在下降，这时甲下降得比乙快。若甲在乙上方，则二人之间的距离越来越小。若甲在乙下方，
2、则二人之间的距离越来越大。【解】选 D。【评注】研究一个物体怎样运动，首先要确定参照物，看这个物体的位置相对于参照物怎样变化。【例 2】某船在静水中航速为 36 千米小时，船在河中逆流而上，经过一座桥时，船上的一只木箱不慎被碰落水中，经过两分钟，船上的人才发现，立即调转船头追赶，在距桥 600 米处追上木箱，则水的流速是多少米秒？【分析】本题有两种解法，一种选地面为参照物，容易理解，但十分繁琐。一种选河水为参照物，比较简便。【解法一】以地面为参照物。设船速为 V 船，水的流速为 V 水，船逆流而上的时间 t1=2分=120 秒。船调转船头顺流而下的时间为 t2。船逆流而上对地的速度为 V 船-
3、V 水，顺流而下对地的速度为 V 船V 水。木箱顺水而下的速度与水速相同，根据路程的等量关系：船顺流而下的路程减去船逆流而上的路程，即为木箱在这段时间通过的路程。即：（V 船V 水）t2-（V 船-V 水）t1=V 水（t1 t2）化简后得到 V 船 t2V 船 t1t2=t1=120 秒V 水（t1+t2）=600 米V 水=2.5 米秒【解法二】以河水为参照物，河水静止，木箱落入水中保持静止状态。船逆流和顺流时相对于河水的速度都为 V 船，因此，船追赶木箱的时间和自木箱落水到发觉的时间相等，即等于 2 分钟=120 秒，木箱落入水中漂流时间为 120 秒+120 秒=240 秒，漂流距离为
4、 600米。故木箱漂流速度即水的流速【评注】在研究机械运动时，通常选地面或固定在地面上的物体为参照物。但参照物的选取是任意的。我们要选择合适的参照物，使问题简单化。【例 3】某人身高 1.7 米，为了测试路灯的高度，他以路灯正下方沿平直公路以 1 米秒的速度走开。某时刻他的影长为 1.3 米，再经过 2 秒钟，他的影子长为 1.8 米。路灯距地面的高度是多少？【分析】我们要先画出图形，利用数学知识求解。【解】作示意图 23设人由 B 处走至 B处。由题意和：BC=1.3 米 BC =1.8 米人高 h=DB=DB=1.7 米，设灯的高度为 H，OA=H，EA=h。/BB=Vt=1 米秒 2 秒
5、=2 米CB=BB -BC=2 米-1.3 米=0.7 米CC=BCCB=1.8 米+0.7 米=2.5 米OACOED/解之 H=8.5 米【评注】由此题我们可以看到数学方法在物理学中的重要性。数学知识可以帮助我们分析解决物理问题。【例 4】小明的家与学校之间有一座山，每天上学的过程中，有五分之二的路程是上坡路，其余是下坡路。小明从家到学校要走 36 分钟，如果小明上坡行走速度不变，下坡行走速度也不变，而且上坡行走速度是下坡行走速度的三分之二。那么小明放学回家要走多长时间？【分析】本题解法较多，现给出两种解法。【解法一】设小明家与学校之间路程为 s，下坡行走速度为 v，则上坡速度为。依据题意
6、有/联立式，将 t 上=36 分钟代入解得 t 放=39 分钟【解法二】采用特殊值法。设从家到坡顶的路程为 2，从坡顶到学校的路程为 3，设上坡的速度为 2，下坡的速度为 3，则/将 t 上=36 分钟代入上式得t 放=39 分钟【评注】解法一为常规解法，解题思路明朗，解法二简单明了，有一定技巧性，不妨一试。【例 5】一队伍（纵队）长 120 米，正以某一速度匀速前进。现因有事传达，一通讯员从队尾跑到排头后立即掉头以大小不变的速度从排头跑回队尾。已知在这一过程中队伍前进了160 米，求通讯员在这一过程中往返共跑了多少米。【分析】通讯员从队尾跑至排头的过程，可以看成是追击问题；通讯员从排头回到队
7、尾的过程中可以看成是相遇问题。通讯员从队尾到排头再到队尾所用的时间和队伍前进了160 米的时间相等。我们可以根据这些关系列出方程式求解。【解】设通讯员的速度为 v1，队伍的速度为 v2，通讯员从队尾到排头的时间为 t1，通讯员从排头回到队尾的时间为 t2，由题意得/将 v1=2v2 代入式得 s=320 米【评注】解方程有一些数学技巧。如在联立式，也可将/看成一个未知数后求解。【例 6】一辆汽车在平直的公路上行驶，前一半时间内的运动速度为 v1，后一半时间内的速度为 v2，求汽车在这段时间内的平均速度。【分析】求平均速度一定要注意是对应的哪段路程或哪段时间的平均速度。【解】设总时间为 2t，则
8、前半段时间为 t，后半段时间也为 t，路程分别为s1=v1t，s2=v2t/【评注】求平均速度时，一定要用总路程去除以总时间。【例 7】一辆汽车在平直的公路上行驶。汽车通过前一半路程的速度为 v1，通过后一半路程的速度为 v2，求汽车在整个行驶过程中的平均速度。【分析】此题和上题有所不同。但求平均速度的基本方法不变。【解】设汽车通过的总路程为 2s，则前一半路程为 s，对应行驶时间，后一半路程为s，对应行驶时间。则/【评注】求某个物理量的平均值，究竟采用什么方法，不是随心所欲的，而是由物理过程所遵从的物理规律以及物理量的自身性质决定的。因此，求解此类问题时，应从物理原理或物理规律出发，全面分析
9、，正确求出平均值。【例 8】甲、乙两个作匀速直线运动的物体从同一地点出发，向同一方向运动，甲的速度为 2米秒，乙的速度为 6 米秒。当甲运动 20 秒后乙开始运动，用图解法求出甲、乙两物体相遇的时间和路程。【分析】若用图解法求此题，有两种解法。一是利用速度一时间图像；二是利用路程一时间图像。【解法一】利用速度时间图像。如图 24 所示。线 AB 是甲的速度图线，线 CD 是乙的速度图线，根据速度时间图像的特点，矩形 ABNO 的面积表示甲物体通过的路程，矩形 CDNM 的面积表示乙物体通过的路程。甲、乙相遇时通过的路程相等。即SABNO=SCDNM 又 SPBNM 为公共区域。故只需 SAPM
10、O=SCDBP 即可即 OAOM=CPPB根据已知条件：OA=2 米秒OM=20 秒 CP=CM-CP=6 米秒-2 米秒=4 米秒将已知条件代入上式得 PB=10 秒即 MN=10 秒 ON=30 秒/当甲物体运动 30 秒，乙物体运动 10 秒后，两物体相遇。可算出此时离出发点距离为60 米。【解法二】利用路程时间图像。如图 25 所示，甲运动 20 秒后乙才开始运动。所以，乙图线的起始点应从时间轴上20 秒处画起，两图线倾斜度不同，表示物体运动速度不同。两条图线相交于 P 点，从 P 点作时间轴的垂线交于 A，可知甲物体运动 30 秒，乙物体运动 10 秒后相遇。从 P 点作一条路程轴的
11、垂线交于 B，可知，甲、乙两物体通过了 60 米的路程。相遇时二人离他们的出发点 60 米。/【评注】利用图像法解题是一种方法，有些时候，用图像法是比较直观，比较简便的方法。练习一、选择题1长 200 米的列车用 120 秒匀速通过 1.6 千米的长桥，列车运行的速度是 A11.7 米秒 B15 米秒C13.3 米秒 D1.7 米秒2小船往返于沿河的甲、乙两地。若河水不流动，往返一次需要时间 t1，若河水流动，则往返一次需要时间 t2，则 At1t2 Bt1t2Ct1t2D由船速和水速决定3人在地球上看到月亮从云中穿出，这种情况下的参照物是 A地球 B人 C月亮 D云4汽车由西向东匀速行驶，车
12、上的乘客看到窗外的雨是竖直下落的，那么在地面上的人看来，雨滴的下落方向是 A竖直下落B斜向东下落C斜向西下落D斜向南下落或斜和北下落5河中有一漂浮物，甲船在漂浮物上游 100 米处；乙船在漂浮物下游 100 米处，若两船同时以相同速度去打捞。则 A甲船先到B乙船先到C两船同时到D无法判断谁先到6甲、乙两车并排停在车站。后来，坐在甲车内的小张看到窗外的树木向西移动；坐在乙车内的小李看到小张不动。那么由此可知A甲车向东开动，乙车不动B甲、乙两车同时以相同的速度向西开动C甲、乙两车同时以相同的速度向东开动，且小李观察小张时是以大地为参照物D甲、乙两车同时以相同的速度向东开动；且小李观察小张时是以他自
13、己为参照物7下列各过程经历的时间最接近 1 秒的是 A人眼睛迅速一眨 B人心脏跳动一次C人正常呼吸一次 D人打一个呵欠8某商场的自动扶梯在 0.5 分钟内，可以把站在扶梯上的顾客送到二楼。如果扶梯不动，人走上去需要 1.5 分钟，那么，当人沿着开动的自动扶梯走上去，需要的时间 A2 分钟B1 分钟C分钟 D0.5 分钟9某同学晚上仰头看着月亮行走时，看到月亮会跟着自己向前走，不走时，月亮也不动，这时，他选择的参照物是 A附近的房子 B人自己C月亮 D漂动的云10 一列客车做直线运动，第一秒内前进 1 米，第 2 秒内前进 2 米，第 3 秒内走 3 米，则此车的运动是 A匀速直线运动 B变速直
14、线运动C前 3 秒一定是匀速直线运动 D 匀加速直线运动11 一皮带传动装置如图 26 所示，则大轮上 a 点的速度和小轮上 b 点的速度相比有 /AVa Vb BVaVbCVa=Vb D.两轮的速度大小由两轮半径比例决定12 做机械运动的物体是A铁锅生锈B田里玉米长高C水蒸发D地球绕太阳公转13 一辆汽车以 V1 的速度行驶了 13 的路程，接着又以速度 V2=20 千米小时跑完了其余 23 的路程，若汽车全程的平均速度是 V=27 千米小时，则 V1 的值为 A90 千米小时B56 千米小时C35 千米小时D32 千米小时14 甲、乙两车沿平直的公路通过同样的路程。甲车在前半段和后半段的路
15、程上分别以 40 千米小时和 60 千米小时的速度运动；乙车在前半段和后半段的时间内分别以 40千米小时和 60 千米小时的速度运动，则甲、乙两车在整个路程中的平均速度和的关系是 AV 甲=V 乙 BV 甲V 乙CV 甲V 乙D无法判断15在一段平直的铁轨上，甲、乙两列火车分别以 54 千米小时和 36 千米时的速度相向而行。有一只鸟以 20秒的速度从甲车车头向乙车车头飞去，飞到乙车车头立即反向飞回，飞回到甲车车头又立即转向回飞，向乙车飞去，如此往复，直到两车相遇，已知鸟的飞行总路程为 400 千米，则开始时刻鸟从甲车车头飞出时，两车头之间相距 A500 米 B300 米C200 米 D600 米16 请根据图 27 所示，判断甲、乙两船的运动情况 /A甲船可能向右运动，乙船可能静止B甲船一定向右运动，乙船一定向左运动C甲船可能向右运动，乙船一定向左运动D甲船一定向右运动，乙船可能向左运动17 一列火车以 10 米秒的速度做匀速直线运动，车
