初中物理竞赛讲座2简单的运动.pdf

第二讲简单的运动 韦炳 耀 考点导析 在近年 的竞 赛试 题 中 既 有考 查所 学 的物 理 知识 又有 扩 大 知识 能 力 视 野 更 有 考查 学 生的学 习能 力 思 维 能力 的题 目 预 计 在今 后 的竞赛 中更 加 注 重 考查 物 理 知 识 在 生 活领 域 中的应用 更加 注重 考查学 生 创造 性 解决 问题 的能力 在 复习 中应注意 以下几点 1 参照物同一 物体 的运 动 若 选 择 的参 照物 不 同 往 往对 运 动 的 描述 是 不 同 的 这 就 是运 动 的相 对性 在 一 般情 况 下 我们 选 取 地 面为参照物 但 有 时选 择某 一相 对 于地 面运 动 的物 体 为参 照 物 可 以使 问题 的 求 解 大 大 简 化 2 公 式 s t 对 于不 同的参 照物 物体 运动的速度往往 不 同 所 以我们 在使 用 这一公 式进行计算 时 式 中 的各量 应是 相对 同一对照 物 而言的 3 平均速度平均速度 在数 值上等 于运动 物体 通过 的路 程 跟 通过 这 段 路 程 所 用 时 间 的 比值 若物 体 的运 动 过程 可 分为 n个 阶段 每 个阶段运 动 的路 程为 s s 2 s 运 动时 间 为 t l t 2 t 速度为 l 2 则 s t S l S 2 S t l t 2 一 t 值得注意的是 一般不等 于 1 2 4 相对运 动的速度 当两物体 向相反方 向 运动 时 若选 其 中 之一 为参 照物 则 另一 个相 对它 的速度 大 小 为原来 各 自速 度 之 和 即 2 当两物体 向相 同方 向运动时 若选其 中 之一为参照物 则 另一 个物体 的相 对速 度大 小 为原来各 自速度之差 即 一 2 赛题选讲 1 2 0 0 1年全 国竞赛 试 题 李 明 同学 放 学 回家 正碰上刮风下 雨 他 以 1 8 k m h的速 度 由 西 向东快 跑 此 时他 发 现 了 奇怪 的现 象 雨滴 成竖 直 下 落状 态 请 你 确 定 这 时刮 的是 风 速 m s 解无 风 时 地 面上 静止 的 人看 到雨滴 成 竖 直下 落 状 态 刮 风 时 地 面 上 静 止 的人 看 到 雨斜 向 下 落 此 时 雨 滴 有 两 个 方 向 的 运 动 效 果 一 是 不 断落 向地 面 二 是 在 下 落 的 同时 又 在水平方 向平移 平 移 速度 为风 速 所 以 只有 人行走 的速 度 与 该 雨滴 在 水 平 方 向平 移 速度 即风速 相 等时 雨滴 相 对 于行 走 的人就 只有 竖直 方 向下 落 的速 度 即竖 直 下落 因此 本题 风 人 1 8 k m h 5 m s 风 是 向东 刮 的 即 是 西 风 评述 解有 关相 对运动 的题 目 关键 是 明 确在什 么情 况 下运 动 或 奔 跑 的 人 看 到运 动 的 雨 滴 或 物 体 相 对 静 止 对 本 题 而 言 无 风 时 静 止 的 人 看 到 雨 滴 成 竖 直 下 落 状 态 因此 要 让 奔 跑 的人 看 到 雨 滴 成 竖 直 状 态 就 要 让 该 人感到无风 即人和 风相对静 止 所 1 风 F A 1 8 k m h 5 m s 风 向与人 奔跑方 向相 同 2 2 0 0 0年 全国竞 赛试 题 图 2 1为测 量 降水量 的量雨筒 无 风 时正 确 的使 用方 法如 图 2 1甲所示 有风时正 确 的使 用方 法 为 图 所示 如果使 用 了 图 2 1中的错误 方 法 测 量到的降水量 比实 际降水 量 填 多 或 少 解所谓降水量是指单位时 间内落人量 霉 初中物理辅导网h t t p w w w w u l i f u d a o c n 京翰教育中心h t t p w w w z g j h j y c o m 竞赛直通 车 雨 筒 中的水 量 无 风 时 两 量简 的正确 使 用 方 法如 图 2 1甲 设简 的横截 面 积为 s 雨 滴 速 度为 降水 时间为 t 则 图 2 1甲中所积 雨 水的体积 为 S t 如 图 2 2甲 所 示 丙 乙 丙 图 2 2 有风时 若使 用 2 1乙 图 如 图 2 1乙 所示 设 雨束与竖直方 向的夹角为 a 雨束横 截 面积为 s 显 然 s s c 0 s a 但 此时雨滴速度 不 仅 方 向改变 而且 大 小也 变 为 Y C O S a 是 风 速和无 风 时雨 滴 速 度 的 合 速 度 如 图 2 2 丙 所示 那么在 t 时 间 内 降水 体 积 V s t s C O S a t c o s a s U t 显 然 即 图 2 1甲及 图 2 1乙是 正 确 的 对于图 2 1 丙 s 因为 所 以 V V 即图 2 1丙 是错 误 的 图 2 1 丙量 得降水量 比实 际降水 量多 评述本 题 关键 在 于有风 时 雨 滴速 度 是风速 风与无风 时雨 滴速度 的合速 度 其 合 成 方 法 是 以 和 v R 为 邻 边作 平 行 四 边 形 则 对 角 线 长 度 是 实 际速 度 即 C O S a 如 图 2 2丙 3 2 0 0 0年全 国竞赛 试 题 某 火 车站 自动 扶梯在 l m i n内可 以把 站在梯 上 的人 送到楼 上 去 如果扶梯不 动 人走上去需 3 m i n 那 么人按 原来的速度沿开动 的扶梯 走上去需 mi n 4 解设人从 楼 下 到楼 上 运 动 的路 程 为 s 则 自动扶梯 的速 度为 s t 人走 上 去时相 对 于 扶梯 的速度为 s t 2 已知 t 1 1 m i n t 3 m i n 人沿运 动的 自动扶 梯走 上 去 时 相对 于地 面 的 速度 s t s t 2 因此人 走上去所需时 间为 t s v s s t 1 s t 2 1 1 t l 1 t 2 0 7 5 mi n t1十 2 l 十 j 因此本题答 案为 0 7 5 m i n 评述要 解这 类试题 必 须明确 有 关相 对 速度的 求法 然后 再根 据公 式 求运 动 或 所 需 时 间 这 是解这 类题 目的 基础 对本题 来说 当 人在 运动 的扶 梯 走 时 人 相 对 于地 面的速 度 人 梯 这是解题的基础 和关键 题型及解法归类 一 基本 概 念 题 这 类 题 主 要 考 查 对有 关 基础 知识 的理解 掌握 情况 通常 是 给 出一 些 是 似而 非 的选 项 让 答题 者 分 析 判断 如运 动 和 静止 的相对性 参 照物 的选 取 公 式 s t的 理解等等 二 分析运 用 类 通 常竞 赛 题 都 有 一 定 的 难度 因此相对运 动 和相 对速 度成 为考 查 的热 点 解题 时要 对 s t中各 物 理 量有 准确 的 理解 绝 不能张冠李戴 已知 时间和路 程求 速 度 已知 路程 和速 度 求时 间 已知 时 间 和速 度求 路 程 应用 速 度 概 念求平均速度 等题 型 已在 赛题 选 讲 中渗透 体 现 了 由于篇幅有 限就不赘 述 巩固练习 1 下列说法 中不 正确的是 A 宇 宙中一切物体都 在不停地运 动 静止 是 相对 的 B 参 照物 只能选择 不动的物体 C 参照物 的选择 可按需要 任意选择 D 通常情况下 人们常选 择地 面某处 为参照 物 甲 国 rI IIf L 初中物理辅导网h t t p w w w w u l i f u d a o c n 京翰教育中心h t t p w w w z g j h j y c o m 2 一个做 直 线运 动 的 物体 在 第 一分 钟 内通过 的路程是 6 0 0 m 第 二分 钟 内通 过 的路 程也 是 6 0 0 m 在 第 三 分 钟 内通 过 的 路 程 还 是 6 0 0m 下列 说法正确 的是 A 这个物体必须 是做 匀速直线运动 B 这个物体 不是做匀速直 线运动 c 不能肯 定物体是否做 匀速直线运动 D 以上说法都不 正确 3 对 于速 度和平均速 度两个 概 念 不 正 确 的理 解 是 A 速度是反 映物 体运动快慢 的物理 量 B 做变速 直线运动 的物 体 的平均速 度 在数 值上等 于物 体 通过 的路 程跟 通 过 这 段路 程所用 的时间 的比值 C 平常人 们说飞机 的速度 比火车 的速度 大 指 的是 飞机 的平 均速 度 比火车 的平 均速 度大 D 在直线运 动 中 运 动物体在单 位 时间 内通 过 的路程 各处是相等 的 4 刺 猬 是 哺 乳 动 物 中 慢 跑 冠 军 它 在 头 1 5 m i n 内跑完 了 2 8 0 m 休息 5 m i n后 又用 了 2 0 r n j n 跑完 4 4 0 m 则它跑完全路程的平均速 度是 A 3 m s B 0 3 m s C 0 3 4 2 m s D 2 0 57 m s 5 一条小 船 在平 静 河 水 中行 驶 速度 为 2 m s 若小船 以该 速度在流速 为 1 m s 的河 水 中顺 流行驶 坐在船 上 的人 相对 于船 的速 度 为 一 人相 对 于河 水 的 速 度 为 相 对 于 河岸的速度 为 过关检测 6 请 根 据右 图 2 3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 7 一 辆 卡 车 以 4 0 k m h的速 度 从 甲 站开 往 乙 站 当它 出发 时恰好 有 一辆公 共汽 车从 乙 站 开往 甲站 以后每隔 1 5 m i n就 有一 辆公 共 汽 车开 往 甲站 卡 车 在 途 中遇 到 6辆 公 共 汽 车 则 甲 乙两 站的距 离可能 为 A 4 5 k m B 5 6 k m C 61 k m D 6 6 k m 8 一艘载木板 的 船在 静水 中速 度 为 沿 河逆 流而上 船 上有 块 木 板 落入 水 后 2 mi n被 发 现 立 即掉转 船 头 追赶 则 该 船 追 上 木板 所 需 的时间 A 大 于 2 mi n B 等于 2 m i n C 小于 2 m i n D 不 能判 断 9 一辆 汽车 从 甲城开 往 乙城 先 以 4 0 k m h的 速度行驶 1 h 又以 5 5 k m h的速 度行驶 2 h 再 以 6 0 k m h的速 度 行 驶 1 h刚 好 到 达 乙 城 求 1 汽 车在前 3 h内的平均 速度 2 汽车在 全程 中的平均 速度 1 O 甲 乙两 汽 车沿 平 直公 路 向山崖 下 的 山洞 驶去 甲车行驶 的速 度为 1 0 m s 乙车行驶 的速 度为 1 5 m s 在行 进 过 程 中 甲鸣 一 次 喇叭 甲车司机 经 2 S听到 回声 乙车 司 机 经 3 S 听到 回声 求 从 乙车 司机 听到 回声 时 算起 还需 多长时 间 乙车追 上 甲车 此 时 空气 中的声音传播 速度 为 3 4 0 m s 5 霉 口 初中物理辅导网h t t p w w w w u l i f u d a o c n 京翰教育中心h t t p w w w z g j h j y c o m 竞赛直 通车 第一讲测 量的 初步 知识 参考答案 1 C 2 2 4 c m 3 A 4 B 5 A 6 D 7 D 8 A 9 数字后面没有带单位 3 5 4 m 分米 l 0 1 量程是 0 1 5 c m 2 最小分度值 为 1 mi l l 3 零 刻线未磨损 1 1 第一种实验步骤与测算 1 选 出 n块 玻 璃 叠 放 在 桌 面 上 用 刻 度 尺 测 出 n 块玻璃的高 则每一块玻璃 的厚度 h H n 2 将适量 的水倒人量简中 记下这时水的体积 3 将碎玻璃放 人盛水 的量 简中 记下这时量简 的 示数 可重复上面操作 将每一个碎玻璃块放 人 简中 并记下读数 4 计 算 玻 璃块 的体 积 1 V l 一 V 2 一 V o 一 V o 玻 璃 的 总 体 积V 又 因为 V s h 玻璃 块 的 面 积 S V h 第二种实验步骤与测算 1 同上述第一种第 1 步 2 用 天平 测 出碎 玻璃 块 的质 量 m 3 i f 算 因 为 V m p s h 所 以 s h m p 故玻璃块的面积 S m p h 第二讲简单 的 运动 1 B 2 C 3 D 4 B 5 0 l m s 3 m s 6 C 7 B 8 B 9 5 0k m h 5 2 5 k m h B I B 2 A 1 A 2 1 0 如上 图所示 J4 l 曰 分 别 是 甲车 司机 听 到 回声 时 两 车 的位 置 A B 分 别 是 乙 车司机 听 到 回声 时 两 车 的位 置 显 然 乙 车从 曰 到 及 甲车从 A 到 2 昕 用的时问均为 t 3 s 一2 s 1 s 要计算 乙车追 上 甲车的时间 t 从 乙车听到回声时算起 关 键是要 求出 B 2 A 2 的距 离 A S B 4 声 t 口 t 3 40m sX 1 S 1 0m sX 1 S 3 5 0 m t S B 乙一 P 3 5 0 m 5 m s 7 0 s 第三讲声现 象 1 1 响度大 2 音色好 3 音调高2 B 3 A 4 喷 气式 飞 机在 飞行 时 的 噪声 在 1 5 0 d B左 右 在 如此 恶劣的噪声环境下 鸡的听觉器官发生急剧外伤 鼓 膜破 裂出血 致 死 5 1 4 0 0米 秒6 C 7 蝙蝠飞行 时会 发出频 率极高的声音 超声波 这 些 超 声 波碰 到墙 壁 树 木或 昆虫后 会 反射 回来 根 据 反射回来的声 音的方 向和时间 蝙蝠 可以确定 目标 的位 置 和距离 8 4 2 5 9 给热 水瓶 冲开 水时 随 着 水不 断地 增 多 热 水瓶 发 出 的声 音 的音 调 变 高 热 水 瓶 发 出 的声 音 是 因 为 热 水 瓶 上 方 的空 气 柱振 动 产 生 的 随着 热 水瓶 里 的 水 越 来 越 多 热 水瓶 上 方的 空气 柱 的体 积 越 来 越 小 发 出 的声 音 频率越 大 音 调 越高 第 四讲热 现 象 1 B 2 B 3 4 0 4 D 5 D 6 玻 璃 是热 的 不 良导体 玻 璃 瓶颈 受 热 后 膨 胀 而 玻璃 塞没有受热体 积不变 故玻璃塞 容易从玻璃瓶 颈