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 21为测 量 降水量 的量雨筒，无 风 时正 确 的使 用方 法如 图 21甲所示，有风时正 确 的使 用方 法 为 图 所示；如果使 用 了 图 21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 21甲 设简 的横截 面 积为 s，雨 滴 速 度为，降水 时间为 t，则 图 21甲中所积 雨 水的体积 为 =S t，如 图 22甲 所 示 丙 ，乙 丙 图 22 有风时，若使 用 21乙 图，如 图 21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 22 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 21甲及 图 21乙是 正 确 的 对于图 21 丙，=s ，因为 。所 以 V V，即图 21丙 是错 误 的，图 21 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 22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 ms B 0 3 ms C 0 3 4 2 ms D 2 0 57 ms 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 23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 01 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 ms，3 ms 6 C 7 B 8 B 9 5 0k mh，5 2 5 k mh 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 40msX 1 S+1 0msX 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 颈中 取 出 7 吸热，小，空气 中水蒸 气的 含量 少8 B 第五 讲光 的反 射【巩 固练 习】1 略2 4 0 5 X 1 0 5 k m 3 D 4 D 5 2 5 6 7 【过关检测】1 D 2 D 3 2 7 5年前4 6 4 m 5 4次图略6 D 7 略8 略9 六、阅读 理解型 例 7 阅读 下面短文，请从 中找 出 6个 与物 理知识 有关 的短语 和 句子，并分 别说 出涉及 到 的物理 知识 学校运 动会 上，1 0 0 m短跑 决赛 正 在进 行 小明等六 位 同学穿 着短 跑运 动鞋(这 种鞋 的底 部安 着钉子)站在起跑线上，口令声后，“啪!”发 令枪响 了 六位 同学用力蹬地后，一 齐 冲出了起 跑线，你追我赶，竞 争激烈，最终 小明用 时最短，率先 冲线 以后 向前跑 了几步 小明荣获第一名 46 解 析 这 是一 道 以学校 活 动 为切入 点，以 短文 的形 式 出现 的“阅读理 解”题，要 求 在读懂 短文 的基础上，理 解其 中的内容 和实质，结 合物 理知 识 做 出解 答 (1)“l O O m”，是 长 度 量；(2)“啪!发令枪 响 了”，是 声音 的发生 与 传播；(3)“用力蹬地”，是物 体间力 的相互作 用；(4)“你追 我赶”，是相对运动；(5)“小明用 时最短，率先 冲 线”，是速度、路 程、时 间 的关 系；(6)“又向前跑 了几步”，是 身体 惯性所至 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/