初二物理機械運動競賽題目答案

-.z.初中物理競賽輔導(dǎo)――機械運動【例1】甲、乙二人各乘一臺升降機，甲看見樓房在勻速上升，乙也在勻速上升。乙看見樓房在勻速上升。甲在勻速下降。則他們相對于地面：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【例2】*船在靜水中航速為36千米／小時，船在河中逆流而上，經(jīng)過一座橋時，船上的一只木箱不慎被碰落水中，經(jīng)過兩分鐘，船上的人才發(fā)現(xiàn)，立即調(diào)轉(zhuǎn)船頭追趕，在距橋600米處追上木箱，則水的流速是多少米／秒？【例3】小明的家與學(xué)校之間有一座山，每天上學(xué)的過程中，有五分之二的路程是上坡路，其余是下坡路。小明從家到學(xué)校要走36分鐘，如果小明上坡行走速度不變，下坡行走速度也不變，而且上坡行走速度是下坡行走速度的三分之二。則小明放學(xué)回家要走多長時間？【例4】一隊伍〔縱隊〕長120米，正以*一速度勻速前進?，F(xiàn)因有事傳達，一通訊員從隊尾跑到排頭后立即掉頭以大小不變的速度從排頭跑回隊尾。在這一過程中隊伍前進了160米，求通訊員在這一過程中往返共跑了多少米?！纠?】一輛汽車在平直的公路上行駛，前一半時間的運動速度為v1，后一半時間的速度為v2，求汽車在這段時間的平均速度?！纠?】一輛汽車在平直的公路上行駛，前一半路程的運動速度為v1，后一半路程的速度為v2，求汽車在這段時間的平均速度?！纠?】一輛汽車在平直的公路上行駛。汽車通過前一半路程的速度為v1，通過后一半路程的速度為v2，求汽車在整個行駛過程中的平均速度?！纠?】甲、乙兩個作勻速直線運動的物體從同一地點出發(fā)，向同一方向運動，甲的速度為2米／秒，乙的速度為6米／秒。當(dāng)甲運動20秒后乙開場運動，用圖解法求出甲、乙兩物體相遇的時間和路程。初中物理競賽輔導(dǎo)――機械運動【例1】甲、乙二人各乘一臺升降機，甲看見樓房在勻速上升，乙也在勻速上升。乙看見樓房在勻速上升。甲在勻速下降。則他們相對于地面：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】甲看見樓房在勻速上升，是以自己或自己所乘的升降機為參照物。如果以地面為參照物，樓房相對于地面是靜止的，甲相對樓房和地面在勻速下降。乙看見樓房在勻速上升，也是以自己或自己所乘的升降機為參照物的。假設(shè)以地面為參照物，樓房相對地面靜止，則乙相于地面勻速下降。同時乙看見甲在下降，這時甲下降得比乙快。假設(shè)甲在乙上方，則二人之間的距離越來越小。假設(shè)甲在乙下方，則二人之間的距離越來越大?！窘狻窟xD。【評注】研究一個物體怎樣運動，首先要確定參照物，看這個物體的位置相對于參照物怎樣變化。【例2】*船在靜水中航速為36千米／小時，船在河中逆流而上，經(jīng)過一座橋時，船上的一只木箱不慎被碰落水中，經(jīng)過兩分鐘，船上的人才發(fā)現(xiàn)，立即調(diào)轉(zhuǎn)船頭追趕，在距橋600米處追上木箱，則水的流速是多少米／秒？【分析】此題有兩種解法，一種選地面為參照物，容易理解，但十分繁瑣。一種選河水為參照物，比擬簡便?！窘夥ㄒ弧恳缘孛鏋閰⒄瘴铩ＴO(shè)船速為V船，水的流速為V水，船逆流而上的時間t1=2分=120秒。船調(diào)轉(zhuǎn)船頭順流而下的時間為t2。船逆流而上對地的速度為V船-V水，順流而下對地的速度為V船＋V水。木箱順?biāo)碌乃俣扰c水速一樣，根據(jù)路程的等量關(guān)系：船順流而下的路程減去船逆流而上的路程，即為木箱在這段時間通過的路程。即：〔V船＋V水〕t2-〔V船-V水〕t1=V水〔t1＋t2〕化簡后得到V船t2＝V船t1∴t2=t1=120秒∵V水〔t1+t2〕=600米∴V水=2.5米／秒【解法二】以河水為參照物，河水靜止，木箱落入水中保持靜止?fàn)顟B(tài)。船逆流和順流時相對于河水的速度都為V船，因此，船追趕木箱的時間和自木箱落水到覺察的時間相等，即等于2分鐘=120秒，木箱落入水中漂流時間為120秒+120秒=240秒，漂流距離為600米。故木箱漂流速度即水的流速【評注】在研究機械運動時，通常選地面或固定在地面上的物體為參照物。但參照物的選取是任意的。我們要選擇適宜的參照物，使問題簡單化。【例3】*人身高1.7米，為了測試路燈的高度，他以路燈正下方沿平直公路以1米／秒的速度走開。*時刻他的影長為1.3米，再經(jīng)過2秒鐘，他的影子長為1.8米。路燈距地面的高度是多少？【分析】我們要先畫出圖形，利用數(shù)學(xué)知識求解。【解】作示意圖2—3設(shè)人由B處走至B′處。由題意和：BC=1.3米B′C′=1.8米人高h=DB=D′B′=1.7米，設(shè)燈的高度為H，OA=H，EA=h。BB′=Vt=1米／秒×2秒=2米CB′=BB′-BC=2米-1.3米=0.7米CC′=B′C′＋CB′=1.8米+0.7米=2.5米△OAC∽△OED解之H=8.5米【評注】由此題我們可以看到數(shù)學(xué)方法在物理學(xué)中的重要性。數(shù)學(xué)知識可以幫助我們分析解決物理問題?！纠?】小明的家與學(xué)校之間有一座山，每天上學(xué)的過程中，有五分之二的路程是上坡路，其余是下坡路。小明從家到學(xué)校要走36分鐘，如果小明上坡行走速度不變，下坡行走速度也不變，而且上坡行走速度是下坡行走速度的三分之二。則小明放學(xué)回家要走多長時間？【分析】此題解法較多，現(xiàn)給出兩種解法?！窘夥ㄒ弧吭O(shè)小明家與學(xué)校之間路程為s，下坡行走速度為v，則上坡速度為。依據(jù)題意有聯(lián)立①②式，將t上=36分鐘代入解得t放=39分鐘【解法二】采用特殊值法。設(shè)從家到坡頂?shù)穆烦虨?，從坡頂?shù)綄W(xué)校的路程為3，設(shè)上坡的速度為2，下坡的速度為3，則將t上=36分鐘代入上式得t放=39分鐘【評注】解法一為常規(guī)解法，解題思路明朗，解法二簡單明了，有一定技巧性，不妨一試?！纠?】一隊伍〔縱隊〕長120米，正以*一速度勻速前進?，F(xiàn)因有事傳達，一通訊員從隊尾跑到排頭后立即掉頭以大小不變的速度從排頭跑回隊尾。在這一過程中隊伍前進了160米，求通訊員在這一過程中往返共跑了多少米?！痉治觥客ㄓ崋T從隊尾跑至排頭的過程，可以看成是追擊問題；通訊員從排頭回到隊尾的過程中可以看成是相遇問題。通訊員從隊尾到排頭再到隊尾所用的時間和隊伍前進了160米的時間相等。我們可以根據(jù)這些關(guān)系列出方程式求解?！窘狻吭O(shè)通訊員的速度為v1，隊伍的速度為v2，通訊員從隊尾到排頭的時間為t1，通訊員從排頭回到隊尾的時間為t2，由題意得將v1=2v2代入⑤式得s=320米【評注】解方程有一些數(shù)學(xué)技巧。如在聯(lián)立④⑤式，也可將看成一個未知數(shù)后求解?！纠?】一輛汽車在平直的公路上行駛，前一半時間的運動速度為v1，后一半時間的速度為v2，求汽車在這段時間的平均速度?！痉治觥壳笃骄俣纫欢ㄒ⒁馐菍?yīng)的哪段路程或哪段時間的平均速度?！窘狻吭O(shè)總時間為2t，則前半段時間為t，后半段時間也為t，路程分別為s1=v1t，s2=v2t【評注】求平均速度時，一定要用總路程去除以總時間。【例7】一輛汽車在平直的公路上行駛。汽車通過前一半路程的速度為v1，通過后一半路程的速度為v2，求汽車在整個行駛過程中的平均速度?！痉治觥看祟}和上題有所不同。但求平均速度的根本方法不變。【解】設(shè)汽車通過的總路程為2s，則前一半路程為s，對應(yīng)行駛時間，后一半路程為s，對應(yīng)行駛時間。則【評注】求*個物理量的平均值，終究采用什么方法，不是隨心所欲的，而是由物理過程所遵從的物理規(guī)律以及物理量的自身性質(zhì)決定的。因此，求解此類問題時，應(yīng)從物理原理或物理規(guī)律出發(fā)，全面分析，正確求出平均值?！纠?】甲、乙兩個作勻速直線運動的物體從同一地點出發(fā)，向同一方向運動，甲的速度為2米／秒，乙的速度為6米／秒。當(dāng)甲運動20秒后乙開場運動，用圖解法求出甲、乙兩物體相遇的時間和路程?！痉治觥考僭O(shè)用圖解法求此題，有兩種解法。一是利用速度一時間圖像；二是利用路程一時間圖像?！窘夥ㄒ弧坷盟俣取獣r間圖像。如圖2—4所示。線AB是甲的速度圖線，線CD是乙的速度圖線，根據(jù)速度—時間圖像的特點，矩形ABNO的面積表示甲物體通過的路程，矩形CDNM的面積表示乙物體通過的路程。甲、乙相遇時通過的路程相等。即SABNO=SCDNM又SPBNM為公共區(qū)域。故只需SAPMO=SCDBP即可即OA×OM=CP×PB根據(jù)條件：OA=2米／秒OM=20秒CP=CM-CP=6米／秒-2米／秒=4米／秒將條件代入上式得PB=10秒即MN=10秒ON=30秒當(dāng)甲物體運動30秒，乙物體運動10秒后，兩物體相遇。可算出此時離出發(fā)點距離為60米。【解法二】利用路程時間圖像。如圖2—5所示，甲運動20秒