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千里之行,始于足下。第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦物理比賽專題訓(xùn)練(力學(xué)提高)說(shuō)訴物理比賽復(fù)賽說(shuō)座(力學(xué)部分)一、比賽解題技巧淺談

例題1、如圖所示為探索老鼠出洞時(shí)的運(yùn)動(dòng)事情。一只老鼠離開(kāi)洞穴沿直線前進(jìn),它跑的速度與它到洞穴的距離成反比。當(dāng)它跑到距離洞穴d1的甲處時(shí)的瞬時(shí)速度為v1,怎么測(cè)出它從甲處跑到離開(kāi)洞穴距

離為d2的乙處時(shí)記憶的時(shí)刻?

例題2、某空心球,球體積為V,球腔的容積為球體積的一半。當(dāng)它飄蕩在水面上時(shí),有一半露出水面。假如在球腔內(nèi)注滿水,這么()

A.球仍飄蕩在水面上,但露出水面的部分將減少。

B.球仍飄蕩在水面上,露出水面部分仍為球體積的一半。

C.球能夠停留在水中任何深度的位置。

D.球?qū)⑾鲁?,直至容器底?/p>

例三、有一水果店,所用的秤是吊盤式桿秤,量程為10kg?,F(xiàn)有一較大的西瓜,超過(guò)此秤的量程。店員A找到另一秤砣,與此秤砣徹底相同,把它與原秤砣結(jié)在一起作為秤砣舉行稱量。平衡時(shí),雙秤砣位于6.5kg刻度處。他將此讀數(shù)乘以2得13kg,作為此西瓜的質(zhì)量,賣給顧客。店員B對(duì)這種稱量結(jié)果表示懷疑。為了檢驗(yàn),他取另一西瓜,用單秤砣正常稱量得8kg,用店員A的雙秤砣法稱量,得讀數(shù)為3kg,乘以2后得6kg。這證明了店員A的方法使別可靠的。試咨詢,店員A賣給顧客的這個(gè)西瓜的實(shí)際質(zhì)量是多大?

例四、如圖,某裝有水的容器中飄蕩著一塊冰,在水的表面上又覆蓋著一層油.已知水面高度h1,油面高度為h2,則當(dāng)冰熔化之后()

水面高度h1升高,油面高度h2升高;水面高度h1升高,油面高度h2落低;水面高度h1落低,油面高度h2升高;水面高度h1落低,油面高度h2落低。

例四、密封的圓臺(tái)形容器如圖放置,裝滿別能混合的兩種液體,它們的密度分不為ρρρρ1212、()B.PPAB=C.PPABt2>4℃.假如先打開(kāi)閥門K1,然后在K1開(kāi)啟的事情下打開(kāi)K2,這時(shí)容器中的水會(huì)發(fā)生啥現(xiàn)象?

例題十六、如圖所示,一根細(xì)棒上端A處用鉸鏈與天花板相連,下端用鉸鏈與另一細(xì)棒相連,兩棒的長(zhǎng)度相等,兩棒限在圖示的豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),且別計(jì)鉸鏈處的摩擦,當(dāng)在C端加一適當(dāng)?shù)耐饬?紙面內(nèi)),可使兩棒平衡在圖示的位置處,即兩棒間的夾角為90?,且C端正處于A端的正下方。

(1)別管兩棒質(zhì)量怎么,此外力只也許在哪個(gè)方向范圍內(nèi)?試講明道理(別要求推理)。

例十七、磅秤由底座、載物平臺(tái)Q、杠桿系統(tǒng)及硅碼組成,圖示為其等效的在豎直平面內(nèi)的截面圖.Q是一塊水平放置的鐵板,經(jīng)過(guò)兩側(cè)的豎直鐵板H和K壓在E、B處的刀口上.杠桿系統(tǒng)由橫桿DEF、ABCP和豎桿CF、MP以及橫梁MON組成,另有兩個(gè)位于A、D處的刀口分不壓在磅秤的底座上(Q、K、H、E、B、A、D沿垂直于紙面的方向都有一定的長(zhǎng)度,圖中為其斷面).C、F、M、N、O、P基本上轉(zhuǎn)軸,其中O被位于頂部并與磅秤底座固連的支架OL吊住,因此轉(zhuǎn)軸O別能發(fā)生挪移,磅秤設(shè)計(jì)時(shí),已做到當(dāng)載物平臺(tái)上別放任何待秤物品、游碼S位于左側(cè)零刻度處、砝碼掛

鉤上砝碼為零時(shí),橫梁MON處于水平狀態(tài),這時(shí)橫桿DEF、ABCP亦是水平的,而豎桿

1

CF、MP則是豎直的.

當(dāng)重為W的待秤物品放在載物平臺(tái)Q上時(shí),用W1表示B處刀口增加的壓力,W2表示E處刀口增加的壓力,由于杠桿系統(tǒng)的調(diào)節(jié),橫梁材MON失去平衡,偏離水平位置.適當(dāng)增加砝碼或挪移游碼S的位置,可使橫梁MON恢復(fù)平衡,回到水平位置.待秤物品的分量(質(zhì)量)可由砝碼數(shù)值及游碼的位置確定.為了保證待秤物品放在載物臺(tái)上別同位置時(shí)磅秤都能顯示出相同的結(jié)果,在設(shè)計(jì)時(shí),AB、DE、AC、DF之間應(yīng)滿腳怎么樣的關(guān)系?

例十八、如圖所示,聲源S和觀看者A都沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),相關(guān)于地面的速度分不為vS和vA,空氣中聲音傳播的速率為vP,設(shè)vS<vP,vA<vP,空氣相對(duì)于地面沒(méi)有流動(dòng).若聲源相繼發(fā)出兩個(gè)聲音信號(hào),時(shí)間間隔為△t.請(qǐng)根據(jù)發(fā)出的這兩個(gè)聲信號(hào)從聲源傳播到觀

察者的過(guò)程,確定觀看者接收到這兩個(gè)聲音信號(hào)的時(shí)刻間隔△t′

;.

例題十九、(20屆)即將進(jìn)站的列車發(fā)出一鳴號(hào)聲,持續(xù)時(shí)刻為t。若列車的速度為v1,空氣中的聲速為v2,則站臺(tái)上的人聽(tīng)見(jiàn)鳴號(hào)聲持續(xù)的時(shí)刻為()(A)t(B)

tvvv221+(C)tvvv212-(D)tvv

2

1例二十、(21屆)潛水艇豎直下沉?xí)r,向水底發(fā)射出持續(xù)時(shí)刻為△t1的某脈沖聲波信號(hào),

通過(guò)一段時(shí)刻,該潛水艇同意到了反射信號(hào),持續(xù)時(shí)刻為△t2,已知聲波在水中的傳播速度為v。。則潛水艇的下沉速度為。

例二十一、(22屆)如圖(a)所示,停在公路旁的公安巡邏車?yán)贸暡軌虮O(jiān)測(cè)車速:巡邏車內(nèi)測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào),依照發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)刻差,就能測(cè)出車速。在圖(b)中,P1、P2是測(cè)速儀先后發(fā)出的超聲波信號(hào),n1n2分不是測(cè)速儀檢測(cè)到的P1、P2經(jīng)反射后的信號(hào)。設(shè)測(cè)速信勻速掃描,P1與P2之間的時(shí)刻間隔為0.9秒,超聲波在空氣中傳播的速度為340米/秒,則被測(cè)車的車速為()

A、20米/秒

B、25米/秒

C、30米/秒

D、40米/秒

vSxvA

例二十二、若聲源相繼發(fā)出兩個(gè)聲信號(hào),時(shí)刻間

隔為△t,請(qǐng)依照發(fā)出的這兩個(gè)聲信號(hào)從聲源傳播

到觀看者的過(guò)程,確定觀看者接收到這兩個(gè)聲信

號(hào)的時(shí)刻間隔△t′利用超聲波遇到物體味反射,

可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)參量,圖甲中B為超聲波

發(fā)射和同意裝置,A為B提供超聲波信號(hào)源,而

且能將B同意到的超聲波信號(hào)舉行處理并在屏幕

上顯示其波形。現(xiàn)固定裝置B,并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車C,使其每隔固定時(shí)刻T0發(fā)射一束短促的超聲波脈沖,如圖乙所示,為幅度大的波形,而B(niǎo)同意到的由小車反射到的超聲波經(jīng)A處理后,顯示為幅度較小的波形,反射波滯后的時(shí)刻已在圖乙中標(biāo)出,其中T0和△T為已知量,另知波在該測(cè)定條件下聲波在空氣中的速度V0,則依照所給信息可推斷小車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開(kāi)________。(填向左或向右),速度大小為_(kāi)________________答案:V0△T/(2T0﹢△T)

例二十三、正在報(bào)警的警鐘,每隔0.5s響短暫的一次,一聲接一聲的響,一人坐在以60km/h速度向著警鐘行駛的車中,已知聲波在空氣中的傳播速度v0=320m/s,求此人在車向著警鐘行駛的過(guò)程中,每5min內(nèi)聽(tīng)見(jiàn)的次數(shù)是:_________________次。(631次)

例二十四、一輛客車在某高速公路上行駛,在通過(guò)某直線路段時(shí),司機(jī)駕車作勻速直線運(yùn)動(dòng)。司機(jī)發(fā)覺(jué)其剛要經(jīng)過(guò)正前方高山陡崖下的隧道,遂鳴笛,5s后聽(tīng)見(jiàn)回聲;聽(tīng)見(jiàn)回聲后又行駛10s司機(jī)第二次鳴笛,3s后聽(tīng)見(jiàn)回聲。請(qǐng)依照以上數(shù)據(jù)幫助司機(jī)計(jì)算一下客車的速度,看客車是否超速行駛,以便提醒司機(jī)安全行駛。已知此高速公路的最高限速為120km/h,聲音在空氣中的傳播速度為340m/s。(136km/h超車)

例二十五、一艘航空母艦停在港口,用超聲波搜尋海底,發(fā)覺(jué)有一艘潛艇向己方駛來(lái)(假設(shè)為勻速直線運(yùn)動(dòng)),第一次發(fā)射超聲波18秒后收到回波,收到回波286秒后發(fā)射第二次超聲波,又通過(guò)10秒后收到回波,求潛水艇航行的速度多大?(超聲波在海水中的平均速度為1500m/s)(答案:20m/s)

例二十六、為了大致測(cè)出某一步槍射擊時(shí)子彈的速率。利用如圖所示方式,讓甲車和乙車都沿水平向右方向運(yùn)動(dòng).甲車、乙車關(guān)于地面的速率分不為V甲=V1和V乙=V2且V1≠V2。甲車內(nèi)的人用步槍對(duì)準(zhǔn)乙車內(nèi)的靶子舉行均勻延續(xù)的水平射擊,設(shè)V1和V2都小于子彈的速率,不管當(dāng)甲車子彈射出或者是乙車的靶子被子彈擊中,都可以為甲車、乙車的速率沒(méi)有改變.若延續(xù)發(fā)射子彈的時(shí)刻

間隔是△t=t2-t1=T1,子彈延續(xù)擊中靶子的時(shí)刻間隔是△t/=t/

2-t/

1=T2,則子彈的速度的大小為_(kāi)________________。[答案:(V1T1-V2T2)/(T1-T2)]

例二十七、某工廠每天凌晨7:00都派小汽車按時(shí)接總工程師上班。有一天,7:10車還未到達(dá)總工程師家,于是總工程師步行出了家門。走了一段時(shí)刻后遇到了前來(lái)接他的汽車,他上車后汽車馬上掉頭接著前進(jìn)。進(jìn)入單位大門時(shí),他發(fā)覺(jué)比平常遲到30分鐘。已知汽車的速度是工程師步行速度的6倍,求:汽車在路上因故障耽擱的時(shí)刻。

解析:依照已知條件作出路程-時(shí)刻圖,如圖所示:

三、由數(shù)據(jù)求規(guī)律類咨詢題解法初探

例二十八、運(yùn)算推理法

有的咨詢題要依照題中所給的數(shù)據(jù)舉行分析推理、尋覓規(guī)律,然后經(jīng)過(guò)運(yùn)算才干得到有關(guān)結(jié)論.例1某研究所為了確定別同因素對(duì)鎢絲白熾燈泡平均使用壽命的妨礙,做了其中如下的兩個(gè)實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)1、使燈泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)為0.1atm,將燈泡內(nèi)別同粗細(xì)的相同長(zhǎng)度的鎢絲通電加熱到2400K的恒溫,則維持這一溫度所需的電流以及燈絲的平均使用壽命如表2所

路程

實(shí)驗(yàn)2在燈絲粗細(xì)均為25μm的相同燈泡內(nèi)加入質(zhì)量別同的惰性氣體,從而改變燈泡內(nèi)部的壓強(qiáng),

且使鎢絲的溫度保持在2400K,則當(dāng)燈泡內(nèi)壓強(qiáng)從0.1atm增大到0.5atm時(shí),燈泡的平均壽命從800h延長(zhǎng)到6000h;超過(guò)0.5atm后,燈泡平均壽命遞減.

依照上述實(shí)驗(yàn)回答下列咨詢題:

(1)在相同的燈絲溫度下,下列燈泡中燈絲平均使用壽命最長(zhǎng)的是()

A.50μm粗細(xì)的燈絲并充有2.5atm的惰性氣體

B.100μm粗細(xì)的燈絲并充有0.4atm的惰性氣體

C.150μm粗細(xì)的燈絲并充有0.1atm的惰性氣體

D.150μm粗細(xì)的燈絲并充有0.4atm的惰性氣體

(2)實(shí)驗(yàn)1中,若燈絲粗細(xì)為75μm,同時(shí)燈絲的發(fā)熱電阻為500Ω,要保證該燈泡的平均使用壽命為2400h,則加在該燈泡兩端的電壓別能超過(guò)多少伏.

解析:(1)能夠用直觀分析法分析,從表2容易得出結(jié)論:當(dāng)燈泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)一定的事情下,燈絲越粗平均使用壽命越長(zhǎng);由實(shí)驗(yàn)2可知:當(dāng)燈絲的溫度保持一定時(shí),隨著燈泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)的增大,燈泡中燈絲平均使用壽命先增大后減?。纱丝梢?jiàn),燈泡中燈絲平均使用壽命為燈絲D>燈絲B>燈絲A,燈絲D>燈絲C.故選項(xiàng)D是正確的.

(2)依照表2中的數(shù)據(jù),能夠發(fā)覺(jué)燈絲粗細(xì)d和經(jīng)過(guò)燈絲的電流I之間的關(guān)系為I∝d2,所以,燈絲粗細(xì)為75μm時(shí),經(jīng)過(guò)它的電流是I=0.05×(75/25)2A=0.45A.

則加在該燈泡兩端的最大電壓為Um=0.45×500V=225V.

例二十九、操縱變量法

在題目所給的物理量中有時(shí)涉及到三個(gè)或三個(gè)以上變量,無(wú)法討論這些物理量之間的關(guān)系,所以需要操縱一些變量而只討論某兩個(gè)變量之間的關(guān)系.

例2、用金屬制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會(huì)伸長(zhǎng).17世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)覺(jué):金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長(zhǎng)與拉力成正比,這算是聞名的胡克定律.這一發(fā)覺(jué)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ).如今有一根用新材料制成的金屬桿,長(zhǎng)為4m,橫栽面積為0.8cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后伸長(zhǎng)別超過(guò)原長(zhǎng)的1/1000,咨詢最大拉力是多大?由于此拉力非常大,桿又較長(zhǎng),直截了當(dāng)測(cè)試有困難,選出同種材料的制成品舉行測(cè)試,經(jīng)過(guò)測(cè)試取得數(shù)據(jù)如表3所示.

表2

(1)依照測(cè)試結(jié)果,推導(dǎo)出線材伸長(zhǎng)x與材料的長(zhǎng)度L、材料的橫截面積S及拉力F的函

(2)在尋覓上述關(guān)系中,你運(yùn)用的科學(xué)研究辦法是啥?

(3)經(jīng)過(guò)對(duì)樣品的測(cè)試,求出新材料制成的上述金屬細(xì)桿能承受的最大拉力.

解析(1)設(shè)線材伸長(zhǎng)為x,材料的長(zhǎng)度為L(zhǎng),材料的截面積為S及拉力為F.由測(cè)量數(shù)據(jù)分析如下:

當(dāng)S、F別變時(shí),有x∝L;當(dāng)L、F別變時(shí),有x∝1/S;

(2)運(yùn)用操縱變量法(或操縱條件法、單因子法、歸納法).

(3)在表1中選取材料L1=2m,S1=0.05cm2,x1=0.08cm,F1=250N,則x1=kF1L1/S1.

依照題意,新材料規(guī)格為L2=4m,S2=0.8cm2,x2=0.4cm,則x2=kF2L2/S2.

解之得F2=104N

例3、實(shí)驗(yàn)表明:密度大于液體的固體顆粒,在液體中豎直下沉,開(kāi)始時(shí)是加速下沉,但隨著下沉速度變大,固體所受的阻力也變大,故下沉到一定深度后,固體顆粒開(kāi)始勻速下沉.表4是球形固體顆粒在水中豎直勻速下沉?xí)r的速度與哪些量有關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄(水的密度為ρ0=1.0×103kg/m3).

表3

我們假定下沉速度v與實(shí)驗(yàn)室所在地的重力加速度g成正比.依照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能夠推得球形固體在水中勻速下沉的速度v還與哪些量有關(guān),以及有怎么樣的關(guān)系?(只要求寫出關(guān)系式,比例關(guān)系可用k表示)

解析設(shè)球形固體顆粒的半徑為r,密度為ρ,在水中勻速下落的速度為v.由題意知v∝g.由操縱變量法容易得出:,當(dāng)ρ一定時(shí),有v∝r2.然而,當(dāng)r一定時(shí)v和ρ的關(guān)系難以馬上推斷.所以需要換個(gè)角度思考.我們能夠觀看,當(dāng)r一定時(shí),在每個(gè)ρ值后都減去1.0×103kg/m3(即水的密度)得到的數(shù)值與v成正比.即v∝(ρ-ρ0),則v=kgr2(ρ-ρ0).

四、復(fù)賽訓(xùn)練試題(力學(xué)部分)

一、挑選題:

1.兩個(gè)徹底相同的圓柱形瓶子,一只裝滿水,另一只裝有質(zhì)量相等的沙子,若讓兩只瓶子并且從兩個(gè)徹底相同的歪面頂部滾下,到達(dá)歪面底部時(shí),推斷兩個(gè)瓶子的速度大小()

A.裝水的瓶子速度大.

B.裝沙的瓶子速度大

C.速度一樣大

D.條件別腳無(wú)法推斷

2.某同學(xué)在日光燈的照耀下觀看到某電風(fēng)扇在切斷電源后,其轉(zhuǎn)動(dòng)的扇葉在停止轉(zhuǎn)動(dòng)前浮現(xiàn)了兩次“倒轉(zhuǎn)”現(xiàn)象,據(jù)此,該同學(xué)估算出該電扇在正常轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速應(yīng)別低于(已知交流電的頻率為50Hz,日光燈每秒閃光100次)()

A.6000r/min

B.3000r/min

C.1500r/min

D.500r/min

3.如圖,曲臂杠桿所受的重力別計(jì),AO=10cm,OB=6cm,BC=8cm,AO⊥OB,OB⊥BC,今用細(xì)線將O點(diǎn)懸掛起來(lái),OA呈水平,當(dāng)A端掛一重為30

牛的物體時(shí),欲使杠桿連同過(guò)O點(diǎn)的懸線在圖示位置平衡,則C點(diǎn)應(yīng)施加的最小力為()

A50牛

B37.5牛

C30牛

D以上答案均別對(duì)

4.高血壓已成為危害人類健康的一種常見(jiàn)病,現(xiàn)已查明,

血管變細(xì)是其誘因之一.為研究這一咨詢題,我們可做一些簡(jiǎn)化和假設(shè):設(shè)血液經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度血管時(shí)受到的阻力f與血液流速v成正比,即f=kv(其中k與血管粗細(xì)無(wú)關(guān)),為維持血液勻速流淌,在這血管兩端需要有一定的壓強(qiáng)差.設(shè)血管內(nèi)徑為d時(shí)所需的壓強(qiáng)差為△p,若血管內(nèi)徑減為d’時(shí),為了維持在相并且間內(nèi)流過(guò)同樣多的血液,壓強(qiáng)差必須變?yōu)?)

A.(

)dpd?'B.2()dpd?'C.3()dpd?'D.4()d

pd?'

5.一帆風(fēng)順,講的是順風(fēng)行船。但有時(shí)遇上逆風(fēng),有經(jīng)驗(yàn)的水手經(jīng)過(guò)正確地控制船帆,仍能

可借風(fēng)力航行。當(dāng)風(fēng)從正東方吹來(lái),而船卻要駛向東北方向,圖中四種事情中哪個(gè)可達(dá)到目的(PQ表示帆的方位)()

6.A、B兩汽車站相距60km,從A站每隔10min向B站開(kāi)出一輛汽車,行駛速度為60km/h,假如在A站第一輛汽車開(kāi)出時(shí),B站也有一輛汽車以同樣大小的速度開(kāi)往A站,則以下事情中正確的是()

①B站汽車在行駛途中能遇到6輛從A站開(kāi)出的汽車。②B站汽車在行駛途中能遇到7輛從A站開(kāi)出的汽車。

③如B站汽車與A站汽車別并且開(kāi)出,B站汽車在行駛途中最多能遇到11輛車。④如B站汽車與A站汽車別并且開(kāi)出,B站汽車在行駛途中最多能遇到12輛車。

A.①②

B.②③

C.③④

D①④

7.一質(zhì)量均勻的別可伸長(zhǎng)的繩索,所受重力為G,兩端固定在水平天花板上的A、B兩點(diǎn),如圖所示。今在繩索的最低點(diǎn)C施加一豎直向下的力將繩索拉直使中點(diǎn)落到D。在此過(guò)程中,繩索的重心位置將()

A.逐漸升高

B.逐漸落低

C.先落低再升高

D.始終別變

8.如圖為教室里兩塊可上下拉動(dòng)的活動(dòng)黑板。兩塊黑板形狀和質(zhì)量均相同,經(jīng)過(guò)兩只定滑輪相連。擦黑板時(shí),某同學(xué)推拉其中—塊黑板覺(jué)得較“費(fèi)勁”。則下列

講法中正確的是()

A.定滑輪別能省力,向上推黑板的力等于一塊黑板的重力

B.定滑輪別能省力,向下拉黑板的力等于兩塊黑板的重力

C.向上推黑板時(shí)推力做功,向下拉黑板時(shí)拉力也做功

D.向上推黑板時(shí)推力做功,向下拉黑板時(shí)拉力別做功

9.如圖所示,一根均勻直棒AB,A端用光滑鉸鏈固定于頂板上,B端擱在一塊表面粗糙的水平板上,現(xiàn)設(shè)板向上運(yùn)動(dòng)而棒AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則木板對(duì)棒的彈力講

法正確的是()

A.逐漸變大,

B.先變大后變小,

C.先變小后變大,

D.逐漸變小

10.圖示為由粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管彎曲成的“雙U形管”,a、b、c、d為其四段豎直的部分,其中a、d上端是開(kāi)口的,處在大氣中.管中的水銀把一段氣體柱密封在b、c內(nèi),達(dá)到平衡時(shí),管內(nèi)水銀面的位置如圖所示.現(xiàn)緩慢地落低氣柱中氣體

的溫度,若c中的水銀

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