初中應(yīng)用物理知識競賽力學(xué)部分

初中應(yīng)用物理知識競賽力學(xué)部分第1頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日知識點分項細目測量1．長度的測量；正確使用刻度尺2．測量數(shù)據(jù)的記錄和處理3．測量的特殊方法：(1)累積法；(2)替換法；(3)輔助工具法運動和力變速直線運動：理解Ｖ＝Ｓ／的含義

2．勻速直線運動3．按性質(zhì)分類的三種力：重力、彈力、摩擦力4．二力的合成5．平衡力和相互作用力6．力和運動的關(guān)系密度1．密度的測量２.ρ=m／Ｖ的應(yīng)用壓強1．壓力與壓強

２.液體壓強，連通器，帕斯卡定律３.大氣壓強

第2頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日知識點分項細目浮力：1．浮力產(chǎn)生的原因2．浮力的計算：①漂?。篎?。紾＝ρ物gV物②稱量法；F浮＝G－F③成因法：F?。紽下－F上④定律法：F?。紾排＝ρ液gV排3．阿基米德定律的應(yīng)用；物體沉浮條件的應(yīng)用簡單機械：1．功和功率的計算2．功的原理、機械效率3．機械能的轉(zhuǎn)化和守恒４．杠桿、滑輪、斜面第3頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日選擇題填空題簡答題計算題2005年（24分）1、杠桿3分1、連通器3分六、滑輪組11分；八、杠桿平衡、壓強7分。2006年（23分）1、氣壓、壓力3分；1、相對運動3分；2、杠桿3分；3、液體的沸點與氣壓的關(guān)系、一定質(zhì)量的氣體，壓強與體積的關(guān)系3分；4、速度計算3分五、質(zhì)量和密度8分2007年（27分）1、慣性2分；5、虹吸現(xiàn)象2分。1、大氣壓4分；5、連通器1分五、速度計算4分；六、液壓機（帕斯卡原理）、機械做功、機械功率、機械效率、杠桿平衡10分；七、速度、機械做功4分2008年（43分）1、杠桿2分，輪軸2分；2、速度計算3分；3、液體壓強2分，大氣壓2分1、杠桿、增大或減小壓強、增大或減小摩擦6分；2、相對運動、動能4分。四、杠桿平衡、浮力、連通器、液體壓強、力的平衡13分；六、速度計算、阿基米德原理、力的平衡9分。2009年（31分）3、增大或減小壓強3分；6、連通器3分。3、增大或減小壓強1分，重心1分。4、杠桿平衡5分六、浮力（漂浮原理）14分；七、液體壓強、計算4分。2005年---2009年初賽試題力學(xué)部分知識考點第4頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日2005年（30分）二、液體的流量和流速的計算、壓強14分；五、漂浮原理、阿基米德原理、機械做功6分；壓強、機械做功、功率10分；2006年（37分）一、離心式水泵（氣壓、液體壓強）、機械做功、功率、機械效率10分；二、密度、浮力、杠桿平衡10分；三、壓力、壓強，液體壓強計算10分；八、液體和氣體的壓強計算，液體的流量、流速的計算7分。2007年（42分）二、速度、質(zhì)量和密度、功的原理8分；三、速度、其他10分；五、漂浮原理、阿基米德原理、壓強、力的平衡12分；六、動能的計算8分；七、高壓鍋（壓強、力的平衡）4分。2008年（33分）二、液體壓強、機械做功7分；三、液體壓強4分；五、輸液知識（有液體壓強、大氣壓）18分；六、機械做功、效率、速度、質(zhì)量和密度14分2009年（48分）二、高壓鍋、液體的沸點與氣壓的關(guān)系、力的平衡16分；三、速度計算16分；六、省力、省功，機械做功，杠桿平衡16分。2005年---2009年復(fù)賽試題力學(xué)部分知識考點第5頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日競賽試題與江西省中考試題對比1、競賽試題強調(diào)“應(yīng)用”，中考試題突出“基礎(chǔ)”。2、一份競賽試題知識覆蓋面不是很廣，有些難點的競賽題是在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上的延伸、拓展，但中考不做要求。（中考雙向細目表上羅列的知識點共有128個，中考試題知識覆蓋面約60%左右）3、競賽試題對學(xué)生的邏輯思維、表述能力要求更高，嚴謹、規(guī)范、準確。4、競賽試題中的大多計算偏難、偏繁。力學(xué)競賽題側(cè)重密度、壓強、浮力、杠桿的綜合應(yīng)用。5、力學(xué)競賽題特別強調(diào)“平衡”問題：“壓強”的平衡、力的平衡、杠桿的平衡。第6頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日專題一測量與誤差競賽要求：

１、能根據(jù)日常經(jīng)驗或自然現(xiàn)象粗略估測時間２、會使用適當?shù)墓ぞ邷y量時間３、能通過日常經(jīng)驗或物品粗略估測長度４、會選用適當?shù)墓ぞ邷y量長度第7頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：第十五屆初中物理應(yīng)用知識競賽試卷（江蘇卷）造紙廠生產(chǎn)的紙是緊密地繞成筒狀的，如圖7所示是它的橫截面。從它的標簽上知道，紙的厚度為d。但是，要想知道紙的總長度有一定的困難。因為紙很薄且卷繞的很緊，所以無法數(shù)出卷繞的層數(shù)；又因為紙筒上卷繞的紙很長，不可能將紙全部放開拉直了再用尺測量。請你設(shè)計一個簡易的測量方案，估測卷紙筒上所卷繞的紙的總長度L（用相應(yīng)的字母表示您在測量過程中所測的量，最后寫出計算紙的長度的表達

利用體積相等π（R2-r2）=LdhL=π（R2-r2）/dh例：（第5屆初）公路路邊每隔1千米有一個里程碑，標明公路起點到此碑的距離，單位是千米。設(shè)計一種方法，利用里程碑和手表測量自行車以中等速度勻速行駛時的速度，并給出計算公式，計算結(jié)果以千米／小時為單位。為了減少測量中的誤差，請你至少提出兩點注意事項。第8頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日專題六質(zhì)量和密度

競賽要求：1、能描述物質(zhì)的一些屬性。嘗試將物質(zhì)的屬性與日常生活中物質(zhì)的用途聯(lián)系起來2、初步認識質(zhì)量的概念。會測量固體和液體的質(zhì)量3、通過實驗理解密度的概念。嘗試用密度知識解決簡單的問題能解釋生活中的一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象第9頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日一、兩種物質(zhì)混合的密度例如：物質(zhì)1m1，V1物質(zhì)2m2，V2ρ=m／Ｖ=(m1+m2)／(V1+V2)演變1、:物質(zhì)1m1，ρ1物質(zhì)2m2，ρ2ρ=m／Ｖ=(m1+m2)／(m1／ρ1+m2／ρ2)如果m1=m2則ρ=m／Ｖ=2ρ1ρ2／(ρ1+ρ2)演變2、:物質(zhì)1V1，ρ1物質(zhì)2V2，ρ2ρ=m／Ｖ=(V1ρ1+V2ρ2)／(V1+V2)如果V1=V2則ρ=m／Ｖ=(ρ1+ρ2)／2注：這是求解合金問題、泥沙水問題的一般方法，與求解平均速度相類似。第10頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第16屆初）為了保護環(huán)境，治理水土流失，學(xué)校的環(huán)保小組設(shè)計并進行了河水含沙量的研究。第一階段是理論分析：分別以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的質(zhì)量〔稱做含沙量），導(dǎo)出了ρ泥水與ρ水、ρ沙、x的關(guān)系式；然后作出了泥沙水的密度ρ泥水、水隨含沙量x變化的圖象。第二階段是實驗驗證：在一個量筒里放入一定量干燥的黃土，再倒入一定量的清水，計算出含沙量x，并測出泥沙水的密度ρ泥水；接著再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，進行同樣的計算和測量，由此得出ρ泥水與x的多組數(shù)據(jù)；然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出了表示泥沙水的密度與含沙量關(guān)系的ρ泥水一x圖象。他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，實驗結(jié)果與理論分析是一致的。第三階段是實際測量：在一次山洪沖刷地面時，他們采集了40L的水樣，稱出其總質(zhì)量為40.56kg.此前己經(jīng)測出干燥的泥沙的密度ρ沙=2.4×103kg/m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。（1）請你參與環(huán)保小組第一階段的工作，導(dǎo)出ρ泥水與ρ水、ρ沙、x的關(guān)系式。然后根據(jù)關(guān)系式作出泥沙水的密度ρ泥水隨含沙量x變化圖象的草圖。（2）請你參與環(huán)保小組第三階段的計算工作，求出洪水中的平均含沙量。第11頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日答案：1、設(shè)含沙量為x，則體積為V的泥沙水中，沙的質(zhì)量為xV，沙的體積為,水的體積為：,水的質(zhì)量為：

水與沙的總質(zhì)量為：泥沙水的密度：==令則

ρ泥水0

x答題圖3ρ水第12頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：(第9屆初）有一堆從河中撈出的溫砂子，測得其比熱容為1.2×103J/（kg．℃）。已知干砂子的比熱容為0.9×103J/（kg．℃），則按質(zhì)量說，這堆砂子含水的百分比是多少？參考解答：解答中各字母所代表的意義如下：m1—干砂子的質(zhì)量，m2—水的質(zhì)量，m—砂子和水的混合物的質(zhì)量；c1—干砂子的比熱容，c2—水的比熱容，c—砂子和水的混合物的比熱容；Q1—干砂子吸收的熱量，Q2—水吸收的熱量，Q—砂子和水的混合物吸收的熱量；△t—溫度差。砂子和水的混合物、砂子、水各自吸收的熱量可以表示為：Q=c(m1+m2)△t(1)Q1=c1m1△t(2)Q2=c2m2△t(3)

c(m1+m2)△t=c1m1△t+c2m2△t代入數(shù)值后，得第13頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日二、利用壓強、浮力知識測物質(zhì)的密度例：(第16屆復(fù))一個地質(zhì)勘探小分隊，在野外河邊休息時發(fā)現(xiàn)了一種礦石，他們非常想盡快知道這種礦石的密度大約是多少，但是手中只有皮尺、直木棍和針線包中縫衣服用的針和細線，請你幫助他們利用現(xiàn)場可利用的物品，設(shè)計一個測定礦石密度的方案，并推導(dǎo)出計算礦石密度的表達式。例：（第8屆復(fù)）有一個形狀不規(guī)則的石蠟塊，現(xiàn)要測出它的密度，但身邊沒有天平，也沒有量筒，只有兩個可以放進石蠟塊的杯子和一根自行車胎氣門芯用的細長橡皮管，還有一桶水和一根大頭針。請你設(shè)計一個實驗來測出這塊石蠟的密度。（要求寫出實驗的原理和主要步驟，并導(dǎo)出計算石蠟的密度的公式。）例（第6屆復(fù)）小華用一只有頸圓柱形的塑料飲料瓶和一桶水、一把尺就巧妙地測出了食用油的密度。寫出他的操作步驟，用字母代表測量量，推導(dǎo)出計算密度的公式。

第14頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：老師給小華一支粗細均勻的兩端開口的長直細玻璃管，一把帶毫米刻度線的刻度尺，讓小華通過實驗測量食用花生油的密度。老師問小華是否還需要其它器材，他考慮片刻后又要了一盞酒精燈和一些清水，然后開始做實驗，很快測出了花生油的密度，請你說出他的方法?分析與解：先用酒精燈加熱長直細玻璃管的中部，中部變軟后將長直細玻璃管制成Ｕ形管。待冷卻后，將水灌入Ｕ形管內(nèi)，兼Ｕ形管開口豎直向上放置時，兩側(cè)管內(nèi)水面處在同一水平面，此時從管的一側(cè)緩慢注入待測花生油，注入油的一側(cè)管內(nèi)水面下降，另一側(cè)管內(nèi)水面上升，注入適當高度的油后，使管內(nèi)液體保持靜止（如圖），測出油柱高度h1及兩側(cè)管內(nèi)水面高度差h2，根據(jù)h1產(chǎn)生的壓強與h2的水柱產(chǎn)生的壓強相等，得：ρ油gh1＝ρ水gh2

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三、水的密度1.0×103kg/m3例：(第19屆初）(3)某網(wǎng)站登載了一則“手機煮雞蛋”的消息：兩名實驗人員將一個生雞蛋放置在陶瓷杯子里，在雞蛋兩側(cè)各放置部手機，讓聽筒與雞蛋的水平距離保持2cm左右。用其中一部手機撥通另一部手機，并保持通話狀態(tài)。在實驗進行到65min時，實驗人員取出雞蛋，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)完全熟透。請判斷這則消息的真?zhèn)?，并簡要說明理由。例：（第12屆復(fù)）已知空氣的的密度1.29kg/m3估算人體在空氣中受到的浮力。例：（第12屆復(fù)）小剛今年15歲因重感冒輸液，針頭插在左手臂的靜脈上，其間他必須下床，這時他發(fā)現(xiàn)只有右手把藥瓶高高舉起時血液才不會回流到輸液管內(nèi)，試根據(jù)這個現(xiàn)象估算，他手上靜脈的血壓比大氣壓強大多少，這個差值相當于多少mmHg產(chǎn)生的壓強（水銀的密度是13.6×103kg/m3）？第16頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

專題七力和運動競賽要求：1、能用實例解釋機械運動及其相對性2、能用速度描述物體的運動3、認識力的概念及其作用效果4、通過常見事例或?qū)嶒?，了解重力、彈力和摩擦?、知道二力平衡條件，了解物體運動狀態(tài)變化的原因6、通過實驗探究、理解物體的慣性。能表述牛頓第一定律第17頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日一、能用實例解釋機械運動及其相對性、慣性現(xiàn)象。例（第16屆初）如圖3所示，小婷乘汽車到姥姥家去度假，汽車在平直公路上行駛。小婷的感覺是：遠處的村莊相對于電線桿在向

前運動；近處的小樹相對于電線桿在向

后

運動；電線桿周圍的景物看起來好像在繞電線桿做

順

時針轉(zhuǎn)動。

分析：當小車移動時，村莊和電線都（相對于汽車）向后運動，而當你做兩物體（村莊和電線桿）和汽車所在前進方向的垂線段時，知道電線桿離汽車近，當物體（電線桿）離汽車近時向后移動快，而村莊較遠，移動較慢，而汽車的角度和兩物體不共線（就是三點共線），容易發(fā)現(xiàn)村莊做順時針運動，對于電線桿作向前運動。

第18頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例（第11屆初）節(jié)日里氫氣球飄向高空，越來越小，逐漸看不見了。設(shè)想，氣球最后可能會怎樣。根據(jù)你所學(xué)的物理知識作出預(yù)言，并說明理由。（第8屆初填空題）例（第10屆初）摩托車做飛躍障礙物的表演時為了減少向前翻車的危險，下列說法中正確的是：[B]A應(yīng)該前輪先著地；B.應(yīng)該后輪先著地；C.應(yīng)該前后輪同時著地；D.哪個車輪先著地與翻車的危險沒有關(guān)系。例（第8屆初）運輸液體貨物的槽車，液體上有氣泡。當車開動時，氣泡將向________運動；剎車時，氣泡將向_________運動，其原因是__________具有慣性。前后液體

第19頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日二、速度問題：同一條直線的勻速運動速度的合成，分兩種情況：1、若兩個分運動方向相同，其合運動的速度就等于兩個分運動速度相加；例如：小船順流而下的速度：υ順=υ船隊水+υ水對岸人順著自動扶梯運動的方向走：υ人對地=υ人對梯+υ梯對地AB兩車相向運動:υA車對B車=υA車對地+υB車對地2、若兩個分運動方向相反，其合運動的速度就等于兩個分運動速度相減；例如：小船逆流而下的速度：υ逆=υ船隊水—υ水對岸人逆著自動扶梯運動的方向走：υ人對地=υ人對梯—υ梯對地AB兩車同向運動:υA車對B車=υA車對地—υB車對地例：（第11屆初）李明同學(xué)放學(xué)回家，正碰上刮風(fēng)下雨，他以18千米/時的速度由西向東快跑，此時他發(fā)現(xiàn)了奇怪的現(xiàn)象，雨滴成豎直下落狀態(tài)，請你確定，這時刮的是______風(fēng)，風(fēng)速是_____米/秒。答案：西5第20頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例（第8屆復(fù)）小華在假期探望外祖母，他乘坐火車時發(fā)現(xiàn)，每經(jīng)過鐵軌接頭處，車身都要振動一次，他還發(fā)現(xiàn)，火車進山洞前的一瞬間要鳴笛一次。小華恰好坐在車尾，從聽到笛聲到車尾出洞，小華共數(shù)出84次車身振動，所用的時間是1分45秒。若車身總長175米，每節(jié)鐵軌長12.5米，山洞的長度是多少？當時火車的速度是多少？（設(shè)火車一直勻速直線行駛，聲音在空氣中的傳播速度是340米/秒。）答案：1分45秒=105秒車速υ=設(shè)車身長為l，山洞長為L，小華聽到笛聲時，車進洞距離為l‘,笛聲傳播距離為l-l

或

或代入數(shù)據(jù)，得：l'=小華從聽到笛聲到火車車尾出洞，行駛的距離為l+L-l‘=V×105秒。代入數(shù)據(jù)，得：L=880米。

第21頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

例：（第19屆復(fù)）圖2是小強的自行車傳動裝置的示意圖。請思考并回答：1．假設(shè)腳踏板每2s轉(zhuǎn)1圈，在這種情況下，要計算自行車前進的速度大小，還需要測量哪些量?請你用這些量推導(dǎo)出自行車前進速度的表達式。2．該自行車后架上裝有向車頭燈供電的小發(fā)電機，小發(fā)電機的上端有一半徑R0=1.0cm的摩擦小輪。行駛過程中，當需要小發(fā)電機向車頭燈供電時，小輪壓緊車輪，此時小輪與自行車車輪之間無相對滑動，車輪帶動小輪轉(zhuǎn)動，發(fā)電機發(fā)電。測得自行車大齒輪、小齒輪和后輪的半徑分別為8.0cm、3.4cm、33cm，問當自行車的車速為15km/h時，摩擦小輪的轉(zhuǎn)速(單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，單位：r/s)是多少?取π=3.14。3．小強利用第1問中推導(dǎo)的公式，計算出了自行車前進的速度大小(請你幫助小強計算自行車前進的速度)。然后他又實地測量了自行車的速度，對比后發(fā)現(xiàn)總有差別，請你說明這可能是什么原因造成的。第22頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日答案:1．還需要測量三個輪子的半徑：大齒輪（主動齒輪或輪盤）半徑R1、小齒輪（被動齒輪或飛輪）半徑R2、后輪半徑R3。推導(dǎo)自行車速度的表達式：設(shè)大齒輪、小齒輪和后輪的轉(zhuǎn)動周期分別為T1、T2和T3?？傻茫捍簖X輪邊緣的速度：v1=,小齒輪邊緣的速度：v2=,后輪邊緣的速度：v3=因為：v1=v2，T2=T3，所以：自行車前進的速度：v=v3=

2、設(shè)摩擦小輪的速度為n0，可得：n0===66.3r/s即當自行車的車速達到15km/h時，摩擦小輪的轉(zhuǎn)速：n0=66.3r/s3．因為自行車腳踏板的周期T1=2s，且R1=8.0cm、R2=3.4cm、R3=33cm所以自行車前進的速度：v=

m/s=2.44m/s=8.8km/h可能原因：①自行車輻條不緊，導(dǎo)致車圈在行駛過程中為橢圓；②車胎內(nèi)氣不足，導(dǎo)致車胎與地面接觸部分到車軸距離小于所測車輪半徑；③自行車實際行駛路徑與測量長度的路徑不重合；④大齒輪、小齒輪、后輪半徑測量的不準；⑤行駛過程中腳踏板的周期很難保證為2s。

第23頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日三、胡克定律例（第11屆復(fù)）小浩制作了一個彈簧秤，如圖所示，彈簧一共20匝。經(jīng)檢驗，該彈簧秤在測量范圍內(nèi)（0~5N）示數(shù)是準確的。該彈簧不但“伸長的長度跟所受的拉力成正比”，而且彈簧受拉力伸長時，各匝伸長的長度都相等。有一次不慎把彈簧靠近O端的一小部分擠壓變形，小浩把變形的3匝剪去，并把彈簧上端重新固定在O點，然后把指針C適當向下移，使它在彈簧秤豎直放置時指針C仍指在“0”刻線處。1、寫出這個新改制的彈簧秤受到的拉力F與它的示數(shù)F測的關(guān)系式并說明理由。2、用這個新改制的彈簧秤秤量一個重物，它的示數(shù)為4.0牛，該物實重是多少？第24頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第17屆復(fù)）(16分)育才中學(xué)科技小組的小明同學(xué)自行設(shè)計了一個地磅，其原理如圖7所示。設(shè)電源兩端電壓U恒為定值，R0為定值電阻，滑動變阻器的總電阻為R、總長度為L，滑動觸頭與托盤固定，開始時觸頭位于變阻器最上端A，并能隨輕彈簧一起上下滑動。已知滑動變阻器的電阻與其接入電路的長度成正比；當對地磅施加壓力F時，彈簧的長度會縮短l。(彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小跟彈簧伸長或縮短的長度成正比：f=kx)請回答：1．說明定值電阻R0的作用。2．寫出電流表的示數(shù)，與待測物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式；并分析此地磅的刻度特點。3．有同學(xué)建議小明將原理圖改為圖8所示，你認為這樣改動好不好?請你分析并簡要說明理由．4．請你在圖8的基礎(chǔ)上，在圖9的方框里畫出你改進后的電路圖，并說明改進后的特點。第25頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日四、關(guān)于摩擦例：如圖所示，一質(zhì)量為2kg的物體夾在兩木板之間，物體左右兩側(cè)面與兩塊木板間的動摩擦因數(shù)相同。若把該物從上面勻速抽出，需50N的力。若把它從下面勻速抽出，則需多大的力。(設(shè)兩木板對物體的壓力不變)例：（第11屆初）后輪驅(qū)動的汽車在平直路面上向前加速行駛時，地面對后輪的摩擦力方向是_水平向前_，對前輪的摩擦力方向是_水平向后_。第26頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

專題八壓強競賽要求：1、理解壓力與壓強2、液體的壓強3、大氣的壓強4、氣體壓強相關(guān)因素：溫度、體積等5、流體的壓強與流速的關(guān)系第27頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

一、增大或減小壓強的方法例：（第19屆初）修補被扎破的自行車內(nèi)胎時，修車師傅通常用一把周身是刺的銼將內(nèi)胎扎破處的外表面銼毛，再把要補上去的橡膠補丁貼在內(nèi)胎上的一面也銼毛，然后再將銼毛的兩個表面涂上膠水，待膠水晾一會兒之后，對準、壓緊……。對于下列銼毛橡膠表面的主要目的的分析，你認為最可能的是（）A．使補胎處的橡膠更膨松，以增強補胎處橡膠的彈性B．增大內(nèi)胎和橡膠補丁接觸的表面積，以充分發(fā)揮膠水的粘合作用C．增大內(nèi)胎與橡膠補丁之間的摩擦，防止錯位D．防止因補胎處太厚而導(dǎo)致內(nèi)胎對外胎的壓強不均勻，避免外胎爆胎例：（第19屆初）在建造高樓大廈時，其地基大多采用箱式基礎(chǔ)。所謂箱式基礎(chǔ)，就是把整棟大樓占地范圍的地皮掏空挖深，然后填上鋼筋混凝土。箱式基礎(chǔ)的優(yōu)點在于：第一，增大了大樓與地面的接觸面積，從而減小了大樓對地面的

，可有效地防止地皮大幅度的下陷；第二，降低了整棟大樓的

，增大了大樓的穩(wěn)度，提高了大樓的抗震能力。第28頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日二、連通器例：（第11屆初）汛期，江河中的水有時會透過大壩下的底層從壩外的地面冒出來，形成“管涌”，初中物理講過的什么裝置可以作為“管涌”的物理模型？自行車的車把可以控制車的方向，它的“物理模型”又是什么？例：（第15屆初）在裝修房屋時，工人師傅常用一根灌有水(水中無氣泡)且足夠長的透明塑料軟管的兩端靠在墻面的不同地方并做出標記，如圖2所示。他們這樣做的目的是_________________________，在做標記時用到的物理知識是_____________________________________。例:（第18屆初）圖12是一種牲畜飲水用自動裝置的示意圖。水箱底部有一出水孔，底蓋A平時頂住水箱的出水孔，一旦飲水槽水位下降，浮球C受到的浮力減小，底蓋A打開，水就通過出水孔從水箱流入飲水槽。設(shè)計水箱的最高水位為60cm，水箱出水孔橫截面積是30cm2。底蓋A及豎桿B的總質(zhì)量是400g，浮球C的質(zhì)量是600g，體積是2dm3，g取10N／Kg。(1)寫出此裝置應(yīng)用到的物理知識(至少說出2條)；第29頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日三、帕斯卡原理例：（第10屆初）

汽車更換輪胎時需要把車軸抬起來，這時可以使用“油壓千斤頂”。下圖是油壓千斤頂?shù)脑韴D。向下按動手柄，圓柱形小活塞把小油缸中的機油壓向大油缸。大油缸中的油量增多，把圓柱形大活塞向上推，帶著上面的重物上升。實驗表明，加在密閉的液體上的壓強，能夠按照原來的大小向各個方向傳遞（這個規(guī)律叫做帕斯卡定律）?，F(xiàn)在有一個油壓千斤頂，有關(guān)尺寸如圖所示。如果希望在手柄上用20牛頓的力向下壓時就能在大活塞上舉起1噸的重物，大活塞的直徑至少是多少？

第30頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第17屆初）(10分)“加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞”，這個規(guī)律叫做帕斯卡定律。在圖11所示的連通器中，如果活塞的質(zhì)量和液體本身所受的重力可以忽略不計，根據(jù)帕斯卡定律可以推得，作用在大、小活塞上的力和大、小活塞的面積有以下關(guān)系：F1/F2=S1/S2，根據(jù)這一關(guān)系式：如果小活塞的面積較小那么在小活塞上加一個較小的力，就可以在大活塞上得到一個較大的力?！耙簤呵Ы镯敗本褪歉鶕?jù)帕斯卡定律制成的。圖12所示的是液壓千斤頂?shù)钠拭鎴D。它是汽車等運輸機械常備的維修工具，只要對杠桿施加一個不大的作用力F，就可以把一輛汽車頂起來而便于更換和修理輪胎。如果圖示的千斤頂?shù)拇蠡钊娣e是40cm2，小活塞面積是5cm2，杠桿上的OA=OB。請回答：1．使用中發(fā)現(xiàn)，壓下杠桿時，雖然能把一個重物頂起來，但一放手，重物又降了下來，不能把重物長時間頂住。這說明圖示的千斤頂有一個零件損壞或丟掉了。請你畫一個零件補在相應(yīng)的位置上，達到被頂起的重物不再降下來的目的(在圖12上畫出示意圖即可)。2．若修好了的液壓千斤頂?shù)臋C械效率為80％，使用時，假設(shè)大活塞剛好頂在重物的重心豎直線的位置上。若要在lmin內(nèi)把1t的重物頂起3cm，則維修人員消耗的平均功率和加在杠桿B端的力分別是多大?(取g=10N／kg)第31頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日第32頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

四、平衡問題：例：（第5屆初）有一種氣壓保溫瓶其結(jié)構(gòu)如圖所示。用手壓下按壓器，氣室上方小孔被堵住，在瓶內(nèi)氣體壓強作用下，水經(jīng)出水管流出。按壓器面積為8cm2，瓶內(nèi)水面低于出水管口10cm。要將水壓出管口，瓶內(nèi)水面上方的壓強至少要多大？在按壓器上至少要加多大的壓力？（彈簧的平均彈力為1N，p0=1.01×105Pa，g=10N/kg，按壓器所受重力忽略不計）答案：P水=ρ水gh=1.0×103×10×0.1=1.0×103Pa水面上的壓強P=P0+P水=1.01×105+1.0×103=1.02×105Pa 克服壓強差所需的壓力F水=P水S=1.0×103×8×10-4=0.8N考慮克服彈簧彈力后所需的壓力F=F水+F彈=0.8+1.0=1.8N第33頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第19屆復(fù)）小明家的高壓鍋鍋體直徑為24cm，排氣孔內(nèi)徑為4mm。小明不慎丟失了鍋的限壓閥，當他到商店購買時售貨員告訴他，生產(chǎn)這個鍋的廠家提供的限壓閥有兩種，孔徑相同，質(zhì)量分別為100g和60g。1．請你根據(jù)說明書給出的數(shù)據(jù)，通過計算說明，小明應(yīng)該買哪一種限壓閥。(說明書標有：當大氣壓為105Pa時，該鍋最高溫度為120℃。已知：水的沸點與壓強的關(guān)系如圖1所示，取g=10N/kg)2．請你說明如果買另一種限壓閥，使用時會出現(xiàn)什么問題。例：（第6屆初）某地下油層的壓強為2.10×107Pa。從地面向此油層鉆一口油井，自油層頂部向上計算，原油自噴時可能達到的最大高度為多少？若油層距地面2000m，油井直徑為10cm，要阻止原油噴出地面，至少要向出油口施加多大的壓力（原油密度為0.9×103kg/m3

）？P＇=P-ρghF=p＇S

第34頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

五、流體的壓強與流速的關(guān)系例：（第16屆初）回答下面三個問題。（1）圖7中的兩個實驗現(xiàn)象說明氣體的壓強與什么因素有關(guān)？有什么關(guān)系？甲下垂的兩張紙，向中間吹氣，這兩張紙相互靠攏。乙向飲料管A吹氣，飲料管B中的液體會上升并從管口噴出。圖7有關(guān)氣體流動的兩個實驗（2）用細線吊起一個空的塑料飲料瓶，用手轉(zhuǎn)動飲料瓶，使它繞對稱軸線旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動的塑料瓶帶動四周的空氣繞它旋轉(zhuǎn)。如果這時用電扇向它吹風(fēng)，由于瓶的轉(zhuǎn)動，它兩側(cè)的風(fēng)速將不一樣（圖8）。按照第（l）小題中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，旋轉(zhuǎn)著的飲料瓶應(yīng)當向哪個方向移動？請在圖中標出。（3）乒乓球前進過程中由于不同的旋轉(zhuǎn)方向會沿不同的徑跡運動。運動員用三種不同的擊球方法把乒乓球擊出，請判斷，圖9中l(wèi)、2、3三條徑跡哪一種是上旋球（圖中沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)）的、下旋球（圖中沿順時針方向旋轉(zhuǎn)）的。不轉(zhuǎn)球的。說明你為什么認為上旋球應(yīng)該沿著你所選的徑跡運動。氣流氣流AB甲乙塑料瓶電扇吹的風(fēng)(俯視圖)123圖8標出吹風(fēng)后塑料瓶移動的方向圖9乒乓球三種擊球方法的軌跡第35頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

六、虹吸現(xiàn)象

模型法分析例：（第8屆復(fù)）有一個形狀不規(guī)則的石蠟塊，現(xiàn)要測出它的密度，但身邊沒有天平，也沒有量筒，只有兩個可以放進石蠟塊的杯子和一根自行車胎氣門芯用的細長橡皮管，還有一桶水和一根大頭針。請你設(shè)計一個實驗來測出這塊石蠟的密度。（要求寫出實驗的原理和主要步驟，并導(dǎo)出計算石蠟的密度的公式。）例：（第17屆初）由于長期的河道淤塞，黃河下游的河床已被抬高。沿河農(nóng)民通常采用如圖3所示的方式，引黃河水來灌溉農(nóng)田。有關(guān)這種引水灌溉方式，下列說法中錯誤的是()A．這種取水灌溉方式利用了連通器原理B．使用時B端管口必須低于A處水面C．使用時先將管道中灌滿水

D．高度差B越大，管道中的水流得就越快第36頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

六、氣體壓強相關(guān)因素：溫度、體積等一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，體積與壓強成反比例：（第16屆初）在海拔3000m以上的高原地區(qū)，汽車發(fā)動機的冷卻水容易沸騰，這是因為高原地區(qū)

的緣故。常年生活在平原地區(qū)的人到達該地區(qū)后，由于空氣稀薄會產(chǎn)生缺氧反應(yīng)，為了得到足夠的氧氣，人會不自覺地進行深呼吸，這時肺的容積與在平原上相比要擴張得更

（選填“大”或“小”）一些。

七、公式P=ρgh的應(yīng)用例:用一種厚度為8Cm，密度為2.4×103kg/m3的長方體磚砌墻。砌墻使用的水泥砂漿的密度為2.2×103

kg/m3，磚縫間的水泥砂漿的厚度為1Cm，若為保證安全，墻體對墻基的壓強不得超過4.9×105Pa，那么，該墻的高度不得超過多少米？注：當一個柱（棱）狀物體，質(zhì)量分布均勻，體積可用V=Sh計算，且此物豎直的靜止在水平面上（F=G），物體對水平面的壓強可用P=ρgh計算更方便。ρ指固體的密度，h指固體的高度。

第37頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

八、液體對容器底部的壓力例：（第7屆初）如圖所示，放在水平桌面上的容器A為圓柱形，容器B為圓錐形，兩容器本身的質(zhì)量和底面積都相同，裝入深度相同的水后，再分別放入相同質(zhì)量的木塊，如圖所示，下列說法中正確的是： [D]A．放入木塊前，兩容器對桌面的壓力相等B．放入木塊前，由于A容器中的水多于B容器，所以A容器底部受水的壓力大于B容器C．放入木塊后，兩容器底部所受水的壓力相等D．放入木塊后，B′容器底受水的壓力大于A′容器底所受水的壓力第38頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日專題九簡單機械競賽要求：1、通過實驗探究，學(xué)會使用機械改變力的大小和方向第39頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

一、能用實例說明杠桿的五要素：例：(第4、16屆初）(3分）列車上出售的食品常常放在如圖4所示的小推車上，若貨物均勻擺在車內(nèi)，當前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，這時手推車可以視為杠桿，支點是

（寫出支點位置的字母）；當后輪遇到障礙物A時，售貨員向上提扶把，這時支點是

。后一種情況下，手推車可以視為

力杠桿。例：（第11屆初）室內(nèi)垃圾桶平時桶蓋關(guān)閉不使垃圾散發(fā)異味，使用時用腳踩踏板，桶蓋開啟。根據(jù)室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖可確定：（）A桶中只有一個杠桿在起作用，且為省力杠桿B桶中只有一個杠桿在起作用，且為費力杠桿C桶中有兩個杠桿在起作用，用都是省力杠桿D桶中有兩個杠桿在起作用，一個是省力杠桿，一個是費力杠桿第40頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第3屆初）硬鋼片做成的瓶蓋起子有兩種用法。如圖11所示。A、B是開蓋時起子和瓶蓋接觸的兩點。在瓶蓋和瓶口的接觸點中，D和E分別是離手最遠和最近的兩點。開蓋時手對起子施加的力F作用在G點，瓶口對瓶蓋的阻力可以認為作用于瓶蓋的中心C點（圖中沒有標出）。如果瓶蓋在打開的過程中沒有發(fā)生明顯的彎折。1．分別指出圖中11(a)、(b)兩種情況下杠桿的支點。2，圖(a)、(b)兩種用法中哪一種比較省力？為什么？例：（第5屆復(fù)、13屆初）圖(a)畫的是一個指甲刀。1．這個指甲刀是由哪幾個杠桿組成的？2．李揚將指甲刀按圖(a)和圖(b)兩種方法組裝，請按各杠桿的工作狀態(tài)分析說明哪種組裝方法是正確的。第41頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

二、杠桿平衡條件例：（第8屆復(fù)）小華用一根長6m、半徑7.5Cm的均勻粗木棒為爸爸設(shè)計了一架能搬運柴草的簡易起重機（如圖所示）。他把支架安在木棒的長處，每捆柴草重1000N，為了使木棒平衡以達到省力的目的，他又在另一端吊一塊配重的石頭,請你算出這塊配重的石頭應(yīng)有多重？（木棒密度0.8×103kg/m3

，g取10N/kg)答案：受力分析如圖所示。木棒重G木=m木g=p木V木g=p木r木2L木g代入數(shù)值，得：G木=847.8N。根據(jù)杠桿平衡條件，有：G柴=L+G木L=G石L

代入數(shù)值，得：G石=3848N。

第42頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第6屆初）為保證市場的公平交易，我國已有不少地區(qū)禁止在市場中使用桿秤。桿秤確實容易為不法商販坑騙顧客提供可乘之機。請看下例：秤砣質(zhì)量為1kg，秤桿和秤盤總質(zhì)量為0.5kg，定盤星到提紐的距離為2Cm，秤盤到提紐的距離為10Cm（圖9）。若有人換了一個質(zhì)量為0.8kg的秤駝，售出2.5kg的物品，物品的實際質(zhì)量是多少？答案：代表物理量的符號：m1—秤砣質(zhì)量，m‘1─假秤砣質(zhì)量m2—秤桿和秤盤的總質(zhì)量，m3—貨物的實際質(zhì)量，m‘3—貨物的標稱質(zhì)量a—定盤星到提紐的距離，b—秤盤到提紐的距離，C─過秤桿、稱盤質(zhì)心的鉛垂線到提紐的距離，d—2.5kg秤星到提紐的距離（圖2）秤盤空載，真砣置于定盤星時的平衡條件秤m2gc=m1ga (1)盤掛2.5kg物體，使用真砣時的平衡條件m2gc=m’3gb=m1gd(2)假砣置于2.5kg秤星時的平衡條件m2gc+m3gb=m‘1gd (3)從(1)、(2)、(3)式消去c、d，解出m3m3=1.96kg (4)第43頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

三、滑輪例：如圖所示，人重500N，站在重為300N的木板上，若繩子和滑輪的質(zhì)量不計，摩擦不計，整個系統(tǒng)勻速上升時，問：(1)人對繩子的拉力多大。(2)人對木板的壓力多大。注：1、同一根繩子受力相同，不同繩子受力一般不同。分析時從物體只與一根繩子相連的簡單處開始研究2、物體受力分析的基本方法:隔離法、整體法。第44頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：(第6屆初)電氣化鐵路的輸電線常用圖示的方式懸掛在鋼纜上。鋼纜的A端固定在電桿上，B端通過滑輪組連接在電桿C上。(1)配重D是n個混凝土圓盤(圖中只畫出3個)，每個盤的質(zhì)量是m。按圖示的配置，鋼纜在B端所受的拉力大約是多少?

(2)如果只考慮B端的牢固性，本來可以把它直接固定在電桿C上，也可以用—個很硬的大彈簧連接接B和C。實際上卻用滑輪組來連接，這樣做的優(yōu)點是什么？例：(第15屆初)圖9是一種電梯結(jié)構(gòu)的示意圖，電梯廂在電梯井中沿豎直通道上下運行。鋼鏈的兩端分別固定在電梯井頂部的A點和B點，同時鋼鏈繞過重15000N電梯廂下的滑輪而托起整個廂體E，又跨過電梯井頂部由電動機驅(qū)動帶有齒輪的輪軸C，在C和B之間吊起與動滑輪相連的配重D。電梯載重量為10人(1人的質(zhì)量按60kg計算，取g=10N／kg，忽略摩擦及鋼鏈的質(zhì)量)。請回答：(1)配重的功能是什么?在已知電梯廂重和載重量的情況下，配重的質(zhì)量最好是多大?(2)當電梯滿載勻速上升時，A、B兩點受到的拉力各是多大?第45頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日第46頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日

四、機械做功、功的原理例：（第19屆復(fù)）小胖同學(xué)在暑假期間參加了農(nóng)村電網(wǎng)改造的社會實踐活動，其中電工所挖的埋水泥電線桿的坑引起了小胖的興趣?？拥男螤钊鐖D5所示，從地面上看，坑基本上是一個長方形，其寬度僅比電線桿的粗端直徑稍大一點，坑中沿長方形的長邊方向有一從地面直達坑底的斜坡。請你回答：1．為什么要挖成圖5所示的深坑，而不挖成圖6甲所示的僅比電線桿略粗一點的圓筒狀深坑，或者如圖6乙、丙所示的那種大口徑的方形或圓形的深坑?這樣做有什么好處?2．通過計算對比分析：如果將這種水泥電線桿分別埋入圖5、圖6甲所示的坑中。則把水泥電線桿放到坑口適當位置后，在豎起水泥電線桿的過程中，抬起水泥電線桿的細端至少分別需要多大的力?已知這種坑深2.0m，寬0.3m，地面處坑口長2.3m，坑底長0．3m。水泥電線桿的質(zhì)量為600kg，長10.0m，粗端直徑0.25m，其重心距粗端4.0m。(取g=10N/kg)3．在上述兩種情況下，豎起水泥電線桿的過程中，人們對水泥電線桿至少分別要做多少功?第47頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日答案：2、（2）若將這種電線桿埋入圖6甲所示的坑中。電線桿就位后的情況如圖答2所示?！?分設(shè)豎起電線桿的過程中，在細端所用拉力為F2。在圖答2中：O2A2=10.0mO2B2=4.0m……1分根據(jù)杠桿平衡條件，有：F2×O2A2=G×O2B2

解得：N3．在圖答1中，電線桿重心升高：h1=4.0m-2.0m=2.0m人們對電線桿做功：W1=Gh1=6000×2.0J=12000J在圖答2中，電線桿重心升高：h2=4.0m人們對電線桿做功：W2=Gh2=6000×4.0J=24000J ·A2F2B2O2G圖答2A1F1B1O1G圖答1第48頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第4屆初）倒鏈（又稱神仙葫蘆）是一種簡單的起重用具，它由滑輪組組成如圖所示，A、B為同軸并一起轉(zhuǎn)動的定滑輪，半徑分別為R1和R2，R1稍大于R2；C為動滑輪，其半徑為r。它們之間用鐵鏈按圖中所示的方式聯(lián)結(jié)起來。當用力F拉一側(cè)鐵鏈使定滑輪轉(zhuǎn)動時，套在A上的鐵鏈使掛在C上的重物上升，與此同時，套在B上的鐵鏈被放下，使重物下降（圖中虛線箭頭表示鐵鏈運動方向）。轉(zhuǎn)動一周時，其總效果使重物上升的距離為多少？若重物所受重力為G，則使重物緩慢勻速上升時，拉力F的大小至少應(yīng)為多少？答案：重物上升距離h=(h1－h(huán)2)／2=π(R1－R2)第49頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第5屆初）螺旋千斤頂是一種常用的起重裝置（如圖所示），用手柄轉(zhuǎn)動螺桿時，螺桿頂端的重物就隨螺桿一起上升。若螺桿的直徑為D，螺距為h，手柄末端到轉(zhuǎn)軸的距離為l，要舉起質(zhì)量為M的重物時，至少要給手柄頂端多大的力？指出本題中為了省力應(yīng)用了哪幾種簡單機械。答案：轉(zhuǎn)動一周時，手柄末端通過的距離為s=2πl(wèi) (1)垂直給手柄的力為F時所做的功為W1=Fs=F·2πl(wèi) (2)轉(zhuǎn)動一周時重物升高h，克服重物所受重力做的功為W2=Mgh (3)根據(jù)功的原理有W1=W2即F·2πl(wèi)=Mgh (4)為了省力應(yīng)用了斜面和輪軸兩種簡單機械。第50頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第6屆復(fù)、第7屆初）小紅準備在旅游時估算登山纜車的機械效率。她從地圖上查到，纜車的起點和終點的海拔高度分別為230米和840米，兩地的水平距離為1200米。一只纜車運載15個人上山的同時，有另一只同樣的纜車與它共用同一個滑輪組，運載8個人下山。每個人的體重大約是60千克。從銘牌上看到，纜車的自重（質(zhì)量）為600千克。小紅還用直尺粗測了鋼纜的直徑，約為2.5厘米。拖動鋼纜的電動機銘牌上標明，它的額定功率為45千瓦。管理人員說，在當時那種情況下，電動機的實際功率約為額定功率的60％。實際測得纜車完成一次運輸所用的時間為7分鐘。請你幫助小紅估算纜車的機械效率。

答案：高度差h=610米上山的質(zhì)量m1=900千克+600千克；下山的質(zhì)量m2=480千克+600千克；運行時間t=420秒電機的實際功率P=2.7×104瓦。有用功指的是系統(tǒng)克服重力做的功，因此W1=(m1－m2)gh總功W=Pt；機械效率η=W1／W=22%。

第51頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日專題十升力與浮力競賽要求：1、通過觀察生活現(xiàn)象和實驗，認識浮力2、知道物體浮沉的條件3、經(jīng)歷探究浮力大小的過程，知道潛水艇浮沉的原理4、通過實驗探究，初步了解流體的壓強與流速的關(guān)系，簡單解釋飛機的升力第52頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日一、阿基米德原理、漂浮原理例：(第18屆初)2000年8月12日．在巴倫支海參加軍事演習(xí)的俄羅斯北方艦隊“庫爾斯克”號核潛艇(圖14)．意外沉沒，所有艙室都灌滿了海水，艇上118名官兵全部遇難。引起了國際社會的普遍關(guān)注。已知“庫爾斯克”號核潛艇的質(zhì)量m=1．4X107kg，海水密度近似取作ρ水=l.0xl03kg／m3．制造潛艇的材料的平均密度取作ρ船=7．0x103kg／m3．g取10N／kg。請回答：(1)核裂變和核聚變是大量獲得核能的兩種途徑，核潛艇中反應(yīng)堆的核能是通過哪種選徑獲得的?(2)為了精確地探測到潛艇沉沒的位置，在潛艇正上方海面向下發(fā)出超聲波，從發(fā)出信號至接收到由潛艇反射舊來的信號經(jīng)歷的時間t=146s，如果超聲波在海水中的傳播速度v=1450m／s，則潛艇沉沒的實際深度h約為多大?(計算結(jié)果取整數(shù))(3)有人提出一種打撈“庫爾斯克”號的方案，就是在潛艇周圍纏滿可充氣的負載量大的浮力袋，若每只浮力袋的質(zhì)量為50kg，充氣后的體積V0=10m3，試估算要將“庫爾斯克”號核潛艇打撈起來，至少需用多少只浮力袋?書P第53頁，共61頁，2023年，2月20日，星期日例：（第14屆復(fù)）1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險，急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運65