初二物理機(jī)械運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽題目答案

-.z.初中物理競(jìng)賽輔導(dǎo)――機(jī)械運(yùn)動(dòng)【例1】甲、乙二人各乘一臺(tái)升降機(jī)，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(duì)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(shí)，船在河中逆流而上，經(jīng)過一座橋時(shí)，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(zhǎng)時(shí)間？【例4】一隊(duì)伍〔縱隊(duì)〕長(zhǎng)120米，正以*一速度勻速前進(jìn)?，F(xiàn)因有事傳達(dá)，一通訊員從隊(duì)尾跑到排頭后立即掉頭以大小不變的速度從排頭跑回隊(duì)尾。在這一過程中隊(duì)伍前進(jìn)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(shí)間的運(yùn)動(dòng)速度為v1，后一半時(shí)間的速度為v2，求汽車在這段時(shí)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(yùn)動(dòng)速度為v1，后一半路程的速度為v2，求汽車在這段時(shí)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(gè)行駛過程中的平均速度?！纠?】甲、乙兩個(gè)作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體從同一地點(diǎn)出發(fā)，向同一方向運(yùn)動(dòng)，甲的速度為2米／秒，乙的速度為6米／秒。當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)20秒后乙開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，用圖解法求出甲、乙兩物體相遇的時(shí)間和路程。初中物理競(jìng)賽輔導(dǎo)――機(jī)械運(yùn)動(dòng)【例1】甲、乙二人各乘一臺(tái)升降機(jī)，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(duì)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(jī)為參照物。如果以地面為參照物，樓房相對(duì)于地面是靜止的，甲相對(duì)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(jī)為參照物的。假設(shè)以地面為參照物，樓房相對(duì)地面靜止，則乙相于地面勻速下降。同時(shí)乙看見甲在下降，這時(shí)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?！驹u(píng)注】研究一個(gè)物體怎樣運(yùn)動(dòng)，首先要確定參照物，看這個(gè)物體的位置相對(duì)于參照物怎樣變化?！纠?】*船在靜水中航速為36千米／小時(shí)，船在河中逆流而上，經(jīng)過一座橋時(shí)，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(jiǎn)便?！窘夥ㄒ弧恳缘孛鏋閰⒄瘴?。設(shè)船速為V船，水的流速為V水，船逆流而上的時(shí)間t1=2分=120秒。船調(diào)轉(zhuǎn)船頭順流而下的時(shí)間為t2。船逆流而上對(duì)地的速度為V船-V水，順流而下對(duì)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(shí)間通過的路程。即：〔V船＋V水〕t2-〔V船-V水〕t1=V水〔t1＋t2〕化簡(jiǎn)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(shí)相對(duì)于河水的速度都為V船，因此，船追趕木箱的時(shí)間和自木箱落水到覺察的時(shí)間相等，即等于2分鐘=120秒，木箱落入水中漂流時(shí)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(píng)注】在研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(jiǎn)單化?！纠?】*人身高1.7米，為了測(cè)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(shí)刻他的影長(zhǎng)為1.3米，再經(jīng)過2秒鐘，他的影子長(zhǎng)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(shí)求解?！窘狻孔魇疽鈭D2—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(yuǎn)=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(píng)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(shí)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(zhǎng)時(shí)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(píng)注】解法一為常規(guī)解法，解題思路明朗，解法二簡(jiǎn)單明了，有一定技巧性，不妨一試?！纠?】一隊(duì)伍〔縱隊(duì)〕長(zhǎng)120米，正以*一速度勻速前進(jìn)。現(xiàn)因有事傳達(dá)，一通訊員從隊(duì)尾跑到排頭后立即掉頭以大小不變的速度從排頭跑回隊(duì)尾。在這一過程中隊(duì)伍前進(jìn)了160米，求通訊員在這一過程中往返共跑了多少米。【分析】通訊員從隊(duì)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(duì)尾的過程中可以看成是相遇問題。通訊員從隊(duì)尾到排頭再到隊(duì)尾所用的時(shí)間和隊(duì)伍前進(jìn)了160米的時(shí)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(duì)伍的速度為v2，通訊員從隊(duì)尾到排頭的時(shí)間為t1，通訊員從排頭回到隊(duì)尾的時(shí)間為t2，由題意得將v1=2v2代入⑤式得s=320米【評(píng)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(gè)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(shí)間的運(yùn)動(dòng)速度為v1，后一半時(shí)間的速度為v2，求汽車在這段時(shí)間的平均速度?！痉治觥壳笃骄俣纫欢ㄒ⒁馐菍?duì)應(yīng)的哪段路程或哪段時(shí)間的平均速度。【解】設(shè)總時(shí)間為2t，則前半段時(shí)間為t，后半段時(shí)間也為t，路程分別為s1=v1t，s2=v2t【評(píng)注】求平均速度時(shí)，一定要用總路程去除以總時(shí)間?！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(gè)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?！窘狻吭O(shè)汽車通過的總路程為2s，則前一半路程為s，對(duì)應(yīng)行駛時(shí)間，后一半路程為s，對(duì)應(yīng)行駛時(shí)間。則【評(píng)注】求*個(gè)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(shí)，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(gè)作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體從同一地點(diǎn)出發(fā)，向同一方向運(yùn)動(dòng)，甲的速度為2米／秒，乙的速度為6米／秒。當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)20秒后乙開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，用圖解法求出甲、乙兩物體相遇的時(shí)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(shí)間圖像；二是利用路程一時(shí)間圖像?！窘夥ㄒ弧坷盟俣取獣r(shí)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(shí)間圖像的特點(diǎn)，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(shí)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(yùn)動(dòng)30秒，乙物體運(yùn)動(dòng)10秒后，兩物體相遇?？伤愠龃藭r(shí)離出發(fā)點(diǎn)距離為60米?！窘夥ǘ坷寐烦虝r(shí)間圖像。如圖2—5所示，甲運(yùn)動(dòng)20秒