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竞赛:力和运动(第一讲)


竞赛与中考复习第一讲:

力和运动

一、选择题 1.航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行,如果科学家要在其中进行实验,下列操作 不能得到准确结果的是 ( ) A.用温度计测温度 B.用弹簧秤测力 C.用天平测质量 D.用电子表测时间 2.下面是同学们开始练习阶段对一些物品长度的估测值,其中基本正确的是( ) A.26 型自行车车轮的直径大约

是 70cm B.普通宿舍房间门的高度一般都有 3m C.教室中普通标准型 40W 日光灯管的长度大约是 1.2m D.象《全国初中应用物理知识竞赛辅导》这样的书,200 页的总厚度大约是 2cm 3. 一人看到闪电 12.3s 后又听到雷声,已知空气中的声速约为 330m/s~340m/s,光速为 3× 108m/s,于是他们用 12.3s 除以 3 很快估算出闪电发生位置到他的距离为 4.1km。根据你 所学的物理知识可以判断: ( ) A.这种估算方法是错误的,不可采用 B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大 D.即使声速增大 2 倍以上,本题的估算结果依然正确 4.如图 l 所示,在商场门口有一个用细绳系住的气球,气球内充有氦气(氦气密度很 小,可使气球在空气中上浮) ,绳的另一端固定于地面上。由于有风的作用,气球静止时绳 偏离了竖直方向。对于气球的受力情况,下列判断中正确的是( ) A.重力、绳的拉力 B.重力、空气浮力、绳的拉力 C.重力、空气浮力 图1 D.重力、空气浮力、绳的拉力、水平风力 5.某人推着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为 F1,对后轮的摩擦力为 F2;当他骑 着自行车加速前进时,地面对前轮的摩擦力为 F3,对后轮的摩擦力为 F4。则下列说法正确 的是 ( ) A.F1 与前进方向相同 B.F2 与前进方向相同 C.F3 与前进方向相同 D.F4 与前进方向相同 6.混凝土便宜而坚固耐压,但不耐拉,钢耐压也耐拉,所以通常在混凝土建筑物需承 受张力的部位用钢筋来加固。 下面各图中, 楼板和阳台的加固钢筋位置都正确的是 ( )
平台 平台 平台

平台

加固钢筋

阳台

加固钢筋

阳台

加固钢筋

阳台

加固钢筋

阳台

A

B 图2

C

D

1

7.同学们在学习运动和力的关系时,了解到物体运动时所受空 气阻力的大小与物体运动快慢有关,物体运动越快,受到的空气阻 力越大。同学们认真观察了竖直向上抛出的篮球的运动情况(如图 3 所示) ,并讨论了篮球从抛出到落回地面的过程中的受力情况,下面 几种看法中正确的是 ( ) A.刚抛出时篮球受到的合力最大 B.落地前瞬间篮球受到的合力最小 C.整个运动过程中,篮球所受合力先减小后增大 D.整个运动过程中,篮球所受合力先增大后减小

最高点

抛出点

落地前

图3

8.太阳从东边升起,西边落下,这是我们以地球为参考物观察到的自然现象,但在纬 度较高地区上空飞行的飞机上,旅客以飞机为参照物可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。 能看到这种奇妙现象的条件应是( ) A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大 C.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大 9.以下所给出的各种现象中,物体运动状态不发生改变的是( ) A.在环形赛车场上汽车匀速转弯 B.跳伞员斜向下匀速直线落向地面 C.人造地球卫星绕地球匀速转动 D.熟透的苹果从树上落向地面 10.某中学策划部的同学制定了一个划船比赛规则:①在距两个船队距离相同的地方 放置一个插有红旗的小木箱(发令枪响时被释放,随河水流动) ;②甲、乙两船队(两船连 线与水流方向平行)听发令枪声同时从上游和下游出发;③先得到小木箱的船队获胜。针对 这个比赛规则同学们开展了讨论,下列选项是一些同学的意见,其中正确的是( ) A.比赛规则不公平,对上游船队有利 B.比赛规则不公平,对下游船队有利 C.比赛规则公平,水流动对两船队影响效果一样 D.条件不足,无法确定 11. 妈妈带小刚去奶奶家,妈妈的速度始终保持不变,而小刚一开始劲头十足,以比妈 妈快一倍的速度前进。但走了恰好一半的路程,小刚没了力气,结果又以比妈妈慢一倍的速 度一直走到奶奶家。则先到奶奶家的是 ( ) A.小刚先到 B.妈妈先到 C.两人同时到 D.无法判断 12. 匀速直线飞行的飞机先 后投下两颗炸弹,不计空气阻力, 落地前, 两颗炸弹在空中的位置应 如图中的( )
图4

13. 体育课有爬绳和爬杆两种动作,某同学先后以相同的姿势顺着绳和杆匀速向上爬, 则 A、因为绳子粗糙,爬绳时受到的摩擦力较大。 B、因为爬杆时手握杆的力要大些,爬杆时受到的摩擦力较大。 C、爬绳和爬杆时受到的摩擦力一样大。 D、若爬绳和爬杆时的速度不同,则速度大的摩擦力大
2

14. 物理课上, 李老师让小丽同学用大小为 F 的水平推力向右推着放在水平地面上的讲台 而讲台静止不动,若讲台与地面的摩擦力为 f ,下列是同学们关于 F 和 f 大小关系讨论的 答案,其中正确的是( ) A、 f = 0 N B、 F<f C、 F>f D、F = f 15. 某人自上午 10 点整从起点出发,途经三段不同的路程,首先是上坡路,然后是较平 直的路,最后是一段下坡路,三段路的长度相同,在这三段路上行进的速度之比 1:2:3, 此人在下午 2 点整到达终点,则此人在正午 12 点时行到: ( ) A、上坡路段 B、平直路段 C、下坡路段 D、无法判断 二、填空题 16.如图,小婷乘汽车到外婆家去度假。汽车在 平直公路上向右行驶,小婷以电线杆为参照物(实际 上是以电线杆和人的连线为参照标准) ,远处的村庄 向______运动;近处的小树向______运动;电线杆周 围的景物看起来是在绕电线杆做_______时针转动。 17.如图 6 所示,有一只舢板,正在湖上按照图示方向划 行,在其前方有一艘船,正在向着与舢板前行方向垂直的方向 行驶着,船上的乘客觉得舢板前进的方向是 。

图5

v 图6

18. 草原上一个气象观测站到附近一条笔直公路的距离为 1600m, 这条公路旁有一邮局, 邮局与气象观测站间距为 2000m。 从邮局到气象观测站有两条投递路线: 一是投递员在草原 上步行,从邮局直接走向气象站;二是投递员先骑车沿公路行驶,在公路上距气象站最近的 位置下车,步行到气象站。已知投递员在草原上行走速度及骑车速度都不变,那么为了使投 递时间最短,在投递员行走速度 v1及骑车速度 v2 满足 条件时,投递员应 选择后一种路线。 19. 一列客车以 108km/h 速度行驶时, 与它平行的另一轨道上迎面驶来一列长度为 300m 的货车。坐在客车上的乘客看到货车从他眼前经过共用了 6s,由此可知货车匀速行驶的速 度大小为 。 20. “神舟号”载人飞船的载人舱在将要着陆之前,由于空气阻力作用有一段匀速下落 过程,若空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为 k,载人舱的质量为 m,则此过程中载 人舱的速度应为______________。 21. 心电图的出纸速度(纸带移动的速度)是 2.5 cm/s,记录下的某人的心电图如图所 示(图纸上每小格边长为 0.5 cm)则: (1)此人的心率为 次/min?(保留两位有效数字) (2)若某人的心率为 75 次/min,每跳一次输送 80 mL 血液,他的血压(可看作心脏压送血液 的平均压强)为 1.5× 10 Pa,据此估算此人心脏跳动做功的平均功率为 (3)按第二问的答案估算一下,人的心脏工作一天所做的功相当于把 1 t 重的物体举起多高?

3

22.节水灌溉的方式有喷灌、滴灌等。滴灌是通过不同口径的塑料管,将水直接送到 每株农作物的根部,以点滴的方式进行灌溉。现有一块农田共装了 600 个滴水头,如图 8 所示,总进水管为 p,每个滴水头为 q。设总进水管横截 面积 S 为 0.0016m2, 平均每分钟每个滴头滴水 120 滴 (每 p 3 5 滴水的体积约为 1cm ) , 则总水管 p 的水流量是 m3/s, q q p 管中水流平均速度是 m/s。 (流体在每秒钟流过某横 q 截面的体积叫流量 Q, 它与水管的横截面积 S 及水流平均 图8 速度 v 的关系是 Q=Sv)

23. 汽车上的里程表和速度表,是用安装在轮上的计数齿轮来实现计数的。车轮转动带 动齿轮转动, 再通过特定方式的传动装置由电磁感应原理制成传感器, 在计数器上记录里程, 在速度计上指示时速。当轮胎用久了,有了明显的磨损后,就会使所计里程和指示的时速产 生误差。 若里程表记录里程为 12000 公里, 则汽车实际行驶的里程________ (“大于”“小于” 或“等于”) ;若此车从北京驶往上海,以速度计上指示的时速为依据,所估算的时间______ 实际行驶时间(“大于”“小于”或“等于”) 。

三、问答题 24.小明有一块形状不规则的薄板,如图 9 所示,板上 O 点是小明标出 的薄板重心的位置。请你说出两种办法,帮助小明检验他所确定的重心位置 O 是否正确。

图9

25. 现有一个圆柱形封闭油桶, 形状如图 10 所示。 仅有一个钢卷尺 (量 程满足测量的要求) 、一支粉笔和一个重锤线,不准通过计算,不准打开油 桶,要求直接测量出封闭油桶的上、下边缘上两点间最大直线距离,请设 计一个实验方案,说明具体方法。
图 10

26. 在爆破时, 为了保证点火后有一段时间, 以便让爆破手避开, 要用一种缓燃引火索, 它的燃烧速度是 0.01m/s。 这种引火索最少应多长, 才能保证爆破者用 5m/s 的速度跑到 150m 以外的地区?

27.同学们坐火车到外地参加军训。在火车上,老师提出一个问题:利用火车的现有 条件,设计一、二个简易可行的方法测出火车行驶的平均速度。请你和他们一起开动脑筋想 办法。

4

28.D31 和 1462 次列车分别是北京、上海之间的快慢列车,这两次列车每天各发一列。 北京、上海之间铁路路线长 1463km。根据下面的列车运行时刻表回答问题: (1)D31 次、1462 次这两次列车全程运行时间相差多少? (2)计算 D31 次列车由北京驶往上海全程行驶(不包括列车在中途站停车时间)的平 均速度多大? (3)根据列车运行时刻表(考虑途中停车)估算,D31 次与 1462 次列车相遇地点距北京 大约多远(铁路路线长)? D 3 1 站名 到达时间 开车时间 站名 到达时间 开车时间 北京 始发站 10:50 天津西 11:51 11:52 上海 始发站 13:00 徐州 16:30 16:31 无锡 14:25 14:27 蚌埠 17:32 17:33 徐州 23:21 23:23 南京 18:50 18:52 上海 20:49 终点站 北京 12:12 终点站

1462

常州 14:55 14:57

29.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运 动。离我们越远的星体,背离我们远离的速度(称为退行速度)越大。也就是说,宇宙在膨 胀。不同星体的退行速度 v 和它们离我们的距离 r 成正比,即 v=Hr,式中 H 为一常数,称 为哈勃常数,已由天文观察测定。为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是由一个 大爆炸的火球形成的。 假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动, 并设想我们就位 于其中心,则速度越大的星体现在离开我们就越远,这一结果与上述天文观测一致。 由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄 T。 (1)请确定估算宇宙年龄 T 的计算式为。 (2)根据近期观测,哈勃常数 H=3× 10-2m/s· 光年,其中光年是光在一年中行进的距离, 由此估算宇宙的年龄。

30. 如图 10 所示,地球上有 A、B、C 三座城市,A、B 两城在同一纬线上,B、C 两城 在同一 经线上。有一位传递员,从 A 城出发,以 45km/h 的速度,骑 摩托到 B 城,用了 40min。然后立即以 40km/h 的速度行驶到 C 城,用 了 1h。这时有一辆小车以 90km/h 的速度不停的往返于 A、C 两城。小 汽车与传递员同时从 A 城出发,又同时在 C 城停止,问他们停在 C 城 时,小汽车在 A、C 两城之间,往返了几趟?
图 10

5

31. 声纳技术在军事上有着重要的应用。海水中的潜艇通过超声波脉冲信号,由超声波 扫描仪准确检测到反射回来的信号, 根据发出和接收的信号的时间差就可确定周围潜艇离我 方潜艇的距离和运行速度。 现我方一潜艇静止停在海面下某一深度处, 它每隔 5s 沿水平方向连续发出两个超声波脉 冲信号,第一个信号发出后 19.81s,扫描仪上检测到其反射信号,又过 4.88s 检测到第二个 反射信号。若已知超声波在海水中的传播速度为 1500m/s,求发出第一个信号时敌方潜艇离 我方潜艇的距离和运行速度及运行方向。

图 11

32. 如图 12 所示, 声源 S 和观察者 A 都沿 x 轴正方向运动, 相对于地面的速率分别为 V S 和 V A .空气中声音传播的速率为 V P ,设 V S < V P , V A < V P ,空气相对于地面没有流动.若声源相 继发出两个声信号.时间间隔为 Δt,请根据发出的这 两个声信号从声源传播到观察者的过程. 确定观察者 接收到这两个声信号的时间间隔 Δt'.
图 12

33. 利用超声波遇到物体发生反射的现象,可制成超声波测速仪。 测速仪发出并接收 超声波脉冲信号,根据发出和接收信号的时间差,即可测出被测物体的速度。某种测速仪内 部的几个重要元件如图 13 甲所示。a 为转动轮,b 为绕在轮上的纸带,c 为划针。测速仪工 作时,a 匀速转动 b 被旋出。在没有发出或接收超声波脉冲信号时,c 不动,纸带上被划出 一条直线,当测速仪发出或接收超声波脉冲信号时,c 抖动,纸带上的相应处被划出凸状曲 线,此过程被称为扫描。图 13 乙 A 是利用测速仪测量汽车的速度。图 13 乙 B 中 P1 、P2 是测速仪发出的超声波脉冲信号,n1、n2 分别是 P1 、P2 由汽车反射回来的信号。设测速仪 匀速扫描。P1 、P2 之间的时间间隔 T=1s,超声波在空气中的传播速度为 v0=340m /s。若汽 车匀速行驶,根据图 13 乙 B 所给信息判断汽车运动的方向并计算速度大小。

图 13

6


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