初中物理竞赛——机械运动

初中物理竞赛——机械运动专题一、知识回顾1.长度和时间的测量：1.1刻度尺（估读）：分度值、量程、测量时刻度尺的摆放和读数的记录。1.2秒表（停表）：不估读，读数的记录。2.运动的描述：参照物，运动和静止的相对性。3.运动的快慢：速度（平均速度）——单位时间内物体运动的路程。二、扩充知识1.匀速直线运动——速度大小和方向都不变，vts2.变速直线运动——速度的大小在变，但方向不变的运动。tvs3.匀变速直线运动——速度方向不变，大小在均匀变化。定义：在相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动．加速度：单位时间内增加的速度，用a表示。特点：a=恒量．即加速度是恒定的变速直线运动a=恒量且a方向与v方向相同，是匀加速直线运动；a=恒量且a方向与v方向相反，是匀减速直线运动矢量和标量：基本公式：Vt=V0+atS=vot+21at2（可以由v—t图像得到）常用推论：(1)推论：Vt2－V02=2as（匀加速直线运动：a为正值匀减速直线运动：a为负值）(2)tvvst20（推导）中间时刻的瞬时速度公式：（推导）在某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，（3）在任两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量，即ΔS＝SⅡ－SⅠ＝aT2=恒量．（推导）说明：1.式中v0、vt、a、s均为矢量，方程式为矢量方程，应用时要规定正方向，凡与正方向相同者取正值，相反者取负值；所求矢量为正值者，表示与正方向相同，为负值者表示与正方向相反．通常将v0的方向规定为正方向，以v0的位置做初始位置．2.以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律．一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v0、a不完全相同，例如a＝0时，匀速直线运动；以v0的方向为正方向；a＞0时，匀加速直线运动；a＜0时，匀减速直线运动；3.对匀减速直线运动，有最长的运动时间t=v0/a，对应有最大位移s=v02/2a，若t＞v0/a，一般不能直接代入公式求位移。几个重要推论：初速无论是否为零的匀变速直线运动都具有的特点规律①在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数；s=Sn+1一Sn=aT2=恒量②中时刻的即时速度等于这段位移的平均速度等于初末速度的一半.③AB段中间时刻的即时速度等于这段的平均速④AB段位移中点的即时速度:Vs/2=（如何推出？）⑤第t秒内的位移=1ttss初速为零的匀加速直线运动规律①在1s末、2s末、3s末……ns末的速度比为1：2：3……n；②在1s、2s、3s……ns内的位移之比为12：22：32……n2；③在第1s内、第2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1：3：5……(2n-1);④从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为⑤通过连续相等位移末速度比为1：2：3……n匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动.匀变速直线运动的v-t图线：（形象表达物理规律、直观描述物理过程、鲜明反映物理量之间的关系）v-t图线特点：一次函数图线，图线的斜率表示加速度的大小，“面积”表示位移大小。（why？）s-t图线物理意义：①图线上的坐标点(t,s)表示某时刻的位置，②图线的斜率表示速度的大小③图线在纵轴上的截距，表示物体的初位移v-t图线物理意义①图线上的坐标点表示物体某时刻的速度。②图线的斜率表示加速度的大小③图线在纵轴上的截距，表示物体的初速度④图线和横轴所夹的“面积”表示运动的位移大小。特别注意两种图线的区别比较物理表述方式：文字语言、公式、及图象做匀变速直线运动物体的位移方程：s=5t-2t2+2(m)求该物体前2s的位移大小？解题指导：1．要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯。特别对较复杂的运动，画出草图可使运动过程直观，物理图景清晰，便于分析研究。2．要分析研究对象的运动过程，搞清整个运动过程按运动性质的特点可分为哪几个运动阶段，各个阶段遵循什么规律，各个阶段间存在什么联系。3．本章的题目常可一题多解。解题时要思路开阔，联想比较，筛选最简的解题方案。解题时除采用常规的公式法和解析法外，图像法、比例法、极值法、逆向转换法（如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动等）等也是本章解题的常用的方法．4、列运动学方程时，每一个物理量都要对应于同一个运动过程，切忌张冠李戴、乱套公式。5、解题的基本思路：审题一画出草图一判断运动性质一选取正方向（或建在坐标轴）一选用公式列方程一求解方程，必要时时结果进行讨论例1：甲、乙二人各乘一台升降机，甲看见楼房在匀速上升，乙也在匀速上升。乙看见楼房在匀速上升。甲在匀速下降。则他们相对于地面：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：某船在静水中航速为36千米／小时，船在河中逆流而上，经过一座桥时，船上的一只木箱不慎被碰落水中，经过两分钟，船上的人才发现，立即调转船头追赶，在距桥600米处追上木箱，则水的流速是多少米／秒？例3：某人身高1.7米，为了测试路灯的高度，他以路灯正下方沿平直公路以1米／秒的速度走开。某时刻他的影长为1.3米，再经过2秒钟，他的影子长为1.8米。路灯距地面的高度是多少？例4：小明的家与学校之间有一座山，每天上学的过程中，有五分之二的路程是上坡路，其余是下坡路。小明从家到学校要走36分钟，如果小明上坡行走速度不变，下坡行走速度也不变，而且上坡行走速度是下坡行走速度的三分之二。那么小明放学回家要走多长时间？例5：一队伍（纵队）长120米，正以某一速度匀速前进。现因有事传达，一通讯员从队尾跑到排头后立即掉头以大小不变的速度从排头跑回队尾。已知在这一过程中队伍前进了160米，求通讯员在这一过程中往返共跑了多少米。例6：一辆汽车在平直的公路上行驶，前一半时间内的运动速度为v1，后一半时间内的速度为v2，求汽车在这段时间内的平均速度。例7：一辆汽车在平直的公路上行驶。汽车通过前一半路程的速度为v1，通过后一半路程的速度为v2，求汽车在整个行驶过程中的平均速度。例8：甲、乙两个作匀速直线运动的物体从同一地点出发，向同一方向运动，甲的速度为2米／秒，乙的速度为6米／秒。当甲运动20秒后乙开始运动，用图解法求出甲、乙两物体相遇的时间和路程。练习一、选择题1．长200米的列车用120秒匀速通过1.6千米的长桥，列车运行的速度是[]A．11.7米／秒B．15米／秒C．13.3米／秒D．1.7米／秒2．小船往返于沿河的甲、乙两地。若河水不流动，往返一次需要时间t1，若河水流动，则往返一次需要时间t2，则[]A．t1＝t2B．t1＞t2C．t1t2D．由船速和水速决定3．人在地球上看到月亮从云中穿出，这种情况下的参照物是[]A．地球B．人C．月亮D．云4．汽车由西向东匀速行驶，车上的乘客看到窗外的雨是竖直下落的，那么在地面上的人看来，雨滴的下落方向是[]A．竖直下落B．斜向东下落C．斜向西下落D．斜向南下落或斜和北下落5．河中有一漂浮物，甲船在漂浮物上游100米处；乙船在漂浮物下游100米处，若两船同时以相同速度去打捞。则[]A．甲船先到B．乙船先到C．两船同时到D．无法判断谁先到6．甲、乙两车并排停在车站。后来，坐在甲车内的小张看到窗外的树木向西移动；坐在乙车内的小李看到小张不动。那么由此可知[]A．甲车向东开动，乙车不动B．甲、乙两车同时以相同的速度向西开动C．甲、乙两车同时以相同的速度向东开动，且小李观察小张时是以大地为参照物D．甲、乙两车同时以相同的速度向东开动；且小李观察小张时是以他自己为参照物7．下列各过程经历的时间最接近1秒的是[]A．人眼睛迅速一眨B．人心脏跳动一次C．人正常呼吸一次D．人打一个呵欠8．某商场的自动扶梯在0.5分钟内，可以把站在扶梯上的顾客送到二楼。如果扶梯不动，人走上去需要1.5分钟，那么，当人沿着开动的自动扶梯走上去，需要的时间[]A．2分钟B．1分钟C．分钟D．0.5分钟9．某同学晚上仰头看着月亮行走时，看到月亮会跟着自己向前走，不走时，月亮也不动，这时，他选择的参照物是[]A．附近的房子B．人自己C．月亮D．漂动的云10．一列客车做直线运动，第一秒内前进1米，第2秒内前进2米，第3秒内走3米，……则此车的运动是[]A．匀速直线运动B．变速直线运动C．前3秒一定是匀速直线运动D．匀加速直线运动11．一皮带传动装置如图2—6所示，则大轮上a点的速度和小轮上b点的速度相比有[]A．Va＞VbB．VaVbC．Va=VbD.两轮的速度大小由两轮半径比例决定12．做机械运动的物体是A．铁锅生锈B．田里玉米长高C．水蒸发D．地球绕太阳公转13．一辆汽车以V1的速度行驶了1／3的路程，接着又以速度V2=20千米／小时跑完了其余2／3的路程，若汽车全程的平均速度是V=27千米／小时，则V1的值为[]A．90千米／小时B．56千米／小时C．35千米／小时D．32千米／小时14．甲、乙两车沿平直的公路通过同样的路程。甲车在前半段和后半段的路程上分别以40千米／小时和60千米／小时的速度运动；乙车在前半段和后半段的时间内分别以40千米／小时和60千米／小时的速度运动，则甲、乙两车在整个路程中的平均速度和的关系是[]A．V甲=V乙B．V甲＞V乙C．V甲＜V乙D．无法判断15．在一段平直的铁轨上，甲、乙两列火车分别以54千米／小时和36千米／时的速度相向而行。有一只鸟以20／秒的速度从甲车车头向乙车车头飞去，飞到乙车车头立即反向飞回，飞回到甲车车头又立即转向回飞，向乙车飞去，如此往复，直到两车相遇，已知鸟的飞行总路程为400千米，则开始时刻鸟从甲车车头飞出时，两车头之间相距[]A．500米B．300米C．200米D．600米16．请根据图2—7所示，判断甲、乙两船的运动情况[]A．甲船可能向右运动，乙船可能静止B．甲船一定向右运动，乙船一定向左运动C．甲船可能向右运动，乙船一定向左运动D．甲船一定向右运动，乙船可能向左运动17．一列火车以10米／秒的速度做匀速直线运动，车内一乘客以2米／秒的速度从车头方向走向车尾方向。若乘客走了24秒，则在这段时间内人相对于地面走的距离为[]A．48米B．240米C．288米D．192米18．某一学生在运动会上掷铅球，成绩是12米，那么铅球通过的距离[]A．等于12米B．大于12米C．小于12米D．以上三种情况都有可能二、填空题1．甲、乙二人进行百米赛跑，甲到达终点时，乙还距终点10米。若让甲从起跑线后退10米，甲、乙同时起跑，则先到达终点，要让甲、乙同时起跑，同时到达终点，则乙应从起跑线前移_______米。2．一条船在静水中航行，通过1000米用400秒，若该船在流速为1.5米／秒的河中顺水航行，则通过1000米所用的时间为_______秒。3．某段铁路由长度为L的铁轨一根接一根地铺成。一列火车在匀速前进，车内一位旅客要测量火车的运动速度。他测出了火车经过铁轨接缝时连续发生N次振动的时间间隔为t，则计算车速v的关系式v=__________。4．一列客车长200米，以20米／秒的速度匀速行驶，突然迎面开来一辆长300米的货车，货车速度36千米／小时，那么坐在客车窗口的乘客看见货车从他眼前通过的时间是_________秒。5．某同学骑自行车在公路上匀速行驶时想测定自己的速度。他测出1分钟内双脚踩着脚踏转了35圈，已知中轴大齿盘有48个齿，固定在后轮轴上的飞轮有20个齿，车轮直径为66厘米，则该同学骑自车的速度是_________米／秒。6．在“测平均速度”的实验中，需要测定小车从斜面顶端滑下时通过上半段路程的平均速度v1、通过下半段路程的平均速度v2、通过全程的平均速度v3，则关于v1、v2、v3的测量先后顺序应是：先测_________，最后测_________。三者之间的大小顺序应是___________。7．相距3750米的甲、乙两车站之间有一条笔直的公路，每隔2分钟有一辆摩托车由甲站出发以20米／秒的速度匀速开往乙站，每一辆摩托车在抵达乙站后都立即掉头以10米／秒的速度匀速开回甲站。这样往返的车辆共有48辆；若于第一辆摩托车开出的同时，有