資源簡介

本人聲明：本資源屬本人原創作品，授予21世紀教育網獨家發行。
初中應用物理知識競賽題精選分類解析
專題一、機械運動
一、選擇題
1．(2015上海初中物理知識競賽題)長為100米的隊伍沿直線勻速前行，通訊員以恒定速度從隊尾追到隊首，然后保持速度大小不變再回到隊尾時，隊伍行進了240米。則通訊員走過的路程為( )
(A)300米 (B)340米 (C)360米 (D)400米
【參考答案】C
【名師解析】設通訊員的速度為v1，隊伍的速度為v2，通訊員從隊尾到隊頭的時間為t1，從隊頭到隊尾的時間為t2，隊伍前進用時間為t．
由通訊員往返總時間與隊伍運動時間相等可得如下方程：t=t1+t2，
即：=+
整理上式得：6v12-5v1v2-6v22=0
解上式得：v1=1.5v2.
將上式等號兩邊同乘總時間t，
即v1t=1.5v2t.
v1t即為通訊員走過的路程s1，v2t即為隊伍前進距離s2，則有
v1t=1.5v2t.=1.5×240m=360m，選項C正確。
2.(2014全國初中物理知識競賽題)小東在觀看“神舟十號”飛船發射時，想估算一下運載飛船的火箭在發射后的第一個l0s內的平均速度。他上網查到運載“神舟十號”的長征二號F運載火箭全長58m。然后從網上下載了“神舟十號”發射的視頻，分別截取火箭剛發射時和發射后第l0s的圖片，如圖8甲和圖8乙所示。則火箭發射后 第一個l0s內的平均速度值應最接近（ ) 21教育名師原創作品
A.4m/s B.9m/s C.12m/s D.15m/s
【參照答案】B
【名師解析】：由圖甲和圖乙可知，火箭發射后第一個10s內火箭上升大約1.5個火箭總長度，即上升大約90m，由平均速度公式可知v=x/t=9m/，選項B正確。
【考點定位】此題以下載的“神舟十號”發射的視頻切入，意在考查獲取信息能力，運用相關知識解決問題能力。【來源：21·世紀·教育·網】
3．(2014全國初中物理知識競賽題)為了監督司機是否遵守限速規定，交管部門在公路上安裝了周定測速儀。如圖9所示，汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發出兩次短促的超聲波信號。第一次發出信號到測速儀接收到經汽車反射回來的信號用時0.5s，第-次發出信號到測速儀接收到經汽車反射回來的信號用時0.3s，若發出兩次信號的時間問隔是1.ls，超聲波的速度是340m/s，則( )21cnjy.com
A．.汽車接收到第一次信號時，距測速儀170m
B．汽車接收到第--次信號時，距測速儀102m
C．汽車的速度是34m/s
D．汽車的速度是30.9m/s
【參照答案】．C
【名師解析】畫出超聲波信號運動的線段圖，由圖可知vt=2s，解得汽車第一次接收到信號時，
距測速儀85m；汽車第二次接收到信號時，距測速儀51m，選項AB錯誤。汽車兩次接收到超聲波信號行駛距離為△x=85m-51m=34m，時間間隔為△t=1.1s-(0.25s-0.15s)=1.0s，汽車的速度是v=△x/△t=34m/s。
【考點定位】此題以超聲波測速儀切入，意在考查運用相關知識解決問題的能力。
4. (2014上海初中物理知識競賽題)某工廠每天早晨7:00都派小汽車按時接總工程師上班。有一天，汽車在路上因故障原因導致7:10時車還未到達總工程師家，于是總工程師步行出了家門。走了一段時間后遇到了前來接他的汽車，他上車后，汽車立即掉頭繼續前進。進入單位大門時，他發現比平時遲到20分鐘。已知汽車的速度是工程師步行速度的6倍，則汽車在路上因故障耽誤的時間為（ ）
A．38min B．30min C．24min D．20min
【參照答案】．C
【名師解析】：設正常情況下從工程師家到單位汽車行駛時間T，汽車速度為v，工程師步行時間為t，汽車在路上因故障耽誤的時間為t’。根據題意，+20=+ t’，10+t+=T+20，聯立解得t’=24min。選項C正確。
5（2013中學生數理化潛能知識競賽）下圖是空中加油的情景，我們說加油機是靜止的，是以下列哪個物體為參照物（? ）
A．以加油機自己為參照物
B．以受油機為參照物
C．以地面為參照物
D．三種說法都不對
【參考答案】B
【名師解析】空中加油，我們說加油機是靜止的，是以受油機為參照物，選項B正確。
6．（2013中學生數理化潛能知識競賽“頻閃攝影”是研究物體運動時常用的一種實驗方法，下面四個圖是小嚴同學利用頻閃照相機拍攝的不同物體運動時的頻閃照片（黑點表示物體的像），其中可能做勻速直線運動的是（　　）
【參考答案】B
【名師解析】根據勻速直線運動特點可知，選項B正確。
7.(2011上海初中物理知識競賽題)小轎車勻速行駛在公路上，坐在副駕駛位置的小青觀察到轎車速度盤的指針始終在100km/h位置處，在超越相鄰車道上同向勻速行駛的另一輛普通轎車的過程中，小青發現該轎車通過自己的時間恰好為1秒，則該轎車的車速范圍為 （ ）【來源：21cnj*y.co*m】
A．15~20m/s B．20~25 m/s
C．25~30 m/s D．30~35 m/s
【參考答案】B
【名師解析】小轎車速度100km/h=28m/s，以小轎車為參照物，小轎車長度取3.5m，在超越相鄰車道上同向勻速行駛的另一輛普通轎車的過程中，兩車相對路程為7m，由s=vt可知，相對速度為7m/s。該轎車的車速范圍為20~25m/s，選項B正確。
答案：B
8. (2009上海初中物理知識競賽復賽題)2008年9月25日21時10分“神舟”七號飛船載著三名航天員飛上藍天，實施太空出艙活動等任務后于28日17時37分安全返回地球。已知：“神舟”七號飛船在距地球表面高343千米的圓軌道上運行，運行速度為7.76千米/秒；地球半徑6.37×103千米。則在“神舟”七號飛船運行期間，飛船繞地球運動的圈數為：
(A) 15 (B) 30 (C) 45 (D) 60
【參考答案】C
【名師解析】由題述可知，飛船繞地球運動的時間大約為68.5小時，運行一圈的路程大約為2π×(6.37×103千米+343千米)=4.2×107m，運行一圈的時間大約為1.5h，飛船繞地球運動的圈數為45，選項C正確。www-2-1-cnjy-com
9.(2011全國初中應用物理知識競賽題)在晴朗的夜空，我們很容易找到北斗星與北極星，如圖4所示。天剛黑下來的時候，我們觀察并記錄一次北斗星與北極星相對于地面的位置；半夜的時候，我們再次觀察并記錄北斗星與北極星相對于地面的位置。比較這兩次的記錄結果，我們會發現 ( )
A.北斗星和北極星都是運動的。
B.北斗星和北極星都是靜止的。
C.北斗星是運動的，北極星是靜止的。
D.北斗星是靜止的，北極星是運動的。
【參考答案】C
【名師解析】這兩次的記錄結果，我們會發現北斗星是運動的，北極星是靜止的，選項C正確。
10. (2010全國初中應用物理知識競賽題)物理小組的同學想利用閃電和雷聲的時間間隔計算閃電發生位置到他們的距離，以下是四位同學提出的不同方案，其中計算結果誤差最小的應該是 ( ) A．記錄剛剛看到閃電至剛剛聽到雷聲的時間，再乘以聲速  B．記錄剛剛看到閃電至雷聲剛剛結束的時間，再乘以聲速 C．由兩位同學分別按選項A、B兩種方法測量時間，求平均值后，再乘以聲速 D．由一位同學按照選項A的方法，多測幾次對應不同閃電與雷聲的時間間隔，求平均值后，再乘以聲速
【參考答案】A
【名師解析】由于閃電傳播速度遠大于聲音，所以記錄剛剛看到閃電至剛剛聽到雷聲的時間，再乘以聲速，可計算閃電發生位置到他們的距離，選項A正確。
11. (2009上海初中應用物理知識競賽題)著名數學家蘇步青年輕時有一次訪問德國，當地一名數學家在電車上給他出了一道題：甲、乙兩人相對而行，相距50千米。甲每小時走3千米，乙每小時走2千米。甲帶一條狗，狗每小時走4千米，同甲一起出發，碰到乙后又往甲方向走，碰到甲后它又往乙方向走，這樣持續下去，直到甲乙兩人相遇時，這條狗一共走了（ ）
(A) 50千米 (B)40千米 (C)30千米 (D)20千米
【參考答案】B
【名師解析】甲乙兩人的相對速度是v =3km/h+ 2km/h =5km/h，經過t=s/v=50/5h=10h兩人相遇，這條狗一共走了L=v狗t=4×10km=40km，選項B正確。
12.（2013全國初中應用物理知識競賽）明光中學的同學制定了一個劃船比賽規則：①在距兩個船隊之間的中點處放置一個插有紅旗的小木箱（發令槍響時被釋放，隨河水流動）；②甲、乙兩船隊(兩船連線與水流方向平行)聽發令槍同時從上游和下游向著小木箱出發；③先得到小木箱的船隊獲勝。針對這個比賽規則同學們展開了討論，下列選項是一些同學的意見，其中正確的是（ ）
A.比賽規則不公平，對上游船隊有利
B.比賽規則不公平，對下游船隊有利
C.比賽規則公平，水流動對兩船隊影響效果一樣
D.條件不足，無法確定
【參考答案】A
【名師解析】甲、乙兩船隊聽發令槍同時從上游和下游向著小木箱出發，小木箱上游流速增大，壓強減小；下游流速減小壓強增大，導致小木箱隨河水流動的速度小于水流速度，所以比賽規則不公平，對上游船隊有利，選項A正確。
13. （2013全國初中應用物理知識競賽）小轎車勻速行駛在公路上，坐在副駕駛位置的小青觀察到轎車速度盤的指針始終在110km/h位置處，在超越相鄰車道上同向勻速行駛的另一輛大客車的過程中，小青發現自己經過該車的時間約為5s，如圖6所示。則被超越大客車的車速范圍為（ ）2·1·c·n·j·y
A.10～20 m/s B.20-30m/s
C.30-40m/s D.40--5O m/s
【參考答案】B
【名師解析】小轎車速度v1=110km/h=30m/s，大客車的長度按10m計算，由(30-v)t=10解得v=28m/s，選項B正確。　　21*cnjy*com
14. （2014上海初中應用物理知識競賽） AB是一條平直公路邊上的兩塊路牌，一只小鳥和一輛小車同時分別由A、B兩路牌相向運動，小鳥飛到小車正上方立即以同樣大小的速度折返飛回A并停留在路牌處；再過一段時間，小車也行駛到A。它們的位置與時間的關系如圖18所示，圖中t2=2t1。則（ ）
A．小鳥與汽車速度大小之比為2:1
B．從出發到相遇這段時間內，小鳥與汽車通過的路程之比為3:1
C．小鳥到達A時，汽車到達AB中點
D．小鳥與汽車通過的總路程之比為3:1
【參照答案】．BC
【名師解析】：由圖中幾何關系可知，小鳥與汽車速度大小之比為3:1，從出發到相遇這段時間內，小鳥與汽車通過的路程之比為3:1，小鳥到達A時，汽車到達AB中點，選項A錯誤BC正確．小鳥與汽車通過的總路程之比為3:2，選項D錯誤。
15．（2015上海初中應用物理知識競賽復賽）小軒乘飛機時發現了電視屏幕上顯示飛機有兩個不同的速度，如圖(a)、(b)所示，經過判斷她得出了結論，請教了乘務員后得知自己判斷是正確的。她的判斷是( )
A. 圖（a）顯示的飛機相對于空氣的速度1024km/h
B．圖（b）顯示的飛機相對于空氣的速度546km/h
C．圖（b）顯示的飛機相對于地面的速度546km/h
D．圖（a）顯示的飛機相對于地面的速度1024km/h
【參照答案】D．
【名師解析】圖（a）顯示的飛機相對于地面的速度1024km/h，圖（b）顯示的飛機相對于空氣的速度546mile/h，1 mile=1.6093km，也就是說圖（b）顯示的飛機相對于空氣的速度為874 km/h，選項D正確。
二、填空題
1．（2012全國初中應用物理知識競賽預賽）2011年11月3日凌晨，我國自主設計的“神舟八號”飛船與“天宮一號”成功實現安全對接，攜手遨游太空，如圖1所示，對接后，“神舟八號”相對于“天宮一號”是____________的，相對于地球是____________。（選填“運動”或“靜止”）
1、答案：靜止 運動
解析：對接后，二者速度相同，相對靜止；但是相對于地球是運動的，相對于地面的速度大約為7.7×10km/s。
2．（2013中學生數理化潛能知識競賽傳說孫悟空具有騰云駕霧的本領，一個筋斗能翻十萬八千里(折合5.4×l04 km)，我國高鐵的安全運行速度可達300 km/h。已知地球到月球之間的距離約為3.78×105km。請根據這些數據估算孫悟空從花果山約需翻________個筋斗即可到達月球；若建一條“地月高鐵”，以300 km/h的速度從地球運行到月球約需_________h。
2. 答案：7 1260
解析：3.78×105km÷（5.4×l04 km）=7.。3.78×105km÷300 km/h=1260h。
3. （2013中學生數理化潛能知識競賽）五一節，爸爸駕車帶楠楠去南濱路海洋公園游玩，途經長江大橋，如圖所示。如果小車以36km/h的速度勻速通過長為450m的大橋，則過橋所需的時間為 s。車行駛在橋中央時，爸爸問楠楠：為什么我們看到橋兩邊的路燈在不停地后退呢？楠楠告訴爸爸，這是因為我們選擇了 為參照。
3.答案：45 汽車
解析：36km/h=10m/s，450m÷10m/s=45s。
4. （2013中學生數理化潛能知識競賽）為響應“‘低碳生活”的號召，小明每天騎自行車上學。他看到路邊的小樹向后“飛過”，是以________為參照物的。如果他在平直的公路上騎過3km用了10min，則他騎車的速度為________km/h。　
4.答案：自行車　　　　１８
解析：10min=1/6h，3km÷1/6h=18km/h。
5. （2013中學生數理化潛能知識競賽）甲、乙兩輛汽車在水平路面上同時向東行駛，路程一時間圖像如圖所示，則甲車的速度是_______m/s；兩車行駛過程中，若以甲車為參照物，乙車向________運動.　　
5.答案：15　　西
解析：路程一時間圖像斜率表示速度，甲車的速度是v=300m÷20s=15m/s；由于甲車速度大于乙車速度，若以甲車為參照物，乙車向西運動.
6. （2013中學生數理化潛能知識競賽）比較物體運動快慢的方法通常有兩種(如圖8甲、乙),其中甲是____________________；乙是______________________。
6.答案：相同時間比路程 相同路程比時間
7．甲、乙兩物體都做直線運動，通過的路程之比是3︰1，所用的時間之比是2︰3，則甲乙兩物體運動的平均速度之比是＿＿＿＿。21·cn·jy·com
7.答案：9︰2
解析：由v=s/t可得==9︰2。
8. （2009上海初中物理知識競賽）如圖18所示，B、 C兩點相距60米，C、 A兩點相距80米，AC與BC相互垂直。甲以2米/秒的速度由B點向C點運動，乙以4米/秒的速度同時由C點向A點運動。經過 秒，甲、乙之間的距離最近；經過 秒，甲、乙所處位置與C點構成的三角形和三角形ABC可能相似。
8. 答案：6 90/11或12
解析：甲、乙之間的距離x==，當t=6s時甲、乙之間的距離x最近；由(60—2t)/60=4t/80解得t=12s時甲、乙所處位置與C點構成的三角形和三角形ABC相似。由(60—2t)/80=4t/60解得t=9/11s時甲、乙所處位置與C點構成的三角形和三角形ABC可能相似。
9．（2013中學生數理化潛能知識競賽）節能電動車為上海世博園區的觀光提供了綠色交通服務。若一輛電動車在中國館附近的水平路面上以8米/秒的速度沿直線行駛了50秒，則通過的路程為_______米；若此時車內的乘客以車為參照物，則中國館是_______的（選填“靜止”或“運動”）；
答案：400米 運動
解析：s=vt=8米/秒×50秒=400米。
10.（2012年“志英杯”物理競賽）小汽車在短時間內的速度可以變化很快。有些車幾秒鐘內車速就可以從0km/h急升到110km/h。如圖是一輛車在10s內的車速變化情況，由圖像可知第4s時車速為______km/h，從第2s到第4s過程中，車速__________。（選填“增大”、“減小”或“不變”） 從第6s到第8s速度的變化比從第8s到第10s速度的變化 （選填“大”或“小”）
答案：30km/h 增大 大
解析：從第6s到第8s速度的變化為20m/s，從第8s到第10s速度的變化為10m/s，所以從第6s到第8s速度的變化比從第8s到第10s速度的變化大。
11．（2012全國初中物理競賽預賽）“蜻蜓點水”是常見的自然現象，某同學在研究蜻蜓運動的過程中，獲得一張圖4所示的蜻蜓點水的俯視圖片。該圖片記錄了在相等時間內蜻蜓連續三次點水過程中激起的波紋，已知水的傳播和蜻蜓的飛行都是勻速運動。根據圖中弦的形狀和分布可知蜻蜓當時是向____________（填“左”或“右”）飛行的，且飛行速度比水波傳播的速度____________（填“快”或“慢”）
11、答案：左 快
解析：蜻蜓剛點水激起的波紋圓周半徑小，所以蜻蜓當時是向左傳播。由蜻蜓第三次點水時波紋還沒有到達蜻蜓處可知，蜻蜓飛行速度比水波傳播的速度快。
12（2011全國初中應用物理知識競賽初賽）心電圖儀通過一系列的傳感手段，可將與人心跳對應的生物電流情況記錄在勻速運動的坐標紙上。醫生通過心電圖，可以了解到被檢者心跳的情況，例如，測量相鄰兩波峰的時間間隔，便可計算出1 min內心臟跳動的次數（即心率）。同一臺心電圖儀正常工作時測得待檢者甲、乙的心電圖分別如圖甲、乙所示。若醫生測量時記下被檢者甲的心率為60次/ min。則乙的心率為 。
【解析】設心電圖儀的坐標紙移動速度為v，根據甲的心率為60次/ min可知，甲的心動周期為T1=1s.由甲的心電圖可知，vT1=25×10-3。設乙的心動周期為T2，由乙的心電圖可知，vT2=20×10-3，解得T2=0.8s，則乙的心率為60/ T2=60÷0.8/min=75次/min。
【答案】75次/min
三．綜合運用
1．(12分) （2015上海初中物理知識競賽復賽）一輛卡車以速度v=72公里/小時通過減速帶，司機利用擱置在儀表盤上的車載計時儀記錄汽車前輪和后輪先后與減速帶撞擊的聲音的時間間隔來測量聲速。車載計時儀位于前輪軸的正上方，在前輪通過減速帶時開始記時，在t1=0.006秒第一次接收到聲音信號，在t2=0.312秒第二次接收到聲音信號。已知汽車前后輪軸之間的距離L=5.86米，求聲音在空氣中的速度v0(不考慮除空氣外其他介質對聲音傳播的影響，結論保留小數點后兩位)。
【名師解析】在前輪通過減速帶時開始記時，在t1=0.006秒第一次接收到聲音信號，說明車載計時儀距離地面高度為h=v0 t1，
汽車前后輪通過減速帶的時間為T=L/v=0.293s，
與減速帶撞擊的聲音傳播到儀表盤上的車載計時儀的時間差為0.306s，
聲音傳播距離為
時間為t=0.312s-0.293s=0.019s
聲音在空氣中的速度v0=/t
聯立解得：v0=325.56m/s。
2（2015全國初中應用物理知識競賽）聲波在海水中傳播衰減程度遠小于電磁波。聲納就是利用聲波在水中的傳播特點來對物體進行定位和測速的。圖10是一艘靜止軍艦上的聲納裝置的顯示器所顯示出聲波信號發出與接收的情況，圖中P1、P2是聲納發出的信號，n1、n2分別是P1、P2被不明物體反射回來的信號。如果P1、P2之間的時間間隔△t=1.0s，聲波在海水中的傳播速度v=1500m/s，不明物體是沿直線正對著軍艦勻速行駛。求
（1）．信號P1遇到不明物體時，該物體到軍艦的距離。
（2）．不明物體的速度。
【名師解析】
（1）從圖中可以看出，從發出信號P1到接收到信號n1經歷的時間為24s，所以信號P1遇到不明物體時，該物體到軍艦的距離為
s1=1500××24m=18000m
（2）從圖中可以看出，從發出信號P2到接收到信號n2經歷的時間為23.9s，所以信號P2遇到不明物體時，該物體到軍艦的距離為【出處：21教育名師】
s2=1500××23.9m=17925m
不明物體移動距離為△x= s1- s2=75m
不明物體移動這段距離的時間為△t=0.95s
所以不明物體移動的速度v=△x/△t=78.9m/s。
3.（2012年“志英杯”物理競賽）民間有個美麗的傳說，牛郎織女的故事，據天文測量，牛郎星和織女星相距為160萬億千米，估算一下，牛郎眨眨眼，織女要隔多少年才能看到？
解：? 1光年=3×108m/s×（365×24×3600）s=9.46×1015m （2分）
s1=160萬億km=1.6×1016m,s2=9.46×1015m
t=s1/s2=1.6×1016m /9.46×1015m =17年
4. 步行不僅是一種簡易的健身運動，而且還能方便地對一些長度進行估測。
（1）人正常步行時，步距變化不大，因此，步距可作為身體上的一把“尺子”。為了使這把“尺子”更可靠，請你說出一種測量步距的方法。
（2）小華測出自己的步距為0.5m，他從教學樓的一端走到另一端，共走了84 步，則教學樓的長度是多少米？如果這個過程用時35s，則他的步行速度是多少？
解析：（1）用刻度尺測出沿直線步行10步的距離，除以10即得步距。
（2）教學樓的長度為：x＝0.5m×84＝42n
由x=vt可得他的步行速度為：v＝＝1.2m/s。
5.連云港市正在建設的“BRT”系統，是連接中心城區與外圍區域的快速公交系統，它具有專用的車道和站點，有利于中心城區各項功能的向外輻射和向心聚焦．
（1）已知從起點海州站到終點墟溝站的距離約為34km，若“BRT”專用車的平均速度80km/h，求從起點到終點的運行時間為多少分鐘？21教育網
（2）目前，由于堵車現象嚴重，再加上紅綠燈較多，該路段開轎車上班的平均速度僅約40km/h，該系統運行后，乘坐“BRT”專用車比開轎車上班從起點到終點可以節約時間多少分鐘？
解析：（1）由s=vt得公交車行駛的時間為t===0.425h=25.5min；
（2）由s=v’t’得轎車行駛的時間為t′===0.85min=51min，
公交車比轎車節省的時間為△t=t′﹣t=51min﹣25.5min=25.5min；
6.(2009全國初中應用物理知識競賽復賽題)圖2是小強的自行車傳動裝置的示意圖。請思考并回答：
（1）．假設腳踏板每2s轉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電機，小發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，車輪帶動小輪轉動，發電機發電。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，摩擦小輪的轉速(單位時間內轉過的圈數，單位：r/s)是多少? 取π =3.14。www.21-cn-jy.com
（3）．小強利用第1問中推導的公式，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，對比后發現總有差別，請你說明這可能是什么原因造成的。
解析：（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。21*cnjy*com
推導自行車速度的表達式：
設大齒輪、小齒輪和后輪的轉動周期分別為T1、T2和T3。
可得：大齒輪邊緣的速度：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）．設摩擦小輪的速度為n0，
可得：n0= =r/s =66.3r/s
即當自行車的車速達到15km/h時，摩擦小輪的轉速：n0=66.3r/s
（3）．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，導致車圈在行駛過程中為橢圓；②車胎內氣不足，導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。
7. （2012·全國競賽題）早在1800年前的漢代，科學家張衡就發明了用來測量車輛行駛里程的“記里鼓車”，又名“記里車”、“司里車”、“大章車”等。科技史學家王振鐸先生根據史書上的文字描述，復原了這種神奇的車，如圖9甲所示。圖9乙所示為記里鼓車的原理圖，馬匹拉著該車向前行走，帶動左、右足輪轉動。立輪與左、右足輪裝在同一水平軸上，齒數為18，并與下平輪嚙合，帶動下平輪水平轉動，下平輪齒數為54；齒數為3的旋風輪與下平輪裝在同一豎軸上，并與中平輪嚙合。中平輪齒數為100，轉動一圈，輪上的撥子便撥動上層木人右臂擊鼓一次，顯示車行一里。
漢代曾以六尺為一步，三百步為一里，假設那時人們認為的圓周率約為3。試通過計算說明，這架“記里鼓車”的足輪直徑應該是多少尺?
解析：車行駛一里．則中平輪需轉動一圈，旋風輪和下平輪需轉動的圈數：
n1＝100/3…（3分）
若下平輪轉動一周，立輪和足輪需要轉動圈數：n2=54/18…
所以，當車輛行駛一里，足輪需要轉動圈數：n3＝n2n1＝54/189×100/3=100
又因為：1里=300步=6×300尺=1800尺…
所以：100πD＝1800尺
足輪直徑：D=6尺…
8.(2010全國初中應用物理知識競賽題)現代社會汽車大量增加，發生交通事故的一個重要原因是遇到意外情況時車不能立即停止。司機從看到情況到肌肉動作操縱制動器來剎車需要一段時間，這段時間叫反應時間；在這段時間內汽車要保持原速前進一段距離，這段距離叫反應距離。從操縱制動器剎車，到車停下來，汽車又要前進一段距離，這段距離叫制動距離。下面是一個機警的司機駕駛一輛保養得很好的汽車在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時，測得的反應距離和制動距離。請回答:【版權所有：21教育】
(1)剎車過程中輪胎會發熱，這是什么原因?是什么能轉化為什么能的過程？
(2)利用上表數據，通過計算求出該司機的反應時間大約是多少秒?
(3)分析上表數據可知，汽車制動距離與行駛速度有什么關系?
(4)為了提醒司機朋友在雨雪天氣里注意行車安全，在高速公路旁邊設置了“雨雪路滑，減速慢行”的警示牌，請簡要說明這句話的物理道理。
速度/km·h-1
40
50
60
80
100
反應距離/m
7
9
11
15
19
制動距離/m
8
13
20
34
54
解析：（1）剎車過程中輪胎發熱是由于摩擦引起的，這個過程中機械能轉化為內能。
（2）司機的反應時間t等于反應距離s與汽車行駛速度v的比值，即t=s/v。
v1=40km/h=100/9m/s，t1=s1/v1=0.63s；
v2=50km/h=125/9m/s，t2=s2/v2=0.65s；
v3=60km/h=50/3m/s，t3=s2/v2=0.66s；
v4=80km/h=200/9m/s，t4=s4/v4=0.68s；
v5=100km/h=250/9m/s，t5=s5/v5=0.68s；
反應時間的平均值t=0.65s.
（3）分析上表數據可知，汽車制動距離與行駛速度的關系是：汽車行駛速度越大，制動距離越大。具體計算可知，當速度增大到原來的2倍時，制動距離約增大到原來的4倍。21·世紀*教育網
（4）雨雪天，道路較滑，汽車所受的剎車阻力較小。在相同的車速的情況下，汽車所受的剎車阻力越小，汽車的運動狀態越不容易改變，汽車剎車后滑行的距離就越長，因此汽車就越難停下來，所以為安全起見要減速慢行。
9. (15分) （2013全國初中應用物理知識競賽）寒假小明參加了學校組織的去內蒙古草原的冬令營之前，老師對他們講了草原上防火和自救的知識，告訴他們，草原一旦起火，推進的速度很快，草原的火就像一堵墻一樣大面積地向前推進；但由于草的質量小，很快就燒完了，所以當火墻的前面還在燃燒，火始的后面很快就會熄滅，因此火墻比較薄。這一點與森林火災有著顯著的不同。
基于草原火災的特點，老師囑咐他們，若遇到草原著火，一定要迎著火墻快速地沖過去。如果背著火，朝沒有火的地方跑，很快就會被大火吞噬。
若某次草原發生火災時，恰好西風，風速v1=1m/s，所形成的火墻厚度D=8m；火墻的推進速度可看作與風速相同，即v2=v1=1m/s。通常情況下，人在草原上奔跑的速度v3=7m/s；而在十分疲憊的情況下，持續奔跑的速度約為v4=1.5 m/s。人的衣服被火焰點燃所需的時間約為t1=1.5s。2-1-c-n-j-y
1.請你通過計算說明老師所說的“草原火災自救方法”的科學道理以及后面所說的“如果背著火，朝沒有火的地方跑，很快就會被大火吞噬”的原因。
2.假如草原發生火災時，天刮著西風，這時你恰好在火場東側約兩百米的位置當時你隨身攜帶有以下物品中的某一件：鐮刀、鐵锨、礦泉水。在不方便使用老師所說的“草原火災自救方法”的情況下，請你簡述你將如何利用上述物品逃生（任選兩種作答，多選無效）?如果連上述隨身物品也沒有，你還能采用什么方法逃生(只說一種方法，多說無效)?21世紀教育網版權所有
解析：1.按照老師所說的“草原火災自救方法”，迎著火墻向西奔跑，人穿越火墻自救所需時間：t2==1s。
由于1s小于1.5s，人穿越火墻后，身上衣服不會被點燃，人很安全。需要注意的是，人在穿越火墻的短暫時間內，一定要屏住呼吸，以免因吸入火焰而灼傷呼吸道。
如果背著火，朝著沒有火的地方跑，跑不了多久就疲憊了，人的奔跑速度就會減小，一旦被火追上了，逃生的人呆在火墻中的時間可達：t3==16s。
十分疲憊的人在火墻中的呆16s，時間確實太長了！而且由于16s>1.5s，逃生的人即使脫離了火墻，他身上的衣服也一定早已被大火點燃且持續燃燒著。這樣一來，人呆在火墻中的時間便會比16s更長。可以想象，已經十分疲憊的人在穿越火墻時肯定張大嘴巴，急促呼吸……，這樣就非常容易因為吸入火焰而灼傷呼吸道甚至肺部，從而給人帶來致命的傷害！由此可見，這樣逃生的人就很容易被大火吞噬了。
2.分別利用上述物品，可以采用以下辦法逃生：
①用鐮刀割除一個圓形區域(直徑約5~8m)內的草，并把割掉的草拋到圓形區域東側稍遠的地方，人則呆在圓形區域的圓心處以躲藏大火。
②用鐵锨在地上挖一個差不多能讓一個人蜷縮著躺下的坑，而后，人就蜷縮著躺在坑里，并把挖出的泥土適量地覆蓋在身上。待火墻通過后，人在從坑里出來逃生。
③脫下外衣，用礦泉水打濕，找一片草較稀疏的地方并蜷縮著躺下，而后把打濕的外衣覆蓋在身上，待火墻通過后，人再起來逃生。
如果身上沒有上述物品，還可以采用以下逃生方法：
①脫下外衣，用小便將其打濕后，覆蓋在身上并蜷縮著躺在草較稀疏的地方，待火墻通過后，起來逃生。
②找一片土壤較疏松的地方，脫下外衣，用手刨土并把刨出的土放到外衣上；而后，人蜷縮著躺在草較稀疏的地方，并把覆蓋著土的外衣蓋在身上，待火墻通過后，起來逃生。
③找一片草較稀疏的地方，而后用手拔出一圓形區域(直徑約5~8m)內的草，并把割掉的草拋到圓形區域東側稍遠的地方，人則呆在圓形區域的圓心處以躲藏大火。

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