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初中物理应用知识竞赛选编
初中物理应用知识竞赛选编
1、甲乙两车在同一平直路上行驶,方向相同,乙在前,甲在后,在射程以内,车上两人同时发出相同的演示子弹,子弹对枪口的速度都是u,如图所示。两车的速度分别为v1 ,v2,且v1 v2,,以下判断正确的是( )
A甲车上的人先被射中B乙车上的人先被射中C两人同时被射中D无法确定
【解】:以地面为参照物,乙车射出的子弹相对地面的速度为u-v2,子弹速度慢些,但乙车向前逃,而甲车发出的子弹相对地面的速度为u+v1,因此甲车发出的子弹射中乙车上的人所需时间t1= ,而乙车发出的子弹射中甲车上的人所需时间t2= 。
由此两式可得t1= t2= 故应选答案(C)
2、一支长16cm的蜡烛,底部镶嵌一个铁块,将它竖直放在水中,露出水面的长度为1cm,点燃蜡烛,如图所示,求蜡烛熄灭时所剩的长度。(ρ蜡=0.9×103kg/m3)
【解】:这是一道动态浮力问题。随着蜡烛燃烧,重力减小,蜡烛上浮,直至蜡烛上表面和水面齐平,水把蜡烛淹灭。抓住始、末两种状态F浮=G,问题便可以得到解决。
刚开始点燃,把蜡烛和铁块看成一个整体,整体漂浮可得F浮=G蜡+G铁
当蜡烛熄灭时,把蜡烛和铁块看成一个整体,整体悬浮可得F1浮=G1蜡+G铁
由上面两式可得F浮-F1浮=G蜡-G1蜡
设蜡烛底面积为S,原长为h,始末两种情况蜡烛浸入水中
部分的长度分别为h1和h2,则
ρ水gS h1-ρ水gS h2=ρ蜡gS h-ρ蜡gS h2
∴ρ水h1-ρ水h2=ρ蜡h-ρ蜡h2 h2= = =6(cm)
3、如图所示装置中,平台重为300N,人重为200N,绳子及滑轮重均不计,求人对绳子的拉力的大小为多少?平台对人的支持力的大小为多少?天花板对绳子的拉力的大小为多少?
【解】取人和平台为整体,受力分析如图所示,由力平衡条件得
4T=G人+G台
T= (G人+G台)= =125(N)
再隔离人为对象作受力分析如图,可得F支+T= G人
F支= G人-T=200-125=75(N)
而将人、平台都看成整体可知天花板对绳子的拉力即为G总
T总=G总=200+300=500(N)
4、人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下,心脏搏动一次,能以1.6×105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏,送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml,则此时心脏的平均功率为 W。当人运动时,心脏的平均功率比静息状态增加20%,若此时心脏每搏动一次输出的血量变为80ml,而输出压强维持不变,则心脏每分钟搏动次数为 。
【解】:
(1)流体做功可以建立如图所示的物理模型,设血管中的压强为p,将一横截面为S的血液从实线位置推至虚线位置,则在此过程中所做的功为
W=Fs=pSΔL=pΔV=1.6×105×70×10-6=11.2(J)
心跳一次能将70ml的血液压出心脏,每分钟人体血液循环量约
为6000ml。6000ml相当于心跳次 ,所以心脏每跳一次所需
时间为t= =0.7(s)
因而心脏推动血液流动的平均功率为
P0= = =16(w)
(2)P1=1.2p0=1.2×16=19.2 (w) W1= P1t1=19.2×60=1152 (J)
因为W1=p1V1 所以V1= = =7.2×10-3(m3)=7200(ml)
故n= = =90(次)
5、如图7所示,一根均匀木尺放在水平桌面上,它的一端伸到桌面的外面,伸到桌面外面的那部分的长度是木尺的1/4,在木尺末端的B点加一个作用力F,当力F=3N时,木尺的另一端A开始向上翘起,那么木尺受到的重力为 ( )
3N (B)9N
(C)1N (D)2N
【解】此木尺可视为一杠杆,其支点为木尺与桌子边缘处
接触点,当F=3N时,木尺的A端开始向上翘起,
则此时此杠杆刚好处于平衡状态,
根据杠杆的平衡条件:FL1=GL2 而L1=L2 ∴G=F=3N 故应选答案(A)
6、鸡尾酒是由几种不同颜色的酒调配而成的,经调配后不同颜色的酒界面分明,这是由于不同颜色的酒有( )A、不同的质量B、不同体积C、不同温度D、不同密度【解】应选择答案(D)7、如图所示的电路中,AB为粗细均匀的长为L的电阻丝,以AB上各点对B点的电压U为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为图中的( )
【解】U= =U0- =U0-kx,其中U0、k均为正常数,所以U与x
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