初中应用物理知识竞赛辅导讲座12-运动和力.docVIP

初中应用物理知识竞赛辅导讲座12 运动和力 编辑人：袁几 【重点知识解读】 1.物理学中把物体位置的变化叫做机械运动。根据物体运动轨迹可将机械运动分为直线运动和曲线运动。同一物体是运动还是静止取决于所选的参照物，参照物不同，所得到的结论也不同，这就是运动和静止的相对性。两个物体运动的快慢相同，运动方向相同，这两个物体相对静止。参照物的选定可以是任意的，但不能选择被研究的物体作为参照物。一旦被选作参照物，就假定该物体是静止的。 2.速度是描述物体运动快慢的物理量。速度v=s/t。 3.物体沿直线做快慢不变的运动叫做匀速直线运动。 4.平均速度用来粗略描述做变速直线运动物体的快慢。平均速度必须指明是在某段时间或某段路程中的平均速度。平均速度等于路程除以时间。平均速度不是几个速度的平均值。 5.用刻度尺测量长度时要估读到分度值的下一位。 6.力可以改变物体运动状态，力可以改变物体形状。力的大小方向作用点称为力的三要素。当任一要素发生改变，力的作用效果都会发生改变。画出力的示意图，形象直观的表示力的三要素。 7.力的作用是相互的。力不能离开物体而单独存在。一个物体是受力物体的同时，也必然是施力物体。 8.牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 9.物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。惯性的大小由物体自身质量决定，与外界因素无关。 10.二力平衡条件：作用在一个物体上的两个力大小相等、方向相反，作用在一条直线上。 【竞赛知识拓展】 累积法：把n段相同长度的物体叠合，使叠合后的总长度比刻度尺的最小分度值大得多，测量出总长度除以n，可以算出物体的长度。利用累积法可以测量纸张的厚度、铜丝的直径等。 物体速度的变化量与时间的比值表示物体速度变化的快慢。 【经典竞赛题分析】 例1.（2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）心电图仪通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。医生通过心电图，可以了解到被检者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1 min内心脏跳动的次数（即心率）。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示。若医生测量时记下被检者甲的心率为60次/ min。则乙的心率为 。 【解析】设心电图仪的坐标纸移动速度为v，根据甲的心率为60次/ min可知，甲的心动周期为T1=1s.由甲的心电图可知，vT1=25×10-3。设乙的心动周期为T2，由乙的心电图可知，vT2=20×10-3，解得T2=0.8s，则乙的心率为60/ T2=60÷0.8/min=75次/min。 【答案】75次/min 例2.(2010全国初中应用物理知识竞赛题)现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离。从操纵制动器刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离。下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离。请回答: (1)刹车过程中轮胎会发热，这是什么原因?是什么能转化为什么能的过程？ (2)利用上表数据，通过计算求出该司机的反应时间大约是多少秒? (3)分析上表数据可知，汽车制动距离与行驶速度有什么关系? (4)为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁边设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的物理道理。 速度/km·h-1 40 50 60 80 100 反应距离/m 7 9 11 15 19 制动距离/m 8 13 20 34 54 解析：（1）刹车过程中轮胎发热是由于摩擦引起的，这个过程中机械能转化为内能。 （2）司机的反应时间t等于反应距离s与汽车行驶速度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； 反应时间的平均值t=0.65s. （3）分析上表数据可知，汽车制动距离与行驶速度的关系是：汽车行驶速度越大，制动距离越大。具体计算可知，当速度增大到原来的2倍时，制动距离约增大到原来的4倍。 （4）雨雪天，道路较滑，汽车所受的刹车阻力较小。在相同的车速的情况下，汽车所受的刹车阻力越小，汽车的运动状态越不容易改变，汽车刹车后滑行