九年级物理 第3讲 相对运动竞赛试题演练文档格式.docx

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答：

静止时自动扶梯露出的级数为24级。

点评：

两个物体沿同一直线运动，讨论两个物体运动速度关系，在分析每个物体运动情况时，要注意运动的相对性．明确运动的参照物。

例题2．车站上，坐在火车里的乘客从窗口发现有两列火车沿相反的方向运动，由此得出的下列判断中错误的是（）

A．乘客坐的火车和看到的两列火车中一定有两列在沿相反方向运动；

B．乘客坐的火车可能在运动；

C．三列火车可能沿同一方向运动；

D．三列火车中可能有一列是静止的。

乘客乘坐的火车可能是停在车站，也可能是正在通过车站，即它可能是静止的，也可能是运动的．而乘客看到别的车是否运动，则是以他自己坐的车为参照物而得出的结论。

可见，选项中的B、D是可能的。

若乘客所乘坐的车A正在运动。

而另外有两车B和C也在沿与A车运动方向相同的方向运动，但三者的速度大小不等，其关系为

则此时在A车上的乘客看来，B车在向前进，而C车则在向后退，故得到B车和C车沿相反方向运动的结论。

而事实上此时是三车在沿同一方向运动。

可见选项C是正确的，而选项A是错误的。

参考答案：

A

引申拓展：

本题为一个相对运动的问题，涉及此类问题时，一定要注意所讲的运动是以谁为参照物而得到结论，例如本题中，乘客看到的两列火车的运动是以乘客自己为参照物（即以他所乘坐的火车为参照物）而得出的结论。

而题文中各选项中所提的车的运动都是以地面为参照物所得出的结论。

以上的解答中，是针对题述的情况而用几个特例，即对各选项进行了肯定或否定，而并未对符合此题论述的所有情况进行全面的论述，建议有兴趣的读者，可将符合题述条件的各种可能情况都列举出来，进行分析和讨论。

例题3．甲、乙两列火车，车长分别为L1和L2，在相邻的两条轨道上，甲车以速度

向东匀速行驶，乙车以速度

向西匀速行驶，则甲、乙两列火车从相遇到离开所需时间为_______。

图3-1（例题3思路点拨图）

如图3-1（例题3思路点拨图）所示，分别表示出了两车相遇和相离时刻的位置。

以t表示两车由相遇到相离的时间，则在这段时间内两车通过的距离分别为：

，

由图可以看到，

与

之和应等于两车长度之和，即应有：

联立以上三式可解得

本题也可根据相对运动来求解，即以甲车为参照物，它看到乙车的速度（即乙车相对于甲车的速度）大小为

，而在此过程中，它看到乙车通过的距离为Ll＋L2，则所经历的时间应为：

例题4．从地面上看，通信用的地球同步卫星是静止不动的。

它运行一周所用的时间是（）

A．24小时B．23小时56分C．24小时4分D．24小时56分

通信用的地球同步卫星在地面上看来是静止不动的，相当于它随地球自转在一道转动，因此，地球自转一周的时间也就是此卫星运转一周的时间。

严格地说来，地球自转一周的时间应该是一个“恒星日”（即23h56min），而不是一个“太阳日”（即24h）。

B

地球同步卫星是在赤道上空离地面的某一确定高度上绕地球转动的卫星，由于它绕地球转动的快慢与地球自转的快慢相同，所以相对于地球来说，它就相当于总在赤道上空的这一点不动一样。

地球的运动包括它绕太阳的转动（公转）和它绕地轴的转动（自转），地球上的人感受到一昼夜为24h，是太阳连续两次经过地球上同一位置的正上方所用的时间，这种时间我们称之为一个太阳日。

由于地球不仅有自转，还有公转，所以实际上在这段时间内地球所转过的不是一整周（相当于角度360°

）而是比一整周多一些，而对应于地球真正只转一整周的时间，我们则称之为一个恒星日。

一个恒星日的时间小于一个太阳日的时间，一个恒星日的时间为23h56min。

例题5．李明同学放学回家，正碰上刮风下雨，他以18km/h的速度由西向东快跑，此时他发现了奇怪的现象，雨滴成竖直下落状态，请你确定，这时刮的是____风，风速是___m/s。

地面上刮风时，风的速度方向与地面平行，即沿水平方向，此时若下雨，则雨滴一方面由于受重力作用而沿竖直方向下落，另一方面又由于风对它的作用使它沿水平方向也发生运动。

可以想象，当雨滴在水平方向的运动速度小于风的速度时，在水平方向上风相对于雨滴总是有向前的速度，由此风还会把雨滴向前带动使之具有更大的水平方向的速度，只有当两者在水平方向的速度相等时，两者在水平方向上方无相互作用，雨滴在水平方向上的速度才不会再变化，所以，若把风中的雨滴下落的运动从水平和竖直两个方向来看，则雨滴将一方面以某一速度沿竖直方向下落，另一方面则具有一个和风速相同的水平方向的速度随风一道运动。

人在雨中奔跑的速度是沿水平方向的，他若感到此时雨滴是沿竖直方向下落，表明此时人与雨滴之间在水平方向上没有相对运动，即人和雨滴在水平方向上的速度是相同的，又由上分析知此时雨滴在水平方向上的速度与风速相同，可见此时人奔跑的速度与风的速度相同。

故知此时刮的是西风，风速是18km／h，即5m／s。

西，5

例题6．A、B两辆车以相同速度

同方向作匀速直线运动，A车在前，B车在后。

在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方，同时以相对自身为2

的初速度水平抛出，如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力，则（）

A．甲先被击中

B．乙先被击中

C．两人同时被击中

D．皮球可以击中乙而不能击中甲

甲球抛出时对他的速度为：

，方向向后；

乙球抛出后对他的速度为：

，方向向前。

设两车相距s，则甲球自抛出至击中乙所需的时间为：

乙球自抛出至击中甲所需的时间为：

可见t2＝t1，说明两人同时被击中。

C。

本题可用相对运动的知识来求解。

由于A、B两车运动速度相同，即A、B之间没有相对运动，故甲、乙两人间也没有相对运动。

则甲以相对于自身速度为

的球射向乙，这个球相对于乙的速度也就是

，设甲、乙间的距离为s，则甲抛出的球至击中乙需用时间为

同理，乙以相对于自身速度为

的球射向甲，此球相对于甲的速度也就是

，则乙抛出的球至击中甲所需的时间为：

图3-2（例题7图）

例题7．运输液体货物的槽车，液体上有气泡，如图3-2（例题7图）所示。

当车开动时，气泡将向_______运动；

刹车时，气泡将向__________运动，其原因是________具有惯性。

由于液体的密度比气体的密度大得多，故在题述槽车内，气泡的质量比同体积液体的质量小得多，则气泡的惯性也就比同体积液体的惯性小得多，故当运货槽车的运动状态发生变化时，表现出来的就是液体的惯性。

这样，当车开动时，车内液体由于惯性要保持原有静止状态就会相对于车向后挤，由此将使气泡相对于车向前运动；

当车突然刹车时，车内液体由于惯性要保持原有速度继续向前运动，这样就会相对于车向前挤，由此将使气泡相对于车向后运动。

前，后，液体。

例题8．按我国交通管理部门最近规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害（）

A．车速太快B．车速太慢

C．紧急刹车D．突然起动

在题述的几种情况中，车速很快，只要车行驶平稳，就不会对司机和乘客造成伤害；

至于车速太慢和车在突然起动时，一般也不会对司机和乘客造成伤害，而当车原来速度又很大且突然紧急刹车时，则由于惯性，司机和乘客此时都会相对于车骤然往前冲，此时则容易使人受到伤害，系安全带就是为了避免在这种情况下出现伤害事故的。

例题9．有一架飞机沿水平向左做匀速直线运动，每隔1秒钟从飞机上轻轻释放一小球，当三只小球下落且均未落至地面时，若不计空气阻力，则这三只小球在空中的排列情况应是图3-3（例题9图）中的哪一个（）

图3-3（例题9图）

三只小球从匀速直线运动的飞机上释放后，间隔时间很短，由于惯性，释放后的小球仍能保持原来的运动状态，继续向左运动一段路程，故三只小球在空中的排列情况应是C。

C

例题10．摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险，下列说法中正确的是（）

A．应该前轮先着地B．应该后轮先着地

C．应该前后轮同时着地D．哪个车轮先着地与翻车的危险没关系

摩托车做飞越障碍物表演落地时，车具有很大的速度，而落地点的地面则通过车的落地点对车施以阻力作用而使车减速，由于惯性，车还要维持原来速度前进，由此，车落地后便有绕这一点转动地趋势。

若是车的后轮先落地，则落地后车的上述转动趋势为车身绕后轮转动使车头向地面下方转，这一转动趋势由车的前轮受到地面的支持力的作用而阻止，故不会由此发生翻车的危险。

若是车的前轮先落地，则落地后车的上述转动趋势为车身前轮转动使车尾向地面上方转，只要这种转动的作用足够强将使车的后轮不会落地并造成向前翻车的事故。

由上可见，为避免事故，摩托车做飞越障碍物表演时，应该使其后轮先落地。

B。

例题11．火车在进入隧道前必须呜笛。

若火车速度为80千米／时，声音在空气中的速度是340米／秒，司机在鸣笛后2秒时听到自隧道口处的山崖反射的回声，则鸣笛时火车到隧道口的距离是_______米。

图3-4（例题11思路点拨图）

如图3-4（例题11思路点拨图）所示，设火车在A处发出鸣笛声，山崖在C处，火车行驶至B处就听到山崖反射的鸣笛声。

设这段经历的时间为t，以

表示A、C间的距离，

表示空气中的声速，

表示火车行驶的速度，则由图可见，在这段时间内，火车行驶的路程与声音通过的路程之和为

，即：

并注意到

，则由前式可解得：

362

例题12．电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视传播。

在调试过程中，电视台本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较。

这时发现，卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些。

（1）解释产生这种时间延迟的原因。

（2）已知通信卫星的高度大约是36000千米，无线电信号传播的速度与光速相同，估算画面延迟的时间。

（1）这里的信号传播有两条途径：

一条是由演播室经电缆传至调试室，另一条是由演播室传至通信卫星，再由通信卫星传至演播室，显然后一条传播途径所经历的路程远比前一条传播途径所经历的路程长，而电信号在这两条传播途径上传播速度又相等，故后一途径所用的时间就比前一途径传播所用的时间长，因而后一途径传来的画面，总是“落后”于前一途径传来的画面，故而形成由卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些。

（2）由于无线电信号传播的速度与光速相等，即为v=3×

108m／s。

故上述由电缆传播的时间极短，可以忽略不计。

而信号经由卫星往返所需的时间则为：

由于经电缆传播的时间可以忽略，故上述的0.24s也就是画面延迟的时间。

例题13．著名短跑运动员卡尔·

刘易斯曾以9.86s跑完100m。

在这次赛跑中，从起跑点算起每10m所用时间分别是：

1.88s、1.08s、0.92s、0.89s、0.84