初中应用物理知识竞赛辅导讲座 运动和力学生版.docx
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初中应用物理知识竞赛辅导讲座运动和力学生版
2019-2020年初中应用物理知识竞赛辅导讲座运动和力（学生版）
【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】
1.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1min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】
例2.（xx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：
【竞赛实战训练】
1．（2011上海初中物理知识竞赛题）小轿车匀速行驶在公路上，坐在副驾驶位置的小青观察到轿车速度盘的指针始终在100km/h位置处，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中，小青发现该轿车通过自己的时间恰好为1秒，则该轿车的车速范围为（）
A．15~20m/sB．20~25m/sC．25~30m/sD．30~35m/s
1.解析：
2.（xx上海初中物理知识竞赛复赛题）如图所示，弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α，撞击后离开地面时的速度方向与水平地面的夹角为β，则下列说法中正确的是：
（）
（A）无论地面光滑与否，总有β=α
（B）无论地面光滑与否，总有β<α
（C）地面的粗糙程度越大，β越小
（D）地面的粗糙程度越大，β越大
2.答案：
3.（xx上海初中物理知识竞赛复赛题）摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少落地时向前翻车的危险，则落地时应采取的措施是：
（）
（A）仅前轮制动（B）仅后轮制动
（C）前、后两轮均制动（D）前、后轮均不制动
3.答案：
4.（xx上海初中物理知识竞赛复赛题）2008年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天，实施太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球。
已知：
“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行，运行速度为7.76千米/秒；地球半径6.37×103千米。
则在“神舟”七号飞船运行期间，飞船绕地球运动的圈数为：
（A）15（B）30（C）45（D）60
4.答案：
5.（xx上海初中物理知识竞赛复赛题）右图是水平公路上从车后看到的一辆行驶着的汽车的右后轮，根据图中所示现象可知：
（）
（A）汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏左
（B）汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右
（C）汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏左
（D）汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右
5答案：
6．（xx全国初中应用物理知识竞赛题）与火车相比，汽车车厢外表面更容易堆积灰尘。
对于导致这种现象的原因分析，你认为下列说法中最可能的是（）
A．火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑，更不容易堆积灰尘
B．火车行驶的速度比汽车的大，产生的风更大，更容易把灰尘吹掉
C．火车行驶的速度比汽车的大，车厢外侧空气流动的速度比汽车的大，车厢外侧气压比汽车的小，车厢的内外压强差比汽车的大，更不容易堆积灰尘
D．在车辆行驶过程中，车厢外表面由于和空气摩擦而带电，因为汽车的轮胎是绝缘的橡胶，和铁轮的火车相比更不容易把电荷导入地下，因而更容易吸附灰尘。
6.答案：
7.（2011全国初中应用物理知识竞赛题）在晴朗的夜空，我们很容易找到北斗星与北极星，如图4所示。
天刚黑下来的时候，我们观察并记录一次北斗星与北极星相对于地面的位置；半夜的时候，我们再次观察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置。
比较这两次的记录结果，我们会发现（）
A.北斗星和北极星都是运动的。
B.北斗星和北极星都是静止的。
C.北斗星是运动的，北极星是静止的。
D.北斗星是静止的，北极星是运动的。
7.答案：
8.（xx全国初中应用物理知识竞赛题）物理小组的同学想利用闪电和雷声的时间间隔计算闪电发生位置到他们的距离，以下是四位同学提出的不同方案，其中计算结果误差最小的应该是（）
A．记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘以声速
B．记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间，再乘以声速
C．由两位同学分别按选项A、B两种方法测量时间，求平均值后，再乘以声速
D．由一位同学按照选项A的方法，多测几次对应不同闪电与雷声的时间间隔，求平均值后，再乘以声速
8.答案：
9.（xx上海初中应用物理知识竞赛题）一般情况下，河水越靠近河的中央，水速越大；越靠近河岸，水速越小，如图10所示。
假设水速与离河岸的距离成正比，一艘船船头始终垂直河岸方向（船相对水的速度不变），从河岸A点向对岸驶去并到达对岸下游处的B点。
则在下列示意团中，能合理描述其行进路径的是（）
9.答案：
10.（xx上海初中应用物理知识竞赛题）著名数学家苏步青年轻时有一次访问德国，当地一名数学家在电车上给他出了一道题：
甲、乙两人相对而行，相距50千米。
甲每小时走3千米，乙每小时走2千米。
甲带一条狗，狗每小时走4千米，同甲一起出发，碰到乙后又往甲方向走，碰到甲后它又往乙方向走，这样持续下去，直到甲乙两人相遇时，这条狗一共走了（）
（A）50千米（B）40千米（C）30千米（D）20千米
10.答案：
二．填空题
1．（xx上海初中物理知识竞赛复赛题）如图所示，在一条长直路旁有一块草地，图中每个小方格的边长所代表距离为6米。
小张同学沿草地边缘直路运动的最大速度是6米/秒，在草地上运动的最大速度为3米/秒。
请在下图中标出小张同学从草地边缘A处出发，在6秒时间内所能到达草地的范围；他从A处出发，选择恰当的路径，到达P点的最短时间为____秒（精确到0.1秒）。
1.答案：
2.（xx上海初中物理知识竞赛复赛题）
（1）在古代，以亚里士多德为代表的古希腊哲学家通过观察，已经猜想地球是球形，在我们日常生活中有些现象也可以表明地球是球形。
试举一例说明。
（2）人们观察地球以外的物体，会受到地球大气层的影响。
假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比_________选填：
“将提前”、“将延后”或“不变”）。
简述产生这种现象的原因是：
____________________________________________
（3）人们在地球上观察月亮，发现月亮朝向地球的一面始终是不变的。
这是由于：
_______________________________________________________
（4）天文观测表明，几乎所有远处的星体（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即v=Hr，式中H为一常量，称为哈勃常数。
科学家由此提出了宇宙大爆炸学说：
认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，距今已有137亿年，大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动。
上述天文观测中测得的哈勃常数H=______________。
最近的测量发现哈勃常数在变大，这说明宇宙在__________（选填:
“加速”、“匀速”或“减速”）膨胀。
2.答案：
3.（xx上海初中物理知识竞赛）如图18所示，B、C两点相距60米，C、A两点相距80米，AC与BC相互垂直。
甲以2米/秒的速度由B点向C点运动，乙以4米/秒的速度同时由C点向A点运动。
经过秒，甲、乙之间的距离最近；经过秒，甲、乙所处位置与C点构成的三角形和三角形ABC可能相似。
3.答案：
三．综合运用
1.（xx全国初中应用物理知识竞赛复赛题）图2是小强的自行车传动装置的示意图。
请思考并回答：
（1）．假设脚踏板每2s转1圈，在这种情况下，要计算自行车前进的速度大小，还需要测量哪些量?
请你用这些量推导出自行车前进速度的表达式。
（2）．该自行车后架上装有向车头灯供电的小发电机，小发电机的上端有一半径R0=1.0cm的摩擦小轮。
行驶过程中，当需要小发电机向车头灯供电时，小轮压紧车轮，此时小轮与自行车车轮之间无相对滑动，车轮带动小轮转动，发电机发电。
测得自行车大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为8.0cm、3.4cm、33cm，问当自行车的车速为15km/h时，摩擦小轮的转速（单位时间内转过的圈数，单位：
r/s）是多少?
取π=3.14。
（3）．小强利用第1问中推导的公式，计算出了自行车前进的速度大小（请你帮助小强计算自行车前进的速度）。
然后他又实地测量了自行车的速度，对比后发现总有差别，请你说明这可能是什么原因造成的。
1、答案：
2019-2020年初中应用物理知识竞赛辅导讲座透镜及其应用（学生版）
【知识要点解读】
1.凸透镜对光线有会聚作用。
凸透镜对光线有会聚作用指的是：
光通过凸透镜后，其折射光线在原光线的传播方向上合拢一些或相交点提前一些。
注意凸透镜对光线有会聚作用不是指光线通过凸透镜后是会聚光束。
2.凹透镜对光线有发散作用。
凹透镜对光线有发散作用指的是：
光通过凹透镜后，其折射光线在原光线的传播方向上发散一些或相交点延后一些。
注意凹透镜对光线有发散作用不是指光线通过凹透镜后是发散光束。
【竞赛知识拓展】
初中应用物理知识竞赛关于透镜及其应用拓展的知识点主要有：
1.透镜成像作图遵循的三条原则（三条特殊光线）：
平行于主光轴的光线，经透镜折射后通过主焦点；
通过光心的光线经透镜折射后方向不变；
通过主焦点的光线，经透镜折射后跟主光轴平行。
2.凸透镜成像公式：
+=。
对凸透镜成像规律的理解：
a）一个结论：
实倒异，虚正同。
即实像总是倒立在异侧，不但可以看到且可以用光屏承接；虚像总是正立在同侧，可以看到但不能用光屏承接。
b）两个分界点：
焦点和2倍焦距处。
焦点是实像与虚像的分界点。
当物体位于凸透镜的焦点以内时，成虚像；当物体位于凸透镜的焦点以外时，成实像。
可简记为：
焦点内外分虚实，内虚外实。
2倍焦距处点是放大像与缩小像的分界点。
当物体位于凸透镜的2倍焦距和焦点之间时，成放大的实像；当物体位于凸透镜的2倍焦距以外时，成缩小的实像。
可简记为：
2倍焦距点内外分大小，内大外小。
【经典竞赛题分析】
例1.（xx河南初中应用物理知识竞赛）在一个不透明的木板上，钻一个小孔。
用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围，如图所示。
在小孔中嵌入一定形状的玻璃制品，可以扩大观察范围。
则在图中的四个截面中能够获得最大观察范围的是
A．沿平行主轴方向。
B．沿O与S’连线方向。
C．沿F2与S’连线方向。
D．沿F1与S’连线方向。
【名师点评】掌握透镜成像作图的三条特殊光线，作图分析，可简洁明了、事半功倍。
例3．（2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）用一直径为20cm的凸透镜正对着阳光方向，在透镜的另一侧15cm处，有一垂直于主轴的光屏，此光屏上呈现一个直径是10cm的光斑，则该透镜的焦距（）
A．可能是10cmB．可能是15cm
C．一定是30cmD．一定是45cm
【名师点评】此题考查凸透镜成像光路。
要注意，光屏上呈现一个直径是10cm的光斑，光屏可能放在凸透镜与焦点之间，也可能放在凸透镜的焦点右边，因此对应两个可能焦距值。
例4.（xx全国初中应用物理知识竞赛）小明在用可变焦的光学照相机（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机）给小兰拍了一张半身照之后，保持相机和小兰的位置不变，又给小兰拍了一张全身照。
关于这个过程对相机的调节，下列说法中正确的是（）
A.焦距变大，像距也变大B.焦距变小，像距也变小
C.焦距变大，像距变小D.焦距变小，像距变大
【解析】：
保持相机和小兰的位置不变，即保持物像之间距离不变，又给小兰拍全身照，即减小像距，增大物距，使小兰（物）远离透镜的焦点，焦距变小，所以选项B正确。
【答案】B
A．是远视眼。
B．是近视眼。
C．视力正常，眼镜是太阳镜。
D．一只眼视力基本正常，另一只是近视眼。
【解析】：
把眼镜放在纸上看到两个眼镜片都是放大的字，说明两个眼镜片都是凸透镜，说明他的两只眼睛都是远视眼，选项A正确。
【答案】.A
【名师点评】佩戴凸透镜的是远视眼，佩戴凹透镜的近视眼。
【竞赛实战训练】
一．选择题
1.答案：
A．两个实像，两个虚像
B．两个实像，一个虚像
C．一个实像，两个虚像
D．一个实像，三个虚像
2.答案：
3.（2011全国初中应用物理知识竞赛河南预赛）在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜及光屏处在如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。
由此可以判断，他所使用凸透镜的焦距
A．一定小于8cm
B．一定在8cm到10cm之间
C．一定大于20cm
D．一定在10cm到16cm之间
3.答案：
4．（1994全国初中应用物理知识竞赛复赛）为了防盗，在门上装上一个“猫眼”，使屋内的人能看清屋外的人是一个正立缩小的像，屋外面的人却看不清屋内的人，则“猫眼”应该是：
（）
A．凸镜B．凹镜C．凹透镜D．凸透镜
4．答案：
5．（1997全国初中应用物理知识竞赛复赛）放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的像，那么应采取的措施是：
（）
A．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些
B．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些
C．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些
D．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些
5.答案
6.（xx全国初中应用物理知识竞赛河南预赛）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图所示时，光屏上能成一个清晰地像，则
A.所成的像是正立缩小的实像
B.所成的像是倒立缩小的实像
C.把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到更大的实像
D.把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到更大的实像
二．作图题
7.（xx“学而思杯”竞赛）作图：
是发光体，是它通过凸透镜成所的像.请画出凸透镜的位置并找出焦点（一个即可）
①②
8.答案：
如图所示。
三．实验题和填空题
10.（2011上海初中物理竞赛复赛题）
9．如图所示，某同学从桌面上的近视眼镜中看到自己身后同一个窗户的两个像，这两个像为____________像（选填：
“实”或“虚”），是____________面镜（选填：
“平”、“凹”、“凸”）所成的像，
10.答案：
距离为L。
左右移动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰好在光屏上成一个清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b，光屏上又出现了一个清晰的像。
则凸透镜和圆筒左端面的距离x为_____，该透镜的焦距f为__________。
11.【答案】
12.（xx“学而思杯”竞赛）小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好.
___________________.
（3）如图乙所示，当发光物体在点时，物与像之间的距离为S1，当发光物体在点时，物与像之间的距离为S2，则S1S2.（选填“>”、“=”或“<”）
（4）小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验.发光体位置不变，取下光屏，当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，眼睛靠近凸透镜，是否能看到像？
＿＿＿＿.眼睛从原光屏位置远离凸透镜，是否能看到像？
＿＿＿＿＿＿。
（填“能看到”或是“不能看到”）
12．答案：
13.（xx上海初中物理竞赛）如图19所示，一点光源位于金属圆筒内部轴线上A点。
圆筒轴线与凸透镜主光轴重合，光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远。
此时，点光源正好在光屏上形成一个清晰的像，测出此时凸透镜与圆筒右端面B的距离为L；向右移动凸透镜到适当位置，光屏上再次出现了清晰的像。
由于光源位于圆筒的内部，无法直接测量出A与筒右端面的距离d，为了求出d的大小，在上述过程中还需要测量出的一个物理是；如果用N来表示该物理量的大小，则可以得出d=。
13.答案：
14.（2011上海第25界初中物理竞赛）如图所示，不透光小圆盘P和小圆形发光面S的半径均为R，平行竖直放置，二者相距为2d。
在它们正中间放置一个焦距为2d的凹透镜，透镜的主光轴通过P和S的圆心。
在P的右侧相距d处，放置一平行于圆盘面的光屏M（足够大）。
则不透光圆盘P在光屏M上形成的本影（发光面S发出的任何光线都不能进入该区域内）面积为______________；不透光圆盘P在光屏M上形成的半影（发光面S发出的光线中只有部分能进入
15．答案：
16．（xx物理学科能力竞赛）给你一个透镜，不知道是凸透镜还是凹透镜，由于用手触摸光学器件的光学面会对其产生一定的损伤，故实验操作时不可触摸（包括用纸、布等）透镜．请你简要写出除此以外的两种判断方法.
16.答案：
17.（2011上海第25界初中物理竞赛复赛）在做光学实验时，某同学需要将一束平行光的宽度放大为2倍，于是他在光束路径中放置了由两片透镜组成的透镜组来到达此目的，如图所示。
若其中一片透镜是焦距f的凸透镜，则：
（1）如果另一片透镜采用的是凸透镜，则其焦距应为多少？
应置于何处？
请作图说明；
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