全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编
专题一 机械运动
一、选择题 1．（2013中学生数理化潜能知识竞赛）下图是空中加油的情景，我们说加油机是静止的，是以下列哪个物体为参照物（ ）
A．以加油机自己为参照物 B．以受油机为参照物 C．以地面为参照物 D．三种说法都不对
1.答案：B解析：空中加油，我们说加油机是静止的，是以受油机为参照物，选项B正确。 2．（2013中学生数理化潜能知识竞赛“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法，下面四个图是小严同学利用频闪照相机拍摄的不同物体运动时的频闪照片（黑点表示物体的像），其中可能做匀速直线运动的是（ ）
2.答案：B解析：根据匀速直线运动特点可知，选项B正确。
3.(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/s B．20~25 m/s C．25~30 m/s D．30~35 m/s
解析：小轿车速度100km/h=28m/s，以小轿车为参照物，小轿车长度取3.5m，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，两车相对路程为7m，由s=vt可知，相对速度为7m/s。该轿车的车速范围为20~25m/s，选项B正确。 答案：B
4. (2009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
3
千米的圆轨道上运行，运行速度为7.76千米/秒；地球半径6.37×10千米。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
3
.答案：C解析：由题述可知，飞船绕地球运动的时间大约为68.5小时，运行一圈的路程大约为2π×(6.37×10
7
千米+343千米)=4.2×10m，运行一圈的时间大约为1.5h，飞船绕地球运动的圈数为45，选项C正确。
5.(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。
.答案：C解析：这两次的记录结果，我们会发现北斗星是运动的，北极星是静止的，选项C正确。
6. (2010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 答案：A解析：由于闪电传播速度远大于声音，所以记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘以声速，可计算闪电发生位置到他们的距离，选项A正确。
7. (2009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
答案：B 解析：甲乙两人的相对速度是v =3km/h+ 2km/h =5km/h，经过t=s/v=50/5h=10h两人相遇，这条狗一共走了L=v狗t=4×10km=40km，选项B正确。
8.（2013全国初中应用物理知识竞赛）明光中学的同学制定了一个划船比赛规则：①在距两个船队之间的中点处放置一个插有红旗的小木箱（发令枪响时被释放，随河水流动）；②甲、乙两船队(两船连线与水流方向平行)听发令枪同时从上游和下游向着小木箱出发；③先得到小木箱的船队获胜。针对这个比赛规则同学们展开了讨论，下列选项是一些同学的意见，其中正确的是（ ）
A.比赛规则不公平，对上游船队有利 B.比赛规则不公平，对下游船队有利
C.比赛规则公平，水流动对两船队影响效果一样 D.条件不足，无法确定
答案：A解析：甲、乙两船队听发令枪同时从上游和下游向着小木箱出发，小木箱上游流速增大，压强减小；下游流速减小压强增大，导致小木箱随河水流动的速度小于水流速度，所以比赛规则不公平，对上游船队有利，选项A正确。
9. （2013全国初中应用物理知识竞赛）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110km/h位置处，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆大客车的过程中，小青发现自己经过该车的时间约为5s，如图6所示。则被超越大客车的车速范围为（ ） A.10～20 m/s B.20-30m/s C.30-40m/s D.40--5O m/s
答案：B解析：小轿车速度v1=110km/h=30m/s，大客车的长度按10m计算，由(30-v)t=10解得v=28m/s，选项B正确。 二、填空题
1．（2012全国初中应用物理知识竞赛预赛）2011年11月3日凌晨，八号”飞船与“天宫一号”成功实现安全对接，携手遨游太空，如舟八号”相对于“天宫一号”是____________的，相对于地球是“运动”或“静止”） 1、答案：静止 运动
解析：对接后，二者速度相同，相对静止；但是相对于地球是运动的，相对于地面的速度大约为7.7×10km/s。 2．（2013中学生数理化潜能知识竞赛传说孙悟空具有腾云驾雾的本领，一个筋斗能翻十万八千里(折合5.4×l0
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km)，我国高铁的安全运行速度可达300 km/h。已知地球到月球之间的距离约为3.78×10km。请根据这些数据估算孙悟空从花果山约需翻________个筋斗即可到达月球；若建一条“地月高铁”，以300 km/h的速度从地球运行到月球约需_________h。 2. 答案：7 1260
4
我国自主设计的“神舟图1所示，对接后，“神____________。（选填
解析：3.78×10km÷（5.4×l0km）=7.。3.78×10km÷300 km/h=1260h。 3. （2013中学生数理化潜能知识竞赛五一节，爸爸驾车带楠楠去南滨路海洋公园游玩，途经长江大桥，如图所示。如果小车以36km/h的速度匀速通过长为450m的大桥，则过桥所需的时间为 s。车行驶在桥中央时，爸爸问楠楠：为什么我们看到桥两边的路灯在不停地后退呢？楠楠告诉爸爸，这是因为我们选择了 为参照。 3.答案：45 汽车
解析：36km/h=10m/s，450m÷10m/s=45s。
4. （2013中学生数理化潜能知识竞赛为响应“‘低碳生活”的号召，小明每天骑自行车上学。他看到路边的小树向后“飞过”，是以________为参照物的。如果他在平直的公路上骑过3km用了10min，则他骑车的速度为________km/h。
4.答案：自行车 １８
解析：10min=1/6h，3km÷1/6h=18km/h。
5. （2013中学生数理化潜能知识竞赛甲、乙两辆汽车在水平路面上同时向东行驶，路程一时间图像如图所示，则甲车的速度是_______m/s；两车行驶过程中，若以甲车为参照物，乙车向________运动. 5.答案：15 西
解析：路程一时间图像斜率表示速度，甲车的速度是v=300m÷20s=15m/s；由于甲车速度大于乙车速度，若以甲车为参照物，乙车向西运动.
6. （2013中学生数理化潜能知识竞赛比较物体运动快慢的方法通常有两种(如图8甲、乙),其中甲是____________________；乙是______________________。
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6.答案：相同时间比路程 相同路程比时间
7．甲、乙两物体都做直线运动，通过的路程之比是3︰1，所用的时间之比是2︰3，则甲乙两物体运动的平均速度之比是＿＿＿＿。 7.答案：9︰2 解析：由v=s/t可得
v1s1t2==9︰2。 v2s2t1C、 A两点以4米/秒经过
8. （2009上海初中物理知识竞赛）如图18所示，B、 C两点相距60米，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；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。 8. 答案：6 90/11或12 解析：甲、乙之间的距离x=
图18
当t=6s时
?60?2t?2??4t?2=20t2?12t?180?20?t?6??144，
2????甲、乙之间的距离x最近；由(60—2t)/60=4t/80解得t=12s时甲、乙所处位置与C点构成的三角形和三角形ABC相似。由(60—2t)/80=4t/60解得t=9/11s时甲、乙所处位置与C点构成的三角形和三角形ABC可能相似。 9．（2013中学生数理化潜能知识竞赛）节能电动车为上海世博园区的观光提供了绿色交通服务。若一辆电动车在中国馆附近的水平路面上以8米/秒的速度沿直线行驶了50秒，则通过的路程为_______米；若此时车内的乘客以车为参照物，则中国馆是_______的（选填“静止”或“运动”）；
答案：400米 运动
解析：s=vt=8米/秒×50秒=400米。
10.（2012年“志英杯”物理竞赛）小汽车在短时间内的速度可以变化很快。有些车几秒钟内车速就可以从0km/h急升到110km/h。如图是一辆车在10s内的车速变化情况，由图像可知第4s时车速为______km/h，从第2s到第4s过程中，车速__________。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 从第6s到第8s速度的变化比从第8s到第10s速度的变化 （选填“大”或“小”）
答案：30km/h 增大 大
解析：从第6s到第8s速度的变化为20m/s，从第8s到第10s速度的变化为10m/s，所以从第6s到第8s速度的变化比从第8s到第10s速度的变化大。
11．（2012全国初中物理竞赛预赛）“蜻蜓点水”是常见的自然蜓运动的过程中，获得一张图4所示的蜻蜓点水的俯视图片。时间内蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，已知水的传播和运动。根据图中弦的形状和分布可知蜻蜓当时是向或“右”）飞行的，且飞行速度比水波传播的速度____________11、答案：左 快
解析：蜻蜓刚点水激起的波纹圆周半径小，所以蜻蜓当时是向左传播。由蜻蜓第三次点水时波纹还没有到达蜻蜓处可知，蜻蜓飞行速度比水波传播的速度快。
12（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
-3-3
电图可知，vT1=25×10。设乙的心动周期为T2，由乙的心电图可知，vT2=20×10，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
三．综合运用
1.（2012年“志英杯”物理竞赛）民间有个美丽的传说，牛郎织女的故事，据天文测量，牛郎星和织女星相距为160万亿千米，估算一下，牛郎眨眨眼，织女要隔多少年才能看到？
815
解： 1光年=3×10m/s×（365×24×3600）s=9.46×10m （2分）
1615
s1=160万亿km=1.6×10m,s2=9.46×10m
1615
t=s1/s2=1.6×10m /9.46×10m =17年
2. 步行不仅是一种简易的健身运动，而且还能方便地对一些长度进行估测。
（1）人正常步行时，步距变化不大，因此，步距可作为身体上的一把“尺子”。为了使这把“尺子”更可靠，请你说出一种测量步距的方法。
（2）小华测出自己的步距为0.5m，他从教学楼的一端走到另一端，共走了84 步，则教学楼的长度是多少米？如果这个过程用时35s，则他的步行速度是多少？ 解析：（1）用刻度尺测出沿直线步行10步的距离，除以10即得步距。 （2）教学楼的长度为：x＝0.5m×84＝42n
现象，某同学在研究蜻该图片记录了在相等蜻蜓的飞行都是匀速____________（填“左”（填“快”或“慢”）
由x=vt可得他的步行速度为：v＝
42m＝1.2m/s。 35s3.连云港市正在建设的“BRT”系统，是连接中心城区与外围区域的快速公交系统，它具有专用的车道和站点，有利于中心城区各项功能的向外辐射和向心聚焦．
（1）已知从起点海州站到终点墟沟站的距离约为34km，若“BRT”专用车的平均速度80km/h，求从起点到终点的运行时间为多少分钟？
（2）目前，由于堵车现象严重，再加上红绿灯较多，该路段开轿车上班的平均速度仅约40km/h，该系统运行后，乘坐“BRT”专用车比开轿车上班从起点到终点可以节约时间多少分钟？
s34km==0.425h=25.5min； v80km/h34kms（2）由s=v’t’得轿车行驶的时间为t′===0.85min=51min，
v'40km/h解析：（1）由s=vt得公交车行驶的时间为t=
公交车比轿车节省的时间为△t=t′﹣t=51min﹣25.5min=25.5min；
4.(2009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。
解析：（1）．还需要测量三个轮子的半径：大齿轮（主动齿轮或轮盘）半径R1、小齿轮（被动齿轮或飞轮）半径R2、后轮半径R3。
推导自行车速度的表达式：
设大齿轮、小齿轮和后轮的转动周期分别为T1、T2和T3。
可得：大齿轮边缘的速度：v1=小齿轮边缘的速度：v2=后轮边缘的速度：v3= 2?R1T1 2?R2 T22?R3 T32?R1R3 R2T1因为：v1=v2，T2=T3，
所以：自行车前进的速度：v= v3=
（2）．设摩擦小轮的速度为n0， 可得：n0=
v315=r/s =66.3r/s 2?R03.6?2?3.14?0.01即当自行车的车速达到15km/h时，摩擦小轮的转速：n0=66.3r/s
（3）．因为自行车脚踏板的周期T1=2s，且R1=8.0cm、R2=3.4cm、R3=33cm 所以：自行车前进的速度：v=
2?R1R32?3.14?0.08?0.33 m/s=2.44m/s=8.8km/h ?R2T10.034?2
近十年全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编专题一机械运动
