1、 运动和力培优题一、选择题1、在某次青少年“机器人”展示活动中，甲、乙、丙三个智能机器人在周长为 20 米的圆形轨道上进行速度测试活动。它们同时从同一位置出发，甲率先跑完 5 圈，此时乙正好落后甲半圈；当乙也跑完 5 圈时，丙恰好也落后乙半圈。假设甲、乙、丙沿圆周运动时速度大小均保持不变，按照大赛的要求，三个机器人都要跑完 50 圈，那么当甲完成任务时，丙还要跑多少圈 () (A)9 圈 (B)9.5 圈 (C)10 圈 (D)10.5 圈2、某段铁路有长度 L 的铁轨一根一根地铺设，一列火车匀速前进，车内一乘客欲测出火车运行的速度，他测得火车经铁轨接缝时连续发生 N 次振动的时间间隔为 t，
2、则计算车速v 的关系式应是( ) A v=L/t。 B v=NL/t。C v=(N-1)L/t。 D v=(N+1)L/t3、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。4、 如图所示，木块 A 的质量为 m1，一端与水平细绳相连，细绳的另一端挂着质量为 m2(m2” 、 “”或“=” ）18、学生在进行体能测试中，甲、乙两同学同时由同一地点沿相同方向沿二百米长的环形跑道出发。同学乙在 2mi
3、n 内跑完了 N 圈的同时甲比乙恰好多跑一圈，则同学乙最多跑了 圈，而同学甲运动的平均速度最多不可能超过_m/s。三、作图与实验探究19、如图（2）所示，一物体以某一初速度冲上光滑斜面，请作出该物体受力的示意图。20、如图所示，一块既长又厚的均匀木块 A，左上角有一固定转动轴 0 与墙连接，其下方搁有一小木块 B，B 与水平地面之间存在摩擦，其余摩擦不计B 从 A 的左端匀速拉到右端的过程中，水平拉力的大小 (选填“变大” 、 “变小”或“不变”)；作出 A 所受力示意图。21、 （第十四届全国应用物理知识竞赛）学校要开运动会，几个同学讨论怎样才能将铅球掷得更远。陈平说：“掷出点越高，掷得越远
4、” 。王力说：“掷出速度越大，掷得越远” 。李明说：“我们还是通过实验来探究吧” 。大家经过讨论，提出了以下猜想。猜想 1：铅球掷得远近，可能与掷出铅球点的高度有关。猜想 2：铅球掷得远近，可能与掷出铅球时的速度有关。猜想 3：铅球掷得远近，可能与掷出铅球的角度（投掷方向与水平方向的夹角）有关。为了检验上述猜想是否正确，他们制作了一个小球弹射器，如图 7 所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出，弹射方向对水平方向的仰角，可由固定在铁架台上的量角器读出。他们通过 7 次实验得到下表中的实验数据（“射出距离”指水平距离） 。实验序号 射出点高度 h/m 射出速度v/(ms1 ) 射出仰角 射出
5、距离 l/m1 0.5 5 30 2.92 0.5 10 30 9.63 0.5 10 45 10.74 1.0 10 45 11.15 1.5 10 45 11.56 0.5 10 60 9.17 0.5 15 30 20.7请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题。（1）为验证猜想 1，应选用序号为_、_、_的实验数据，因为_。（2）为验证猜想 2，应选用序号为_、_、_的实验数据，因为_。（3）为验证猜想 3，应选用序号为_、_、_的实验数据，因为_。（4）通过上述实验，你认为怎样才能将铅球掷得更远？答案：（1）3、4、5，要研究与射出点高度的关系，应该保持射出速度、射出仰角相同。
6、（2）1、2、7，要研究与射出速度的关系，应该保持射出点的高度、射出仰角相同。（3）2、3、6，要研究与射出仰角的关系，应该保持射出点的高度、射出速度相同。（4）应该尽量提高掷出点的高度、尽量提高掷出点的速度、选择适当的掷出仰角。22、某同学用如图所示的装置来研究滑动摩擦力与哪些因素有关。（1）实验时，用弹簧秤拉动木块在木板上做_运动，根据_ _ _的原理可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧秤的读数；（2）采用控制变量法，分别研究滑动摩擦力与（A）压力、 （ B）接触面积的大小、 （C ）接触面的粗糙程度、 （D ）相对运动速度的大小等因素的关系，可以得出：滑动摩擦力的大小与 有关、与 无关。 （填
7、字母代号）（3）请你对该实验装置作适当改进（不添加其他器材） ，以便于实验操作，在下面的方框中画出改进的实验装置示意图，并说明改进后与原装置相比较有哪些优点。四、综合计算23、 （第十一届全国复赛）小刚家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落到地上。小刚发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落（如图） 。他为了测算水滴下落的平均速度和一天来浪费的水量，找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度 h，再用秒表计时。计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1” ，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、” ，一直数到“n”时，按下
8、秒表停止计时，读出秒表的示数为 t。1、写出用上述测量量表示水滴在空中运动的平均速度 V 平 的表达式。1、 小刚测得 h=1 米，当数到 n=20 时秒表的示数 t=8.7 秒，则水滴下落的平均速度 V 平 是多少？2、 若每滴水质量是 0.25 克，则一昼夜要浪费多少水？4、小刚为了进一步找出水滴下落的平均速度 V 平 和下落高度 h 的关系，又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落到挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离 h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得耳朵听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的 6 组数据（连同上面
9、的一组共有 7 组数据） 。请你帮助小刚继续完成以下的工作：（1）把这些数据分别标示在（甲） （乙）两个坐标系中，并作出相应的图象。其中（甲）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度 V 平 ， （乙）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度的平方，即 V 平 2，它们的横坐标都是高度 h。 （2）根据图象写出 V 平 与 h 的函数关系。次数 1 2 3 4 5 6高度h（米） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8平均速度（米/秒）0.97 1.19 1.38 1.54 1.68 1.955、考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素，上面测出的水滴的平均速度会有一定的误差，测量值与真实值相比，是偏大还是偏小？为什么？24、有两艘潜艇一前一后，两者相距 L，且两者始终保持相同的速度 同向前进。后艇的水下声纳系统发出声纳信号，到达前面的艇时立即被反射回来。已知声纳信号在水中传播的速度为 。 （江苏 15 届）0（1） 证明：后艇从发出信号到接收到反射回来的信号的时间为： 02Lt（2） 通过对 这个数学式的讨论，说明当两艘艇处于何种状态时，后艇从发02Lt出信号到接收到反射回来的信号的时间最短。（3） 如果从纯数学的角度来说，当 时， 的分母为零，是没有意义的。002Lt但是，这是一个表达一定的物理意义的式子。那么，从物理的角度说，当 时，0的分母为零意味着什么呢？02Lt
