初中物理竞赛-第四讲-运动学.doc
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第四讲 运动学一、相对运动问题如果有一辆平板火车正在行驶，速度为（脚标“火地”表示火车相对地面，下同）有一个大胆的驾驶员驾驶着一辆小汽车在火车上行驶，相对火车的速度为，那么很明显，汽车相对地面的速度为：（注意：和不一定在一条直线上）如果汽车中有一只小狗，以相对汽车为的速度在奔跑，那么小狗相对地面的速度就是从以上二式中可看到，上列相对运动的式子要遵守以下几条原则：①合速度的前脚标与第一个分速度的前脚标相同合速度的后脚标和最后一个分速度的后脚标相同②前面一个分速度的后脚标和相邻的后面一个分速度的前脚标相同③所有分速度都用向量合成法相加④速度的前后脚标对调，改变符号相对运动有着非常广泛的应用，许多问题通过它的运用可大为简化1、一列火车在雨中自东向西行驶，车内乘客观察到雨滴以一定速度垂直下落，那么车外站在站台上的人看到雨滴是（ ）A 沿偏东方向落下，速度比车内乘客观察到的大B 沿偏东方向落下，速度比车内乘客观察到的小C 沿偏西方向落下，速度比车内乘客观察到的大D 沿偏西方向落下，速度比车内乘客观察到的小2、甲乙两车在同一平直路上行驶，方向相同，乙在前，早在后，在射程以内，车上两人同时发出相同的演示子弹，子弹对枪口的速度都是u。
在两车速度分别为=,>,<三种情况下，正确的判断应该是（ ）（A）甲车上的人选被射中 （B）乙车上的人选被射中（C）两人同时被射中 （D）无法确定3、有A、B两艘船在大海中航行,A船航向正东,船速15km/h,B船航向正北,船速20km/h. A船正午通过某一灯塔, B船下午二点也通过同一灯塔.问:什么时候A、B两船相距最近?最近距离是多少?4、如图所示，某人站在离公路距离为60m的A处，他发现公路上有一汽车从B处以10m/s的速度沿公路匀速前进B处与人相距100m，问此人至少要以多大的速度奔跑才能与汽车相遇？ 二、小船过河问题一．v水
此人在水中的游泳速度为1.2米／秒，在岸上奔跑的速度为5米／秒如果此人要用最短的时间过河，则他从A点到B点需用时_______秒；如果此人要用最短的路程到达B点，则他从A点到B点的路程为_______米7、一条河道被一行窄而浅的沙石隔成两条流速不同的支流船从岸边A点开始渡河到对岸，船相对水的速度大小始终不变已知船渡河的最短路径如图24-20所示，船最终到达了对岸B点船先后渡过两条支流的时间恰好相等，且α=530，β=370则两条支流的水速之比v1:v2=____；两条支流的宽度之比d1：d2=____8、如图所示，甲、乙两人从水速恒定的河岸a、b处同时下水游泳，·处在b处的下游位置，甲游得比乙快，要在河中尽快相遇，甲、乙两人游泳方向应为( ) A．都沿ab方向 B．都沿ab偏向下游方向C．都沿ab偏向上游方向，甲的偏角更大D．都沿ab偏向上游方向，乙的偏角更大9、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（ ）10、如图所示，某一实验室内有一宽度为d的跑道，假设有一连串玩具车沿着同一直线以相同的速度v鱼贯驶过，玩具车的宽度为b，前后两车间的间距为a。
某智能机器人用最小的速度沿一直线匀速安全穿过此跑道，则智能机器要穿越跑道的时间为（ ）A、 B、 C、 D、声波传输问题1、即将进站的列车发出一鸣号声，持续时间为t若列车的速度为v1，空气中的声速为v2，则站台上的人听到鸣号声持续的时间为 ( )(A)t (B) (C) (D) 2、潜水艇竖直下沉时，向水底发射出持续时间为Δt1的某脉冲声波信号，经过一段时间潜水艇接受到了反射信号，持续时间为Δt2，已知声波在水中的传播速度为v0则潜水艇的下沉速度为____________3、地球距离月球约3×108米，人类发射的月球探测器能够在自动导航系统的控制下在月球上行走，且每隔5秒向地球发射一次信号某时刻，地面控制中心数据显示探测器前方相距32米处存在障碍物，经过5秒，控制中心数据显示探测器距离障碍物22米；再经进5秒，控制中心得到探测器上刹车装置出现故障的信息为避免探测器撞击障碍物，科学家决定对探测器进行人工刹车遥控操作，科学家输入命令需要3秒已知电磁波传播速度为3×108米/秒，则探测器收到地面刹车指令时，探测器（ ）A、已经撞到障碍物 B、距离障碍物2米 C、距离障碍物4米。
D、距离障碍物6米4、如图（a）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速在图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1 n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号设测速信匀速扫描，P1与P2之间的时间间隔为0.9秒,超声波在空气中传播的速度为340米/秒,则被测车的车速为A、20米/秒 B、25米/秒 C、30米/秒 D、40米/秒5.图24-24 (a)所示的是代号为“黑鸟SR-71”的战略侦察机该侦察机以两倍音速在距离地面高度为L的高空水平飞行，某人站在地面上A点，当侦察机经过D点时，其正下方恰好是A点，如图24-24 (b)所示人最先听到的轰鸣声是侦察机飞到距离A点_________处所发出的，当人听到该声音时，侦察机离A点的距离为________四、其他问题1、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2、驶员每天准时从单位开车出来，于7:00到达教授家接教授去单位，7:20到达单位。
某天，教授为了早点到单位，比平时提前离家步行去单位走了一段时间后遇到来接他的汽车，上车后汽车掉头并于7:10到达单位设教授和汽车速度不变，且速度之比为1:9，教授上车及汽车掉头时间不计则当天教授离家时间为（ ） A．5:50 B．6:10 C．6:30 D．6:50 。
