初中物理运动和力综合题

在建的杨泗港长江大桥是武汉市第十座长江大桥，大桥的两个桥塔均为钢沉井基础，其中2号桥塔的钢沉井在距桥位上游20公里的工厂拼装完成后，采用气囊法整体下水，是世界上同类方法下水质量最大的钢沉井。（ρ_江水=1.0×10³kg/m³，ρ_钢=7.9×10³kg/m³）

（1）如图甲所示，在钢沉井的底部两侧塞满气囊，松开固定的钢沉井的钢索后，钢沉井便顺着倾斜的江滩滑入水中。钢沉井入水后能自己滑行数百米，这是由于             。托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状是为了                      。
（2）钢沉井下水后，依靠拖船将其拖行至指定位置。当拖船对钢沉井输出的总功率为5000Kw时，1min内将钢沉井匀速拖行了120m，试估算这段时间内江水对钢沉井的阻力。
（3）工人们将钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井，其俯视图如图乙所示。钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m，质量为6225t。经测算，这样的钢沉井自行滑入江中稳定后，水面下的高度会达到7.5m。为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩，下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一些方形孔密封起来，使钢沉井水面下的高度降到了3.2m。请求出钢沉井底部被密封的方形孔的个数。

贵阳至广州高铁2014年5月开通，从贵阳乘坐动车到广州只需4个多小时。给人们出行带来极大方便。
（1）高速行驶的动车进站前关闭电源，为什么动车仍以较大的速度前进？
（2）动车组采用了“再生制动”技术，在车速从200km／h减到90km／h的过程中电动机转变为发电机发电，此过程中的能量是如何转化的？
（3）动车进站时为了候车乘客安全，规定乘客一定要站在安全线以外，请用物理知识说明原由。
（4）动车的车窗旁配备“逃生锤”，遇到紧急情况时，乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生，为了更容易砸破玻璃，应选择图20中的哪一个“逃生锤”？

一同学根据生活中的一些现象猜想：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关．他在老师的帮助下利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等先进仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度，在相同的实验条件下，该同学首先测量了单只 “小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图(a)是对应的路程时间图线，则

（1）图（a）中的AB段反映了运动物体在做____________运动，表中x处的值为__________m．
（2）接下来，该同学将不同数量（1只、2只、3只、4只、5只）的“小纸杯”先后叠放在一起从空中释放，并分别测出它们的速度一时间图线，如图(b)中图线1、2、3、4、5所示，则观察图(b)中单个纸杯的速度一时间图线1可知，小纸杯最后做匀速直线运动，此时，它所受空气的阻力__________自身重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）单个纸杯和5只叠放纸杯比较，在它们各自到达匀速运动时所受的空气阻力之比为f₁：f₅＝_______．

阅读短文，回答下列问题
岐江夜游，全长约6千米，游完全程需40分钟，途径两条休闲带、五个广场、十个主题公园、四十九个节点。每天下午3点到晚上8点，10多条各式游船载着来自各地的游客在岐江上荡漾，品味百年的历史沉淀，观赏现代都市景观。夜幕降临，岐江两岸华灯初放，火树银花，岐江两岸1000盏造型各异的路灯，勾勒两条蜿蜒流淌的光带，璀璨的灯光倒映在水面上，波光粼粼，让人分不清哪里是水面，哪里是岸边，旖旎风光使游客流连忘返。
（1）某人乘游船在岐江上逆流而上，若说他是静止的，是以下列哪个物体为参照物（   ）
A.岐江河水  B.岸边的高楼   C.他乘坐的游船  D.迎面驶来的游船
（2）游船游完全程的平均速度是         m/s。
（3）乘客坐在游船上看到点缀着城市夜空的射光灯光柱，这是由于光在空气中沿             ，看到岸边的彩灯在水中的倒影，这是光的                  形成的。
（4）如图所示是某同学在游船上用同一照相机对着前面的大楼摄影，其中大楼离相机较近的是        图，为了使相片更清晰些，此时镜头应该       （“往前伸”或“往后缩”）

假期到了，公园里游人如织，其中三位游客在同一地点，分别用不同型号的A、B、C相机，对着同一个亭子各拍的照片如图甲、乙、丙所示．拍照时景物到照相机的距离    （填：“大于”、“小于”或“等于”）照相机二倍焦距；图中照相机的暗箱长度相当于      （填：“焦距”、“像距”或“物距”）；照片甲是用A拍摄的．

近几年政府推出了“汽车下乡” ．“小排气量购置税减半”． “以旧换新”等政策，极大的促进了汽车行业的发展，随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动：

（1）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的________较大的特点．
（2）小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量，这些能量能产生多少J的有用功。（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）（写出计算过程）
（3）若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度υ与时间t的关系如图乙所示．则在0～5s时间内，轿车发动机对外做功多少J？轿车在运动过程中受到的阻力是多少？（写出计算过程）
（4）汽车行驶时发动机产生的牵引力为F，则燃烧m质量的汽油，能使汽车前进的距离s为__________（用前面给出物理量的符号表示距离，汽油的热值在本小题中用q表示）
（5）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是__________m．

随着时代的进步，轿车的车速和性能有了较大提升，某轿车外形如图所示，它的质量是1800Kg，四个轮子与水平地面的总接触面积是0.08 m²。

（1）根据轿车外形分析，若轿车静止时对水平地面的压力为F₁，行驶时对水平地面的压力为F₂，
则F₁      F₂（填“等于”或“大于”或“小于”）。
（2）若轿车行驶时，对水平地面的压强为1.5×10⁵Pa。求此时轿车上下表面受到的空气的压力差是多少？(取g=10N/kg)。

阅读短文并回答下列问题：
会“拐弯”的声音
声音不但会“爬行”，而且会“拐弯”。
1923年，荷兰的一个火药库发生了大爆炸，据调查，在100千米的范围内，人们清楚地听到了爆炸声，在100千米到160千米的地区内，人们却什么没有听到，令人奇怪的是，在1300千米的地方的人们却又清楚地听到了爆炸声。
这真是件有趣而又奇怪的事！声音怎么会拐弯绕过中间地带呢？
原来声音有个“怪脾气”：它在温度均匀的空气里是笔直地走的；一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽挑温度低得地方走，于是声音就拐弯了。如果某个地区接近地面的温度变化得厉害，这儿高那儿低，那么声音拐到高空后又会往下，这样就会造成一些奇怪的现象。
请根据材料回答下列问题：
（1）烈日炎炎，在沙漠或戈壁滩上，即使相距不太远的人也难听清对方的大声喊叫，其中一个主要原因是声音在传播时向________拐弯。
（2）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，若枫桥到寒山寺的距离为1020m，客船里的乘客听到钟声至少是______s前僧人撞击钟面而传来的。
（3）自从无锡高速火车通行后，每天不同时刻都有火车经过离我们家或学校不太远的地方，你注意过吗？夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见，请根据上面的知识你分析造成这种现象的主要原因是什么？________________________________。

“嫦娥奔月”的梦想
2013年12月2日11时30分，“嫦娥三号”探测器从西昌卫星发射中心发射升空（如甲所示），奔向38万千米外的月球；12月15日4时35分“嫦娥三号”着陆器和巡视器成功分离，巡视器顺利驶抵月球表面，实现了中国人“嫦娥奔月”的梦想．

（1）探测器在向月面降落的过程中，不能采用打开降落伞的方法來减小下落的速度，原因是月球上  ，不能通过克服摩擦力做功来使其速度减小．
（2）无线电波传播速度是3×10⁵km/s．探测器将获得的月球信息以无线电波的形式传回地球约需要  s（结果保留两位小数）．
（3）图丙为“嫦娥三号”绕月飞行的轨道示意图，其中“嫦娥三号”的月球重力势能最大的位置是  ．（选填“近月点“或“远月点“）

中国的高铁技术在世界上处于领先地位，乌鲁木齐将开通到北京的高速列车．
（1）高速运行的列车必须关紧门窗．此时车窗玻璃受到空气对它的压力差指向　 　（选填“车外”或“车内”．当列车在平直的铁轨上匀速运动时，车厢中的一乘客相对于车厢竖直向上跳起．他　 　（选填“能”或“不能”）落在车厢的起跳点．
（2）某火车票上标有发车时间为晚上20；40．到达目的地时间为第二日凌晨5：25的字样．从出发点到目的地的时间是　 　h．某高速列车以300km/h的速度在水平铁轨上匀速行驶中，突遇紧急情况立即刹车，刹车后列车以120km/h的平均速度运行4km后停止．列车停止2min后又以120km/h的平均速度行驶4km后恢复到原来的速度．则由于紧急情况的发生所耽误的时间为　 　s．
（3）一节高度为H，重为G的车厢停在水平铁轨上，铁轨宽度为L，若垂直吹向车厢侧面的水平风力可等效作用在车厢的中部，则风力至少为　 　才能把车厢吹倒．（车厢看做长方体，其重心在几何中心上）
（4）磁悬浮列车也是一种高速列车，它的核心部分是电磁铁．电磁铁是利用电流的　 　效应制成的．列车能够悬浮利用了磁极间相互　  　（选填“吸引”或“排斥”）的原理．

如图甲，天宫一号绕地球运动一圈约1.5小时，宇航员在天宫一号做实验。
（1）如图乙，用软绳将小球系在铁架台上，小球不动，下列说法唯一正确的是______
a. 小球质量比在地面时小
b. 以地球为参照物，小球是静止的
c. 绳对小球没有力的作用，小球不受任何力作用
d. 小球绕地球运动的方向不断改变，所以小球一定受到力的作用
（2）如图丙，王亚平仅轻轻碰了一下悬空的聂海胜，聂海胜由于______会在舱内继续前进。
（3）如图丁，通过水球看到王亚平的像是______（选填“实像”、“虚像”），水球相当于______（选填“平面镜”、“凸透镜”、“凹透镜”），王亚平与她的像是在水球的______（选填“同侧”、“异侧”）。
（4）如图中无色水球注入红色的液体，一会儿整个水球都红了，出现这种现象的原因是_______________。

小明看到医生在给病人输液时，手指轻弹输液管，有气泡向上运动，但他发现气泡在不同位置上升的快慢是不同的，气泡上升的速度与哪些因素有关呢？为了探究气泡运动速度与倾斜角的关系，小明使用如图所示的装置进行实验，测出玻璃管在不同倾斜角下气泡运动的速度，情况如下表：
液体：自来水    液柱长度：30cm   气泡长度：4.1mm

与竖直方向的夹角θ/度	85	75	65	55	45	35	25	15	5	0
气泡运动时间t/s	32.3	20.0	15.3	12.5	11.6	11.8	12.5	14.5	19.5	25
平均速度v/（cm·s^-1）	0.93	1.50	1.96	2.40	2.59	2.54	2.40	2.07	1.54

根据上述数据．请回答下列问题：

（1）当θ角为0度时，气泡运动的平均速度是          cm/s
（2）随θ角的减小气泡运动速度是先变_____后变    （选填“大”或“小”）；在θ角为        度时气泡运动的平均速度最大.

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题: （1）小汽车的外形设计成流线型（如图所示），当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时           （选填“大”、“小”或“不变”），其原因是______________________.

（2）挡风玻璃倾斜安装不仅可以减少空气阻力，更重要的作用是_______________
（3）交通法规规定小汽车行驶时不能追尾，目的是__________________________
（4）如图所示，是小汽车内四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中        图是做过冲程，若汽油机飞轮转速为1200转/分，则1秒内汽油机对外做       次功。

阅读短文，解决文中提出的问题
我国航天事业的三大里程碑
1970年4月24日我国成功地发射了我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”，它围绕地球运行的轨道为一椭圆.“东方红一号”的发射成功标志着我国已成为世界航天大国.
1990年4月7日，我国用长征3号火箭首次成功发射了“亚洲一号“同步卫星”这表明了我国航天事业又迈上了新台阶.
（1）地面上的人看来，“亚洲一号”同步卫星的运动状态是      (     )

A．向东运动

B．向西运动

C．静止

D．向南运动

1999年我国发射的“神舟一号”飞船，在太空中遨游14天，行程600000km，成功地进行了一系列的外层空间科学实验，最后完好地返回地面.
（2）“神舟一号”在太空飞行时的平均速度约为_______km/h.

某中学决定利用校内两座楼之间的一块空地新建一个篮球场，如图所示。设计场地时，为了防止球员冲出端线因收不住脚而撞到墙上，必须在球场端线到房子之间留有足够的距离．怎样确定这段距离呢?某研究性学习小组的同学进行了探究．
首先，他们请教了体育老师，了解到，人在跑步时，从接收停止信号到停稳所通过的距离叫停稳距离s，它包括两个阶段：第一，从接收停止跑步信号到大脑指挥躯体制动要经过一段时间称为反应时间，通过的距离称为反应距离；第二，制动后还会向前冲一段距离才能停稳，这段距离叫做缓冲距离．接着，他们设计了探究方案，并以同班同学为研究对象，测出各同学的：跑步速度v、反应时间t和缓冲距离s′。最后对收集到的各项数据进行分析时发现，研究对象的跑步速度、反应时间和缓冲距离各不相同．问：
(1)停稳距离s与跑步速度v、反应时间t、缓冲距离s′的关系式是：s=__________．
(2)研究小组经过分析、讨论认为：球场端线到房子之间的距离应以运动员从脚踩端线接收停止信号开始到停稳所通过的距离来确定．为了计算这段安全距离，研究小组应在收集到的各项目的众多数据中，筛选出其中__________的速度、__________的反应时间和__________的缓冲距离，这样计算才能确保安全。
(3)假设，从球场端线到楼之间的实际距离比研究小组所计算出的安全距离短些，容易产生安全问题．为保证这个场地的使用安全，你有什么好的建议?________________________________________．

(9分)某中学决定利用校内两座楼之间的一块空地新建一个篮球场，如图所示。设计场地时，为了防止球员冲出端线因收不住脚而撞到墙上，必须在球场端线到房子之间留有足够的距离．怎样确定这段距离呢?某研究性学习小组的同学进行了探究．

首先，他们请教了体育老师，了解到，人在跑步时，从接收停止信号到停稳所通过的距离叫停稳距离S，它包括两个阶段：第一，从接收停止跑步信号到大脑指挥躯体制动要经过一段时间称为反应时间，通过的距离称为反应距离；第二，制动后还会向前冲一段距离才能停稳，这段距离叫做缓冲距离．接着，他们设计了探究方案，并以同班同学为研究对象，测出各同学的：跑步速度v、反应时间t和缓冲距离S′。最后对收集到的各项数据进行分析时发现，研究对象的跑步速度、反应时间和缓冲距离各不相同．问：
(1)停稳距离S与跑步速度v、反应时间t、缓冲距离S′的关系式是：S=   ．
(2)研究小组经过分析、讨论认为：球场端线到房子之间的距离应以运动员从脚踩端线接收停止信号开始到停稳所通过的距离来确定．为了计算这段安全距离，研究小组应在收集到的各项目的众多数据中，筛选出其中   的速度、   的反应时间和   的缓冲距离，这样计算才能确保安全。
(3)假设，从球场端线到楼之间的实际距离比研究小组所计算出的安全距离短些，容易产生安全问题．为保证这个场地的使用安全，你有什么好的建议?   ．