初中物理竞赛材料题和相关例题
例题:
【例1】某同学在做“研究平抛物体的运动”实验中,让小球多次沿同一轨道运动,用照相机拍摄了若干照片,如下图所示。取每两张照片的时间间隔为0.1s,实际上在水平方向上相邻照片的间距为0.2m,则该物体平抛的初速度为______m/s。
【分析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直方向上的匀变速直线运动规律求出平抛运动的时间,再根据水平方向上的匀速直线运动规律求出初速度。
【解答】
解:相邻照片的间距为$0.2m$,则平抛运动的时间为$t = \frac{0.2}{2} = 0.1s$,水平方向上的位移为$x = 2 \times 0.2m = 0.4m$,则初速度为$v_{0} = \frac{x}{t} = \frac{0.4}{0.1} = 4m/s$。
【例2】某同学在做“研究平抛物体的运动”实验中,记下小球经过一系列位置点,如下图所示。取g = 10m/s^{2},则小球抛出时的初速度为______m/s。
【分析】
根据平抛运动的水平分运动是匀速直线运动求解水平初速度;根据竖直分运动是自由落体运动求解竖直分位移和时间;再根据水平分运动是匀速直线运动求解初速度。
【解答】
解:由图可知,相邻两个点的时间间隔为$T = 2s$,则小球抛出时的初速度为:$v_{0} = \frac{x}{T} = \frac{3}{2}m/s = 1.5m/s$;
故答案为:$1.5$。
材料题:
【材料一】小明的爸爸是个木匠,他给小明做了一个玩具小车模型,小明发现小车在水平地面上运动时,受到的摩擦力较大,影响了小车的运动性能。请你帮小明想一个办法减小小车与地面的摩擦力。你的办法是:______。
【材料二】小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,发现所用的木块大小不同时,弹簧测力计的示数相同。他猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。请你设计一个实验验证小明的猜想是否正确。实验器材:弹簧测力计、木块、木板、毛巾等。实验步骤:______。
【分析】
($1$)减小摩擦力的方法有:减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、使接触面彼此分离等;据此分析答题;($2$)探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关时,应控制压力大小相同、接触面的粗糙程度不同;据此答题。
【解答】
($1$)将小车放在棉布上运动;或给小车轮子表面涂润滑油;或给小车表面涂上润滑油;或用毛巾擦干净小车表面等; ($2$)①将木块放在木板上,用弹簧测力计匀速拉动,记下测力计示数F_{1};②将木块放在毛巾上,用弹簧测力计匀速拉动,记下测力计示数F_{2};③比较F_{1}与F_{2}的大小得出结论。由实验步骤可知:实验中应控制压力大小相同而接触面的粗糙程度不同;由实验器材可知:实验中应控制接触面粗糙程度不同而压力大小相同;由实验步骤可知:实验中应控制物体做匀速直线运动;由实验器材可知:实验中应使用弹簧测力计测量拉力的大小;故答案为:($1$)将小车放在棉布上运动;($2$)①将木块放在木板上,用弹簧测力计匀速拉动,记下测力计示数F_{1};②将木块放在毛巾上,用弹簧测力计匀速拉动,记下测力计示数F_{2};③比较F_{1}与F_{2}的大小得出结论;控制压力大小相同而接触面的粗糙程度不同;控制接触面粗糙程度不同而压力大小相同;控制物体做匀速直线运动;使用弹簧测力计测量拉力的大小。
以下是一份初中物理竞赛材料题及其相关例题:
例题:某中学为学生供应开水,用锅炉将25kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2 × 10³J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4 × 10^7J/kg。试求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)此锅炉的效率是多少?
(3)实际上,影响锅炉效率的因素还有:火焰对未加热的水依然有热量传递;热量散失到空气中去;锅炉本身吸热等。请分析上述因素对锅炉效率的影响。
相关例题:某学校锅炉用天然气作为燃料给师生们供暖,已知天然气的热值为4.2 × 10^7J/m³,且放出的热量有50%被水吸收,有250m³的天然气完全燃烧,可以烧开多少千克的水?(C水=4.2 × 10³J/(kg·℃))
以上题目中涉及到了初中物理竞赛中的材料题和相关例题,希望对您有所帮助!
初中物理竞赛材料题和相关例题常见问题包括:
1. 描述材料的物理性质,如硬度、韧性、导电性、导热性、密度、比热容等。
2. 给出某种材料制成的物体,要求判断是否可以用于某种场景,如用作导线、保温材料、建筑材料等。
3. 给出某种材料制成的物体,要求分析其可能存在的问题或缺点,如散热太快、易碎等。
4. 结合实际生活场景,要求选择合适的材料来解决某个问题,如设计一个保温杯的内部材料等。
以下是一个初中物理竞赛材料题的相关例题:
题目:小明家新买了一套房子,需要装修。在选择装修材料时,小明需要考虑材料的性能和价格等因素。现在,小明有几种材料可供选择:
A. 木材 B. 塑料 C. 铝合金 D. 玻璃 E. 瓷砖
小明需要制作一个书架,书架需要具备以下要求:
1. 需要有一定的强度和稳定性,能够承受一定的重量。
2. 需要有良好的防潮性能,因为小明家靠近海边,经常下雨。
3. 书架的价格不能太高。
请根据上述材料的特点,为小明选择合适的材料制作书架。
解答:考虑到书架需要有一定的强度和稳定性,木材和铝合金都是不错的选择。考虑到防潮性能,铝合金更适合潮湿的环境。另外,考虑到价格因素,铝合金的价格相对较高,而木材和玻璃的价格相对较低。因此,综合考虑,建议小明选择塑料或玻璃作为书架的制作材料。
希望上述例题能对你有所帮助!
