题目
体育运动场上有许多地方用到了物理知识,下列分析不正确的是 |
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A. 跳板跳水运动员起跳后,在上升过程中势能不断转化为动能 B. 跳远运动员助跑是为了利用身体的惯性 C. 掷出去的铅球总是沿曲线落到地面上,是由于受到重力的作用 D. 在4×100m接力赛中,为保证交接棒顺利进行,交接棒时两运动员应尽可能做到相对静止 |
题型:单选题难度:偏易来源:山东省中考真题
所属题型:单选题
试题难度系数:偏易
答案
考点梳理
初中三年级物理试题“体育运动场上有许多地方用到了物理知识,下列分析不正确的是[]A”旨在考查同学们对
机械能转化与守恒、
惯性现象、
运动和静止的相对性、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初三物理。
考点名称:机械能转化与守恒
机械能转化与守恒的意义
“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一,它反映了物质运动和相互作用的本质,广泛渗透在各门学科这,并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分,也是最基础的部分,对今后的学习具有基础性的意义。
机械能转化的分析方法
对于学生而言,简单的机械能转化现象易于理解,如苹果从树上落下,在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手,不知道该如何分析,下面是有关机械能转化的分析方法。
第一步:看过程
在对机械能转化的分析时,一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中,其机械能的转化是不同的。例如这一题,如果题目是这样说的就不一样了:“乒乓球从手中下落的过程中,说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落,但是它们所研究的不是同一个过程,因此所得出的结果也就不同了。
为了能更能形象地看出研究的过程,我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出,这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。
第二步:分阶段
对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握,可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实,任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中,就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段:A点→B点→C点→D点→E点。
第三步:抓要素
在第二步中,已经把整个过程分成四个阶段,然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时,关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。
(1)A点→B点
在这一阶段,乒乓球由静止开始下落,高度逐渐减小,重力势能减小,运动的速度逐渐增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
(2)B点→C点
在乒乓球落地的瞬间,乒乓球发生形变,乒乓球由运动变为静止,所以是动能转化为弹性势能。
(3)C点→D点
在这一阶段,乒乓球恢复原状,开始向上运动,所以是弹性势能转化为动能。
(4)D点→E点
在这一阶段,乒乓球上升,速度减慢,所以是动能转化为重力势能。
根据以上的分析,我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
机械能还能转化成什么能?
理论上讲,我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量,简单的列举几个:
(1)发电机:转化成电能
(2)摩擦生热:转化成热能
(3)压缩弹簧:转化成弹性势能
机械能守恒:
物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能,弹性势能,库伦势等。例如:只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
机械能守恒计算公式
动能为
1)系统的初、末状态机械能守恒
2)系统的动能增加量等于势能减少量
考点名称:惯性现象
惯性的定义:
惯性是一切物体固有的属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。一切物体都具有惯性。
我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性。惯性代表了物体运动状态改变的难易程度。惯性的大小只与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小。
惯性现象:
惯性现象就是物体保持原来运动状态的一种作用,不论这种运动状态是静止还是平动,或是转动。最初是由惯性原理揭示出物体的惯性。惯性是物体具有保持原来状态(包括保持动状态或静止状态)的一种性质。我们把更容易保持原来状态的物体,称其惯性大。惯性原理可以表述为:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或者静止状态。
惯性相关资料:
惯性”与“第一定律”的区别
“惯性”与“惯性定律”不是同一概念,不能混为一谈。它们的区别:惯性是一切物体固有的属性,是不依外界(作用力)条件而改变,它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题,是一条运动定律,它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因。而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性;两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律,是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现,当物体受到外力作用(合外力不为零)时,物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态,但物体力图保持原有运动状态不变的性质(惯性)仍旧表现出来。
“惯性”与“力”的区别
“惯性”与“力”不是同一概念,“子弹离开枪口后还会继续向前运动”,“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是惯性。惯性与力的区别:①物理意义不同;惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质;而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的属性,始终具有这种性质,它与外界条件无关;力则只有物体与物体发生相互作用时才有,离开了物体就无所谓力。②构成的要素不同:惯性只有大小,没有方向和作用点,而大小也没有具体数值,无单位;力是由大小,方向和作用点三要素构成,它的大小有具体的数值,单位是牛。③惯性是保持物体运动状态不变的性质;力作用则是改变物体的运动状态。④惯性的大小只与物体的 质量有关,而力的大小跟许多因素有关(视力的种类而定)。
“物体惯性”与“外力作用”的辨证关系
物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一,形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力,物体也就没有复杂多样的运动形式;如果没有惯性,物体的运动状态改变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系,就不难解释惯性现象。例如“锤子松了,把锤把的一端在物体上撞几下,锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动,柄撞在物体上受到阻力作用,改变了它的运动状态,就停止了运动,锤头没受阻力仍保持原来运动状态,继续向下运动,这样锤头就紧套在锤柄上了。
“惯性”与“速度”的区别
惯性大小与物体运动的快慢无关。“汽车行驶越快,其惯性越大”是不正确的。运动快的汽车难刹车是因阻力大小有限,如果增大阻力,它也会很快停下来。
惯性易错点:
常说“某物体受到惯性(力)的作用”或“由于惯性的作用”,这一说法是错误的。应该说是由于物体具有惯性(或由于惯性)。科学家也曾经把惯性作为假想力而存在。
一切物体都有惯性,与它是否运动,是否受力无关,它是物体的一种属性。物体具有保持原来运动(或静止)状态的属性,这种属性称为惯性。所有物体都具有惯性。
质量与惯性的关系:
惯性的定性定义为物体抵抗动量改变的性质。将这定义加以定量延伸为物体抵抗动量改变的度量,就可以用来做数学计算。这度量称为惯性质量,简称为质量。所以,质量表示物质的数量,同时,质量也是物体惯性的度量。
动量方程表达物体的动量 p 与质量 m 、速度 v 之间的关系:
p = mv 。
但是,牛顿第二定律方程也可以表达物体的作用力 F 与质量(惯性质量) m 、加速度 a 之间的关系:
F = ma 。
按照这方程,给定作用力,则质量越大,加速度越小。由动量方程与牛顿方程给出的质量相同。因为,假若质量与时间、速度无关,则牛顿方程可以从动量方程推导出来。
这样,质量是物体惯性的度量,即物体抵抗被加速的度量。物体惯性这词语的含意,已从原本含意──维持动量的倾向,改变为物体抵抗动量改变的度量。
生活中的惯性举例:
1、汽车运动时一下子停不下来;
2 、一辆奔驰的公交车上坐满了乘客,其中几位是“站客”.由于有人横穿马路,司机紧急刹车,一位小伙子猛地向前倒去,碰上了前面的一位女士.女士一脸不高兴,白了男青年一眼说:“瞧你那德性.”男青年红了脸忙赔不是:“对不起,不是德性是惯性”!一句话竟把女士和其他乘客给逗乐了.
3、有一天,这位物理学家怀里抱着一条小狗来到皇家学会.他请围观的同伴取来一个装满了水的脸盆,并将那条小狗浸在了脸盆中.
4、坐公交车没坐站着.突然刹车了,整个身子往前倾.
5、打水漂。
6、风扇,你把它关掉了,它的扇还继续转。
7、走路被石头绊到了,身体向前倾。
8、踩到西瓜皮,身体向后倾。
考点名称:运动和静止的相对性
运动与静止的定义:
运动是物质的存在形式和固有属性。它包括宇宙间的一切变化和过程。辩证唯物主义认为,世界是物质的,物质是永恒运动着的。物质和运动是不可分的,世界上没有不运动的物质,也没有离开物质的运动。
运动和静止的关系:
物质是运动的,没有不运动的物质。这说明运动是普遍的、永恒的和无条件的,因而是绝对的。在肯定运动绝对性的同时,辩证唯物主义并不否认物质也有某种静止的状态和稳定的形式。但是,这种静止和稳定并不是绝对静止和绝对稳定,静止和稳定总是暂时的、有条件的,因而是相对的。
唯物辩证法认为事物的发展是绝对运动和相对静止的统一。运动和静止的关系主要表现在:运动是绝对的,静止是相对的;运动和静止相互渗透,动中有静,静中有动。静止是运动的特殊状态,是事物处于相对平衡和稳定时的状态。当事物相对于一定的参照物而言不具备某种运动形式,或者相对于质变而言尚处于不显著的量变阶段时,事物就呈现出相对的静止状态。
运动和静止是对立的统一:
没有绝对的运动就无所谓相对的静止。 另一方面, 没有相对的静止就不可能确定究竟什么东西在运动以及它以什么形式运动,因此也不可能有绝对的运动。这种关系也表现在运动的非间断性和间断性的对立统一上。即使最简单的机械运动也是非间断性和间断性的对立统一。运动着的物体所经过的路程是非间断的,这在数学上表现为连续曲线上没有“相邻”的两点,任意两点之间都存在着无数多的点,然而路程上的每一个点又是间断的,即是某一个点而不是另一个点。复杂的运动也是这样,运动在任何时刻都不会停息,这是它的非间断性;然而永不停息的运动又只能存在于具体的各个特殊的运动形式之中,这又是它的间断性。运动的非间断性是无条件的、绝对的,运动的间断性是有条件的、相对的。只有非间断性而无间断性,或者只有间断性而无非间断性,都不可能有现实的运动。
静止的两种情况
①一切事物虽然每时每刻都在运动,但是某一具体事物在某种场合下可以不具有某种特定的运动形式。就其不具有这种特定的运动形式这一点而言,它是静止的。例如地面上的建筑物就其对地面没有作机械运动这一点而言是静止的。但是这种静止仅仅是从一定的“参考系”看来才是如此,从别的“参考系”看来又是运动的,如建筑物随地面一起围绕着太阳运转,又随太阳系一起在银河系中运转,等等。
②一切事物虽然每时每刻都在运动,但是并非在任何时候都发生质变。当事物还没有发生质变时,这个事物还是它自己,在这个意义上它是静止的。例如当原子核内质子数没有改变时,它仍然是一定的化学元素的原子而不是别种化学元素的原子;当资本主义社会的经济基础和上层建筑还存在时,它仍然是资本主义社会而不是别的社会。但是在原子的化学性质没有改变的情况下,在资本主义社会的性质没有改变的情况下,它们的内部仍然在运动,并且归根结柢要引起它们的质变。因此,静止都是有条件的、暂时的、相对的,只是运动的一种表现形式,而运动本身则是无条件的、永恒的、绝对的。
判断物体运动的方法判断:
一个物体是否运动,怎样运动,要看它相对于参照物的位置是否在改变和怎样改变。其具体步骤是:①选定一个参照物;②观察比较物体与参照物之间位置有无变化以及怎样变化;③作出判断结论,若发生了位置变化的,则说明该物体相对于参照物在运动;若没有位置变化的,则说明该物体相对于参照物足静止的。同一个物体相对于不同的参照物,运动状态一般是不同的,
例1位于市中心的商业大楼建有观光电梯,乘客在随电梯竖直上升的过程中,可透过玻璃欣赏到楼外美丽的城市景色。分析这一过程中,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,乘客是静止的 B.以电悌为参照物,乘客是静止的
C.以地面为参照物,电梯是静止的 D.以乘客为参照物,地面是静止的
解析:以地面为参照物,乘客是运动的,所以A 错;以电梯为参照物,乘客是静止的,所以B对;以地面为参照物,电梯是运动的,所以C错;以乘客为参照物,地面是运动的,所以D错
答案:D