练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    18．某初中物理课外兴趣小组运用所学物理知识探究益智游戏“打砖块”中的物理原理，游戏中 游戏者需操作底边上的一根水平“棒”，让一颗不断弹来弹去的“球”在撞击作为过关目标消去的“砖块”的途 中不会掉落到底边上，把砖块全部消去就可以破关．球碰到砖块、棒与边界都会反弹，球碰撞后速度大小 不变，反弹前后速度方向的规律与光的反射规律相似，设在游戏中棒的长度为 1cm，每次发球时，球放在棒 的右端，ABCD 为一个矩形，AB 边是砖块，BC、AD 是边界，其中 CD 边长 13cm，BC 边长 15cm，如图所示，已知每次发射时球的速度均为 5cm/s．
    （1）若小球垂直于 CD 边向上发射，求小球经多长时间回到底边？
    （2）若小球以斜向右上的方向发射，在 E 点第一次与边界相碰，如图．已知 E 点到 C 点的距离为 9cm，球每次与边界发生碰撞后，轨迹与边界所构成的直角三角形都满足竖直边比水平边比轨迹边等于 3：4：5 的 特点，在球发射的同时，棒立即水平向右做单方向的匀速运动，为保证球不从 CD 边掉下，则棒的速度范 围为多少？

    分析 （1）已知AD的长度和速度，利用速度公式的变形可求时间；
    （2）根据小球的运动轨迹画图，利用求出小球运动的时间，通过轨迹与边界所构成的直角三角形都满足竖直边比水平边比轨迹边等于 3：4：5 的 特点，结合光的反射规律特点解题．

    解答 解：（1）小球垂直向上，则小球往返的路程为s=AD×2=15cm×2=30cm，
    t=$\frac{s}{v}$=$\frac{30cm}{5cm/s}$=6s；
    （2）小球的运动路径如图所示，CE=9cm，CB=15cm，
    由题可知，CE：JE=3：5，可得JE=15cm；
    BE=CB-CE=15cm-9cm-6cm
    BE：BH：HE=3：4：5
    可得：BH=8cm；HE=10cm；
    由题可知，球碰到砖块、棒与边界都会反弹，反弹前后速度方向的规律与光的反射规律相似，
    AH=AB-BH=13cm-8cm=5cm，
    所以△BEH∽△AGH，△AGH≌△AFH
    可得：FH=GH=$\frac{25}{4}$cm；FG=2AG=2×$\frac{15}{4}$cm=$\frac{15}{2}$cm
    在四边形FGIE中，FG平行于EI；EF平行于GI，即四边形FGIE为平行四边行；
    所以GI=EF=FH+EH=$\frac{25}{4}$cm+10cm=$\frac{65}{4}$cm，
    EI=GF=$\frac{15}{2}$cm
    可得：CI=CE-IE=9cm-$\frac{15}{2}$cm=$\frac{3}{2}$cm；
    由于IC：KC：IK=3：4：5
    可得：IK=$\frac{5}{2}$cm；KC=2cm；
    综上所得，小球运动的路程为：
    s总=JE+EH+HG+GI+IK=15cm+10cm+254cm+（10cm+254cm）+52cm=50cm
    小球运动的时间t总=$\frac{{s}_{总}}{v}$=$\frac{50cm}{5cm/s}$=10s，
    由图可知：棒的长度为1厘米，要能接到小球，小球的至少有一端要移到K点就可以，由此可知，
    棒移动的最小距离s小=DC-DJ-CK-1cm=13cm-1cm-2cm=10cm，
    此时速度v小=$\frac{{s}_{总}}{{t}_{总}}$=$\frac{10cm}{10s}$=1cm/s；
    棒移动的最大距离s大=DC-DJ-CK+1cm=13cm-1cm-2cm+1cm=11cm，
    此时速度v大=$\frac{{s}_{大}}{{t}_{总}}$=$\frac{11cm}{10s}$=1.1m/s．
    答：（1）小球经6s回到底边；
    （2）棒的速度范围为1cm/s至1.1cm/s．

    点评 本题考查的是速度的运算，涉及到数学特别是几何知识较大，难度较大．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    13．小红是一个爱思考、爱观察的同学，有一次，在她欣赏了一场音乐会后，想到了如下问题，请你帮她回答一下：
    （1）琴声、歌声是通过空气传播到小红耳朵的．
    （2）小红能清楚的分辨出哪是提琴声、哪是小号声，原因是它们的音色不同．
    （3）女高音歌唱家演唱时声音的音调高，男低音歌唱家演唱时声音的响度大．（填音调、音色或响度）
    （4）小红猜测：在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关．于是，她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确．下表是她在实验时控制的琴弦条件．
    琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2
    A钢200.3
    B钢200.7
    C尼龙丝300.5
    D铜400.5
    E尼龙丝400.5
    1）如果小红想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为她应该选用表中编号为AB的琴弦．
    2）探究过程通常采用下列一些步骤：①实验研究，②分析归纳，③提出问题（或猜想），④得出结论等．你认为小兰要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是③①②④．
    3）在上述探究过程中，主要用到了控制变量的研究方法．请你再写出一个初中物理中用到的这种方法的实验名称探究响度与振幅的关系．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图所示是速度-时间的图象，其中能表示物体做匀速直线运动的是（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．晾衣服时，充分抖开干得快，这是因为增大了液体的表面积，北方冬天户外冰冻的衣服变干，这是一种升华现象．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    13．实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射定律”．
    （1）实验时让光贴着纸板入射是为了显示光路．
    （2）如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿AO入射时，不能（填“能”或“不能”）在纸板上看到反射光．
    （3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法是：用笔在纸板上沿着光路将其描画下来．
    （4）如图（b），以法线MN为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内．
    （5）同学们在探究反射角和入射角的关系时，改变了入射角大小，先后做三次实验，并将测得的数据记录在表中，分析表中数据得出结论：反射角等于入射角．
    （6）同学们还发现，若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这是因为在反射现象中光路是可逆的．
     实验次数 入射角反射角 
     1 20° 20°
     2 45° 45°
     360°  60°

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    3．神舟十一号飞船上的宇航员陈冬第一次来到外太空，他透过舷窗观看外天空美景，发现地球在逐渐远离，请问他可能选择的参照物是（　　）
    A．太阳B．地球C．外太空D．陈冬

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    10．下表是我国自主研制的某型新一代战斗机航行时所受阻力的大小与速度的关系．已知飞机最大载油量为10t，航空燃油的热值为5×107J/kg．求：
    速度v（m/s）100200300400500
    阻力f/N0.3×1041.2×1042.7×1044.8×1047.5×104
    （1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的热量是多少？
    （2）当飞机以500m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
    （3）飞机受到1.2×104N的阻力时，匀速飞行5分钟发电机做了多少功？

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．我县风景秀丽，漫步城区，绿树成荫！大量的树木可以在传播过程中减弱噪声（声源处/传播过程中/人耳处），从而使我们的生活环境更安静．噪声是由声源做无规律振动产生的，且强度过大．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    8．夏天，使用电风扇．人会感觉凉爽，这是因为（　　）
    A．电风扇扇出的是凉风
    B．电风扇扇出的风会使室内的温度降低
    C．电风扇能很快把人体温度传给周围的空气
    D．电风扇扇出的风加快身上汗水的蒸发，蒸发从人体吸热

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案