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初中三年级物理

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首页 初中三年级物理知识 声速 功率的计算 运动和静止的相对性 试题正文
  • 填空题
    传感器发出的超声波遇到物体反射回传感器，传感器收到信号后能自动计算出物体与传感器之间的距离，并显示出物体的距离一时间（s-t）图象超声波在空气中的速度是340 m/s；
    （1）传感器发出信号后0.2s收到反射回来的信号，物体距传感器_________m；
    （2）若显示物体运动的（s-t）图象如图1，物体在0至15s的状态是_______________________；
    （3）如图2所示，物体在F=10N的水平拉力作用下，沿水平面做直线运动传感器显示物体的（s一t）图象如图3。在这段运动中物体受到的摩擦力为___________N，拉力的功率为________W。

    图1                                                          图2                                                      图3
    本题信息：2009年北京模拟题物理填空题难度一般 来源:牛青丹
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本试题 “传感器发出的超声波遇到物体反射回传感器，传感器收到信号后能自动计算出物体与传感器之间的距离，并显示出物体的距离一时间（s-t）图象超声波在空气中的速度...” 主要考查您对

声速

功率的计算

运动和静止的相对性

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  • 声速
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  • 运动和静止的相对性
声速：
定义 声音存介质中每秒传播的距离叫声速，用v表示
计算公式 s=vt，其中
单位 米／秒(m／s)，读做米每秒
常数 v=340m／s(15℃的空气中)
影响因素 介质种类。一般情况下，v固>v液>v气
介质温度。声速随温度的升高而增大，温度每升高1℃，声音在空气中每秒传播的距离增加约0．6m。当空气中不同Ⅸ域的温度有区别时，声音的传播路线是向着低温方向的。如上方的温度低，声音就向上传播，此时，高处的人容易听到低处的声音

 在常见物质中的传播速度：
物质名称 传播速度v/m﹒s-1
空气 340
水 1500
钢铁 5200
松木 3320
玻璃 5000-6000

声速与气温的关系：
    气温影响空气的密度，气温高，空气的密度小，声波在传播的过程中受到的阻碍小，所以声速较大，因此声音由声源发出后不一定沿直线传播。晴天的中午，地表迅速升温，地表附近的气温比上一层气温高，声音在地表的传播比上层快，于是在地面上发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。
功率的计算公式：
（1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
（2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

公式法计算功率：
     运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：

(1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
(2)铁明克服重力做功是多少?
(3)铁明做功的总功率多大?
解析：竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
（1）0.24m/s
（2）
（3）

例2在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ海水=1．03×103kg／m3。
(1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
(2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3，密度为2.7×103kg/m3的物体静止不动，求该力的大小。
(3)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0．5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率。

解析：（1）由液体压强公式得，，
（2）物体在水下受平衡力的作用，则
则
（3）由题图可知，海水阻力与机器人的运动速度成正比，当机器人运动速度为0．5m/s时，f=175N 机器人匀速前进时，机器人水平推进力F=f
P=Fv=175N×0．5m/s=87．5W
答案：（1）7.21×105Pa（2）334N（3）87.5W


运动和静止的相对性：
1．运动是绝对的一切物体都在运动，绝对不动的物体是没有的。

2．静止是相对的我们平常说某物体静止，是指它相对于所选的参照物的位置没有发生变化。实际上这个被选作参照物的物体也在运动(因为一切物体都存运动)，所以绝对静止的物体是不存存的．

3．对运动状态的描述是相对的
     研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论。总之，不事先选定参照物，就无法对某个物体的运动状态作出肯定的回答，说这个物体运动或静止是毫无意义的。

对相对性的理解：
①我们说运动是绝对的，这里的“运动”是一个广义概念，而说运动是相对的，是指对机械运动的描述是相对的。
②相对静止。两个运动物体运动的快慢相同，运动的方向相同，这两个物体就是相对静止。例如，卡车和联合收割机，同样快慢，向同一方向前进，以其中一个为参照物，另一个是静止的，属于相对静止。

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


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