用物理分析生活

以下是“2012年上海市青少年‘生活中的物理’科技知识竞赛”决赛中的几道竞赛题。

1. 龟兔赛跑，起初兔子以恒定的速度飞快地向前奔跑了一段路程，而当它看到乌龟在后面缓慢爬行时，便骄傲地在路边睡起了大觉。兔子醒来以后，又匀速地向终点飞奔而去，却发现乌龟早已在终点守候多时了。下列四幅图中，能够正确描述兔子运动情况的是（ ）。

【正确答案】D。此题难度较低，准确率高；结合龟兔赛跑的故事渗透运动学，六七年级的学生比较感兴趣，只需理解匀速这个概念就能准确做出。

2. 一辆自行车前轮的半径为33厘米，后轮的半径为11厘米。某同学在水平道路上骑车，若由静止开始持续不间断骑行100米，则前轮与后轮转过的圈数之比为（ ）。

A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶9 D. 9∶1

【正确答案】A。此题密切联系生活中的交通工具——自行车，结合数学知识中的圆周长，难度适中，巧解此题可以类比成相同路程、相同时间比较速度的大小，这样可以快速、准确解题。

3. 2013年4月5日上午8点15分，中国航海勇士郭川，孤身一人驾驶着“青岛号”，经过138天的颠簸，在波涛汹涌的大海上航行了21600海里，完成了人类航海史上的一项壮举，成功挑战了40英尺（1英尺≈0.3米）级帆船单人不间断环球航行世界纪录。与郭川航行的平均速度相近的是（ ）。

A.职业马拉松运动员跑完全程的平均速度

B.普通人骑行自行车的平均速度

C.普通电动自行车正常行驶时的平均速度

D.汽车在高速公路上正常行驶时的平均速度

【正确答案】B。本题结合体育赛事考察路程与速度之间的关系，路程单位（海里与千米）和速度单位之间的换算关系，难度一般。

4. 每分钟的心脏跳动次数与下列数值相同的是（ ）。

A.血压 B.呼吸 C.眨眼 D.脉搏

【正确答案】D。本题是交叉学科考题，结合生物知识更好地融合六七年级所学的《科学》知识，凸显了生活常识与考题结合，这一题准确率高。

5. 日本环境省日前公布预测称，东日本大地震造成的垃圾中有22.1万吨将在2013年11月前漂至北美西海岸，这些垃圾漂流的平均速度大小约为（ ）。

A.300千米/月 B.500千米/月 C.700千米/月 D.900千米/月

【正确答案】A。本题得分率较低，一般常规的做法都想通过公式速度=路程/时间做出，这个解题要求较高，需掌握日本2011年3月份发生地震和海啸到2013年11月前时间历经32个月，进行长达4500英里（约等于7242千米）横跨太平洋之旅，再运用公式可以算出，但是如果具有相关的地理知识，知道漂流的平均速度是300千米/月，可以很快选出答案。

通过整理分析，发现在2012年竞赛的决赛试卷当中，有不少的题目与生活联系起来。其实物理就在我们的身边，生活需要科学，科学与每个人的生活息息相关，以上列举的5道题目都是涉及生活，关联到我们生活当中的一些基础知识。接下来就让我们一起探讨一下生活中的科学吧！

现在很多的竞赛题都是和实际生活联系紧密，如果善于思考生活上遇到的小问题和掌握相关的生活小常识，就能够很快解答。

1. （2009年上海中考第10题）在下图所示的一些与物理相关的生活现象中，图 主要表示力能使物体发生形变；图 主要表示力能使物体的运动状态发生改变；图 主要表示物体具有惯性[均选填“（a）”、“（b）”或“（c）”]。

（a） （b） （c）

答案解析：（a）；（c）；（b）

2. （2011年上海中考第10题）如右图所示的游戏情境，小孩将毽子向上踢出，表明力可以改变物体的 ；毽子被踢出后，由于 会继续向上运动；在 力的作用下，毽子最终会落向地面。

答案解析：运动状态；惯性；重力

3. （2008年上海市初中毕业生统一学业考试）如右图（a）、（b）中的情景表示了力的作用效果，其中图 主要表示力能使物体的运动状态发生改变；图 主要表示力能使物体发生形变[均选填“（a）”或“（b）”]。

答案解析：（a）、（b）

二、掌握图像法的应用

图像不仅可以使抽象的概念变得直观形象，使各个量之间的函数关系明确，还可以恰当地表示用语言难以表达的含义。用图像法解题不但迅速、直观，还可以避免复杂的运算过程。图像法在科学中的应用很广，在图像法的学习中：

（1） 要了解常见的图像；

（2）注意理解图像的科学意义；

（3）搞清楚横纵轴的科学意义；图像的斜率、截距、所围面积、极值点、起始点所代表的意义；

（4）明确图像描述的函数关系，对应的科学情景，能够应用图像判断出相应的科学过程；

（5）根据运动过程的分析画出图像；

（6）借助图像解决有关科学问题。

1.（2009年上海中考第20题）寓言《龟兔赛跑》中说：乌龟与兔子同时从起点跑出，兔子在远远超过乌龟时，便骄傲地睡起大觉。兔子醒来后继续向终点跑去，发现乌龟比它先到了终点。乌龟在整个过程中的速度约为2×10-2米/秒，兔子正常跑动的速度可达20米/秒以上。假设整个比赛路程为2000米，比赛过程中的s-t图像如右图所示，则在整个比赛过程中乌龟的平均速度 （大于、小于、等于）兔子的平均速度，乌龟比赛用时约为 秒。

答案解析：分析由图可知，甲图像是一条过原点的直线，即甲图像反映了该动物基本以一恒定的速度参加比赛，乙图像有一段曲线跟横坐标平行，说明该动物在该段时间停留在距出发点1千米的位置不动，即乙图像反映了该动物在比赛过程中有一段时间未运动（睡觉）。因此综合题意可知甲图像是乌龟的s-t图像，乙图像是兔子的s-t图像，由图像可知跑完2千米乌龟所用时间（t1）小于兔子所用时间（t2）。根据ν= s/t 可知，乌龟的平均速度大于兔子的平均速度，乌龟的平均速度v1=2×10-2米/秒，则它跑完s = 200米所用的时间为t1 = s/ν1 = 2000米/（2×10-2米/秒）=1×105（秒）。

2.（2009年上海市初中毕业统一学业考试第8题）P、Q是同一直线上相距12米的两点，甲从P点、乙从Q点同时沿直线相向而行，s-t图像如图所示，分析图像可知（ ）。

A.甲的速度小于乙的速度

B.经过3秒，甲、乙相距4米

C.乙到达P点时，甲离Q点6米

D.甲到达Q点时，乙离P点2米

答案解析：C

3. （2010年上海市中考第11题）小华乘水上游船进入世博园的过程中，若以游船为参照物，浦江两岸的建筑物是 的。如右上图所示的s-t图像反映了游船在某段江面上的运动情况，由图像可得该游船行驶的速度为 米/秒，它在30秒内通过的路程为 米。

答案解析：运动，1，30

三、关注社会热点，剖析科学原理

当今时代，社会热点层出不穷，越来越能引起公众的广泛关注。在了解社会热点事件本身的同时，公众也需要掌握相关事物的科学原理，对其所涉及的科学知识进行普及。因此，社会热点也成为了命题老师的新宠儿。针对此类题目，关注日常生活中的热点科技新闻，审题时理清题意，掌握相关科学原理便可解答。

1. （2011年上海中考第14题）今夏，我国首台载人潜水器“蛟龙号”将“接触”5000米深海，当其排开海水的体积为3米3时，受到浮力的大小约为____牛；当其下潜至1000米深度时，该处海水的压强约为 帕：该潜水器从1000米深处继续下潜，受到的浮力将 。（选填“变大”、“不变”或“变小”，海水的密度近似取：1×103千克/米3）。

答案解析：2.94×104；9.8×106；不变

2. （2012年上海中考第11题）地铁是上海市民重要的交通工具之一，当某列车启动时，该车的惯性____（选填“增大”或“不变”或“减小”），以站台为参照物，坐在车内的乘客是____（选填“运动”或“静止”）；列车驶过后，铁轨的温度会升高，这是通过____的方式改变其内能的。

答案解析：不变；运动；做功

3. （2007年上海市初中毕业生统一学业考试）2007年4月18日，我国铁路正式实施第六次大面积提速。新的列车外形如右图所示，它从南京到上海的平均速度可达200千米/时，若南京到上海全程为300千米，则列车通过这段距离需要 小时。列车中的乘客看到车外的景物飞驰而过，这是以 为参照物。列车进站的过程中，它的动能会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

答案解析：1.5；列车；变小