第03讲机械运动-2023-2024全国初中物理竞赛试题精选精编（含答案解析）

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一、单选题
1．（2023春·江苏苏州·九年级校考竞赛）一辆汽车以速度行驶了全程时间的一半，然后匀减速行驶了剩下一半，恰好停止。则全程的平均速度为（ ）
A．B．C．D．
2．（2023春·湖南衡阳·八年级湖南省衡南县第一中学校联考竞赛）甲车从P出发、乙车从Q点出发，甲乙相向而行；乙比甲早出发1s，甲到Q点时，乙离P点1m，求此时乙到Q的距离（ ）

A．可能为2米B．可能为4米C．一定为8米D．一定为6米
3．（2022秋·江西南昌·八年级校考竞赛）甲、乙、丙三辆汽车同时在一条东西方向的大街上行驶，甲车上的人看到丙车相对于甲车向西运动，乙车上的人看到甲、丙两辆车都相对乙车向东运动，而丙车上的人则看到路边树木向西运动，关于这三辆车行驶的方向，以下各说法中正确的是（ ）
A．甲车可能向西行驶B．乙车必定向西行驶
C．丙车可能向西行驶D．三辆车行驶的方向可能是相同的
4．（2023·山东青岛·九年级校考竞赛）蓝牙耳机的传输的有效距离是10m，甲同学在（-4，0）位置以4m/s的速度沿x轴正方向行走，同时乙同学在（0，-3）位置以3m/s的速度沿y轴正方向行走，问甲乙同学保持蓝牙耳机有效传输的时间是多少（ ）

A．2sB．2.5sC．3sD．3.5s
5．（2022秋·江苏·九年级竞赛）可以用图像来表示物体的运动状态，如图所示，表示物体运动速度相同的是（ ）
A．甲乙B．甲丁C．乙丙D．丙丁
6．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图所示，沿同一条直线向东运动的物体A、B，其运动相对同一参考点O的距离s随时间t变化的图象，以下说法正确的个数有（ ）
①两物体由同一位置O点开始运动，但物体A比B迟3s才开始运动
②时刻，A在O点，B在距离O点5m处
③从第3s开始，，在第5s末A、B相遇
④在前5s内，A和B的平均速度相等
A．1个B．2个C．3个D．4个
7．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）交通部门通常用测速仪来检测车速，测速原理是测速仪前后两次发出并接收到的被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲，某次测速中，测速仪发出超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离；则下列说法中错误的是（假设超声波的速度为340 m/s，且声速与车速均保持不变）（ ）
A．汽车遇到第一次信号时距离测速仪102m
B．汽车两次收到信号的时间差为1.3s
C．n的值为34
D．汽车的速度约为26.15m/s
8．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图，在小车闯关游戏中，笔直的通道上每隔9m设置一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s。出发点到终点之间共有9个关卡。关卡刚放行时，小车以2m/s的速度匀速前进（小车放行时v=2m/s，被挡时v=0）则下列说法正确的是（ ）
A．小车5s到达关卡1B．小车在关卡4处第一次被挡
C．到达终点前小车总共被关卡档2次D．小车全程的平均速度为1.94m/s
9．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会将在北京开幕，冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。如图，冰壶被运动员掷出后，在冰面上减速滑行到停下的过程中，冰壶的平均速度与冰壶被掷出时的速度成正比，冰壶的滑行时间也与冰壶被掷出时的速度成正比。若冰壶以1.6m/s的速度被掷出时，在冰面上滑行了8m；若冰壶在冰面上滑行的距离为18m，则冰壶被掷出时的速度为（ ）
A．1.8m/sB．2.0m/sC．2.4m/sD．3.6m/s
二、多选题
10．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图所示，水平传送带A、B两端相距s＝2m，工件与传送带的接触面粗糙。工件从斜面滑上A端瞬时速度vA＝10m/s，若传送带不动，到达B端的瞬时速度为vB＝5m/s，则正确的是（ ）
A．若传送带以速度v＝4m/s逆时针匀速转动，则到B端的瞬时速度为vB＝5m/s
B．若传送带以速度v＝10m/s顺时针匀速转动，则到B端的瞬时速度为vB＝5m/s
C．若传送带以速度v＝5m/s顺时针匀速转动，则到达B端的瞬时速度为vB＝5m/s
D．若传送带以速度v＝8m/s顺时针匀速转动，则到B端的瞬时速度为vB＝8m/s
11．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）违反交通法规不仅仅是现代社会的不文明现象，更重要的是，这种行为会给国家或者个人造成财产损失，对人身安全带来重大威胁。如图所示为某道路由南向北机动车及非机动车的道路示意图。已知机动车车道宽D＝3m，一辆轿车（尺寸为：长度L1＝4.4m。宽度d＝1.8m）在慢车道的中间位置上以匀速行驶，与非机动车道交界处的O点突然有一人骑自行车打算沿OO′方向匀速横穿马路（OO′方向垂直），自行车车长L2＝1.6m，轿车车头离OO′线的距离为10m（不考虑轿车的制动），则（ ）
A．当轿车的尾部恰好到达OO′线所消耗的时间为1s
B．若自行车车速为3.5m/s则会与轿车相撞，发生交通事故
C．若自行车的速度小于0.6m/s则不会与轿车相撞
D．若自行车的速度大于4m/s则不会与轿车相撞
12．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）两辆汽车A、B在平直路面上运动时的路程与时间图像如图甲所示，初始时的运动方向如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．在0~t1时间内，A车的速度大于B车的速度
B．0~70s的时间内，A、B两车的平均速度相同
C．t2~t3时间内，若以A车为参照物，B车向西运动
D．从最开始到最后停止的时间内，A、B两车会遇到两次
13．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图，河宽为L，河水流速为u，甲、乙两船同时出发渡河且相对水的速度均为v。出发时两船相距d，行驶过程中两船船身均与岸边成45°，乙船最终到达正对岸的A点，两船始终没有相遇。则下列说法正确的是（ ）
A．v：u=：1B．两船行驶的路程相等
C．两船同时到达河对岸D．L<
14．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如下图甲。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如下图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说法中正确的是（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变）（ ）
A．汽车收到第一次信号时，距测速仪204m
B．汽车遇到两次信号的时间间隔内行驶了32m
C．汽车的速度约为26.15m/s
D．汽车两次收到信号的时间差为1.3s
15．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图是沿同一条直线向东运动的物体A、B，其运动相对同一参考点O的图象，以下说法正确的是（ ）
A．5s内，A，B的平均速度相等
B．时刻，A在O点，B在距离O点5m处
C．从第3s开始，，第5s时A，B相遇
D．两物体由同一位置O点开始运动，但物体A比B迟3s才开始运动
三、填空题
16．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图1所示，图中阴影部分的“面积”在数值上等于物体在2s经过的路程。从v﹣t可看出速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程，我们能利用这一点很方便的计算出路程。小明同学在笔直的跑道上跑步，他在跑步过程中的速度与时间图象如图2所示，则从出发到20s间内他通过的路程是 m，在0~80s时间内的平均速度是 m/s。
17．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图所示，某超声波测速仪在某次测速中，每隔一定周期T发出一束超声波，超声波遇车发生反射，并被测速仪接收。已知发出第一束超声波后，经过t1时间接收到回声；发出第二束超声波后，经过t2时间接收到回声。（超声波在空气中传播的速度为v声，被测汽车沿直线匀速行驶），求：汽车的速度是 （用题中字母表示）。
18．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图所示，公园墙外的小路形成一个规则的正方形，甲乙两人分别从两个对角处同时出发沿逆时针方向紧贴围墙绕公路匀速行走，已知甲绕围墙行走一圈需要48分钟，乙绕围墙行走一圈需要68分钟，甲乙均只能看向自己的前方。从甲第一次看见乙开始计时，到甲又看不到乙时，所经历的时间为 min。在乙第一次看到甲之前，甲一共能够看到乙 min。
19．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）周末小华和哥哥在学校操场进行体育比赛。小华跑步，哥哥骑自行车，比赛看谁先到达140m处的终点，他们运动的s-t图像如图所示。从图像信息可知，小华起跑后一直做 运动，哥哥从启动到静止全程平均速度为 m/s，哥哥追上小华时通过的路程是 m。
20．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）9个小球等间距排成一列，总长度为L，沿水平面速度v0向右匀速运动。后依次过斜坡AB后运动到另一个足够长的水平面上运动，各小球通过斜坡前后的速度变化如图乙所示，已知1个小球到达斜坡底端B时，第5个小球刚好运动到顶端A，不计摩擦并忽略球的大小，则每个小球通过斜坡的时间为 ，斜面的长度为 m，最终9个小球分布的总长度为 m。
21．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）糖糖同学早上以2m/s的速度匀速步行去巴蜀中学。走了30min时，爸爸立即以10m/s的平均速度从家开车追上了糖糖，追上后糖糖搭上爸爸的车继续前进。到达学校大门，她发现比平时走路早到1min。问糖糖在路上步行了 min才遇到爸爸的车。糖糖家到学校的距离为 m。
22．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）已知两物体A、B做匀速直线运动，它们的速度之比是3：2，经过的路程之比是4：3，则它们的时间之比是 。另一物体C在某次运动过程中，前一半路程的平均速度为v1，后一半路程的平均速度为v2，全过程的平均速度为v，已知v1：v2=2：3，则v1：v= 。
23．（2023·湖南衡阳·九年级湖南省衡南县第一中学校考竞赛）在长为884m的金属管的一端敲击一下，在另一端耳朵紧贴金属管的同学可以听到两次声音。如果两声相隔2.43s，已知声音在空气中的传播速度为340m/s，则声音在金属管中的传播速度是 m/s。
24．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）甲乙两物体做匀速直线运动，如果甲乙速度之比为4：3，乙通过的路程为甲的2倍，则甲、乙所用时间之比为 。
25．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）一根长为L的直钢管，当在其中一端敲击一下时，其同学在另外一端听到了两次响声，并用秒表测量出时间间隔为t；第一次的响声是通过 （选填“空气”或“钢管”）传递过来的，已知声音在空气中传播速度为v0，则声音在钢管中传播的速度表达式v1＝ （用题目中的字符表达）。
四、计算题
26．（2022秋·陕西渭南·八年级校考竞赛）在外工作的小明的爸爸乘坐火车回渭南过春节，他观察到所乘坐的火车共有16节车厢（包括火车头），小明的爸爸知道每节车厢长15m。在行驶途中，他又测出了自己通过路边10根电线杆（每相邻两根电线杆之间的距离为50m）的时间为15s。求：
（1）火车的速度；
（2）当火车以这样的速度通过途中的一座大桥时，他又测出了自己通过大桥的时间为20 s。则大桥的长度是多少？此火车完全通过大桥的时间是多少？
27．（2022秋·江西赣州·八年级校联考竞赛）某市区快速路段限速80km/h，并在原地架设了固定测速仪，其原理如图所示，汽车向测速仪的方向匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，发出两次信号的时间间隔是1.8s，超声波的速度是340m/s，求：
（1）汽车接收到第一次信号时，距测速仪有多远？
（2）汽车经过上述路段的速度是多少？是否超速？
（3）若汽车速度保持不变，测速仪在发出第二个信号后，再隔0.9s发出第三个信号，则第三次发出信号到测速仪接收到信号用时多久？
28．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）汽车在出厂前要进行测试。某次测试中，先让汽车在模拟山路上以20m/s的速度行驶6min，紧接着在模拟公路上以10m/s的速度行驶4min。求：
（1）该汽车在模拟山路上行驶6min的路程；
（2）汽车在整个测试过程中的平均速度。
29．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论。
如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n0时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c，请写出测量光速的表达式。
30．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）据统计，全国发生的车祸中有超过四分之一是超速引起的！为此，四川高管近年来加大了道路限速监控管理，一种是“定点测速”，即监测汽车在某点的车速：另一种是“区间测速”，就是计算出汽车在某一区同行驶的平均速度，如果超过了该路段的最高限速，即被判为超速，若监测点A、B相距18km，全程限速120km/h，一辆轿车通过监测点A、B的速度分别为100km/h和110km/h通过两个监测点的时间如图所示。
（1）采用“区间测速”，这辆轿车在该路段会不会被判超速？（请通过计算进行说明）
（2）停在公路旁的公安巡逻车定点测速时，利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。在图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1、m2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。设测速仪匀速扫描，P1与P2之间的时间间隔为0.9s，超声波在空气中传播的速度为340m/s，假设被测汽车沿直线匀速行驶。求：
①第一次检测到超声波信号时声音传播的路程？
②汽车行驶速度？
31．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）南京长江大桥下层铁路桥全长6772m，其中江面正桥长1572m，一列长428m的火车完全通过正桥用了100s，试计算：
（1）这列火车整车通过正桥通过的路程是多长；
（2）这列火车通过正桥的平均速度；
（3）若这列火车匀速行驶，则这列火车完全通过铁路桥共需多少时间？
32．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图甲所示，小车A和小车B在马路上相向而行，小车A向右运动，小车B向左运动。如图乙是小车A和小车B的路程随着时间变化的坐标图，从开始计时到第16s两车正好相遇。
（1）小车A的速度是多少m/s？
（2）如图乙所示，小车A和小车B在开始计时的时候相距多少m？
（3）如果丙所示，马路为双向两车道，每一条道均为3.5m宽，以5m/s速度做匀速直线运动的小车C正前方25m处一行人正开始横穿马路，行人也做匀速直线运动，小车车长为5m（小车可看成一个长方体），小车C始终行驶在该车道的中间；为了能够安全通过，行人速度v的范围是多少？
33．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论。
最初的光速值是根据丹麦科学家罗默的理论测出的。罗默对木星系进行了长期系统的观察和研究。他发现，离木星最近的卫星--木卫一绕木星运行，隔一段时间就会被木星遮食一次，这个时间间隔在一年之内的各个时间里并不是完全相同的。罗默在解释这个现象时说，这是因为光穿越地球轨道需要时间，最长时间可达22min，已知地球轨道半径R=1.5×108 km。请根据罗默的数据算出光速的大小。
34．（2023春·湖南衡阳·八年级湖南省衡南县第一中学校联考竞赛）武汉马拉松赛简称“汉马”。横跨“一城两江三镇四桥五湖”。被称为拥有“最美赛道”的马拉松赛事。如图为选手们通过武汉长江大桥时的情景。半程马拉松距离约21km，某冠军选手用时约70min。
（1）该冠军选手跑完半程马拉松的平均速度大约是多少km/h？
（2）武汉长江大桥全长1670米。若该冠军选手以4m/s的平均速度通过长江大桥，要用多长时间？
（3）设马拉松队伍通过大桥时长度不变，且速度保持为4m/s，整个队伍通过大桥共用时500s，则马拉松队伍有多长？
35．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）两艘船A与B，在t＝0时从港口O处同时以相同的速度v＝10m/s分别向东、向南匀速前进，如图所示。当A船距O点L1＝50m处第一次鸣笛，发出短促的汽笛声，以后每前进50m鸣笛一次。声波以u＝340m/s的速度向各个方向传播。
（1）求B船上水手首次听到汽笛声的时刻（保留两位小数位）提示：；
（2）求B船上的水手首次听到汽笛声到第二次听到汽笛声的时间间隔，并且判断B船上的水手以后听到相邻两次汽笛声的时间间隔是否发生变化。
36．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）为提高冰球运动员的能力，教练员经常要求运动员做击球训练和追球训练。在冰面上与起跑线距离30m处设置一个挡板，如图，做击球训练时，运动员从起跑线将冰球往挡板方向水平击出，冰球运动时的速度大小不变，运动方向始终垂直于起跑线和挡板，遇到挡板后立即垂直于挡板反弹回来，反弹后速度变为碰撞前的一半，教练员帮助计时。某次击球，冰球从被击出到回到起跑线用时3s，则（忽略冰球大小）：
（1）请计算冰球被击出时的速度大小；
（2）设冰球每次被击出时速度大小都同第（1）问中的一样。做追球训练时，冰球被击出的同时，运动员立即垂直于起跑线出发追击冰球，已知运动员的速度大小为刚击出的冰球速度的，且大小不变，请通过计算确定运动员在离挡板多远处能接到冰球。
37．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）为了监督司机是否遵守限速规定，交管部在公路上安装了固定测速仪。如图所示，汽车向放在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s，求：
（1）汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离；
（2）汽车的速度。
38．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。驾驶员从发现前方道路有异常情况到立即操纵制动器需要一段时间，这段时间叫反应时间，在这段时间里汽车通过的距离叫反应距离；从操纵制动器制动，到汽车静止，汽车又前进一段距离，这段距离叫制动距离。制动距离与汽车速度有关，图甲为某品牌汽车的速度v与制动距离s的关系图。若驾驶员驾驶该车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶，行驶中突遇紧急情况，驾驶员从发现紧急情况到刹车静止过程中，汽车行驶了54m，制动距离阶段用时4s。求：
（1）该车匀速行驶10min的路程；
（2）制动距离阶段汽车的平均速度；
（3）驾驶员的反应时间；
（4）该车匀速驶入某超声测速路段，当与测速仪距离OA＝45m时（如图乙），测速仪向小车发出超声波，测速仪从发出超声波到接收到反射回来的超声波共用时0.3s。已知此路段限速为80km/h，超声波的速度为340m/s。请通过计算判断该车在此路段是否超速。
39．（2022秋·江西赣州·八年级校联考竞赛）下图是小明过斑马线的示意图，在小明的右侧有甲、乙两辆货车驶来。小明开始过马路时，甲车距离斑马线右端50m，甲、乙两车相距150m，分别以v甲=10m/s，v乙=12m/s，的速度匀速行驶，若将这一情景简化为模型，马路宽D=12m，（每一个方向有两个车道），两辆车的规格为车宽d=3m，车长L=10m，小明过马路视为匀速运动。
（1）若不被甲车撞上，李明的速度应满足怎样的条件？
（2）若从甲乙两车中间通过马路，李明的速度满足什么条件？
40．（2021秋·河南周口·八年级河南省淮阳中学校考竞赛）甲、乙两地的距离是900km，一列长为200m的火车从甲地开往乙地，途中停靠了4个车站，每个次停车30min，最终经过9h到达乙地；火车行驶途中要经过一个隧道，离隧道口还有一段距离时火车驾驶员鸣笛，他发现2s后听到隧道口的山崖的回声，若火车从鸣笛开始直至通过隧道，速度恒为40m/s。（已知声音在空气中传播速度为340m/s）求：
（1）火车从甲地开往乙地的平均速度是多少千米每小时？
（2）火车鸣笛时离隧道口多少米？
（3）如果火车50s能完全通过该隧道，则隧道长是多少米？
五、综合题
41．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论。
一车厢以速度v在水平地面上行驶，车厢底部有一光源，发出一光信号，射到车顶。已知在车厢里的观察者测量到这一过程所用的时间为∆t0，如图（a）所示。另外一个观察者站在地面，他测量到的这一过程所用的时间为∆t，如图（b）所示。研究表明不论观察者是站在车厢里还是在车厢内地面上，车厢的高度L0都是不变的，光在车厢里和车厢内地面上传播的速度都是c，试判断∆t和∆t0哪一个更大一些，从中可以得出什么结论。