与雅典奥运会有关的理科综合试题

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1、与雅典奥运会有关的理科综合试题2004年8月30日结束的雅典奥运会上，我国选手在本届奥运会上表现很抢眼，共获得32枚金牌。这是中华民族的骄傲和自豪，下面就此为背景进行命题，供同学参考。一、乒乓球：马琳/陈杞获得雅典奥运会乒乓球男子双打冠军，王楠/张怡宁获得雅典奥运会乒乓球女子双打冠军，张怡宁获得雅典奥运会乒乓球女子单打冠军。再次证明了我国乒乓球在国际上的地位。（1）早在2001年11月，马琳在九运会上夺得冠军，他是大球时代的第一个全运会乒乓男子单打冠军，乒乓球的大球与小球相比（）A．球大了，惯性反而小了B．球大了，静止时惯性更大了C．球大了，速度大，惯性更大D．球大了，惯

2、性同样大了解：乒乓大球与小球相比，体积和质量都大了，因而惯性大了。答案为D。（2）国际乒乓球联为了增加乒乓球比赛的观赏性，希望降低球的飞行速度。以前比赛用球的直径是mm。1996年国际乒联接受了一项关于对直径是mm而质量不变的乒乓球进行实验的提案。为了简化讨论，设空气对球的阻力与球的直径的平方成正比，并且球沿水平方向作直线运动。试估算一下若采用mm的乒乓球，球从球台这端飞往另一端所需要的时间能增加百分之多少？（国际乒联协调组提供的资料，扣杀直径mm的乒乓球时，击球球速为m/s，球的平均飞行速度约为m/s。）解：设乒乓球的直径为，依题意，乒乓球在运动过程中所受的阻力为，式中

3、k为比例系数。设扣杀时球的初速度为，且对不同直径的球都不变，飞到球台的另一端时的末速度为，飞行距离为S。对乒乓球在球台的一端飞到另一端的过程，根据动能定理有：，在上述过程中球的平均速度为，由以上二式得，7对直径为38mm和40mm的两种球有设，并注意到m/s，m/s，上式可写成：，解得由运动学公式，有，得球飞行时间的增加量为，飞行时间增加的百分比为：。即乒乓球的飞行时间可增加。图1二、自行车：在本届自行车比赛中，澳大利亚队麦迪逊赛夺得雅典奥运会自行车男子冠军。俄罗斯选手斯柳萨列娃夺得雅典奥运会自行车女子记分赛冠军。澳大利亚选手拜克利夺得雅典奥运会自行车男子争先赛冠军。我国

4、选手未获得较好的成绩。（1）我们在体育新闻上看到赛车的场景，曾经多次为车手的勇敢所感动。我们也见到车手转弯的过程。如图1所示，赛车在水平赛道上做90°转弯，其内、外车道转弯处的半径分别为r1和r2，车与路面的动摩擦因数和静摩擦因数都是。问：竞赛中车手应选图中的内道还是外道转弯？在上述转弯路径中，车手做正确选择较错误选择所赢得的时间是多少？图2解：设外车道上走弯道时所允许的最大速度为，则应有，解得如图2所示，车自A点开始减速，至B点速度减为，且刚好由此点进入弯道，此减速过程中加速度大小为，路径长7度为，车到C点后，由对称关系可知，它又要在一段长为的路程上加速才能达到，上述过

5、程所用的总时间为：。同理可知，车走内道所用时间为。另一方面，对内车道和外车道所经历路程的直线部分进行比较可知，车经外车道多走了长度，同时在直线道上用于加速和减速的行程中，车经内道也多走了长度，，可见车在直道上以匀速行驶的路程长度在内、外两道上是相等的。由，车手应走外道，由此赢得时间为。（2）骑自行车的运动员在先直道后弯道（都在水平面内）的比赛中，若取自行车及运动员整体为研究对象，其所受的外力情况是（）A．直道、弯道相同B．弯道中所受外力的个数多一个C．弯道中所受外力个数多二个D．弯道中所受外力的个数是三个解：无对直道上比赛时的情况进行受力分析，其所受外力是：重力、地面支持

6、力、地面对他的向前的静摩擦力和地面对他的滑动摩擦力。而在弯道上时，除上面这些力外，还受到地面对他的指向圆心的静摩擦力，此力是他做曲线运动的向心力。答案为 B。三、举重：我国的举重运动，是在世界级大赛中多次摘金夺银的传统体育项目。本届奥运会中我国的举重选手陈艳青、石智勇、张国政、刘春红、唐功红获得雅典奥运会举重冠军。（1）石智勇获得了雅典奥运会男子举重62公斤级冠军，成绩是325公斤。假设杠铃的直径是0.50m，石智勇将杠铃举到离地面2.10m高处，则他在抓举、挺举中总共对杠铃至少做了多少功？解：运动员对杠铃做的功，可由杠铃的重力势能的增加来确定。计算重力势能的增加时必须注

7、意杠铃的半径的影响。W=mgh=5937.58J。（2）举重运动员把200kg杠铃在0.1s内举起0.735m高度，求这一阶段运动员做功的平均功率是多少，运动员剧烈运动时其主要供能方式是什么？解：根据做功W=FS=mgh，和功率P=W/t可得P=1.47×104W，有氧呼吸。7（3）举重运动员在比赛前往手上抹的是无水碳酸镁份末，并非镁粉。目的是（）A．使手具有合适的滑涩度，增大摩擦系数B．无水碳酸镁具有吸水性C．无水碳酸镁粉末可以分解放出二氧化碳D．无水碳酸镁不溶于水解：目的是A。四、田径：（1）我国运动员刘翔获得雅典奥运会1