Question

3．小明要進(jìn)行短跑測(cè)試，小鋼站在百米賽道的終點(diǎn)給小明計(jì)百米用時(shí)，小紅站在50米處給小明計(jì)50米用時(shí)．發(fā)令槍響，小明沖出起點(diǎn)，小紅看到發(fā)令槍冒煙的白煙開始計(jì)時(shí)，計(jì)得50米用時(shí)8.00s，小鋼聽到發(fā)令槍聲開始計(jì)時(shí)，計(jì)得百米用時(shí)15.71s．若當(dāng)時(shí)空氣中光速是3×l0⁸m/s，聲速是340m/s，試完成下列問題：（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（1）你認(rèn)為小鋼和小紅倆人計(jì)時(shí)正確的是小紅．
（2）請(qǐng)計(jì)算出小明的百米跑平均速度．
（3）小明在此次短跑測(cè)試中相對(duì)于小鋼做的是變速直線運(yùn)動(dòng)，小紅相對(duì)于小鋼是靜止（選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”）的．

Answer 1

分析 （1）終點(diǎn)計(jì)時(shí)員必須看到發(fā)令槍的煙火就開始計(jì)，即看到槍口冒煙，這是光傳過來的結(jié)果，由于光的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度，所以光傳播100m的時(shí)間可以忽略不計(jì)，如果計(jì)時(shí)員聽到槍聲才開始計(jì)時(shí)，這時(shí)運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)跑了一段時(shí)間才開始計(jì)時(shí)，所以測(cè)得的時(shí)間偏�。�
（2）由于少的時(shí)間剛好是聲音傳播100m所用的時(shí)間，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出聲音傳播100m所用的時(shí)間，繼而求出水明的百米跑實(shí)際所用的時(shí)間，由v=$\frac{s}{t}$即求出百米跑平均速度．
（3）①快慢不變，經(jīng)過的路程是直線的運(yùn)動(dòng)，叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)．物體運(yùn)動(dòng)速度是變化的運(yùn)動(dòng)，叫變速運(yùn)動(dòng)．沿直線跑道賽跑的運(yùn)動(dòng)員，速度是變化的，所以做變速直線運(yùn)動(dòng)．
②判斷物體的運(yùn)動(dòng)和靜止，首先確定被研究的物體，被研究的物體和參照物之間發(fā)生了位置是改變，被研究的物體是運(yùn)動(dòng)的，否則是靜止的．

解答 解：（1）賽跑時(shí)，由于光的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度，如果計(jì)時(shí)員聽到槍聲才開始計(jì)時(shí)，這時(shí)運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)跑了一段時(shí)間才開始計(jì)時(shí)，所以測(cè)得的時(shí)間偏小，正確的方法是看到發(fā)令槍冒煙立即計(jì)時(shí)，即計(jì)時(shí)正確的是小紅；
（2）聽到槍聲才開始計(jì)時(shí)，說明槍聲已經(jīng)傳播100米到達(dá)終點(diǎn)時(shí)才開始計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間肯定偏小，少的時(shí)間為聲音傳播100m所用的時(shí)間：
由v=$\frac{s}{t}$得，少計(jì)入的時(shí)間：
△t=$\frac{s}{{v}_{聲}}$=$\frac{100m}{340m/s}$≈0.29s，
小明的實(shí)際成績(jī)應(yīng)為t=t′+△t=15.71s+0.29s=16s，
則百米跑平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{100m}{16s}$=6.25m/s．
（3）沿直線跑道賽跑的運(yùn)動(dòng)員，速度是變化的，所以小明在此次短跑測(cè)試中相對(duì)于小鋼做的是變速直線運(yùn)動(dòng)．
②小紅與小鋼的位置沒有發(fā)生改變，因此小紅相對(duì)于小鋼是靜止的，
故答案為：（1）小紅；（2）小明的百米跑平均速度為6.25m/s．（3）變速；靜止．

點(diǎn)評(píng) 本題考查百米跑速度的測(cè)量和物體是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)的判斷，學(xué)生需知道聲音和光在空氣中的傳播速度不同，不能忽略聲音的傳播也需要時(shí)間，看到煙才是計(jì)時(shí)員計(jì)時(shí)較準(zhǔn)確的時(shí)刻．