长跑跑出的物理试题

张 强

2008年9月,教育部、国家体育总局、共青团中央联合发出通知,决定举办以“阳光体育与祖国同行”为主题的冬季长跑活动,活动时间为2008年10月26日至2009年4月30日,小学五六年级以上的各类学生为活动参加对象。学生每天的长跑距离参考基数为:小学生1 000米,初中生1 500米,高中生、高校学生2 000米。长跑总里程以60公里为基数,小学生的参考标准是120公里,初中生为180公里,高中生、高校学生为240公里。

情景素材一:黄姚中学认真贯彻教育部、国家体育总局、共青团中央联合发出通知精神,组织全校学生每天按规定进行1 500米长跑活动。学校没有标准的跑道,低凹处是用煤渣和沙石铺平的,同学们踩在跑道的沙石上容易滑倒,跑步声响彻校园,甚至影响附近居民的生活。为此,学校对跑道的沙石进行清扫,对四周的围墙进行增高处理,同时要求同学们跑步时脚步别抬太高,尽量轻些。

1. 余远同学想知道学校跑道的周长大约是多少米,但不知道怎样测量最合适。请你根据所学的测量知识帮助他设计一种合适的测量方法,并写出表达式。

2. 张宝同学跑完1500 m需要4 min,他的平均速度是多少?照这样的速度,他跑完180 km需要多长时间?

4. 董毅发现同学们跑步时,脚总是往后蹬地,人却是向前运动,为什么?

5. 跑步的时候,是什么力使我们向前运动,请在图1中用力的示意图画出这个力。

6. 在1 500 m的晨跑中,杨媚、黎娟、小花、黄小云想比比谁跑得快,大家同时从起跑线起跑。过了一会儿,杨媚跑在最前面,大家都说她跑得最快,这结论是通过比较_________________________________得出的。黎娟奋力追赶,她发现身边的小花、黄小云都在往后运动,出现这种现象是因为她选择_______________作参照物的缘故。

7. 为什么同学们踩到沙石上容易滑倒?

8. 同学们跑步时发出的脚步声是由于____________

_________________产生的,通过______________向四周传播。增高学校四周的围墙是通过_______________的方法减弱噪声的。同学们跑步时降低抬脚的高度可以减小鞋子振动的______________(选填“频率”或“振幅”)。

情景素材二:冬季,同学们起床时天才刚亮,还看不清四周的物体,但有路灯的地方还是可以看得清楚的。由于天气比较干燥,有的同学在跑步时感觉身上的衣服越来越贴紧身体。有的同学没跑几圈就感觉很累,脚使不出力,跑不动了,为了能跑完1 500 m,他们在跑步前总是先吃点东西。

1. 同学们能看清物体,是因为___________________

________________________________________________。

2. 从能量转化的角度来看,同学们跑步的过程是将_________能转化为___________能的过程。

3. 黄姚的冬季天气比较干燥,跑步时衣服越来越贴紧身体,是由于____________________________________

_____________________________的缘故。

情景素材三:遇到下雨天,同学们无法到操场跑步,部分同学就到学校健身房的跑步机上跑步,如图2所示。跑步机有张铭牌(如下表),可以从中了解到该跑步机的技术指标。

1. 在跑步机上跑步时,跑步者相对于跑带是______

____________________________的。如果把铭牌中的占地面积看作是跑步机与地板的接触面积,跑步者的质量是47 kg,他对跑带的压力是________N,跑步机对地面的压强是_________Pa。(g取10 N/kg)

2. 周宁同学发现这里功率的单位用“HP”表示,大为不解,课本上功率的国际单位不是“瓦特(W)”吗?他询问老师后得知“HP”也是功率单位,叫做马力,进口电动机大都用“HP”表示功率单位,1 HP=746 W。这台跑步机工作半小时会消耗多少电能?

3. 按照跑步机的速度,张琼同学跑完1 500 m至少要 多长时间?