1、音体美中的物理问题音体美中的物理问题 知识点知识点 1：音乐与物理 娱乐活动用到乐器，这里涉及声音的特性等知识。 知识点知识点 2：体育和物理 体育赛事中的篮球、足球、乒乓球、羽毛球、铅秋、网球、举重、跳高、跳远、冰壶、滑冰滑雪、短跑长跑等等，这些比赛过程中用到的力和运动、能量、做功等物理知识； 知识点知识点 3：美术与物理 美术中绘画色彩，涉及光学里物体的颜色等知识。 三原色由三种基本构成。原色是指不能通过其他颜色的混合调配而得出的“基本色”。红、绿、蓝三色光按不同的比例混合，能产生任何一种其他颜色的光，这也是我们把红、绿、蓝这三色光叫做三原色的原因。三原色通常分为两类， 一类是三原色，就是
2、红、绿、蓝；另一类是三原色(品红、黄、青) ，但在美术上又把红，黄，蓝定义为色彩三原色。像我们书上，三原色也有很多体现在我们的生活当中，像我们的彩色电视机就是应用了三原色而产生不同色彩图像的。 【例题【例题 1】(2020 天津天津)在国庆七十周年联欢会上，师生引吭高歌我和我的祖国 ，以抒发浓浓的爱国之情“引吭高歌”中的“高”是指声音的( ) A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 速度 【答案】A 【解析】引吭高歌中的高指的声音的响度大。 【对点练习】【对点练习】如图所示是用一根吸管做的笛子，在吸管上有多个孔，其中一个是吹孔。嘴对着吹孔吹，由于吸管内空气柱发生_产生笛声。用手指按住其他不同
3、的孔吹笛，可以听到不同的声音，这主要改变了声音的_。 【答案】振动；音调 【解析】声音是由物体振动产生的，音调与振动的频率有关笛子发出的声音是由管内空气柱的振动产生的；手指按住不同的孔改变了空气柱的长短，空气柱短振动的快，频率大音调高，空气柱长振动的慢，频率小音调低 【例题【例题 2】(2020 河北模拟河北模拟)第 24 届冬奥会将于 2022 年在北京张家口举办。当运动员穿着滑雪板在水平雪地上进行滑行训练时，下列说法中正确的是( ) A.以滑雪板为参照物，运动员是运动的 B.穿滑雪板是为了减小对雪地的压力 C.雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是相互作用力 D.滑雪板受到的重力和雪地
4、对滑雪板的支持力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 A 以滑雪板为参照物,运动员是静止的;B 不论穿不穿滑雪板,压力不变;D 滑雪板与人一起的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力；雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是相互作用力，选项 C正确。 【对点练习】【对点练习】小明参加校运动会百米赛跑，站在起跑线上静止时所受重力与 是一对平衡力；鞋底上有许多花纹是为了 摩擦；起跑时用力蹬地是利用了力的作用是 ；跑完全程用时 13.5s，他的平均速度是 m/s(结果保留一位小数) 【答案】支持力；增大；相互的；7.4 【解析】(1)小明站在起跑线上静止时处于平衡状态，受到的重力和支持力是一对平衡力
5、，二力大小相等； (2)鞋底上有许多花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的； (3)起跑时用力蹬地的同时，地对小明也有力的作用，这是利用了力的作用是相互的； (4)他的平均速度 v=7.4m/s 【例题【例题 3】(2020 苏州苏州)在光学实验室内，将一辆玩具汽车放置在白色背景板前。拉上窗帘，打开光源 A，让一束白光照向汽车，发现汽车呈现黄色，这是由于汽车 (吸收/反射)了黄色光。若将另外一束红光照向汽车的影子，则影子区域此时呈现 色。 【答案】反射；红。 【解析】发现汽车呈现黄色，这是由于汽车反射黄色光。 将另外一束红光照向汽车的影子，白色背景板反射红光，故区域呈现红色
6、。 【对点练习】【对点练习】阅读短文，回答问题。 水彩颜料的调配 两种以上的颜料加在一起调匀就是颜料的混合。这是一般画种共同使用的方法之一。混合后的颜料出现一些新的颜色，如蓝与黄混合后产生新的颜色绿色。通常情况是邻近色混合后新的颜色接近原来的颜色，如深蓝与普蓝混合后新的颜色具有原两色的性质。所以混合后的颜料色相有的变了，有的接近原来的颜料色相，同时新颜色的明度和纯度都有不同程度的变化。 红+黄=橙； 红+蓝=紫； 黄+蓝=绿； 橙+绿=棕； 黑+白=灰。 红多+黄少=橙红色； 橙红色+白=浅橘色； 橙红色+黑=暗橘色； 橙红色+黑+白=桔灰色； 红少+黄多=橘黄色； 黄多+蓝少=嫰绿色； 黄少
7、+蓝多=翠绿色； 蓝多+红少=蓝紫色； 蓝少+红多=紫罗兰色； 黑多+白少=深灰色； 黑少+白多=浅灰色. (1)光的三原色是什么？ (2)颜料的三原色是什么？ 【答案】(1)红、绿、蓝(2)红、黄、蓝。 【解析】三原色由三种基本构成。原色是指不能通过其他颜色的混合调配而得出的“基本色”。红、绿、蓝三色光按不同的比例混合，能产生任何一种其他颜色的光，这也是我们把红、绿、蓝这三色光叫做三原色的原因。三原色通常分为两类， 一类是三原色，就是红、绿、蓝；另一类是三原色(品红、黄、青) ，但在美术上又把红，黄，蓝定义为色彩三原色。 一、选择题一、选择题 1(2019淄博)音乐会上，小提琴曲让人如痴如醉
8、，钢琴演奏让人心旷神怡。关于声音的说法正确的是( ) A调节琴弦松紧可以改变声音的响度 B用力拉琴可以改变声音的音调 C小提琴和钢琴发出的声音传播速度相同 D禁止听众喧哗是从传播过程中减弱噪声 【答案】C 【解析】A调节琴弦松紧可以改变琴弦的振动快慢，从而改变声音的音调，故 A 说法错误。 B用力拉琴可以改变弦的振动幅度，从而改变声音的响度，故 B 说法错误。 C小提琴和钢琴发出的声音在空气中传播速度是相同的，故 C 说法正确。 D禁止听众喧哗是从声源处减弱噪声的，故 D 说法错误。 2.东坡国际半程马拉松比赛在眉山市湿地公园隆重举行，若甲、乙两位运动员同时从起跑线起跑并做匀速直线运动，他们的
9、路程时间 st 图象是如图所示，a、b、c 三条图线中的两条，甲的速度大于乙的速度，运动5s 甲、乙间的距离大于 2m，则( ) A甲的 st 图象一定为 a B乙的 st 图象一定为 c C甲的 st 图象可能为 b D乙的 st 图象可能为 a 【答案】A 【解析】根据 st 图象找出同一时刻 a、b、c 对应的路程，然后由速度公式判断三图象对应速度的大小关系； 由图象判断 5s 内， 三图象的路程差； 根据图象 a、 b、 c 的速度及它们 5s 的路程差， 根据题意选择答案。 (1)由图象可知，相同时间内(如 t=4s)a、b、c 的路程关系为 sasbsc， 由速度公式 v=可知，v
10、avbvc； (2)由图象可知，t=5s 时，sasb2m，sasc4m2m，sbsc2m； (3)由题知，甲的速度大于乙的速度，运动 5s 甲、乙间的距离大于 2m；结合前面解答可知，甲的 st 图象一定是图线 a；乙的 st 图象可能是图线 b，也可能是图线 c。 3.如图所示，在 2018 黄河口(东营)国际马拉松比赛中，一位坐轮椅的选手给观众留下了深刻的印象。下面说法正确的是( ) A以路边的树木为参照物，选手是运动的 B轮椅坐垫做的比较宽大是为了增大压强 C停止用力后，轮椅仍能向前运动一段距离，是因为受到惯性力的作用 D轮椅轮胎上有较深的花纹是为了减小摩擦 【答案】A 【解析】(1)
11、判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化，若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的； (2)压强的大小与压力和接触面的面积有关； (3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性是物体的一种属性，不是力； (4)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，据此判断。 A运动员是运动过程中，以路边的树为参照物，运动员相对于路边的树的位置发生了改变，故运动员是运动的，故 A 正确； B轮椅坐垫做的比较宽大是为了在压力一定时，增大受力面积，减小压强，故 B 正确； C停止用力后，轮椅仍能向前运动一段距离，是因为轮椅
12、具有惯性，而不能说受到惯性力，故 C 错误； D轮椅轮胎上的花纹是为了在压力一定时，使接触面变粗糙从而增大与地面间的摩擦力，故 D 错误。 4.运动员将静止的足球踢出，足球沿水平地面向前运动了一段距离后停下来，正确的说法是( ) A脚对足球的力使足球由静止开始运动 B足球运动时重力对足球做了功 C足球所受摩擦力不会改变足球的运动状态 D足球最终停止运动是由于失去了脚的作用力 【答案】A 【解析】力的作用效果：改变物体的形状及改变物体的运动状态；物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可 A球由静止到运动，运动状态发生了变化，是因为受到脚对
13、它的作用力故 A 正确； B 足球沿水平地面向前运动了一段距离， 距离与重力的方向垂直， 所以足球运动时重力没有对足球做功 故B 错误； C足球滚动过程中由于受到摩擦阻力作用，运动状态发生变化，慢慢停下来，故 C 错误； D足球最终停止运动是受到摩擦阻力作用，运动状态发生变化，不是因为失去了脚的作用力，故 D 错误 5.2022 年冬奥会期间，延庆赛区将进行高山滑雪、雪车、雪橇 3 个大项的比赛。图中是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列有关说法中正确的是 ( ) A运动员下滑过程中重力势能不变，机械能守恒 B运动员弓着腰，是通过降低重心来增大惯性的 C运动员在空中下落过程中重力做功越来越快 D运
14、动员穿上滑雪板，因增大了与雪地的接触面积，从而增大了压强 【答案】C 【解析】本题综合考查力学知识。运动员下滑过程中，重力势能减小，动能增大，部分机械能转化为内能，A 错误；惯性的大小仅决定于质量，B 错误；运动员在空中下落过程，向下的速度越来越快，根据 P=Fv=Gv可知，重力做功的功率越来越大，即重力做功越来越快，C 正确；滑雪板增大了与雪地的接触面积，减小了压强，D 错误。 6.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重 62kg 级冠军，挺举成绩是 176kg，图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近( ) A600J B1200J C1800J D3400J 【答案】D 【解析
15、】根据 G=mg 求出杠铃的重力，估测出举高的高度，根据 W=Gh 求出对杠铃做的功。 杠铃的重力： G=mg=176kg10N/kg=1760N， 张湘祥的身高约为 1.60m； 在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上 0.4m，即：h=1.60m+0.4=2.0m， 在挺举过程中对杠铃做的功：W=Gh=1760N2.0m=3520J。 7.刘菲芳同学利用周末时间到滑冰场滑冰。她站在滑冰场内的扶栏边上用力推一下扶栏，扶栏未动，她却远离扶栏而去。她离开扶栏后，并没有用力蹬冰面，仍能滑很远。这一过程不能说明的物理现象是( ) A力的作用是相互的 B物体的速度越大，动能也越大 C力是改变物
16、体运动状态的原因 D惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性 【答案】B 【解析】运动员对扶拦施力时，我们看到运动员运动状态的改变，这说明运动员一定是受力了；这个力的施力物体是扶栏，说明了物体间力的作用是相互的；而运动员由静止变为运动，这是运动状态的改变，不受力，仍能运动，体现了惯性的存在。 A.人用力推扶栏，扶栏给人一个作用力，体现了力的作用是相互的，故 A 正确。 B.动能的大小与速度和质量有关，但本题只是体现的速度的变化，故 B 错误； C.人离扶栏而去，由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故 C 正确。 D.任何物体都有惯性，由于具有惯性，她才会远离扶栏而去，故 D 正确。
17、8.甲、乙两人进行 100m 赛跑，结果甲比乙超前 10m 到达终点如果让甲从原起跑线往后退 10m 起跑，乙仍从原起跑线起跑，两人都保持原来的速度重新比赛，则比赛结果是( ) A同时到 B甲先到 C乙先到 D不能确定 【答案】B 【解析】设甲的百米成绩为 t，知道甲每次都比乙提前 10m 到达终点，则甲在时间 t 内跑 100m、乙跑 90m，可求出二人的速度；若让甲将起点向后远离原起点 10m，乙仍在原起点处与甲同时起跑，因速度不变，可分别求出二人所用时间，然后即可得出答案 二、填空题二、填空题 9.(2020 天津天津)生活中做类似的事，从物理学的角度看其目的往往不同剪刀斧头用过一段时间
18、要磨一磨，在冰壶运动中，运动员对冰面也要磨一磨(图所示)前者的“磨”是为了增大_，后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的_ 【答案】 (1) 压强 (2) 摩擦 【解析】磨一磨剪刀或斧头是为了减小受力面积，从而增大压强，而冰壶运动中，运动员磨地面是为了增大冰面光滑程度，从而减小摩擦。 10 小夏在研究口琴的发声原理时， 拆掉了口琴外壳， 发现在气孔边分布着长短、 厚薄都不同的一排铜片(如图所示)吹口琴时，在气流的冲击下，铜片振动，发出声音对不同气孔吹气，改变了声音的 ；在同一气孔处用不同的力度吹气，改变了声音的 【答案】音调；响度 【解析】物理学中把人耳能感觉到的声音强弱称为响度，把声音的高低
19、称为音调，音色反映了声音的品质与特色声音的三个特征分别就是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性对不同气孔吹气，声音的音调不同，在同一气孔处用不同的力度吹气，力度决定声音的振动幅度，即振幅，振幅不同，响度不相同 11.东营市是吕剧发源地。吕剧常见的伴奏乐器有坠琴、扬琴、二胡等。观众可以根据乐器发出声音 的 (选填“音调” 、 “响度”或“音色”)不同，分辨出是哪种乐器；琴师调节琴弦的松紧是为 了改变声音的 (选填“音调” 、 “响度”或“音色”)。 【答案】音色；音调。 【解析】二
20、胡和小提琴发声的音色不同，可以通过音色区分不同的乐器； 调节琴弦的松紧，振动的频率不同，这样做的目的是为了改变声音的音调。 12.春节联欢晚会为了打造舞台效果， 常用干冰(固态 CO2)在舞台上产生淡淡的白雾， 是由于干冰的 吸热，使周围空气温度降低，空气中的水蒸汽遇冷 形成的。 【答案】升华；液化。 【解析】升华是指物质从固态直接变为气态的过程，它需要吸热；物质由气态变成液态的过程叫液化。干冰是一种非常容易升华的物质。当它升华时，会从周围空气吸收大量的热，导致空气温度急剧下降，使周围水蒸气放热，液化成为小水滴。 13.弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的 ； 利用超声波清洗眼睛说明声波
21、能够传递 利用声呐系统向海底垂直发射声波，经 2s 后收到回波已知声音在海水中的传播速度为 1531m/s，则此处海水的深度为 m；利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为 【答案】音调；能量；1531；超声波的传播需要介质，地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播 【解析】音调是指声音的高低，它和物体振动频率有关；声音能够传递信息，声音能够传递能量；声音在海水中的速度和从发射到接受的时间已知，利用 s=vt 可以得到海水的深度 声音的传播需要介质，真空不能传声 (1)弦乐的音调跟频率有关，频率跟松紧、长度、粗细有关，调节二胡的松紧程度，改变了弦的松紧，改变了振动频率，改变声音的音调
22、； (2)利用超声波清洗钟表仪器，说明声波能够传递能量； (3)声音到达海底的时间为 t=1/22s=1s， 由 v=可得，海洋的深度为 s=vt=1531m/s1s=1531m 超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播不能用超声波测量地月距离 14.在攀枝花市中考体育 800m 测试中，随着发令枪声响起，小睿如离弦之箭一般冲出起跑线，3 分 20 秒后冲过终点，取得了长跑满分的好成绩，她在起跑过程中运动状态是否发生改变 (选填“是”成“否”)，长跑过程中她的平均速度为 m/s。 【答案】是；4。 【解析】(1)运动状态的改变包括速度大小和方向的改变； (2)已知路程
23、和时间，利用速度公式计算平均速度。 小睿在起跑过程中，速度不断增大，所以其运动状态发生改变； 全程所用的时间：t=3min20s=200s， 长跑过程中她的平均速度：v=4m/s。 三、综合应用题三、综合应用题 15.滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示，小兵质量约为 34kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为 4cm2(g 取 10N/kg)求： (1)小兵自身受到的重力 (2)若比赛时小兵滑行 1200m 用时 2.5min，小兵滑动的平均速度是多少 m/s。 (3)小兵单脚滑行时对地面的压强 (4)小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎
24、样做，为什么？(不计斜坡阻力) 【答案】(1)小兵自身受到的重力为 340N； (2)小兵滑动的平均速度是 8m/s； (3)兵单脚滑行时对地面的压强为 2.5105Pa； (4)提高速度；速度大，动能大，容易冲上斜坡。 【解析】(1)小兵质量约为 m=34kg，则小兵自身受到的重力：G=mg=34kg10N/kg=340N； (2)小兵滑行的路程 s=1200m，所用时间：t=2.5min=2.560s=150s， 小兵滑动的平均速度：v=s/t=1200m /150s=8m/s； (3)小兵滑行时对地面的压力：F=G总=G人+G鞋=340N+3kg210N/kg=400N； 一只旱冰鞋与地面的接触面积为：S=44cm2=1.6103m2， 对地面的压强：p=F/s=400N/1.6103m2 =2.5105Pa； (4)冲上斜坡时，动能转化为重力势能，所以他应该提高速度，增大动能，容易冲上斜坡。
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