2011年第二十一届全国初中物理竞赛复赛试题

【知识点详解】 1. 血沉现象：红血球在血浆中先加速下沉后匀速下沉的原因，可以用牛顿第二定律来解释。红血球最初下沉时，重力大于粘滞阻力，因此加速下沉。随着速度增大，粘滞阻力f增加（f与速度v成正比），当重力与粘滞阻力平衡时，红血球开始匀速下沉。 2. 红血球半径计算：根据题目给出的公式f=6πηRv，其中η为血液的粘滞度，R为红血球半径，v为血沉速度，可以建立方程。已知ρ0（血浆密度）、ρ（红血球密度）、v、η和f的表达式，可以解出红血球的半径R。 3. 风光互补路灯系统： - 充电时间计算：风力发电机的输出功率和蓄电池的充电效率决定了充满电所需的时间。 - 太阳能电池板面积计算：根据太阳辐射强度和电池最大功率，可以计算出需要的电池板面积。 - 蓄电池供电时长：考虑蓄电剩余量和路灯功率，计算在没有风和阳光时的供电时间。 4. 电动自行车： - 物理设计事例：电动自行车的构造运用了摩擦力、杠杆原理、动能与势能转换等物理知识。 - 压强计算：路面受到的压强可通过压力（等于人的重力加上自行车的重力）除以接触面积得出。 - 电流计算：电动机功率除以电压即可得到通过电动机线圈的电流。 - 蓄电池能量：根据蓄电池的电压和容量计算储存的能量。 - 行驶距离：根据电动机效率和机械能转化为克服阻力所做的功，计算最大行驶距离。 - 环保优缺点：电动自行车相比摩托车减少了尾气排放，但电池的回收处理也是一个环保问题。 5. 家用燃气快速热水器： - 防冻措施：在气温低于0℃时放水是为了防止水结冰膨胀导致热水器损坏。 - 热水器效率：计算热水器将天然气燃烧产生的热量转化为水温升高的效率。 - 消耗天然气：根据淋浴时间、水流量和热水器效率计算消耗的天然气量。 - “水气联动”装置：通过水流开关与燃气阀门的连接，实现只有在有水流动时才供给燃气。 - “火灭断气”装置：当火焰熄灭时，热电偶不再产生电流，电磁阀关闭，阻止燃气继续供应，防止泄漏。 以上知识点涵盖了物理中的流体动力学、力学、能量转换、电学、热力学等多个领域，适用于初中物理竞赛的复习和学习。