内容正文:
3.1 机械运动
1、 知识点清单
1.参照物:以某一物体为标准来判断另一物体的运动状态,这个标准就是参照物。
【注意】(1)参照物的选取可以是任意的,但不能将被研究的物体本身作为参照物。
(2)参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
(3)在研究机械运动时,一般未做说明的,均以地面或相对于地面静止的物体作为参照物。
(4)判断物体是否运动的标准:参照物与物体之间的距离发生改变
【常考点】参照物的选取
【例1】据报道,1999年5月17日下午3时许,一片彩云飞快飘过深圳赛格广场工地上正在建设着的一幢高为291.6米的大楼的上空,突然有人惊呼“楼要倒了”这引起了邻近数干人惊慌失措地狂奔。造成这种判断的失误,是由于观察者选用的参照物是( )
A. 观察者自己 B.地面 C.彩云 D.大楼
2.选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。(没有绝对的静止或运动,只有相对静止或运动)
【注意】在说明物体相对运动或相对静止时,要加上“相对于····,是运动的”,一定要加上参照物。
【常考点】不同的参照物下,描述物体的运动
【例2】2023年5月30日9时31分,神舟十六号载人飞船与在轨的“天和”号核心舱实现自主交会对接,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 火箭升空过程中,以火箭为参照物,地面是静止的
B. 火箭升空过程中,以火箭为参照物,宇航员是运动的
C. 对接成功后,以核心舱为参照物,神舟十六号飞船是静止的
D. 对接成功后,以宇航员为参照物,神舟十六号飞船是运动的
3. 机械运动:物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
【分类】按照路径来分:曲线运动和直线运动;
直线运动按照速度快慢可以分为:匀速直线运动和变速直线运动。
4. 速度:物体在单位时间内通过的路程。描述物体运动的快慢 。计算公式: s(路程)=v(速度)t(时间)
5. 比较物体运动快慢的方法:
⑴比较相同时间内通过的路程
⑵比较通过相同的路程所用的时间
【常考点】速度的计算
【例3】运动会上的100m赛跑决赛起跑后,小明先是一直落后于小亮,而在冲刺阶段小明加速追赶,结果他们同时到达终点。下列说法正确的是( )
A.比赛过程中他们相对于裁判员是静止的 B.小明的平均速度比小亮的平均速度小
C.小明和小亮全程的平均速度相等 D.不是匀速直线运动,无法比较平均速度
6.速度单位:国际单位:米/秒,符号:m/s,读作:米每秒。常用单位:千米/时,符号:km/h,读作千米每时。
同步练习
一、选择题
1.如图为中国跳水队队员陈芋汐和全红婵10米双人跳台赛上同步的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.以全红婵为参照物,陈芋汐是静止的
B.以全红婵为参照物,陈芋汐是向下运动的
C.在观众看来,两位运动员都是静止的
D.在观众看来,全红婵静止,陈芋汐向上运动
2.甲、乙、丙三人在操场同一条跑道上晨跑,某时刻三人所处位置如图①,10秒后,三人所处位置如图②。若判断甲是静止的,则选取的参照物可能是( )
A.乙 B.丙 C.地面 D.旗杆
3.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法,摄影在暗室中进行,闪光灯每隔一定的时间闪亮一次,底片就记录下这时物体的位置。如图所示是甲、乙两个网球从左向右保持一定的规律运动时的频闪照片,关于图中下列说法正确的是( )
A.甲球的运动时间比乙球短
B.甲、乙两球运动的时间基本相等
C.甲球的平均速度一定小于乙球的平均速度
D.乙球运动的速度越来越小
4.如图是两辆小车在同一平直地面上行驶时,两车在间隔相同时间内所处的不同位置。若根据相同时间内通过路程的多少来判断两车的快慢,则可以将“ab”段与下列哪一段进行比较( )
A.“de” B.“df” C.“bc” D.“eg”
5.甲、乙两球在同一水平面上,用相机在前后不同时刻拍到的照片如图所示,在拍照过程中两球不发生碰撞,下列关于两球的运动情况不可能发生的是( )
A.甲静止,乙向南运动
B.甲向北运动,乙向南运动
C.甲、乙都向北运动,甲的速度大于乙的速度
D.甲、乙都向南运动,乙的速度小于甲的速度
6.甲、乙两位同学,同时从同一地点自南向北向同一方向运动,它们的s-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~4s内甲的平均速度为4m/s
B.2~4s内乙做匀速直线运动
C.4s时甲、乙两物体的速度相等
D.3s时乙在甲的北方
7.小刚从家中出发到西湖边游玩,其中一半路程步行,一半路程骑自行车。全程的路程与时间图象如图所示。则他全程的平均速度为( )
A.120m/s B.2m/s C.216m/s D.3.6m/s
8.甲、乙两车在平直的公路上同方向直线运动,一段时间内两车相对公路上某参照物的距离与时间关系如图所示。前20s内两车相对参照物的运动情况,错误的是( )
A.甲车在靠近,而乙车在远离 B.两车都在作变速运动
C.两车速度一直相等 D.两车之间的距离一直不变
9.如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况,说法错误的是( )
A.前10s内甲车运动的路程大于乙车运动的路程
B.乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间
C.甲、乙两车在40s时速度相等
D.甲车比乙车先到达1000m的路程
10.公共汽车站每隔t0开出一辆汽车,汽车始终沿直线运动,汽车的速度时间线如图所示,则汽车出站后,与前方相邻汽车之间的距离( )
A.先减小,后保持不变 B.先增大,后保持不变
C.先减小,后增大,最后保持不变 D.先增大,后减小,最后保持不变
二、填空题
11.如图甲所示,是某司机在行驶时从倒车镜中看到的情景,为了扩大观察范围,汽车的倒车镜选择 (选填“凹面镜”或“凸面镜”)。若从倒车镜中看到后车A侧的转向灯闪烁,则该司机判断后车准备向 (选填“左”或“右”)侧转向。在图乙和图丙中,以小轿车为参照物,则大卡车是向 (选填“东”或“西”)运动的。
12.健走是介于散步和竞走之间的一种运动方式,不仅不受年龄、性别、体力等方面的限制,还便于用智能手环记录,已被世界卫生组织认定为最好的运动。
(1)如图甲是健走者手环记录的信息,配速是指每千米平均用时8′20″(8分20秒),则该健走者通过的距离是 米;
(2)人在健走时,以手为参照物,手环是 的(选填“运动”或“静止”)。
13.如图甲所示,交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测,无人机上安装有摄像机,在飞行过程中,以地面为参照物,摄像机是 (选填“运动”或“静止”)的:图乙是无人机上升到某高度后水平飞行的v-t图像,它在第20s时的速度为 m/s。
14.小金用频闪照相机捕捉一个小球从A点开始沿直线运动到F点的照片,如图所示。已知该频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。
(1)小球是做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(2)小球从C点运动到E点的平均速度为 m/s;
(3)下列四幅图中能反映出该小球运动的图像是 。
A. B. C. D.
15.高速路网全面推行区间测速以来,车辆超速行驶得到了一定遏制。如图所示,一辆小汽车进入测速路段后,乘客发现测速提示牌往后退,他是以 为参照物。测速设备测得小汽车在通过9km的测速区间用时300s,其平均速度为 m/s。根据该路段限速100km/h的规定,该车驾驶员是否超速? (选填“是”或“否”)。
三、探究题
16.位于海面下几十米深处的“南海一号”商船已被打捞浮出海面,这是中国考古史上的又一突破。“南海一号”商船长约30米,是目前发现的最大的宋代船只,如图所示。很早以前,我国考古队员就利用超声波方向性好的特点制成了一种装置安装在船上,用它发出的超声波对“南海一号”沉船进行了细致的探测。
(1)已知超声波在海水中的速度为1500m/s,若探测装置发出信号,从发出到遇到沉船,再到接收到返回信号所花时间是0.024s,则沉船在海面下多深处?(写出计算过程)
(2)该装置能不能用来探测月球与地球之间的距离?为什么?
17.国庆长假,小明乘坐爸爸的汽车到外地游玩,细心的他观察到汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置。回答下列问题:
(1)此时汽车的速度是多少km/h,合多少m/s?
(2)汽车以这样的速度行驶30min,通过的路程是多少?
18.如图甲为某地距离传感器发出和接收超声波检测汽车速度的示意图。
(1)如果将距离传感器与计算机连接,可以将物体运动的距离(s)﹣时间(t)(s)﹣时间(t)图像如图乙所示(v)﹣时间(t)图像;
(2)如图丁从标志牌上看,在遵守交通规则的前提下,从标志牌到威海匀速行驶的汽车最快需用多少min才能到达威海?
19.有一列车长100米,以90千米/时的速度通过一座400米长的铁路桥,列车过桥大约需要多少时间?另有一辆小汽车用时12秒通过该铁路桥,请计算说明小汽车是否超速。(该铁路桥限速100千米/时)
20.在课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次。
(1)小芳所在的兴趣小组拍照时选择了砖墙为背景,照片如右图。据此,请描述出纸锥下落的速度变化特点是 。
(2)若测得背景砖墙每块高为20 cm,则纸锥从A运动到B位置时,纸锥的速度为 。
(3)小组间交流时发现,不同的纸锥在同样条件下下落时的最大速度也会不同。为什么“不同的纸锥”在同样条件下下落时的最大速度会不同呢?请你说出一个可能影响纸锥下落的最大速度的因素 。
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3.1 机械运动
1、 知识点清单
1.参照物:以某一物体为标准来判断另一物体的运动状态,这个标准就是参照物。
【注意】(1)参照物的选取可以是任意的,但不能将被研究的物体本身作为参照物。
(2)参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
(3)在研究机械运动时,一般未做说明的,均以地面或相对于地面静止的物体作为参照物。
(4)判断物体是否运动的标准:参照物与物体之间的距离发生改变
【常考点】参照物的选取
【例1】据报道,1999年5月17日下午3时许,一片彩云飞快飘过深圳赛格广场工地上正在建设着的一幢高为291.6米的大楼的上空,突然有人惊呼“楼要倒了”这引起了邻近数干人惊慌失措地狂奔。造成这种判断的失误,是由于观察者选用的参照物是( )
A. 观察者自己 B.地面 C.彩云 D.大楼
【答案】C
【详解】“楼要倒了!”,被研究的物体是楼房,楼房和地面(自己)没有发生位置的改变,以地面(自己)为参照物,大楼是静止的。一片彩云飞快地飘过大楼上空,大楼和彩云之间发生了位置的改变,以彩云为参照物,大楼是运动的,所以有人说:“楼要倒了!”,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2.选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。(没有绝对的静止或运动,只有相对静止或运动)
【注意】在说明物体相对运动或相对静止时,要加上“相对于····,是运动的”,一定要加上参照物。
【常考点】不同的参照物下,描述物体的运动
【例2】2023年5月30日9时31分,神舟十六号载人飞船与在轨的“天和”号核心舱实现自主交会对接,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 火箭升空过程中,以火箭为参照物,地面是静止的
B. 火箭升空过程中,以火箭为参照物,宇航员是运动的
C. 对接成功后,以核心舱为参照物,神舟十六号飞船是静止的
D. 对接成功后,以宇航员为参照物,神舟十六号飞船是运动的
【答案】C
【详解】A.火箭升空过程中,以火箭为参照物,地面的位置不断发生变化,所以地面是运动的,故A错误;B.火箭升空过程中,宇航员与火箭之间没有位置的变化,以火箭为参照物,宇航员是静止的,故B错误;C.对接成功后,以核心舱为参照物,神舟十六号飞船的位置不再改变,所以是静止的,故C正确;D.对接成功后,以宇航员为参照物,神舟十六号飞船的位置不再改变,所以是静止的,故D错误。故选C。
3. 机械运动:物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
【分类】按照路径来分:曲线运动和直线运动;
直线运动按照速度快慢可以分为:匀速直线运动和变速直线运动。
4. 速度:物体在单位时间内通过的路程。描述物体运动的快慢 。计算公式: s(路程)=v(速度)t(时间)
5. 比较物体运动快慢的方法:
⑴比较相同时间内通过的路程
⑵比较通过相同的路程所用的时间
【常考点】速度的计算
【例3】运动会上的100m赛跑决赛起跑后,小明先是一直落后于小亮,而在冲刺阶段小明加速追赶,结果他们同时到达终点。下列说法正确的是( )
A.比赛过程中他们相对于裁判员是静止的 B.小明的平均速度比小亮的平均速度小
C.小明和小亮全程的平均速度相等 D.不是匀速直线运动,无法比较平均速度
【答案】C
【详解】BCD.平均速度的概念为总路程除以总时间,因为张明和王亮运动的总路程相同,总时间也相同,因此平均速度相同,平均速度可以用来描述物体平均运动的快慢,故BD错误,C正确;A.因为张明和王亮在跑步的过程中与裁判员的位置时刻发生改变,因此相对于裁判员是运动的,故A错误。故选C。
6.速度单位:国际单位:米/秒,符号:m/s,读作:米每秒。常用单位:千米/时,符号:km/h,读作千米每时。
同步练习
一、选择题
1.如图为中国跳水队队员陈芋汐和全红婵10米双人跳台赛上同步的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.以全红婵为参照物,陈芋汐是静止的
B.以全红婵为参照物,陈芋汐是向下运动的
C.在观众看来,两位运动员都是静止的
D.在观众看来,全红婵静止,陈芋汐向上运动
【答案】A
【详解】AB.陈芋汐和全红婵10米双人跳台赛上动作是同步的,故以全红婵为参照物陈芋汐的位置没有发生变化,故以全红婵为参照物陈芋汐是静止的,故A正确,B错误;
CD.在观众看来,两位运动员相对于观众的位置发生了变化,故在观众看来,两位运动员都是运动的,故CD错误。
故选A。
2.甲、乙、丙三人在操场同一条跑道上晨跑,某时刻三人所处位置如图①,10秒后,三人所处位置如图②。若判断甲是静止的,则选取的参照物可能是( )
A.乙 B.丙 C.地面 D.旗杆
【答案】A
【详解】由①②图比较可知甲相对于丙和旗杆以及地面的位置发生了变化,相对于乙的位置没有改变,故如果甲是静止的是以乙为参照物,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法,摄影在暗室中进行,闪光灯每隔一定的时间闪亮一次,底片就记录下这时物体的位置。如图所示是甲、乙两个网球从左向右保持一定的规律运动时的频闪照片,关于图中下列说法正确的是( )
A.甲球的运动时间比乙球短
B.甲、乙两球运动的时间基本相等
C.甲球的平均速度一定小于乙球的平均速度
D.乙球运动的速度越来越小
【答案】C
【详解】AB.甲、乙两球运动开始位置相同,在后面出现在同一位置,这只表示它们通过了相同的路程,但甲是摄影5次,乙是摄影4次,所以运动时间不同,甲球运动的时间比乙球长,故 AB错误;
C.如图甲、乙两球通过的路程相同,甲球进行的是匀速直线运动,甲球运动了4个时间间隔,乙球运动了3个时间间隔,因此甲球的平均速度小于乙球的平均速度,故C正确;
D.乙球在相等的时间内通过的路程不同,且在相同的时间里,通过的路程越来越长,即速度是越来越大,故D错误。
故选C。
4.如图是两辆小车在同一平直地面上行驶时,两车在间隔相同时间内所处的不同位置。若根据相同时间内通过路程的多少来判断两车的快慢,则可以将“ab”段与下列哪一段进行比较( )
A.“de” B.“df” C.“bc” D.“eg”
【答案】AD
【详解】由图可知,“ab”段经过了两个时间段,如比较相同时间内通过路程的多少来判断两车的快慢,则应控制时间相同,由图可知,“de”段和“eg”段,小车都经过两个时间段,故AD符合题意,BC不符合题意。
故选AD。
5.甲、乙两球在同一水平面上,用相机在前后不同时刻拍到的照片如图所示,在拍照过程中两球不发生碰撞,下列关于两球的运动情况不可能发生的是( )
A.甲静止,乙向南运动
B.甲向北运动,乙向南运动
C.甲、乙都向北运动,甲的速度大于乙的速度
D.甲、乙都向南运动,乙的速度小于甲的速度
【答案】D
【详解】A.甲球静止,乙向南运动,运动到乙球的南方是有可能的,故A不符合题意;
B.甲向北运动,乙向南运动,也是可能运动到甲球在北方,而乙球在南方,故B不符合题意;
C.甲、乙都向北运动,甲的速度大于乙的速度是可能的,因为甲球追上了乙球,接着运动,这样就可以保证甲球在北方,乙球在南方,故C不符合题意;
D.甲、乙都向南运动,乙的速度小于甲的速度,这样最后甲球在南方,乙球追不上,只能在北方,不符合后拍的图片,故D符合题意。
故选D。
6.甲、乙两位同学,同时从同一地点自南向北向同一方向运动,它们的s-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~4s内甲的平均速度为4m/s
B.2~4s内乙做匀速直线运动
C.4s时甲、乙两物体的速度相等
D.3s时乙在甲的北方
【答案】B
【详解】A.由图可知,甲物体运动4s走过的路程为8m,则甲的速度为
故A错误;
B.图中2~4s内乙物体的路程时间图像为倾斜的直线,因此乙做匀速直线运动,故B正确;
C.4s时甲做匀速直线运动,乙物体静止,故C错误;
D.3s时乙走过的路程大于甲走过的路程,即乙在甲的前方,相对与甲物体乙物体在北方,故D正确。
故选BD。
7.小刚从家中出发到西湖边游玩,其中一半路程步行,一半路程骑自行车。全程的路程与时间图象如图所示。则他全程的平均速度为( )
A.120m/s B.2m/s C.216m/s D.3.6m/s
【答案】B
【详解】由图可知,小刚走过的路程为3600m,所用的时间为30min,则小刚全程的平均速度为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.甲、乙两车在平直的公路上同方向直线运动,一段时间内两车相对公路上某参照物的距离与时间关系如图所示。前20s内两车相对参照物的运动情况,错误的是( )
A.甲车在靠近,而乙车在远离 B.两车都在作变速运动
C.两车速度一直相等 D.两车之间的距离一直不变
【答案】B
【详解】A.根据图像可知,甲车到参照物的距离不断减小,即甲车在靠近;乙车到参照物的距离不断增大,即乙车在远离;故A正确,不符合题意;
B.根据图像可知,甲和乙的图像都是一条斜线,即路程与时间成正比,那么二者都在做匀速直线运动,故B错误,符合题意;
C.甲和乙在前20 s内通过的路程都是100m,根据可知,两车的速度相同,故C正确,不符合题意;
D.甲和乙的运动方向相同,二者速度大小相同,那么在相同的时间内通过的路程相同,即前20s内二者的距离保持不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况,说法错误的是( )
A.前10s内甲车运动的路程大于乙车运动的路程
B.乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间
C.甲、乙两车在40s时速度相等
D.甲车比乙车先到达1000m的路程
【答案】C
【详解】A.由图可知,前10s,甲通过的路程为300m,乙通过的路程为200m,甲车运动的路程大于乙车运动的路程,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,甲车到达600m所用时间为20s,乙车到达450m所用时间为20s,乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,甲、乙两车在30s~40s时间内平均速度分别为
乙的平均速度大于甲,乙车在做加速运动,故在40s时,乙的速度大于甲,故C错误,符合题意;
D.由图可知在20s~30s时间内,两车通过的路程均为300m,表明速度相同,乙车在做加速运动,故在30s时,乙的速度大于甲,假设两车同时到达1000m处,则剩余200m乙车需要的时间小于甲,乙车先到达1200m处,不符合题意,如果乙先到达1000m处,也是乙先到达1200m,也不符合题意,故只甲车比乙车先到达1000m处,两车才可能同时到达1200m,故D正确,不符合题意。
故选C。
10.公共汽车站每隔t0开出一辆汽车,汽车始终沿直线运动,汽车的速度时间线如图所示,则汽车出站后,与前方相邻汽车之间的距离( )
A.先减小,后保持不变 B.先增大,后保持不变
C.先减小,后增大,最后保持不变 D.先增大,后减小,最后保持不变
【答案】D
【详解】根据图线可知,汽车所做的运动为先初速度为0的匀加速直线运动,接着匀减速直线运动,最后匀速直线运动。当后一辆汽车发车的时候,前一辆汽车做初速度为2v0的匀减速运动,两车距离增加,当时间过去t0时,两车相距最远,然后会逐渐拉近,最终两车都匀速距离保持不变。
故选D。
二、填空题
11.如图甲所示,是某司机在行驶时从倒车镜中看到的情景,为了扩大观察范围,汽车的倒车镜选择 (选填“凹面镜”或“凸面镜”)。若从倒车镜中看到后车A侧的转向灯闪烁,则该司机判断后车准备向 (选填“左”或“右”)侧转向。在图乙和图丙中,以小轿车为参照物,则大卡车是向 (选填“东”或“西”)运动的。
【答案】 凸面镜 左 东
【详解】[1]凸面镜对光线具有发散作用,因此倒车镜选择凸面镜起到扩大视野的作用。
[2]镜中看到后车A侧的转向灯闪烁,A为汽车的左侧,则说明后方车准确向左转向。
[3]由乙图变为丙图,大卡车在小轿车的后方,以小轿车为参照物,大卡车是向东运动的。
12.健走是介于散步和竞走之间的一种运动方式,不仅不受年龄、性别、体力等方面的限制,还便于用智能手环记录,已被世界卫生组织认定为最好的运动。
(1)如图甲是健走者手环记录的信息,配速是指每千米平均用时8′20″(8分20秒),则该健走者通过的距离是 米;
(2)人在健走时,以手为参照物,手环是 的(选填“运动”或“静止”)。
【答案】 3500 静止
【详解】(1)[1]根据题意知道,配速8′20″是指每千米平均用时8分20秒,即行走的路程
所用时间
则健走者的速度
由图甲知道,健走的总时间
由知道,该健走者通过的距离
s=vt=2m/s×1750s=3500m
(2)[2]由乙图知道,手环固定在右臂上,若以右手为参照物,则手环的位置没有发生改变,所以手环是静止的。
13.如图甲所示,交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测,无人机上安装有摄像机,在飞行过程中,以地面为参照物,摄像机是 (选填“运动”或“静止”)的:图乙是无人机上升到某高度后水平飞行的v-t图像,它在第20s时的速度为 m/s。
【答案】 运动 10
【详解】[1]在飞行过程中,以地面为参照物,摄像机的位置发生变化,故摄像机是运动的。
[2]由图乙飞行的v-t图像可知第20s时的速度为10m/s。
14.小金用频闪照相机捕捉一个小球从A点开始沿直线运动到F点的照片,如图所示。已知该频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。
(1)小球是做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(2)小球从C点运动到E点的平均速度为 m/s;
(3)下列四幅图中能反映出该小球运动的图像是 。
A. B. C. D.
【答案】 变速 0.15 C
【详解】(1)[1]由题图可知,小球在相同的时间通过的路程越来越大,因此小球是做加速运动,即变速直线运动。
(2)[2]小球从C点运动到E点所用的时间为
t=2×0.2s=0.4s
由题图可知,刻度尺的分度值为1mm,经过的路程为
则小球从C点运动到E点的平均速度为
(3)[3]由题意可知,小球是做加速运动。
A.从图可知,随着时间的增加,小球的速度越来越小,因此小球做减速运动,故A不符合题意;
B.从图可知,随着时间的增加,小球的速度不变,因此小球做匀速运动,故B不符合题意;
C.从图可知,随着时间的增加,小球的速度越来越大,因此小球做加速运动,故C符合题意;
D.从图可知,随着时间的增加,小球的速度先减小后增大,因此小球先做减速运动后做加速运动,故D不符合题意。
故选C。
15.高速路网全面推行区间测速以来,车辆超速行驶得到了一定遏制。如图所示,一辆小汽车进入测速路段后,乘客发现测速提示牌往后退,他是以 为参照物。测速设备测得小汽车在通过9km的测速区间用时300s,其平均速度为 m/s。根据该路段限速100km/h的规定,该车驾驶员是否超速? (选填“是”或“否”)。
【答案】 小汽车 30 是
【详解】[1]小汽车向前运动,经过测速提示牌后,测速提示牌在车的后方,所以当以小汽车为参照物时测速提示牌往后退。
[2]路程为9km,用时300s,所以速度为
[3]由于,当前的速度超过限速规定,所以超速了。
三、探究题
16.位于海面下几十米深处的“南海一号”商船已被打捞浮出海面,这是中国考古史上的又一突破。“南海一号”商船长约30米,是目前发现的最大的宋代船只,如图所示。很早以前,我国考古队员就利用超声波方向性好的特点制成了一种装置安装在船上,用它发出的超声波对“南海一号”沉船进行了细致的探测。
(1)已知超声波在海水中的速度为1500m/s,若探测装置发出信号,从发出到遇到沉船,再到接收到返回信号所花时间是0.024s,则沉船在海面下多深处?(写出计算过程)
(2)该装置能不能用来探测月球与地球之间的距离?为什么?
【答案】(1)18m;(2)不能,见解析
【详解】解:(1)超声波从海面传到沉船的时间
由知道,海面到沉船的距离
s=vt=1500m/s×0.012s=18m
(2)这种装置发射的是超声波,超声波不能在真空中传播,月球上没有空气,所以该装置不能用来探测月球与地球之间的距离。
答:(1)沉船在海面下18m;
(2)不能,这种装置发射的是超声波,月球上没有空气,超声波不能在真空中传播。
17.国庆长假,小明乘坐爸爸的汽车到外地游玩,细心的他观察到汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置。回答下列问题:
(1)此时汽车的速度是多少km/h,合多少m/s?
(2)汽车以这样的速度行驶30min,通过的路程是多少?
【答案】(1)90km/h,25m/s;(2)45km
【详解】解:(1)由图知道 ,速度计的分度值是5km/h,指针指在90的位置,单位是km/h,此时汽车的速度是90km/h;此时汽车的速度是
(2)汽车以这样的速度行驶30min,通过的路程是
答:(1)此时汽车的速度是,合;
(2)汽车以这样的速度行驶30min,通过的路程是45km。
18.如图甲为某地距离传感器发出和接收超声波检测汽车速度的示意图。
(1)如果将距离传感器与计算机连接,可以将物体运动的距离(s)﹣时间(t)(s)﹣时间(t)图像如图乙所示(v)﹣时间(t)图像;
(2)如图丁从标志牌上看,在遵守交通规则的前提下,从标志牌到威海匀速行驶的汽车最快需用多少min才能到达威海?
【答案】(1) ;(2)45min
【详解】解:(1)在乙图中,图线是一条过原点的倾斜直线,路程和时间成正比,说明物体做匀速直线运动。物体运动3s时,汽车的速度为
汽车运动的速度(v)﹣时间(t)图像如下图
(2)交通标志牌上的“60”表示限速(最快不能超过)60km/h,“威海45km”表示从标志牌到威海的距离为45km,在遵守交通规则的前提下,则
v=60km/h
所以,由知道,需要的时间
答:(1)见解析;
(2)在遵守交通规则的前提下,从图丁标志牌到威海匀速行驶的汽车最快需用45min才能到达威海。
19.有一列车长100米,以90千米/时的速度通过一座400米长的铁路桥,列车过桥大约需要多少时间?另有一辆小汽车用时12秒通过该铁路桥,请计算说明小汽车是否超速。(该铁路桥限速100千米/时)
【答案】20s/超速
【详解】解:列车完全通过大桥的路程
s=L桥+L车=400m+100m=500m=0.5km
由知道,列车完全通过大桥的时间
该小汽车的速度
因为
120km/h>100km/h
所以小汽车超速。
答:列车过桥大约需要20s时间,小汽车超速。
20.在课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s曝光一次。
(1)小芳所在的兴趣小组拍照时选择了砖墙为背景,照片如右图。据此,请描述出纸锥下落的速度变化特点是 。
(2)若测得背景砖墙每块高为20 cm,则纸锥从A运动到B位置时,纸锥的速度为 。
(3)小组间交流时发现,不同的纸锥在同样条件下下落时的最大速度也会不同。为什么“不同的纸锥”在同样条件下下落时的最大速度会不同呢?请你说出一个可能影响纸锥下落的最大速度的因素 。
【答案】 先变大后不变 1m/s 质量和横截面积
【详解】(1)[1]从砖的层数可以看出,纸锥在相同的时间内通过的路程先变大,后不变,所以纸锥的运动速度先变大后不变;
(2)[2]由图示可知,AB间的运动时间t=0.2s×2=0.4s,纸锥的速度v=st=2×0.2m0.4s=1m/s;
(3)[3]不同的纸锥质量和横截面积都不同,影响最大速度的因素可能是纸锥的质量和横截面积。
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