第一章 机械运动练习与应用（原动手动脑学物理） 2024-2025学年人教版八年级上册物理

第一章 机械运动 第1节 长度和时间的测量 1. 请测量自己的身高和脚长，算一算你的身高是脚长的几倍。 人的身高和脚长存在一定的倍数关系，人的脚越长，身高越高。在通常情况下，人站立时身高大约是脚长的7倍。 解析 2. 如何测量硬币的直径和周长?你能想出多少种方法?请写出两种。 （1）硬币的直径可用平移法测量（如图所示）； （2）硬币的周长可化曲为直法测量： ①用一条弹性不大的细线在硬币上绕一周，在起点和终点重合处作一个记号，将细线展开并拉直，用刻度尺测出细线的长度，也就是硬币的周长． ②让硬币在纸上沿直线滚一圈，记下起点和终点，用刻度尺量出两点之间线段长度就是硬币周长。 解析 3．“一年之计在于春，一日之计在于晨”，其中“一年”等于多少小时?“一日”等于多少秒? 一年有365天，一天有24小时，一小时有3600秒，所以 一年=24小时×365=8760小时 一日=3600秒×24=86400秒 解析 4．在一条细长绳的一端系一个小铁块，就做成了一个摆。当摆动角度很小时，小铁块摆动一个来回所用的时间（摆的周期）是一定的。如何准确测量摆的周期?写出你的方法。请你尝试制作一个周期为1s的摆，并测量小铁块的中心到悬挂点的总长度。 如果只测量单摆摆动1次所用的时间，误差太大；为减小误差，可以测出摆动n次（例如20次）的时间t，则摆一次的时间为 t/n。 实验时，使用一根不可伸长的细线系住一颗小螺丝帽，拉离平衡位置，让其自由摆动，调整细线的长度，用秒表测出摆一个周期的时间近似是1s，即得到一个“秒摆”，利用刻度尺测得它的细线长约是0.25m。 解析 5．某同学用刻度尺测量一支铅笔的长度，如图所示。请指出他的测量有哪些错误。如果改正了这些错误，是不是就没有误差了?为什么? 测量的错误有：视线没有与刻度尺垂直；铅笔的左端没有与刻度尺的零刻度线对齐。 如果改正了这些错误，误差仍然存在；因为误差是客观存在的，不能避免。 解析 第2节 运动的描述 1. 若分别以火车头、车厢的座椅、树木、房屋为参照物，请写出列车在平直的轨道上行驶时，行李架上的物品相对于哪些参照物是静止的，相对于哪些参照物是运动的。 以火车头、车厢的座椅为参照物，物品相对它们的位置没有发生变化，物品是静止的； 以房屋、树木为参照物，物品相对它们的位置发生了变化，物品是运动的。 解析 2. 鲁迅的《社戏》中有这样的描写：“淡黑的起伏的连山，仿佛是踊跃的铁的兽脊似的，都远远地向船尾跑去了......”其中“山....向船尾跑去了”所选的参照物是什么? 船与山之间的位置发生了变化，“山……向船尾跑去了”觉得山是运动的，是以船为参照物。 解析 3．中国空间站的梦天实验舱与天和核心舱成功对接，形成空间站“T”字基本构型。在梦天实验舱靠近天和核心舱的过程中，以天和核心舱为参照物，梦天实验舱是运动的还是静止的?对接完成后，仍以天和核心舱为参照物，梦天实验舱是运动的还是静止的?若以地面指挥中心为参照物呢? 在梦天实验舱靠近天和核心舱的过程中，以天和核心舱为参照物，梦天实验舱与核心舱的位置发生变化，故是运动的。 对接完成后，仍以天和核心舱为参照物，梦天实验舱与核心舱的位置没有变化，故梦天实验舱是静止的。 若以地面指挥中心为参照物，梦天实验舱的位置发生变化，故是运动的。 解析 4．当你乘坐观光电梯观察电梯外的建筑物时，你是如何判断观光电梯是在上行还是在下行的?请利用参照物的概念，说出你判断的根据。 乘坐商场中的观光电梯，当观察到电梯外的建筑物在下行时，说明电梯在上行，因为电梯与建筑物之间的距离越来越大。 当观察到电梯外的建筑物在上行时，说明电梯在下行，因为电梯与建筑物之间的距离越来越小。 解析 第3节 运动的快慢 解析 1. 某老师晨练时，在45 min内快步行走4.5 km。他在这段时间内行走的速度是多少千米每小时?相当于多少米每秒? t=45min=（45/60）h=0.75h 在这段时间内行走的速度 因为1m/s =3.6km/h 所以 6km/h=（6/3.6）m/s =1.67m/s 解析 2. 图中显示此时汽车行驶的速度是多少?若按此速度匀速行驶10 km，则汽车行驶的时间是多少分钟? 汽车行驶的速度 v=60km/h 匀速行驶10 km，汽车行驶的时间是 解析 3．在平直的公路上，某同学观察到大巴车上的车速显示屏始终显示72 km/h。他用电子表测出大巴车由第1根路灯杆到第6根路灯杆的时间为10s。若路灯杆之间是等距的，则相邻两根路灯杆之间的距离是多少? 由题意知，同学测出大巴车由第1根路灯杆到第6根路灯杆的时间为10s。则汽车通过相邻两根路灯杆之间的时间为（5个间隔）：t＝10s÷5＝2s 汽车的速度：v=72 km/h=20m/s 则相邻两根路灯杆之间的距离是 s=vt=20m/s×2s=40m 4．由北京南站到上海虹桥站的某次高速列车运行信息如下表所示。根据列车运行信息回答下列问题。 （1）列车由北京南站驶往上海虹桥站全程的平均速度是多少? （2）列车在哪个路段运行得最快?在哪个路段运行得最慢? 解析下一页 解析 （1）根据题意可知，列车由北京南驶往上海虹桥的时间为 t=16h38min-12h=4h38min=4.63h 列车由北京南驶往上海虹桥的路程为s=1318km 列车由北京南驶往上海虹桥全程的平均速度为 v=𝑠/𝑡=1318km/4.63h ＝284.6km/h 解析 （2）由北京南驶往天津南的平均速度 v1=𝑠1/𝑡1=120km/(（31/60）h) ＝232.6km/h 由天津南驶往济南西的平均速度 v2=𝑠2/𝑡2=(406km−120km)/(13h33min−12h33min) ＝286km/h 由济南西驶往南京南的平均速度 v3=𝑠3/𝑡3=(1023km−406km)/(15h33min−13h35min) ＝313.7km/h 由南京南驶往上海虹桥的平均速度 v4=𝑠4/𝑡4=(1318km−1023km)/(16h38min−15h35min) ＝281km/h 列车在济南西驶往南京南路段运行得最快；由北京南驶往天津南路段运行得最慢。 第4节 速度的测量 解析 1. 要测量某同学从滑梯顶端滑到底端的平均速度，需要测量哪些物理量?用什么测量工具? 测量某同学从滑梯顶端滑到底端的平均速度，根据v=𝑠/𝑡可知，需测量滑梯顶端滑到底端的距离s，该同学下滑的时间t。 需要刻度尺和秒表。 解析 2. 某同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。让小球从A点由静止开始沿斜面运动，并记录小球在A、B、C三个位置的时刻。小球在AB、BC、AC各段运动的平均速度分别是多少? 小球在AB段运动的平均速度: 小球在BC段运动的平均速度: 小球在AC段运动的平均速度: 解析 3．在用图中的装置测量小车的速度时，甲同学测得小车通过斜面全程的速度v1和通过上半段路程的速度v2不同；甲同学和乙同学用同一装置测得的v2也不同。请写出以上两种情况中测得的速度不同的原因。 （1）甲同学测得小车通过斜面全程的速度v1和通过上半段路程的速度v2不同的原因是：小车从斜面下滑时速度越来越大，做加速运动。 （2）甲同学和乙同学用同一装置测得的v2也不同的原因是：测量时间时出现误差。出现在小车开始运动时的计时、小车撞击金属片时的计时。 解析 4．已知学校操场的跑道长度为l，你能利用手表估测自己正常步行时的速度v吗?根据步行速度v，你能估测你家到学校的路程s吗?解决以上问题需要测量哪些物理量?请你用字母表示，并用它们写出v和s的表达式。 （1）需要测量哪些物理量有：路程和时间。 （2）操场的跑道长度为l，利用手表测出自己绕跑道步行一圈所用的时间t，则可估测自己正常步行时的速度 v=l/t. （3）已知正常步行的速度v，再测出从家里到学校所用时间t2，则可计算出从家到学校的路程 s2=vt2。 解析 5. 有些公路旁每隔1 km就立着一个里程碑。如何利用里程碑估测自行车的速度？写出你的估测方法。 可以从一个里程碑处开始计时并骑着自行车往前行，到另一个里程碑处停止计时，算出经过两个里程碑所用的时间t，再用速度公式v=s/t算出自行车在两个里程碑之间行驶的平均速度。 $$