内容正文:
1.1机械运动
考点一 长度与长度测量 2
考点二 时间与时间的测量 5
考点三 误差 5
考点四 机械运动 6
考点五 参照物 6
考点六 运动和静止的相对性 7
考点七 速度 7
考点八 匀速直线运动 8
考点九 变速直线运动与平均速度 9
考点十 测量平均速度 10
题型1测量物块的长度 10
题型2测量直径的长度 11
题型3正确求平均值 11
题型4机械运动的概念 11
题型5参照物的选择 12
题型6运动和静止的相对性 12
题型7物体相对运动的判断 13
题型8速度公式的简单计算 14
题型9速度推导公式求解路程和时间 14
题型10匀速直线运动 17
题型11匀速运动与变速运动的辨别 17
题型12平均速度 17
题型13速度公式的应用 19
题型14s-t图像描述物体的运用 20
题型15s-t图像与v-t图像的联系与区别 21
题型16测量平均速度实验 22
考点一 长度与长度测量
1.长度单位
(1)国际单位是 米,符号m。
(2)常用单位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
2.单位换算
(1)1km=103m=106mm=109μm=1012nm。
(2)1m=10dm=100cm。
3.进行单位换算的步骤:数值不变,乘以原单位与目标单位之间的进率,将原单位改写为目标单位。
4.长度的测量
(1)长度测量工具:皮尺、刻度尺、三角板、游标卡尺、螺旋测微器。
(2)认识刻度尺:刻度尺的零刻度线、量程、分度值如图所示:
1)零刻度线:刻度尺的起始刻度,使用时要注意刻度尺的零刻度线是否在端,是否磨损。
2)量程:即测量范围,是指刻度尺一次能测出的最大长度。
3)分度值:相邻两条刻度线之间的长度,它决定测量的精确程度。
(3)刻度尺的使用:正确使用刻度尺测量物体的长度,应做到“五会”:“会选”、“会放”、“会看”、“会读”、“会记”。
1)会选:根据测量对象和测量要求选择适当的测量工具(适当量程和分度值)。
①选量程:测量物体长度时,所选取的刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度,这样可以保证测量能一次完成,与分段多次测量相比可使测量结果更准确。
②选分度值:根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度尺。如安装玻璃时,偏差在“mm”级别不影响安装,选用分度值为1mm刻度尺即可。
实际测量时,并不是测量工具越精密越好,只要能达到测量精度要求就可以了。
2)会放:将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一侧要紧靠被测物体,与被测边保持平行,不能歪斜,如图甲是正确放置刻度尺情况,乙图即为错误放置情况。若刻度尺的零刻度线已经磨损,可使其整数刻度线对齐物体的一端,读出长度后再减去这一整数刻度值,就可以得到物体的长度,如图丙所示。
3)会看:读数时,视线要正对刻度线,即视线与刻度尺垂直,不能斜视,图中,A为错误的视线,B为正确的视线。
4)会读:读数时,要注意区分大格和小格的数目,读出准确值,并估读到分度值的下一位。如图所示,上图准确值是3cm,估读值是0.2cm,所以该物体的长度为3.2cm;下图准确值是3.1cm,估读值是0.05cm,被测物体的长度为3.15cm。
对刻度尺读数时,应估读到分度值的下一位,估读值是“0”时不能省略,如读数时3.50cm,小数点后的“0”是估读的,不能省略。
5)会记:记录数据时,不但要记录数字,还必须注明测量量的单位。没有单位的记录是毫无意义的。
5.长度的估测
在日常生活和生产中,需要对一些常见物体的长度进行估测,或采用一些简便的方法粗略测量物体的长度,这就要求我们了解一些常见物体的尺度以便于进行估测。例如,一只铅笔的尺度大约是17.5cm,一层住宅楼的高度大约是3m,课桌的高度大约是0.8m等。
6.长度测量的特殊方法
在测量物体长度过程中,经常会遇到一些不易直接测量的问题,这时就需要我们使用特殊的方法测量物体的长度。
(1)积累法:当被测物体的长度太小,不能直接用刻度尺测量时,可把n个相同的长度叠合起来,测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。
(2)平移法:当待测物体的长度(如球的直径、圆锥的高度等)隐藏在物体内部时,可将其等效平移到物体外部,再用刻度尺测量。如图甲、乙所示,是分别测量硬币直径和圆锥高度的示意图,其中硬币直径为3.10cm-2.00cm=1.10cm。
(3)化曲为直法:测量如图所示曲线长度时,可以用一端易弯曲的但不可伸长的丝线与曲线重合,标号两端的记号,然后轻轻把细线拉直,用刻度尺测量出两记号的长度,这就是曲线的长度。
(4)滚轮法:当所测曲线长度较大,如测量跑道的长度,可用已知周长的滚轮,沿着跑道滚动,用滚轮周长乘以滚动周数即可计算出跑道的长度。
(5)化整为零法:若被测物体的长度远远超过了刻度尺的量程(如测一卷铁丝的长度),或不便于用刻度尺直接测量时,可先选取物体的一小部分,用刻度尺测量其长度,然后设法测出整个物体与这一小部分的倍数关系,最后根据这一倍数关系求出整个物体的长度。
考点二 时间与时间的测量
1.时间单位
(1)国际单位是 秒,符号s。
(2)常用单位有:小时(h)、分钟(min)。
2.单位换算:1h=60min,1min=60s,1h=3600s。
3.时间与时刻的区别:时刻为某一时间点,时间表示两个时刻之间的间隔长短。例如:某同学周末从8:30开始做作业,9:40完成作业,这里的8:30、9:40就是时刻,所花费的70min为时间。
4.时间测量工具:钟表、手表、停表等。
5.机械停表
(1)认识机械停表
机械停表是测量时间的仪器。它有两个表盘,一个是长针(秒针)和一个短针(分针),常见的型号有两种,15ˊ/30"型(小表盘量程15min,大表盘量程30s)和30ˊ/60"(小表盘量程30min,大表盘量程60s)。如图:
(2)读数方法
读数时,先读出小盘上指针所走的分钟数(按整数读);再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线,如果不超过,则大盘按照0-30s读数,如果超过,则大盘按照30s-60s读数。即读数=小盘分钟数+大盘的秒数。
考点三 误差
1.误差:进行测量时,由于受所用仪器和测量方法的限制,测量值与真实值之间总会差别,这就是误差。任何测量都存在误差,所用误差是不可避免的。
2.产生的原因:测量工具精密度,测量环境变化和人为因素。
3.减小误差的方法:多次测量求平均值、选用精密测量仪器和改进测量方法。
考点四 机械运动
1.机械运动的定义
在物理学中,我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。如飞翔的小鸟、疾驶的列车航行的轮船等。
2.机械运动的两种形式
(1)物体间距离发生变化的运动,如图甲所示。
(2)物体间距离不变,但它们的相对位置发生变化的运动,如图乙所示。
考点五 参照物
1.参照物:描述物体运动时,选做标准的物体叫参照物。
选取参照物并不一定都是相对地面静止不动的物体,只是选哪个物体为参照物,我们就假定该物体不动。
2.参照物的选择
原则
说明
排己性
参照物不能选择研究对象本身,因为若以研究对象为参照物,则它永远是静止的
假定性
参照物一旦选定,就意味着该物体是静止的
任意性
参照物的选择是任意的,既可以选择静止的物体,也可以选择运动的物体
不唯一性
描述同一物体的运动,可以选择不同物体为参照物,若选择了不同物体作为参照物,该物体的运动状态可能不同
方便性
通常情况下,为了研究方便,一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物,此时可不指明参照物;若选取其他特殊物体为参照物,则必须指明所选取的参照物
具体性
参照物必须是具体的物体,不能是抽象的事物,如“天空、宇宙”等
同一性
当有多个研究对象时,应选取同一参照物,如果选取不同的参照物,就会引起混乱
考点六 运动和静止的相对性
1.运动和静止的相对性
如图所示,观察列车里的乘客,若以车外地面为参照物,乘客是运动的;若以列车为参照物,乘客和列车之间没有发生位置的变化,乘客是静止的。因此,判断同一个物体运动还是静止,取决于所选取的参照物。可见,物体的运动和静止是相对的。
2.运动的相对性和绝对性分析
(1)运动是绝对的:一切物体都在运动,绝对不动的物体是不存在的
(2)静止是相对的:通常所说的静止,只是被研究的物体相对于某一特定参照物的位置没有发生变化
(3)物体的运动状态取决于所选的参照物:描述某物体的运动状态时,选择的参照物不同,结论有可能不同,但都是正确的。因而,不事先选定参照物,就无法对某个物体的运动状态做出准确地描述
3.运动分类(根据运动路线):曲线运动、直线运动。
考点七 速度
1.比较物体运动快慢的三种方法
(1)在运动路程相同情况下,比较所用时间,所用时间短的运动得快(裁判的比较方法)。
如图甲所示,两辆汽车通过相同的路程,红车用时45min,绿车用时30min,说明绿车运动得快。
(2)在运动时间相同情况下,比较经过的路程,经过路程长的运动得快(观众的比较方法)。
如图乙所示,百米比赛场上,运动员从同一起点出发,在相同时间内,跑到最前面的运动员(运动路程最长)运动的最快。
(3)在运动路程和时间都不相同时,为了比较物体运动快慢,在物理学中,常采用“相同时间比路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间,即换算成“在单位时间内物体通过的路程”。
2.速度
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(2)公式:
变形公式:。
(3)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。这个数值越大,表明物体运动得越快;这个数值越小,表明物体运动的越慢。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1,速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s=3.6km/h。
考点八 匀速直线运动
1.按运动路径分类
按运动路径分类,物体的机械运动分为直线运动和曲线运动。
2.匀速直线运动
(1)定义:物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。
匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题,便于研究,我们将某些运动,如在平直公路上以某一速度运动的汽车,在平直轨道上以某一速度行驶的列车等,都可以看成是匀速直线运动。
(2)匀速直线运动特点
①做匀速直线运动的物体,其速度大小和方向都不变;
②做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程相等,或者说通过相等的路程所用的时间相等;
③做匀速直线运动的物体通过的路程与其时间成正比。
(3)匀速直线运动的图像
①速度-时间图像(v-t图像):表示做匀速直线运动的物体运动速度与时间的关系。如图甲所示,做匀速直线运动的物体,速度大小和方向都不变,图像是一条平行于时间轴的直线,图中速度大小是4m/s。
②路程时间图像(s-t图像):表示做匀速直线运动的物体路程与时间的关系,图像是一条直线,图像倾斜程度反映了速度大小,越倾斜速度越大。如图乙所示,乙和丙两物体同时从同地出发,乙的速度大于丙的速度。
考点九 变速直线运动与平均速度
1.变速直线运动
(1)变速直线运动:物体做直线运动时,其速度大小在发生变化,这种直线运动叫变速直线运动。例如,飞机起飞时速度越来越大,火车进站时速度越来越小等。
(2)变速直线运动的图像:做变速直线运动的物体,其s-t图像不再是一条直线;其v-t图像根据物体运动过程中速度变化情况,图像形状各异。如图所示。
2.平均速度
(1)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某段时间内(或某一段路程上)运动快慢,我们引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物体运动的路程除以通过这段路程所用的时间。
(2)平均速度的公式:。式中,“s”是通过的路程,“t”是通过这段路程所用时间,“v”是这段时间内(或这段路程上)的平均速度。
(3)由于做变速直线运动的物体的速度是不断变化的,所以通过不同的路程(或在不同时间内)物体运动的平均速度一般不相同。
考点十 测量平均速度
【实验原理】。根据公式,用刻度尺测出物体运动的路程s,用停表测出通过这段路程所用时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,在斜面的底端或中部固定金属片。
【实验步骤】(1)使斜面保持较小的坡度,把小车放在斜面的顶端,金属片垂直固定在斜面的底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用时间t1,将小车通过的路程s1和所用时间t1填入表格中。
(3)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2,将数据填入表格对应的位置。
(4)利用公式,分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2,即小车通过斜面全程的平均速度为;小车通过上半段路程的平均速度为:。
【实验结论】
小车而在斜面上做变速直线运动,在不同的路程段,小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
题型1测量物块的长度
[题型专练1]. (2023秋•宁明县期末)如图,铅笔长 cm,停表的读数为 s。
题型2测量直径的长度
[题型专练2]. (2023秋•康县期末)(1)如图1所示,硬币的直径是 cm。
(2)如图2所示,秒表的读数是 s。
题型3正确求平均值
[题型专练3]. (2021秋•塔城市校级期中)有四位同学用同一分度值是1mm的刻度尺,先后测量物理课本的长。测量结果分别是25.82cm、25.71cm、25.85cm、25.83cm,则更接近于物体真实长度的值是( )
A.25.833cm B.25.82cm C.25.83cm D.25.80cm
题型4机械运动的概念
[题型专练4]. (2021秋•邹城市期中)唐代诗人王之涣在《登鹳雀楼》一诗中写道:“白日依山尽,黄河入海流,欲穷千里目,更上一层楼”,在这四句诗中,含有机械运动意境的有( )
A.一句 B.两句 C.三句 D.四句
题型5参照物的选择
[题型专练5]. (2022春•雨山区校级期中)假期到了,班上的几个同学送小明乘列车回家。如图所示,几个同学看着列车徐徐地开动了,小明坐在窗边,却看到同学们渐渐向后退去,原因是几个同学和小明所选择的参照物分别是( )
A.列车 地面 B.地面 列车
C.列车、列车 D.地面、地面
[题型专练6]. (2024春•巴东县期中)在电视上看转播的百米赛跑时,我们常常感觉运动员跑得很快,但实际上他们始终呈现在屏幕中部。我们之所以认为运动员是运动的,是因为不自觉地以( )
A.电视前的桌子为参照物
B.看台上的观众为参照物
C.摄像机的镜头为参照物
D.电视机的屏幕为参照物
题型6运动和静止的相对性
[题型专练7]. (2023秋•青羊区校级期中)甲、乙、丙三人各自乘坐升降机,甲看见建筑物在上升;乙看见甲在下方并正在靠近自己;丙看见甲、乙都在下降,则甲、乙、丙相对地面的运动情况可能是( )
A.甲可能上升
B.乙可能上升
C.丙必定上升
D.甲、乙、丙的运动方向可能相同
[题型专练8]. (2022秋•麻阳县期中)如图为神舟十六号载人飞船返回舱在成功进入地球大气层,开始距离地面10公里左右的减速阶段时,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,返回舱是静止的
B.宇航员认为自己是静止,是以返回舱为参照物
C.以“神舟大伞”为参照物,返回舱是运动的
D.宇航员认为自己是静止,是以地面为参照物
[题型专练9]. (2023秋•武汉期中)三辆小车沿平直公路向前行驶,站在路边的小红先后两次看到的情景如图所示。下列描述正确的是( )
A.相对丙车,乙车静止
B.相对丙车,乙车向南行驶
C.相对乙车,甲车向南行驶
D.相对乙车,丙车向北行驶
题型7物体相对运动的判断
[题型专练10]. (2023春•潮州期中)列车车厢里固定桌上有小球b,平直轨道旁有路灯a,情景先后如图,则( )
A.b相对桌向东运动 B.a相对车向东运动
C.b相对a向西运动 D.车处于静止状态
[题型专练11]. (2023秋•澧县期中)临时停车场内,旅游车和卡车并列同方向停放。小明坐在旅游车内看着旁边的卡车,突然感觉旅游车在向后运动。下列关于旅游车和卡车的运动情况中,不可能发生的是( )
A.旅游车静止,卡车向前运动
B.旅游车和卡车都向前运动,卡车运动更快
C.旅游车向后运动,卡车静止
D.旅游车和卡车都向前运动,旅游车运动更快
题型8速度公式的简单计算
[题型专练12]. (2023秋•双塔区校级期中)甲、乙两物体运动路程之比是2:3,所用的时间之比是3:2,则它们的速度之比是( )
A.1:1 B.9:4 C.2:3 D.4:9
[题型专练13]. (2023秋•同安区期中)一次地质爆破试验中,爆破师需要在点燃导火线后跑到600m远的安全区,他们使用了一根导火线来延时引燃爆炸物,导火线的长度为50cm,燃烧速度为0.5cm/s。爆破师在点燃导火线后以5m/s的平均速度跑开。
(1)导火线全部燃烧完需要多长时间?
(2)请通过计算说明爆破师在点燃导火线后,能否在媒炸前到达安全区?
(3)为了确保安全,爆破师希望到达安全区后还有10s的缓冲时间,则导火线长度至少应该增加多少厘米?
题型9速度推导公式求解路程和时间
[题型专练14]. (2023秋•潮南区校级期中)P、Q是同一直线上相距6米的两点,甲、乙两小车分别经过P点向Q点做直线运动,它们的s﹣t图像分别如图(a)(b)所示。甲、乙在经过Q点后距Q点2米处相遇,则( )
A.甲比乙早1秒通过Q点 B.乙比甲早1秒通过Q点
C.甲比乙早3秒通过P点 D.乙比甲早3秒通过P点
[题型专练15]. (2023秋•清原县期末)甲、乙、丙三辆小车同时同地向西方向运动,它们运动的图象如图所示,由图象可知:运动速度相同的两小车是 ;若乙和丙运动的路程之比是3:5,则乙和丙所用的时间之比是 。若以甲车为参照物,乙车向 运动。
[题型专练16]. (2023秋•长泰区校级期中)高速公路已广泛应用ETC收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图乙,这是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车在某高速路上以如图甲所示的速度匀速行驶20min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前s1=60m处开始减速,经t1=4s后运动至ETC收费岛边界,然后再以4m/s的速度匀速通过ETC收费岛,其长s2=24m。不计车长。求:
(1)汽车到达收费站前在高速公路上匀速行驶的路程;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间t2;
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度。
[题型专练17]. (2023秋•高安市期中)高速公路已广泛应用对过往车辆无需停车即能实现收费的ETC系统。如图甲是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车以如图乙所示的速度计所指的速度匀速行驶30min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前s1=50m处开始减速,经t1=10s后运动至ETC收费岛边界(图中阴影区域的左边),然后再以18km/h的速度匀速通过ETC收费岛,其长s2=35m。求:
(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间t2;
(3)汽车从开始减速到离开ETC收费岛全过程的平均速度。
[题型专练18]. (2023秋•龙马潭区月考)邻玉长江大桥(长江六桥、安富第二过江通道)位于四川省泸州市,是泸州市二环路组成部分,连接城西(江阳区)和城南(纳溪区),大桥起于城南机场路,上跨蓝田机场后跨越长江,向北延伸终点止于马屋基立交,于2023年12月20日通车;桥梁全长1722米,主桥采用三塔斜拉桥设计,长1080米,近期双向八车道,远期双向六车道+轨道通道,为公轨两用大桥。某次测试通车过程中,驾驶员驾驶一辆18米长的半挂车匀速直线行驶进行测试,驾驶员通过主桥的时间是54s。
(1)车辆的速度是多少m/s?
(2)半挂车以该速度完全通过桥梁的时间是多少s?
题型10匀速直线运动
[题型专练19]. (2023秋•福田区校级期中)某物体做匀速直线运动,由速度公式v=可知,物体的( )
A.速度与路程成正比 B.速度大小恒定不变
C.速度与时间成反比 D.以上说法都对
题型11匀速运动与变速运动的辨别
[题型专练20]. (2023秋•平泉市校级期中)小球从左向右运动,每隔相等时间曝光一次所得到的照片如图所示,其中小球做匀速直线运动的是( )
A. B. C. D.
题型12平均速度
[题型专练21]. (2022秋•林甸县期中)某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象,如图所示。根据图象可以判断( )
A.0~5s内,小车的平均速度是0.4m/s
B.0~7s内,小车的平均速度是1.5m/s
C.2s~5s内,小车平均速度是1m/s
D.5s~7s内,小车平均速度是1m/s
[题型专练22]. (2023秋•张家界期末)如图1所示,图中阴影部分的“面积”在数值上等于物体在2s经过的路程。从v﹣t可看出速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程,我们能利用这一点很方便的计算出路程。小明同学在笔直的跑道上跑步,他在跑步过程中的速度与时间图象如图2所示,则从出发到20s间内他通过的路程是 m,在0~80s时间内的平均速度是 km/h。
[题型专练23]. (2023秋•凉州区校级期末)如图是小球在水平桌面上运动过程的示意图,A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置,小球通过AB和BC所用的时间均为0.1s,由图可知,该小球的运动是 直线运动(选填“匀速”或“变速”),小球在AC段的平均速度为 m/s。
[题型专练24]. (2024春•连州市期中)如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验装置,让小车从斜面的A点由静止释放开始下滑,分别测出小车从A点到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)小车的平均速度是通过 (选填“直接”或“间接”)测量的方法测得的,其测量原理是 。
(2)除了刻度尺,实验中用到的测量工具还有 。
(3)实验测得小车从A滑到B的时间tAB=1.6s,从A滑到C的时间tAC=2.4s,则BC段的平均速度vBC= m/s。
(4)实验时,发现小车的速度很快,不便于测量时间,则应采取的操作是 。
(5)小楠实验时,又选用了形状相同轻重不同的小车,在同一个斜面上做了多次实验,记录数据如表,分析表中数据可知:小车的平均速度与小车的轻重 (选填“有”或“无”)关。
序号
小车的轻重
运动距离/cm
运动时间/s
1
较轻
80.0
2.5
2
较重
80.0
2.5
3
更重
80.0
2.5
[题型专练25]. (2023秋•鲤城区校级期中)跳伞是一项极具挑战的运动。在某次跳伞表演中,运动员从空中悬停的直升机上由静止开始下落,其速度与时间的关系如图所示,前15s下落360m,再匀速直线下落15s至地面,求:
(1)运动员在前15s下落的平均速度。
(2)直升机悬停位置距地面的高度。
题型13速度公式的应用
[题型专练26]. (2023秋•廉江市校级期中)周日做完作业,小明和小芳同学在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,如图所示是他们在某段路面上的速度随时间变化的图像。下列分析中错误的是( )
A.0~10s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的
C.第10s末,两人的速度相等
D.小芳做匀速直线运动
[题型专练27]. (2023秋•凉州区校级期中)甲、乙两车通过的路程之比为3:2,运动的时间之比为2:1,则甲、乙两车的速度之比是( )
A.3:1 B.3:4 C.5:3 D.4:3
[题型专练28]. (2023秋•泰安期末)学校兴趣小组在操场平直的跑道上进行遥控小车比赛,甲、乙两车从t=0s时由同一起点向东运动,两车运动的s﹣t图像如图中的甲、乙所示,下列判断正确的是( )
①t=10s时两车的速度相等
②8s时甲车的速度是1m/s
③在0~10s内乙车的平均速度是1m/s
④8s时,以甲车为参照物,乙车向东运动
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
[题型专练29]. (2023秋•大安市校级期末)寒假期间,小陆从西安乘火车去重庆旅游,他乘坐的火车长为100m。途中当火车以72km/h的速度匀速穿过一条隧道时,小陆测出自己通过该隧道的时间为10s。
(1)该隧道的长度为多少?
(2)火车完全通过该隧道需要的时间为多少?
题型14s-t图像描述物体的运用
[题型专练30]. (2022秋•西陵区校级期中)某物体从地面上某一点出发沿直线运动,其s﹣t图象如图所示。对物体的运动情况进行分析,错误的是( )
A.物体在9s内运动的路程为18m
B.物体在前3s内和后3s内的速度相等
C.以地面为参照物,物体在中间3s内静止
D.物体在前6s内的平均速度为2m/s
[题型专练31]. 甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.2~4s内乙做匀速直线运动
B.4s时甲、乙两物体的速度相等
C.0~5s内乙的平均速度为2m/s
D.3s时乙在甲的前方
题型15s-t图像与v-t图像的联系与区别
[题型专练32]. (2023秋•建邺区期末)如图甲,兴趣小组在调试一台自制激光雕刻机,激光头的初始位置位于平台的左上角,为将其移至待雕刻物体处,需用电动机M带动横杆上的激光头沿x方向移动、电动机N带动横杆和激光头沿y方向移动,现同时启动电动机M和N工作3s,激光头沿x方向运动的s﹣t图像如图乙,沿y方向运动的v﹣t图像如图丙,3s内激光头沿y方向运动8cm,下列说法正确的是( )
A.在0~3s内,激光头沿x方向运动的平均速度为4cm/s
B.在0~3s内,激光头沿y方向先做减速运动后做加速运动
C.激光头在第1秒末的位置与第2秒末的位置间的直线距离为5cm
D.激光头在第3秒末的位置与初始位置间的直线距离与时间之比为14:3
题型16测量平均速度实验
[题型专练33]. (2023秋•绿园区期中)如图所示,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验还需要的测量工具是 。
(2)该实验原理是 ,为了方便计时,应使斜面坡度较 (填“大”或“小”)。
(3)小车通过AB段时测得时间tAB=1.6s,AB段的距离sAB= cm,则AB段的平均速度vAB= m/s。
(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏 (选填“小”或“大”)。
(5)根据你的实验,你认为小车由静止释放,小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小车通过全程的平均速度。
[题型专练34]. (2023秋•京口区校级期末)如图1所示是测量小车在斜面上运动时的平均速度实验,让小车从A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验原理是 。
(2)实验中需要的测量工具有刻度尺和 。
(3)实验中应该控制斜面的坡度较 (选填“大”或“小”),其目的是便于测量 。
(4)如果测得小车从A点到达B点的时间tAB=1.6s,从A点到达C点的时间tAC=2.4s,则BC段的平均速度为 m/s。
(5)图2中能正确反映小车在下滑过程中运动情况的s﹣t图像是 (选填序号)。
(6)实验中,测量小车在不同阶段的平均速度,目的是 。
A.探究小车从斜面上滑下过程中速度变化的规律
B.求速度的平均值,减小实验误差
[题型专练35]. (2024春•白云区校级期末)小明利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。
(1)该实验所依据的原理是 ;
(2)图中AB段的距离为 cm;
(3)分析实验记录的数据可知:小车在BC段的速度为 m/s;
(4)如下图所示,下列坐标图像中能准确反映小车运动情况的是 。
[题型专练36]. (2023秋•祁阳县校级期中)如图所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。(停表指针未超过一圈,每格1s)。
(1)该实验的原理是 。
(2)实验中,应使斜面保持较 (填“大”或“小”)的坡度,以减小测量 的误差。
(3)该次实验中,测得sAC长为 cm,小车通过全程的平均速度v= m/s。
(4)对于该实验,马虎同学提出了下列三条说法,其中错误的有 (填写序号)。
①测AB段的平均速度时,如果小车过了B点才停止计时,算出的速度值会偏小
②将小车拿到B点释放,测出小车从B到C点的时间,就是BC段运动时间
③AC段的平均速度等于AB段的平均速度与BC段的平均速度的和的一半
[题型专练37]. (2023秋•宿豫区期末)如图所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。
(1)该实验原理是 ,除了图中的器材以外,还应该有的测量器材是 ;
(2)实验中,应使斜面保持 (较大/较小)的坡度,以减小测量 (选填“时间”、“路程”)的误差;
(3)小车经过AC中点时速度为v1,经过AB中点时速度为v2,则v1 v2(选填“>”、“=”、“<”);
(4)当小车完全通过B点才停止计时,测得AB段的平均速度将会偏 (选填“大”、“小”)。
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1.1机械运动
考点一 长度与长度测量 2
考点二 时间与时间的测量 5
考点三 误差 5
考点四 机械运动 6
考点五 参照物 6
考点六 运动和静止的相对性 7
考点七 速度 7
考点八 匀速直线运动 8
考点九 变速直线运动与平均速度 9
考点十 测量平均速度 10
题型1测量物块的长度 10
题型2测量直径的长度 11
题型3正确求平均值 12
题型4机械运动的概念 12
题型5参照物的选择 12
题型6运动和静止的相对性 13
题型7物体相对运动的判断 15
题型8速度公式的简单计算 16
题型9速度推导公式求解路程和时间 17
题型10匀速直线运动 22
题型11匀速运动与变速运动的辨别 22
题型12平均速度 22
题型13速度公式的应用 26
题型14s-t图像描述物体的运用 28
题型15s-t图像与v-t图像的联系与区别 30
题型16测量平均速度实验 31
考点一 长度与长度测量
1.长度单位
(1)国际单位是 米,符号m。
(2)常用单位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
2.单位换算
(1)1km=103m=106mm=109μm=1012nm。
(2)1m=10dm=100cm。
3.进行单位换算的步骤:数值不变,乘以原单位与目标单位之间的进率,将原单位改写为目标单位。
4.长度的测量
(1)长度测量工具:皮尺、刻度尺、三角板、游标卡尺、螺旋测微器。
(2)认识刻度尺:刻度尺的零刻度线、量程、分度值如图所示:
1)零刻度线:刻度尺的起始刻度,使用时要注意刻度尺的零刻度线是否在端,是否磨损。
2)量程:即测量范围,是指刻度尺一次能测出的最大长度。
3)分度值:相邻两条刻度线之间的长度,它决定测量的精确程度。
(3)刻度尺的使用:正确使用刻度尺测量物体的长度,应做到“五会”:“会选”、“会放”、“会看”、“会读”、“会记”。
1)会选:根据测量对象和测量要求选择适当的测量工具(适当量程和分度值)。
①选量程:测量物体长度时,所选取的刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度,这样可以保证测量能一次完成,与分段多次测量相比可使测量结果更准确。
②选分度值:根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度尺。如安装玻璃时,偏差在“mm”级别不影响安装,选用分度值为1mm刻度尺即可。
实际测量时,并不是测量工具越精密越好,只要能达到测量精度要求就可以了。
2)会放:将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一侧要紧靠被测物体,与被测边保持平行,不能歪斜,如图甲是正确放置刻度尺情况,乙图即为错误放置情况。若刻度尺的零刻度线已经磨损,可使其整数刻度线对齐物体的一端,读出长度后再减去这一整数刻度值,就可以得到物体的长度,如图丙所示。
3)会看:读数时,视线要正对刻度线,即视线与刻度尺垂直,不能斜视,图中,A为错误的视线,B为正确的视线。
4)会读:读数时,要注意区分大格和小格的数目,读出准确值,并估读到分度值的下一位。如图所示,上图准确值是3cm,估读值是0.2cm,所以该物体的长度为3.2cm;下图准确值是3.1cm,估读值是0.05cm,被测物体的长度为3.15cm。
对刻度尺读数时,应估读到分度值的下一位,估读值是“0”时不能省略,如读数时3.50cm,小数点后的“0”是估读的,不能省略。
5)会记:记录数据时,不但要记录数字,还必须注明测量量的单位。没有单位的记录是毫无意义的。
5.长度的估测
在日常生活和生产中,需要对一些常见物体的长度进行估测,或采用一些简便的方法粗略测量物体的长度,这就要求我们了解一些常见物体的尺度以便于进行估测。例如,一只铅笔的尺度大约是17.5cm,一层住宅楼的高度大约是3m,课桌的高度大约是0.8m等。
6.长度测量的特殊方法
在测量物体长度过程中,经常会遇到一些不易直接测量的问题,这时就需要我们使用特殊的方法测量物体的长度。
(1)积累法:当被测物体的长度太小,不能直接用刻度尺测量时,可把n个相同的长度叠合起来,测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。
(2)平移法:当待测物体的长度(如球的直径、圆锥的高度等)隐藏在物体内部时,可将其等效平移到物体外部,再用刻度尺测量。如图甲、乙所示,是分别测量硬币直径和圆锥高度的示意图,其中硬币直径为3.10cm-2.00cm=1.10cm。
(3)化曲为直法:测量如图所示曲线长度时,可以用一端易弯曲的但不可伸长的丝线与曲线重合,标号两端的记号,然后轻轻把细线拉直,用刻度尺测量出两记号的长度,这就是曲线的长度。
(4)滚轮法:当所测曲线长度较大,如测量跑道的长度,可用已知周长的滚轮,沿着跑道滚动,用滚轮周长乘以滚动周数即可计算出跑道的长度。
(5)化整为零法:若被测物体的长度远远超过了刻度尺的量程(如测一卷铁丝的长度),或不便于用刻度尺直接测量时,可先选取物体的一小部分,用刻度尺测量其长度,然后设法测出整个物体与这一小部分的倍数关系,最后根据这一倍数关系求出整个物体的长度。
考点二 时间与时间的测量
1.时间单位
(1)国际单位是 秒,符号s。
(2)常用单位有:小时(h)、分钟(min)。
2.单位换算:1h=60min,1min=60s,1h=3600s。
3.时间与时刻的区别:时刻为某一时间点,时间表示两个时刻之间的间隔长短。例如:某同学周末从8:30开始做作业,9:40完成作业,这里的8:30、9:40就是时刻,所花费的70min为时间。
4.时间测量工具:钟表、手表、停表等。
5.机械停表
(1)认识机械停表
机械停表是测量时间的仪器。它有两个表盘,一个是长针(秒针)和一个短针(分针),常见的型号有两种,15ˊ/30"型(小表盘量程15min,大表盘量程30s)和30ˊ/60"(小表盘量程30min,大表盘量程60s)。如图:
(2)读数方法
读数时,先读出小盘上指针所走的分钟数(按整数读);再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线,如果不超过,则大盘按照0-30s读数,如果超过,则大盘按照30s-60s读数。即读数=小盘分钟数+大盘的秒数。
考点三 误差
1.误差:进行测量时,由于受所用仪器和测量方法的限制,测量值与真实值之间总会差别,这就是误差。任何测量都存在误差,所用误差是不可避免的。
2.产生的原因:测量工具精密度,测量环境变化和人为因素。
3.减小误差的方法:多次测量求平均值、选用精密测量仪器和改进测量方法。
考点四 机械运动
1.机械运动的定义
在物理学中,我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。如飞翔的小鸟、疾驶的列车航行的轮船等。
2.机械运动的两种形式
(1)物体间距离发生变化的运动,如图甲所示。
(2)物体间距离不变,但它们的相对位置发生变化的运动,如图乙所示。
考点五 参照物
1.参照物:描述物体运动时,选做标准的物体叫参照物。
选取参照物并不一定都是相对地面静止不动的物体,只是选哪个物体为参照物,我们就假定该物体不动。
2.参照物的选择
原则
说明
排己性
参照物不能选择研究对象本身,因为若以研究对象为参照物,则它永远是静止的
假定性
参照物一旦选定,就意味着该物体是静止的
任意性
参照物的选择是任意的,既可以选择静止的物体,也可以选择运动的物体
不唯一性
描述同一物体的运动,可以选择不同物体为参照物,若选择了不同物体作为参照物,该物体的运动状态可能不同
方便性
通常情况下,为了研究方便,一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物,此时可不指明参照物;若选取其他特殊物体为参照物,则必须指明所选取的参照物
具体性
参照物必须是具体的物体,不能是抽象的事物,如“天空、宇宙”等
同一性
当有多个研究对象时,应选取同一参照物,如果选取不同的参照物,就会引起混乱
考点六 运动和静止的相对性
1.运动和静止的相对性
如图所示,观察列车里的乘客,若以车外地面为参照物,乘客是运动的;若以列车为参照物,乘客和列车之间没有发生位置的变化,乘客是静止的。因此,判断同一个物体运动还是静止,取决于所选取的参照物。可见,物体的运动和静止是相对的。
2.运动的相对性和绝对性分析
(1)运动是绝对的:一切物体都在运动,绝对不动的物体是不存在的
(2)静止是相对的:通常所说的静止,只是被研究的物体相对于某一特定参照物的位置没有发生变化
(3)物体的运动状态取决于所选的参照物:描述某物体的运动状态时,选择的参照物不同,结论有可能不同,但都是正确的。因而,不事先选定参照物,就无法对某个物体的运动状态做出准确地描述
3.运动分类(根据运动路线):曲线运动、直线运动。
考点七 速度
1.比较物体运动快慢的三种方法
(1)在运动路程相同情况下,比较所用时间,所用时间短的运动得快(裁判的比较方法)。
如图甲所示,两辆汽车通过相同的路程,红车用时45min,绿车用时30min,说明绿车运动得快。
(2)在运动时间相同情况下,比较经过的路程,经过路程长的运动得快(观众的比较方法)。
如图乙所示,百米比赛场上,运动员从同一起点出发,在相同时间内,跑到最前面的运动员(运动路程最长)运动的最快。
(3)在运动路程和时间都不相同时,为了比较物体运动快慢,在物理学中,常采用“相同时间比路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间,即换算成“在单位时间内物体通过的路程”。
2.速度
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(2)公式:
变形公式:。
(3)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。这个数值越大,表明物体运动得越快;这个数值越小,表明物体运动的越慢。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1,速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s=3.6km/h。
考点八 匀速直线运动
1.按运动路径分类
按运动路径分类,物体的机械运动分为直线运动和曲线运动。
2.匀速直线运动
(1)定义:物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。
匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题,便于研究,我们将某些运动,如在平直公路上以某一速度运动的汽车,在平直轨道上以某一速度行驶的列车等,都可以看成是匀速直线运动。
(2)匀速直线运动特点
①做匀速直线运动的物体,其速度大小和方向都不变;
②做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程相等,或者说通过相等的路程所用的时间相等;
③做匀速直线运动的物体通过的路程与其时间成正比。
(3)匀速直线运动的图像
①速度-时间图像(v-t图像):表示做匀速直线运动的物体运动速度与时间的关系。如图甲所示,做匀速直线运动的物体,速度大小和方向都不变,图像是一条平行于时间轴的直线,图中速度大小是4m/s。
②路程时间图像(s-t图像):表示做匀速直线运动的物体路程与时间的关系,图像是一条直线,图像倾斜程度反映了速度大小,越倾斜速度越大。如图乙所示,乙和丙两物体同时从同地出发,乙的速度大于丙的速度。
考点九 变速直线运动与平均速度
1.变速直线运动
(1)变速直线运动:物体做直线运动时,其速度大小在发生变化,这种直线运动叫变速直线运动。例如,飞机起飞时速度越来越大,火车进站时速度越来越小等。
(2)变速直线运动的图像:做变速直线运动的物体,其s-t图像不再是一条直线;其v-t图像根据物体运动过程中速度变化情况,图像形状各异。如图所示。
2.平均速度
(1)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某段时间内(或某一段路程上)运动快慢,我们引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物体运动的路程除以通过这段路程所用的时间。
(2)平均速度的公式:。式中,“s”是通过的路程,“t”是通过这段路程所用时间,“v”是这段时间内(或这段路程上)的平均速度。
(3)由于做变速直线运动的物体的速度是不断变化的,所以通过不同的路程(或在不同时间内)物体运动的平均速度一般不相同。
考点十 测量平均速度
【实验原理】。根据公式,用刻度尺测出物体运动的路程s,用停表测出通过这段路程所用时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,在斜面的底端或中部固定金属片。
【实验步骤】(1)使斜面保持较小的坡度,把小车放在斜面的顶端,金属片垂直固定在斜面的底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用时间t1,将小车通过的路程s1和所用时间t1填入表格中。
(3)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2,将数据填入表格对应的位置。
(4)利用公式,分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2,即小车通过斜面全程的平均速度为;小车通过上半段路程的平均速度为:。
【实验结论】
小车而在斜面上做变速直线运动,在不同的路程段,小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
题型1测量物块的长度
[题型专练1]. (2023秋•宁明县期末)如图,铅笔长 cm,停表的读数为 s。
【解答】解:(1)刻度尺上1cm之间有10小格,所以每个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值是0.1cm;物体左侧与2.00cm对齐,右侧与6.80cm对齐,所以物体的长度L=6.80cm﹣2.00cm=4.80cm;
(2)停表中间的小表盘上,每个小格代表0.5min,指针指在“6”和“7之间,偏向“6”一侧,小表盘的读数为6min;在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以每个小格代表0.1s,因为小表盘偏向“6”一侧,所以大表盘指针的读数为7.5s,停表的读数为6min7.5s=337.5s。
故答案为:(1)4.80;(2)367.5。
题型2测量直径的长度
[题型专练2]. (2023秋•康县期末)(1)如图1所示,硬币的直径是 cm。
(2)如图2所示,秒表的读数是 s。
【解答】解:(1)刻度尺上1cm之间有10小格,所以每个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值是0.1cm;硬币左侧与2.00cm对齐,右侧与4.00cm对齐,所以硬币的直径D=4.00cm﹣2.00cm=2.00cm;
(2)秒表中间的小表盘上,每个小格代表0.5min,指针指在“1”和“2”之间,偏向“2”一侧,小表盘的读数为1min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以每个小格代表0.1s,因为小表盘指针偏向“2”一侧,所以大表盘指针的读数为32s,秒表的读数为1min32s=92s。
故答案为:(1)2.00;(2)92。
题型3正确求平均值
[题型专练3]. (2021秋•塔城市校级期中)有四位同学用同一分度值是1mm的刻度尺,先后测量物理课本的长。测量结果分别是25.82cm、25.71cm、25.85cm、25.83cm,则更接近于物体真实长度的值是( )
A.25.833cm B.25.82cm C.25.83cm D.25.80cm
【解答】解:由四次测量结果可以看出其中的25.71cm属于测量错误,不是误差,应去掉;
再依据取多次测量平均值的方法,在最后结果除不尽时采取四舍五入,保留到小数点后面两位。
则物理课本的长=(25.82cm+25.85cm+25.83cm)≈25.83cm。
故选:C。
题型4机械运动的概念
[题型专练4]. (2021秋•邹城市期中)唐代诗人王之涣在《登鹳雀楼》一诗中写道:“白日依山尽,黄河入海流,欲穷千里目,更上一层楼”,在这四句诗中,含有机械运动意境的有( )
A.一句 B.两句 C.三句 D.四句
【解答】解:白日依山尽,这说明太阳和山之间有位置的变化;黄河入海流,说明水和地面有位置的变化;欲穷千里目中没有位置的变化;更上一层楼,说明人的位置要发生变化,故有三句机械运动的句子。
故选:C。
题型5参照物的选择
[题型专练5]. (2022春•雨山区校级期中)假期到了,班上的几个同学送小明乘列车回家。如图所示,几个同学看着列车徐徐地开动了,小明坐在窗边,却看到同学们渐渐向后退去,原因是几个同学和小明所选择的参照物分别是( )
A.列车 地面 B.地面 列车
C.列车、列车 D.地面、地面
【解答】解:若以火车、小明,或火车内其他乘客为参照物,几个同学与这些物体之间的位置发生了变化,这些同学是运动的,所以小明看到几个同学渐渐向后退去;当这些同学以地面为参照物时,列车与地面之间的位置不断发生变化,所以列车是运动的。
故选:B。
[题型专练6]. (2024春•巴东县期中)在电视上看转播的百米赛跑时,我们常常感觉运动员跑得很快,但实际上他们始终呈现在屏幕中部。我们之所以认为运动员是运动的,是因为不自觉地以( )
A.电视前的桌子为参照物
B.看台上的观众为参照物
C.摄像机的镜头为参照物
D.电视机的屏幕为参照物
【解答】解:如果以电视前的桌子、电视机的屏幕、摄像机的镜头为参照物,运动员相对位置没有发生改变,是静止的;以看台上的观众为参照物,运动员相对位置发生改变,是运动的。
故选:B。
题型6运动和静止的相对性
[题型专练7]. (2023秋•青羊区校级期中)甲、乙、丙三人各自乘坐升降机,甲看见建筑物在上升;乙看见甲在下方并正在靠近自己;丙看见甲、乙都在下降,则甲、乙、丙相对地面的运动情况可能是( )
A.甲可能上升
B.乙可能上升
C.丙必定上升
D.甲、乙、丙的运动方向可能相同
【解答】解:研究三架升降机相对于地面的运动情况,应以地面、建筑物为参照物,
甲看见建筑物在上升,说明甲一定下降;
乙看见甲在下方并正在靠近自己,因甲在下方且甲在下降,则说明乙一定下降,且下降的速度比甲快;
丙看见甲、乙都在下降,则丙可能静止,也可能上升,还可能在下降,且下降的速度小于甲乙的速度,所以甲、乙、丙的运动方向可能相同,故D正确,ABC错误。
故选:D。
[题型专练8]. (2022秋•麻阳县期中)如图为神舟十六号载人飞船返回舱在成功进入地球大气层,开始距离地面10公里左右的减速阶段时,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,返回舱是静止的
B.宇航员认为自己是静止,是以返回舱为参照物
C.以“神舟大伞”为参照物,返回舱是运动的
D.宇航员认为自己是静止,是以地面为参照物
【解答】解:A.返回舱与地面之间有位置的变化,以地面为参照物,返回舱是运动的,故A错误;
B.宇航员与返回舱之间有位置的变化,以返回舱为参照物,宇航员认为自己是静止的,故B正确;
C.以“神舟大伞”为参照物,返回舱的位置没有变化,所以是静止的,故C错误;
D.以地面为参照物,宇航员的位置不断变化,是运动的,故D错误。
故选:B。
[题型专练9]. (2023秋•武汉期中)三辆小车沿平直公路向前行驶,站在路边的小红先后两次看到的情景如图所示。下列描述正确的是( )
A.相对丙车,乙车静止
B.相对丙车,乙车向南行驶
C.相对乙车,甲车向南行驶
D.相对乙车,丙车向北行驶
【解答】解:三辆小车沿平直公路向前行驶(即相对于地面来说三辆车都向北行驶),站在路边的小红先后两次看到的情景如图所示;
A、由图可知,乙、丙两车间的距离改变,所以相对丙车,乙车是运动的,故A错误;
B、由图可知,乙车超越了丙车,说明乙车的速度大于丙车,则相对丙车,乙车向北行驶,故B错误;
C、由图可知,甲、乙两车间的距离在减小,说明乙车的速度大于甲车的速度,则相对乙车,甲车向南行驶,故C正确;
D、由图可知,乙车超越了丙车,说明乙车的速度大于丙车,则相对乙车,丙车向南行驶,故D错误。
故选:C。
题型7物体相对运动的判断
[题型专练10]. (2023春•潮州期中)列车车厢里固定桌上有小球b,平直轨道旁有路灯a,情景先后如图,则( )
A.b相对桌向东运动 B.a相对车向东运动
C.b相对a向西运动 D.车处于静止状态
【解答】解:AC、由图可知,小球b相对于桌和路灯a向东发生了位置的改变,因此,小球b相对于桌是向东运动的,小球b相对于路灯a也是向东运动的,故A正确、C错误;
BD、由图可知,列车相对于路灯a向东发生了位置的改变,因此,车相对于路灯a是向东运动的,路灯a相对于车是向西运动的,故BD错误。
故选:A。
[题型专练11]. (2023秋•澧县期中)临时停车场内,旅游车和卡车并列同方向停放。小明坐在旅游车内看着旁边的卡车,突然感觉旅游车在向后运动。下列关于旅游车和卡车的运动情况中,不可能发生的是( )
A.旅游车静止,卡车向前运动
B.旅游车和卡车都向前运动,卡车运动更快
C.旅游车向后运动,卡车静止
D.旅游车和卡车都向前运动,旅游车运动更快
【解答】解:A、当旅游车仍然静止,卡车向前运动,旅游车相对于卡车向后运动,故A正确;
B、当旅游车和卡车都向前运动,卡车运动更快时,以卡车为参照物,旅游车向后运动,故B正确;
C、旅游车和卡车并列同方向停放,当旅游车向后运动,以卡车为参照物,旅游车向后运动,故C正确;
D、当旅游车和卡车都向前运动,旅游车运动更快时,以卡车为参照物,旅游车向前运动,故D错误。
故选:D。
题型8速度公式的简单计算
[题型专练12]. (2023秋•双塔区校级期中)甲、乙两物体运动路程之比是2:3,所用的时间之比是3:2,则它们的速度之比是( )
A.1:1 B.9:4 C.2:3 D.4:9
【解答】解:甲、乙两物体的速度之比===×=;
故选:D。
[题型专练13]. (2023秋•同安区期中)一次地质爆破试验中,爆破师需要在点燃导火线后跑到600m远的安全区,他们使用了一根导火线来延时引燃爆炸物,导火线的长度为50cm,燃烧速度为0.5cm/s。爆破师在点燃导火线后以5m/s的平均速度跑开。
(1)导火线全部燃烧完需要多长时间?
(2)请通过计算说明爆破师在点燃导火线后,能否在媒炸前到达安全区?
(3)为了确保安全,爆破师希望到达安全区后还有10s的缓冲时间,则导火线长度至少应该增加多少厘米?
【解答】解:(1)由v=可知,导火线全部燃烧完需要的时间:t1===100s;
(2)由v=可知,爆破师跑到安全区的时间:t2===120s,
由于爆破师跑到安全区的时间大于导火线全部燃烧完需要的时间,所以爆破师在点燃导火线后,不能在媒炸前到达安全区;
(3)为了确保安全,爆破师希望到达安全区后还有10s的缓冲时间,则导火线燃烧的时间t3=t2+10s=120s+10s=130s,
由v=可知,此时导火线的长度:s3=v1t3=0.5cm/s×130s=65cm,
则导火线应增加的长度:Δs=s3﹣s1=65cm﹣50cm=15cm。
答:(1)导火线全部燃烧完需要的时间为100s;
(2)爆破师在点燃导火线后,不能在媒炸前到达安全区;
(3)为了确保安全,爆破师希望到达安全区后还有10s的缓冲时间,导火线长度至少应该增加15cm。
题型9速度推导公式求解路程和时间
[题型专练14]. (2023秋•潮南区校级期中)P、Q是同一直线上相距6米的两点,甲、乙两小车分别经过P点向Q点做直线运动,它们的s﹣t图像分别如图(a)(b)所示。甲、乙在经过Q点后距Q点2米处相遇,则( )
A.甲比乙早1秒通过Q点 B.乙比甲早1秒通过Q点
C.甲比乙早3秒通过P点 D.乙比甲早3秒通过P点
【解答】解:因为P、Q是同一直线上相距6m的两点,P点是起点(图象上是点O),Q点是终点(Q点位于纵轴的6m处)。由图可知:当两车的纵坐标都是8m时,甲车对应的时间是3s,而乙车对应的时间是6s,所以,乙比甲早3s通过P点,PQ距离为6m,当两车的纵坐标都是6m时,甲车对应的时间是3s×=2.25s,而乙车对应的时间是6s×=4.5s,4.5s﹣2.25s=2.25s;3s>2.25s,所以乙比甲早0.75s通过Q点,故ABC错误,D正确。
故选:D。
[题型专练15]. (2023秋•清原县期末)甲、乙、丙三辆小车同时同地向西方向运动,它们运动的图象如图所示,由图象可知:运动速度相同的两小车是 ;若乙和丙运动的路程之比是3:5,则乙和丙所用的时间之比是 。若以甲车为参照物,乙车向 运动。
【解答】解:
甲的图象是一条过原点的射线,路程和时间成正比,路程和时间的比值是一个定值,即v甲===4m/s;
乙的图象也是一条过原点的射线,路程和时间成正比,路程和时间的比值是一个定值,即v乙===1m/s;
丙的图象是v﹣t图象,速度不随时间的变化而变化,是一个定值,速度大小v丙=4m/s;
因为v=,
所以乙丙所用时间之比为=×=;
由于甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,因此速度相同的是甲和丙,甲和丙保持相对静止,以甲车为参照物,则乙车向东运动。
故答案为:甲和丙;12:5;东。
[题型专练16]. (2023秋•长泰区校级期中)高速公路已广泛应用ETC收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图乙,这是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车在某高速路上以如图甲所示的速度匀速行驶20min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前s1=60m处开始减速,经t1=4s后运动至ETC收费岛边界,然后再以4m/s的速度匀速通过ETC收费岛,其长s2=24m。不计车长。求:
(1)汽车到达收费站前在高速公路上匀速行驶的路程;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间t2;
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度。
【解答】解:(1)如图甲所示,汽车行驶速度为v=90km/h,所用时间t=20min=h,由v=可得,汽车到达收费站前匀速行驶的路程为:
s=vt=90km/h×h=30km;
(2)由v=可得,汽车通过ETC收费岛所用时间为:
t2===6s;
(3)汽车从减速到离开ETC收费岛全过程路程s总=s1+s2=60m+24m=84m,
汽车从减速到离开ETC收费岛的时间t总=t1+t2=4s+6s=10s,
汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度为:
v平===8.4m/s。
答:(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程为30km;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间为6s;
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度大小为8.4m/s。
[题型专练17]. (2023秋•高安市期中)高速公路已广泛应用对过往车辆无需停车即能实现收费的ETC系统。如图甲是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车以如图乙所示的速度计所指的速度匀速行驶30min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前s1=50m处开始减速,经t1=10s后运动至ETC收费岛边界(图中阴影区域的左边),然后再以18km/h的速度匀速通过ETC收费岛,其长s2=35m。求:
(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间t2;
(3)汽车从开始减速到离开ETC收费岛全过程的平均速度。
【解答】解:(1)根据图中信息可知:V=80km/h,t=30min=0.5h,汽车到达收费站前匀速行驶的路程:
s=Vt=80km/h×0.5h=40km;
(2)已知s2=35m,V2=18km/h=5m/s,汽车通过ETC收费岛所用的时间:
t2===7s;
(3)汽车从开始减速到离开ETC收费岛的总路程:
s总=s1+s2=50m+35m=85m;
汽车从开始减速到离开ETC收费岛的总时间:
t总=t1+t2=10s+7s=17s;
汽车从开始减速到离开ETC收费岛全过程的平均速度:
V总===5m/s。
答:(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程40km;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间是7s;
(3)汽车从开始减速到离开ETC收费岛全过程的平均速度是5m/s。
[题型专练18]. (2023秋•龙马潭区月考)邻玉长江大桥(长江六桥、安富第二过江通道)位于四川省泸州市,是泸州市二环路组成部分,连接城西(江阳区)和城南(纳溪区),大桥起于城南机场路,上跨蓝田机场后跨越长江,向北延伸终点止于马屋基立交,于2023年12月20日通车;桥梁全长1722米,主桥采用三塔斜拉桥设计,长1080米,近期双向八车道,远期双向六车道+轨道通道,为公轨两用大桥。某次测试通车过程中,驾驶员驾驶一辆18米长的半挂车匀速直线行驶进行测试,驾驶员通过主桥的时间是54s。
(1)车辆的速度是多少m/s?
(2)半挂车以该速度完全通过桥梁的时间是多少s?
【解答】解:(1)由题可知,车辆上的驾驶员与车辆保持相对静止,所以车辆的速度与驾驶员相对于地面的速度一致,所以车辆的速度为
(2)半挂车在桥上行驶的距离为桥长与车长之和,半挂车在桥上行驶的距离为
s1=1722m+18m=1740m
半挂车以该速度完全通过桥梁的时间是
答:(1)车辆的速度是20m/s;
(2)半挂车以该速度完全通过桥梁的时间是87s。
题型10匀速直线运动
[题型专练19]. (2023秋•福田区校级期中)某物体做匀速直线运动,由速度公式v=可知,物体的( )
A.速度与路程成正比 B.速度大小恒定不变
C.速度与时间成反比 D.以上说法都对
【解答】解:因为物体已经在做匀速直线运动了,即其速度大小恒定不变;也就是说其速度与时间和路程不成比例,故B正确。
故选:B。
题型11匀速运动与变速运动的辨别
[题型专练20]. (2023秋•平泉市校级期中)小球从左向右运动,每隔相等时间曝光一次所得到的照片如图所示,其中小球做匀速直线运动的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:读图可知,只有A图是在相同的时间间隔内,小球运动的距离均相同,而B图是做加速运动,C图是做减速运动,D图则是先加速后减速,故只有A符合题意。
故选:A。
题型12平均速度
[题型专练21]. (2022秋•林甸县期中)某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象,如图所示。根据图象可以判断( )
A.0~5s内,小车的平均速度是0.4m/s
B.0~7s内,小车的平均速度是1.5m/s
C.2s~5s内,小车平均速度是1m/s
D.5s~7s内,小车平均速度是1m/s
【解答】解:0~5s内,小车的平均速度v1===0.4m/s,故A正确;
0~7s内,小车的平均速度v2==≈0.86m/s,故B错误;
在2s~5s内,通过的路程为0,小车处于静止状态,即小车这段时间内的平均速度为零,故C错误;
5s~7s内,小车平均速度v3===2m/s,故D错误。
故选:A。
[题型专练22]. (2023秋•张家界期末)如图1所示,图中阴影部分的“面积”在数值上等于物体在2s经过的路程。从v﹣t可看出速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程,我们能利用这一点很方便的计算出路程。小明同学在笔直的跑道上跑步,他在跑步过程中的速度与时间图象如图2所示,则从出发到20s间内他通过的路程是 m,在0~80s时间内的平均速度是 km/h。
【解答】解:由图像可知,0~20s小明做加速运动,通过的路程:s1=v1 t1=×2m/s×20s=20m;
20~60s小明做匀速运动,通过的路程s2=v2 t2=40s×2m/s=80m;
60~80s小明做减速运动,通过的路程s3=v3 t3=×20s×2m/s=20m;
在0﹣80s时间内的总路程s=s1+s2+s3=20m+80m+20m=120m
在0﹣80s时间内平均速度是v===1.5m/s=5.4km/h。
故答案为:20;5.4。
[题型专练23]. (2023秋•凉州区校级期末)如图是小球在水平桌面上运动过程的示意图,A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置,小球通过AB和BC所用的时间均为0.1s,由图可知,该小球的运动是 直线运动(选填“匀速”或“变速”),小球在AC段的平均速度为 m/s。
【解答】解:(1)A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置,小球通过AB和BC所用的时间均为0.1s。由图可知路程不同可判断小球的运动是变速直线运动;
(2)由图知:刻度尺的分度值为1mm,sAC=4.00cm;tAC=2×0.1s=0.2s;
vAC===20cm/s=0.2m/s。
故答案为:变速;0.2。
[题型专练24]. (2024春•连州市期中)如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验装置,让小车从斜面的A点由静止释放开始下滑,分别测出小车从A点到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)小车的平均速度是通过 (选填“直接”或“间接”)测量的方法测得的,其测量原理是 。
(2)除了刻度尺,实验中用到的测量工具还有 。
(3)实验测得小车从A滑到B的时间tAB=1.6s,从A滑到C的时间tAC=2.4s,则BC段的平均速度vBC= m/s。
(4)实验时,发现小车的速度很快,不便于测量时间,则应采取的操作是 。
(5)小楠实验时,又选用了形状相同轻重不同的小车,在同一个斜面上做了多次实验,记录数据如表,分析表中数据可知:小车的平均速度与小车的轻重 (选填“有”或“无”)关。
序号
小车的轻重
运动距离/cm
运动时间/s
1
较轻
80.0
2.5
2
较重
80.0
2.5
3
更重
80.0
2.5
【解答】(1)测量小车平均速度的原理是:v=,所以我们测量的是小车运动的路程和时间,然后通过计算得出小车的平均速度,所以是间接测量;
(2)我们需要用刻度尺测量小车运动的路程,然后用停表(或秒表)测量小车运动的时间;
(3)实验测得小车从A滑到B的时间tAB=1.6s,从A滑到C的时间tAC=2.4s,那么小车在BC段运动的时间为:tBC=tAC﹣tAB=2.4s﹣1.6s=0.8s,
图中可以得出BC段的距离为:sBC=40.0cm=0.4m,
则BC段的平均速度vBC===0.5m/s;
(4)如果小车坡度大,小车就会运动的快,所以为了便于测量时间,我们要减小小车的坡度;
(5)根据表格可知,不同重量的小车运动的距离和时间都相同,根据v=可知小车的平均速度也相等,所以小车的平均速度与小车的轻重无关。
故答案为:(1)间接;v=;(2)停表(或秒表);(3)0.5;(4)减小斜面的坡度;(5)无。
[题型专练25]. (2023秋•鲤城区校级期中)跳伞是一项极具挑战的运动。在某次跳伞表演中,运动员从空中悬停的直升机上由静止开始下落,其速度与时间的关系如图所示,前15s下落360m,再匀速直线下落15s至地面,求:
(1)运动员在前15s下落的平均速度。
(2)直升机悬停位置距地面的高度。
【解答】解:(1)运动员在前15s下落的平均速度为:v1===24m/s;
(2)根据v=可知运动员在后25s下落的高度为:s2=v2t2=6m/s×15s=90m,
所以直升机悬停位置距地面的高度为:h=s1+s2=360m+90m=450m。
答:(1)运动员在前15s下落的平均速度为24m/s;
(2)直升机悬停位置距地面的高度为450m。
题型13速度公式的应用
[题型专练26]. (2023秋•廉江市校级期中)周日做完作业,小明和小芳同学在风景如画的柳叶湖畔骑自行车,如图所示是他们在某段路面上的速度随时间变化的图像。下列分析中错误的是( )
A.0~10s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的
C.第10s末,两人的速度相等
D.小芳做匀速直线运动
【解答】解:A、物体的v﹣t图像与时间轴围成的面积就是物体通过的路程,由图可知,0~10s两人的v﹣t图像与时间轴围成的面积不等,因此所通过的路程不相等,故A错误;
B、由图可知小芳的v﹣t图像是平行于时间轴的直线,说明小芳做匀速直线运动,
小芳相对于湖畔的垂柳有位置的变化,因此以湖畔的垂柳为参照物,小芳总是运动的,故B正确;
C、由图可知,第10s末两人的v﹣t图像相交,说明两人的速度相等,故C正确;
D、由图可知小明的v﹣t图像是倾斜直线,说明小明的速度一直变化,做变速运动;小芳的速度不变,小芳做匀速直线运动故D正确。
故选:A。
[题型专练27]. (2023秋•凉州区校级期中)甲、乙两车通过的路程之比为3:2,运动的时间之比为2:1,则甲、乙两车的速度之比是( )
A.3:1 B.3:4 C.5:3 D.4:3
【解答】解:甲、乙两车的速度之比==×=×=;
故选:B。
[题型专练28]. (2023秋•泰安期末)学校兴趣小组在操场平直的跑道上进行遥控小车比赛,甲、乙两车从t=0s时由同一起点向东运动,两车运动的s﹣t图像如图中的甲、乙所示,下列判断正确的是( )
①t=10s时两车的速度相等
②8s时甲车的速度是1m/s
③在0~10s内乙车的平均速度是1m/s
④8s时,以甲车为参照物,乙车向东运动
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
【解答】解:由图象可知,甲车在0~10s做匀速直线运动,v甲===1m/s;
在5~10s,乙车处于静止状态。
在0~5s,乙车的图象是一条斜线,表示物体做的是匀速直线运动,在0~10s内乙车的平均速度v乙平===1m/s。
①t=10s时,甲车速度为1m/s,乙车静止,所以t=10s时,两车的速度不相等,故①错误;
②8s时甲车的速度是1m/s,故②正确;
③在0~10s内乙车的平均速度是1m/s,故③正确;
④甲、乙两车从t=0s时由同一起点向东运动,8s时,乙车处于静止,以甲车为参照物,乙车向西运动,故④错误。
故选:B。
[题型专练29]. (2023秋•大安市校级期末)寒假期间,小陆从西安乘火车去重庆旅游,他乘坐的火车长为100m。途中当火车以72km/h的速度匀速穿过一条隧道时,小陆测出自己通过该隧道的时间为10s。
(1)该隧道的长度为多少?
(2)火车完全通过该隧道需要的时间为多少?
【解答】解:(1)火车速度v=72km/h=20m/s,小陆测出自己通过该隧道的时间t=10s,根据v=得,隧道长:
s隧道=vt=20m/s×10s=200m;
(2)火车完全通过隧道通过路程:s′=200m+100m=300m
火车完全通过隧道时间:t′===15s。
答:(1)该隧道的长度为200m;
(2)火车完全通过该隧道需要的时间为15s。
题型14s-t图像描述物体的运用
[题型专练30]. (2022秋•西陵区校级期中)某物体从地面上某一点出发沿直线运动,其s﹣t图象如图所示。对物体的运动情况进行分析,错误的是( )
A.物体在9s内运动的路程为18m
B.物体在前3s内和后3s内的速度相等
C.以地面为参照物,物体在中间3s内静止
D.物体在前6s内的平均速度为2m/s
【解答】解:由图可知物体在前3s和后3s做匀速直线运动;在3~6s内物体处于静止状态;
A、由图可知,物体在9s内运动的路程为18m,故A正确;
B、物体在前3s通过的路程为12m,在后3s通过的路程为18m﹣12m=6m,由此可知路程不等,根据v=可知,物体在前3s内和后3s内的速度不相等,故B错误;
C、物体在中间3s处于静止状态,相对于地面没有位置的变化,因此以地面为参照物,物体在中间3s内静止,故C正确;
D、由图可知,物体在前6s通过的路程为12m,则物体在前6s内的平均速度为:v===2m/s,故D正确。
故选:B。
[题型专练31]. 甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.2~4s内乙做匀速直线运动
B.4s时甲、乙两物体的速度相等
C.0~5s内乙的平均速度为2m/s
D.3s时乙在甲的前方
【解答】解:由图象知,甲是一条过原点的直线,说明甲通过的路程与其时间成正比,即甲保持匀速直线运动;前2s,乙是一条过原点的直线,所以做匀速直线运动;2s后乙的位置没有变化,所以处于静止状态,即乙是先匀速直线运动后静止。
A、2~4s 内,乙是静止状态,故A错误;
B、甲是匀速直线运动状态,则在4s时,甲是运动的,而乙处于静止状态,速度为0;故B错误;
C、0~5s 乙运动的路程是8m,时间是5s,平均速度为v===1.6m/s,故C错误;
D、3s 时,乙运动的路程是8m,甲运动的路程是小于8m,乙在甲前方,故D正确。
故选:D。
题型15s-t图像与v-t图像的联系与区别
[题型专练32]. (2023秋•建邺区期末)如图甲,兴趣小组在调试一台自制激光雕刻机,激光头的初始位置位于平台的左上角,为将其移至待雕刻物体处,需用电动机M带动横杆上的激光头沿x方向移动、电动机N带动横杆和激光头沿y方向移动,现同时启动电动机M和N工作3s,激光头沿x方向运动的s﹣t图像如图乙,沿y方向运动的v﹣t图像如图丙,3s内激光头沿y方向运动8cm,下列说法正确的是( )
A.在0~3s内,激光头沿x方向运动的平均速度为4cm/s
B.在0~3s内,激光头沿y方向先做减速运动后做加速运动
C.激光头在第1秒末的位置与第2秒末的位置间的直线距离为5cm
D.激光头在第3秒末的位置与初始位置间的直线距离与时间之比为14:3
【解答】解:A、由图乙可知,在0~3s内,激光头沿x方向运动6cm,则激光头沿x方向运动的平均速度为:
v===2cm/s,故A错误;
B、由图丙可知,在0~1s内,激光头沿y方向做加速运动,1~2s内,激光头沿y方向做匀速运动,2~3s内,激光头沿y方向做减速运动,即在0~3s内,激光头沿y方向先做加速运动,然后做匀速运动,最后做减速运动,故B错误;
C、由图丙可知,第1秒末和第2秒末激光头沿y方向运动的距离为:
y1=vt=×4cm/s×1s=2cm,
y2=y1+vt=2cm+4cm/s×1s=6cm,
由图乙可知,第1秒末和第2秒末激光头沿x方向运动的距离为:
x1=1.5cm,x2=4.5cm,
则激光头在第1秒末的位置与第2秒末的位置间的直线距离为:
d===5cm,故C正确;
D、由图丙可知,第3秒末激光头沿y方向运动的距离为:
y3=y2+vt=6cm+×4cm/s×1s=8cm,
由图乙可知,第3秒末激光头沿x方向运动的距离为x3=6cm,
则激光头在第3秒末的位置与初始位置间的直线距离为:
d'===10cm,
因此激光头在第3秒末的位置与初始位置间的直线距离与时间之比为10:3,故D错误。
故选:C。
题型16测量平均速度实验
[题型专练33]. (2023秋•绿园区期中)如图所示,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验还需要的测量工具是 。
(2)该实验原理是 ,为了方便计时,应使斜面坡度较 (填“大”或“小”)。
(3)小车通过AB段时测得时间tAB=1.6s,AB段的距离sAB= cm,则AB段的平均速度vAB= m/s。
(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏 (选填“小”或“大”)。
(5)根据你的实验,你认为小车由静止释放,小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小车通过全程的平均速度。
【解答】解:(1)根据公式v=计算小车的速度,所以该实验需要测出通过的路程和时间,则测量工具是刻度尺和秒表;
(2)该实验原理是v=;斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,减小测量时间时造成的误差,应保持斜面的倾角较小;
(3 )AB段的路程:sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm,tAB=1.6s,
小车通过AB段的平均速度:v===25cm/s=0.25m/s;
(4)如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式v=知,测得AB段的平均速度会偏小;
(5)小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动时,做加速运动,速度越来越大,因此小车通过上半程的平均速度小于小车通过全程的平均速度。
故答案为:(1)秒表;(2)v=;小;(3)40.0;0.25;(4)小;(5)小于。
[题型专练34]. (2023秋•京口区校级期末)如图1所示是测量小车在斜面上运动时的平均速度实验,让小车从A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验原理是 。
(2)实验中需要的测量工具有刻度尺和 。
(3)实验中应该控制斜面的坡度较 (选填“大”或“小”),其目的是便于测量 。
(4)如果测得小车从A点到达B点的时间tAB=1.6s,从A点到达C点的时间tAC=2.4s,则BC段的平均速度为 m/s。
(5)图2中能正确反映小车在下滑过程中运动情况的s﹣t图像是 (选填序号)。
(6)实验中,测量小车在不同阶段的平均速度,目的是 。
A.探究小车从斜面上滑下过程中速度变化的规律
B.求速度的平均值,减小实验误差
【解答】解:(1)测量小车在斜面上运动的平均速度实验原理是v=;
(2)实验中需要测量的物理量有路程和时间,因此需要的测量工具有刻度尺和停表;
(3)实验中应该控制斜面的坡度较小,这样做的目的是便于测量时间;
(4)由图可知,sBC=40.0cm=0.4m;小车通过BC段的时间t=2.4s﹣1.6s=0.8s;
因此小车从B到C运动的平均速度为:vBC===0.5m/s,则BC段的平均速度为 0.5m/s;
(5)根据上半段的时间1.6s是下半段的0.8s的2倍,上半段的速度比下半段小,小车在做加速运动,即小车在斜面上的运动是速度越来越大,①是水平直线,路程不变,表示物体静止,
②中路程增加比匀速时越来越慢,说明做减速运动,③是过原点倾斜向上的直线表示匀速运动,④中路程增加比匀速时越来越快,说明做加速运动。
故选④。
(6)实验中,测量小车在不同阶段的平均速度,目的是探究小车从斜面上滑下过程中速度变化的规律。
故答案为:(1)v=;(2)停表;(3)小;时间;(4)0.5;(5)④;(6)A。
[题型专练35]. (2024春•白云区校级期末)小明利用如图所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验。
(1)该实验所依据的原理是 ;
(2)图中AB段的距离为 cm;
(3)分析实验记录的数据可知:小车在BC段的速度为 m/s;
(4)如下图所示,下列坐标图像中能准确反映小车运动情况的是 。
【解答】解:(1)根据公式可知,用刻度尺测出小车运动的路程,用停表测出时间,就可以计算出小车运动的速度,所以该实验所依据的原理是。
(2)图中AB段的距离为sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm;
(3)图中BC段的距离为sBC=40.0cm﹣00.0cm=40.0cm=0.4m,BC段所用的时间为tBC=1s,故BC段的平均速度为
;
(4)由图知,AB段和BC段路程相同,BC段所用的时间较短,故小车做加速运动,图像中能准确反映小车运动情况的是B。
故答案为:(1);(2)40.0;(3)0.4;(4)B。
[题型专练36]. (2023秋•祁阳县校级期中)如图所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。(停表指针未超过一圈,每格1s)。
(1)该实验的原理是 。
(2)实验中,应使斜面保持较 (填“大”或“小”)的坡度,以减小测量 的误差。
(3)该次实验中,测得sAC长为 cm,小车通过全程的平均速度v= m/s。
(4)对于该实验,马虎同学提出了下列三条说法,其中错误的有 (填写序号)。
①测AB段的平均速度时,如果小车过了B点才停止计时,算出的速度值会偏小
②将小车拿到B点释放,测出小车从B到C点的时间,就是BC段运动时间
③AC段的平均速度等于AB段的平均速度与BC段的平均速度的和的一半
【解答】解:(1)测量小车平均速度的实验,需要测量路程和时间,通过速度公式计算出平均速度,所以实验原理是v=;
(2)若要计时方便,应使斜面的坡度小一些,使小车在斜面上通过的时间更长,便于测量时间,以减小测量时间的误差;
(3)由图可知,小车通过全程的长度:sAC=80.0cm=0.8m,小车通过全程的时间为5s;
小车全程的平均速度v===0.16m/s;
(4)①测AB段的平均速度时,如果小车过了B点才停止计时,会使所测时间偏大,根据v=可知算出的速度值会偏小,故①正确;
②若让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,所测的时间不是运动过程中下半程的时间;
小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0,小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,故②错误;
③平均速度不等于速度的平均值,AC段的平均速度等于AC段的路程与AC段的时间之比,故③错误。
故选:②③。
故答案为:(1)v=;(2)小;时间;(3)80.0;0.16;(4)②③。
[题型专练37]. (2023秋•宿豫区期末)如图所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。
(1)该实验原理是 ,除了图中的器材以外,还应该有的测量器材是 ;
(2)实验中,应使斜面保持 (较大/较小)的坡度,以减小测量 (选填“时间”、“路程”)的误差;
(3)小车经过AC中点时速度为v1,经过AB中点时速度为v2,则v1 v2(选填“>”、“=”、“<”);
(4)当小车完全通过B点才停止计时,测得AB段的平均速度将会偏 (选填“大”、“小”)。
【解答】解:(1)测量小车的平均速度,需测量小车运动的距离和运动的时间,再通过计算得出小车的平均速度,实验的原理是v=;
常用刻度尺测量路程,秒表测量时间;
(2)斜面的坡度越大,小车在斜面上运动的速度越快,在斜面上运动的时间就越短,不方便测量时间,因此实验时为了减小测量时间的误差,应使斜面的坡度较小;
(3)小车从A位置由静止滑下时,做匀加速运动,AC中点在AB中点的后方,由于速度越来越快,则经过路程sAC中点时的速度大于经过路程sAB中点时的速度,即v1>v2;
(4)过了B点后计时,所计时间偏大,根据公式v=可知,在路程不变的情况下,时间偏大,速度就会偏小;
故答案为:(1)v=;秒表;(2)小;时间;(3)>;(4)小。
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