内容正文:
第七讲 机械运动
必备知识·夯根基
一、长度和时间的测量
1.长度的测量
(1)长度的单位:①国际单位:___________。
②常用单位及换算:1 km=_________m,1 dm=________ m,
1 cm=_________m,1 mm=_________m,1 μm=_________ m;
1 nm=_________ m。
米(m)
103
0.1
10-2
10-3
10-6
10-9
(2)刻度尺的使用
会看 使用前要观察刻度尺的零刻度线、__________、____________
会放 ______________要对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与
被侧边保持__________,不能歪斜
会读 读数时,视线要__________刻度线,并且测量值要估读到____________的下一
位(注意:若估读值为“0”,这个“0”不能省略)
会记 记录结果包括数值(准确值+__________值)和单位
测量物体长度时,为了减少测量误差,需要______________________。
量程
分度值
零刻度线
平行
正对
分度值
估读
多次测量求平均值
(3)常考长度的估测:中学生的身高约为160 cm;教室每层楼高约为3 m;课桌的高度约为0.8 m;物理课本的长度约为26 cm,宽度约为18 cm;一支新铅笔的长度约为19 cm。
2.时间的测量
(1)时间的单位
①国际单位:__________。
②其他单位及换算:1 h=________ min=__________s。
(2)停表的使用
①认表盘:小表盘示数的单位是_________,一圈为
________ min,分度值为________ min;大表盘示数的单位
是______,一圈是________s,分度值是________s;
②读示数:等于大表盘与小表盘示数之和,图中停表的示数为___________s。
秒(s)
60
3 600
min
15
0.5
s
30
0.1
565.70
(3)常考时间的估测:学生做一次眼保健操的时间约为5 min;
人的脉搏每分钟跳动的次数约为75次;
普通中学生跑完100 m用时约为14 s。
3.误差与错误
项目 产生原因 可否避免 减小或消除方法
误差 测量工具不够准确、测量方法不够完善、人为因素等 ____________ (1)多次测量__________
(2)选用精密的测量工具
(3)改进测量方法
错误 不遵守仪器的使用规则,读数、记录结果时出错 __________ (1)正确使用测量工具
(2)正确读数和记录测量结果
不可以
求平均值
可以
【微警示】 (1)零刻度线磨损的刻度尺也可以使用,只需重新规定一个新的“零刻度线”即可;
(2)当物体的末端与某一刻度线对齐时,必须估读“零”。
二、运动的描述
1.机械运动:物体__________随时间的变化。
2.参照物
(1)定义:判断一个物体是运动还是静止时,被选作__________的物体。
(2)运动和静止的相对性:判断同一物体是运动的还是静止的,取决于所选的
____________。参照物不同,物体的运动状态可能不同。
(3)运动与静止的判断方法:选取参照物——观察被研究物体相对于参照物的位
置
位置
标准
参照物
三、运动的快慢
1.比较物体运动快慢的两种方法
(1)相同时间,比较所通过的__________;
(2)相同路程,比较所用的__________。
2.速度
(1)定义:在物理学中,__________与__________之比。
(2)物理意义:表示物体______________的物理量,速度大则表明物体运动得
________。
路程
时间
路程
时间
运动快慢
快
(3)公式:v=___
(4)变形公式:求路程为_________;求时间为________。
(5)单位换算:1 m/s=________ km/h。
(6)常见速度的估测:人步行的速度大约是1.1 m/s;中学生百米赛跑的速度约为
7 m/s;骑自行车的速度约为5 m/s;
15 ℃时声音在空气中的速度约为340 m/s。
s=vt
t=
3.6
3.匀速直线运动:物体沿着直线且速度__________的运动。
4.平均速度
(1)物理意义:粗略描述物体在某段路程(或时间)内的平均快慢程度。
(2)计算公式:________。
不变
v=
【判正误】
(1)零刻度线磨损的刻度尺不可以使用。( )
(2)当物体的末端与某一刻度对齐时,必须估读“零”。( )
(3)不能选择研究对象本身作为参照物。( )
(4)在匀速直线运动中,速度不变,与路程和时间无关。( )
×
√
√
√
【对点小练】
1.如图所示,刻度尺的分度值为__________,物体A的长度是_________ cm。
2.如图所示,秒表的读数是_______min_______s。
1 mm
2.75
2
11
3.生活中人们估测长度的方法很多,如可以目测,还可以用身体的某些部位或身
边的某些物品作为“尺子”进行测量。请估测:课桌的高度约________cm;你的步
长(走路时每一步的长度)约 5________(填单位)。
4.小刚同学测新橡皮擦的宽度,记录5次测量结果,分别是:
①2.51 cm;②2.51 cm;③2.41 cm;④25.2 mm;⑤2.53 cm。
小刚用的刻度尺的分度值为_______mm,其中错误数据的序号是________,根据
以上记录,被测橡皮的宽度是_________cm。
80
dm
1
③
2.52
5.近日,中国机器狗成为各方关注的热点话题。如图是机器狗运输铁饼的画面,
在这一过程中,以机器狗为参照物,铁饼是__________(选填“运动”或“静止”)的。
6.摄影师抓拍到一只乌鸦搭便车的搞笑场面。如图所示,这只乌鸦居然堂而皇之
地站在老鹰的背上休憩。以__________为参照物,乌鸦是静止的;以__________为
参照物,乌鸦是运动的。
静止
老鹰
地面
7.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0.1 s,由图可知,该小球的运动是
__________(选填“匀速”或“变速”)直线运动,小球在AC段的平均速度为
________ m/s。
8.如图是某汽车上速度计的示数,此时该车的行驶速度为
____________,若这辆车保持这个速度不变,到目的地还有
217 km,需要的时间是__________。
变速
0.2
70 km/h
3.1 h
教材图片解读
命题点一 长度的测量与估测
1.(沪科八全P20图2-16原创)如图所示,所测物体的长度是_________ cm。
2.10
2.(人教八上P15T2改编)警方在案发现场发现一个脚印,如图所示。根据医学研究,
通常人站立时的身高大约是脚长的7倍,可知留下图中脚印的“犯罪嫌疑人”的身高
约为____________m。
1.757 0
命题点二 参照物的选择与运动状态的判断
3.(沪科八全P15图2-8原创)如图所示,在商场里,妈妈和小东正乘自动扶梯下楼。妈
妈和小东相对于自动扶梯是__________的,妈妈和小东相对于站台地面是
__________的(以上两空填“运动”或“静止”)。由此可见,物体的运动和静止是
__________的。
静止
运动
相对
命题点三 速度的计算
4.(人教八上P21图1.3—3原创)两辆汽车在平直公路上行驶,在相同时间内通过的路
程如图所示,甲车做______________运动,其速度为________m/s;乙车做
______________运动,40 s内通过的路程是__________m,在这段路程内的平均速
度是________m/s。
匀速直线
30
变速直线
1 200
30
实验 测量平均速度
实验探究·提素养
图示
过程
实验原理 v=
实验
核心 实验
器材 斜面:坡度要适中,不至于让小车下滑太快,以便于测量时间
刻度尺:根据“头对头”或“尾对尾”测量小车运动的路程
金属片:(1)便于确定小车的终点位置;(2)便于测量时间
操作
要点 1.每次测量时必须让小车从同一位置由静止开始下滑
2.测量下半程所需时间时,应用小车从斜面顶端滑到底端的总时间减去小车从斜面顶端滑到中间的时间
评估 1.小车过了终点才停止计时或小车未开始运动时计时,测量时间偏大,平均速度偏小
2.小车未达终点停止计时或小车运动后才开始计时,测量时间偏小,平均速度偏大
【典例】小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图甲所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的示数(数字分别表示“时:分:秒”)。
基础探究
(1)测平均速度依据的原理公式是________。
(2)为了方便计时,可__________(选填“增大”或“减小”)斜面坡度,也可使斜面
__________(选填“光滑”或“粗糙”)些。
(3)斜面底部用金属片挡住,其设置的目的是__________________。
(4)如图甲所示,小车从斜面顶端A处运动到底端C处所用的时间是______s,所通过
的路程是_________cm,全程的平均速度vAC是________m/s,另外可计算出小车在
BC段的平均速度vBC是________m/s。
v=
减小
粗糙
便于测量时间
3
90.0
0.3
0.5
(5)小车从斜面顶端运动到底端过程中,小车做的是__________(选填“匀速”或“变
速”)运动。
(6)实验前,必须熟练使用电子表。
①如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度偏________
(选填“大”或“小”)。
②如果让小车过了B点才停止计时,则会使所测AB段的平均速度vAB偏_______
(选填“大”或“小”)。
变速
大
小
创新拓展
(7)(创新装置)某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图乙所示:
①丙图中能说明小球在斜面上运动情况的图像是_______(选填字母)。
②小球在AD段运动过程中,经过时间tAD中点时的速度为v1,经过路程sAD中点时的
速度为v2,则v1_______(选填“>”“<”或“=”)v2。
C
<
考点一 参照物的选取与运动状态的判断
【典题1】古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句与运动有关。
(1)南朝诗人萧绎在《早发龙巢》有诗句“不疑行船动,唯看远树来”,“远树来”是
以__________为参照物;以__________为参照物,“远树”也可以看成是静止的。
(2)宋代诗人陈与义乘船出游时曾写下一首诗“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。
卧看满天云不动,不知云与我俱东”,其中“云不动”“云与我俱东”分别是以________、
__________(均选填“榆堤”或“船”)为参照物。
重点难点·释疑难
行船
河岸
船
榆堤
【技法点拨】参照物的选取与物体运动状态的判断
【中考挑战1】(2024·广东中考)如图为珠江两岸景观图。下列相对广州塔静止的
是( )
A.飞行的客机 B.两岸的高楼
C.行驶的游船 D.流动的江水
B
【中考挑战2】(2024·福建中考)“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”出自《望天门
山》。就此诗句而言,若认为站在帆船上的人是静止的,所选的参照物是( )
A.青山 B.江岸
C.帆船 D.太阳
C
【中考挑战3】(2024·湖北中考)2024年5月28日,神舟十八号航天员圆满完成出舱
任务。如图,搭乘机械臂的航天员A已为空间站安装好空间碎片防护装置,航天员B
正在出舱。以空间站为参照物,安装好的防护装置是__________的,航天员B是
__________的。
静止
运动
考点二 速度的相关计算
【典题2】(2024·贵阳模拟)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。如图乙所示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公路上以如图甲所示的速度匀速行驶10 min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前s1=60 m处开始减速,经t1=5 s后运动至ETC收费岛边界,然后再以5 m/s的速度匀速通过ETC收费岛,其通过的路程长s2=25 m。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)汽车从开始减速到离开ETC收费岛全过程的平均速度。
解:(1)如图甲所示,汽车行驶速度为
v=90 km/h,所用时间t=10 min= h,
由v=可得,汽车到达收费站前匀速行驶的路程为:
s=vt=90 km/h× h=15 km;
(2)由v=可得,汽车通过ETC收费岛所用时间为:
t2===5 s;
(3)汽车从减速到离开ETC收费岛全过程路程s总=s1+s2=60 m+25 m=85 m,
汽车从减速到离开ETC收费岛的时间t总=t1+t2=5 s+5 s=10 s,
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===8.5 m/s。
【解题模板】
【中考挑战】(2024·安顺模拟)小明爸爸在假期驾车带一家人去黄果树瀑布游玩,他们从贵阳出发,途中某处,小明看到如图所示的交通标识牌。
(1)在驶入该标识牌路段前,汽车的速度为30 m/s,
为了不超速行驶,小明爸爸是否需要减速?
(2)该交通标识牌限速路段长度为10 km,在不超
速行驶的前提下,他们通过该路段至少需要多少时间?
(3)从该交通标识牌处,他们用了40 min到达黄果树瀑布景区,他们行驶这段路程的平均速度是多少?
解:(1)“90”的含义为这段公路汽车的行驶速度不能超过90 km/h,汽车的速度为
30 m/s=108 km/h,所以小明爸爸需要减速;
(2)路程s1=10 km,速度v1=90 km/h,行驶时间t1=== h≈6.67 min;
(3)时间t=40 min= h,路程s=60 km,
则汽车的速度为:
v===90 km/h。
易错专攻
易错点:误认为平均速度是速度的平均值
【易错题】某一物体做变速直线运动,已知它在前一半时间的速度为6 m/s,后一半时间的速度为10 m/s,那么它在整个过程中的平均速度是( )
A.8 m/s B.6.4 m/s
C.7.5 m/s D.9 m/s
【易错警示】(1)理解:平均速度是指某段时间内通过的路程和这段时间的比值。
(2)计算:用v=,而不能用v=去计算。
A
题组一 参照物的选取与运动状态的判断
1. (2023·贵州中考)如图所示是摄影爱好者捕捉到的“乌鸦骑乘老鹰”的精彩画面,下列能描述图中两者相对静止的成语是( )
贵州常考题型演练
A.分道扬镳 B.背道而驰
C.并驾齐驱 D.各奔东西
C
2. (2024·常州中考)将来,依托人工智能技术,我国研发的“忠诚僚机”FH-97A无人机将与有人驾驶歼-20战斗机“比翼齐飞”(即相对静止),如图所示,若认为FH-97A无人机是静止的,则选取的参照物是( )
A.歼-20战斗机
B.FH-97A无人机
C.地球
D.太阳
A
3. (2022·安顺中考)今年,我国多地小麦喜获丰收,大量采用联合收割机抢收小麦。在收割过程中(如图),拖拉机和联合收割机以同样快慢向同一方向行驶;拖拉机装满麦穗后,驶离联合收割机。下列说法正确的是( )
A.收割过程,联合收割机相对于拖拉机是静止的
B.收割过程,联合收割机相对于拖拉机是运动的
C.驶离过程,拖拉机相对于联合收割机是静止的
D.驶离过程,拖拉机相对于地面是静止的
A
4.(2022·黔西南中考改编)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船成功发射。在飞
船发射升空过程中,以飞船为参照物,飞船内的航天员处于 __________(填“静
止”或“运动”)状态。
5.(2024·安顺模拟)李清照的《一剪梅》中有一句词“花自飘零水自流”,意思是落花
独自地飘零着,水独自地流淌着。“水自流”是以__________为参照物的。
静止
河岸
题组二 速度的相关计算
6.(2022·遵义中考)今年端午节期间,某同学一家驾驶小汽车从遵义城区前往赤水探
亲,全程250 km,用时约3.25 h,该小汽车全程的平均速度约________ km/h(计算结
果保留整数)。
77
题组三 运动图像问题分析
7. (2024·黔东南模拟)课外活动时,小明在操场上沿直线跑道跑步,如图所示是他起
跑过程总路程随时间变化的图象,则他在0~8 s内的平均速度为________km/h。
18
8.(2024·安顺模拟)甲、乙两辆汽车在平直公路上同向匀速行驶,由如图所示的两辆
车运动的s-t图象可知,t=0时,甲车在乙车前方200 m,乙车追上甲车需要________ s。
40
题组四 测量平均速度
9.(2022·毕节中考)小明用玩具汽车测量平均速度,让汽车在斜面上沿直线下滑,位
置传感器每隔0.2 s记录一次汽车的位置,如图所示。由图可知,汽车从A点运动到C
点的路程为__________cm,BD段的平均速度为 ________ m/s,汽车由A点运动到
D点的过程,不是做匀速直线运动,理由是________________________________。
2.12
0.1
相等的时间内通过路程不相等
$$