内容正文:
4.1 机械运动
知识梳理
知识点1 机械运动
跳水运动员相对于跳台的空间位置在不断发生变化;蒲公英的种子相对于蒲公英的空间位置在不断发生变化;候鸟相对于地面的空间位置也在不断发生变化。像这样物体的空间位置不断发生着改变,这种运动叫做机械运动。
知识点2 参照物
(一)参照物
(1)概念:人们判断物体是运动还是静止,总是先选取某一物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。
(2)物体运动状态的判断
①相对于参照物,如果物体的位置发生了改变,就认为它是运动的;
②相对于参照物,如果物体的位置不变,就认为它是静止的。
(二)选择参照物的原则
(1)假定性:参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
(2)任意性:参照物的选取可以是任意的,但不能将研究的物体本身作为参照物,因为以研究的物体本身作为参照物,则物体的位置是永远不变的,也就是说,这一物体永远处于静止状态。
(3)方便性:为了便于研究机械运动,科学中一-般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且可以不加以说明;若选取其他合适的物体作为参照物研究机械运动时,则要作出说明。
(三)运动和静止的相对性
同一物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。同一物体,相对于不同的参照物,它的运动情况可能不同。被研究的物体相对于这个物体是静止的,相对于另一个物体可能是运动的,这就是运动和静止的相对性。因此,判断一个物体是运动还是静止时,首先要确定参照物。对现实中的所有物体来说,运动是绝对的,静止是相对的。
【能力拓展】
判断参照物的步骤:
A.确定研究对象。
B.根据题干所提出的情景,进行分析:若研究对象是运动的,判断它相对于哪一个物体位置发生了变化;若研究对象是静止的,判断它相对于哪一个物体位置没有发生变化。
C.作出判断结论:此“相对”物体便是参照物。
知识点3 机械运动的分类
根据物体运动的路线,可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动;对于直线运动,根据物体运动的快慢的变化,又可以将物体的运动分为匀速直线运动和变速直线运动。
(一)匀速直线运动
物体沿直线运动时,如果在相等的时间内通过的路程相等,运动快慢保持不变,这种运动叫做匀速直线运动。
(二)变速直线运动
物体沿直线运动时,如果在相等的时间内通过的路程不相等,运动快慢发生了变化,这种运动叫做变速直线运动。如在现实生活中,运动员的100 米赛跑,50米游泳,飞机降落时在跑道上滑行,都可以看成直线运动,但运动快慢是变化的,这些运动都是变速直线运动。
知识点4 速度
(一)比较物体运动的快慢
通常我们比较物体运动快慢的方法:
(1)比较相同时间内通过的路程,在相同的时间内,运动路程远的物速直线运动体运动得快。
(2)比较通过相同的路程所用的时间,运动相同的路程,用的时间短的物体运动得快。
(二)速度
(1)意义:表示物体运动的快慢。物体运动得越快,则速度越大;物体运动得越慢,则速度越小。
(2)定义:物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
(3)公式:速度=路程/时间
用v表示速度,s表示路程,t表示时间,计算速度的公式可表示为v=s/t。
(4)单位:常用的速度单位是米/秒和千米/时。“1 米/秒”的意义:如果物体在1秒内通过的路程是1米,它的速度就是1米/秒。换算关系:1米/秒=3.6千米/时。
(三)物体运动的图像
常见的描述物体运动的图像有s -t 图像和v-t图像。
【能力拓展】
比较物体运动快慢时运用了控制变量法,即相同的时间比较路程或相同的路程比较时间。
运用速度公式及其变形公式解题时的注意事项:
①公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一为国际单位制中的单位。
②如果问题比较复杂,可以画示意图,明确运动过程以及量与量之间的关系。
③计算时,各量一定带单位:先进行字母运算,再代入数值进行计算
知识点5 运动与能
(一)我们的世界充满着能量
植物的生长、流星等自然现象都与能量相关;人类的切活动都离不开能量,我们需要能量来保证日常生活和工作,即使在睡觉的时候也需要消耗能量。
事例
说明
植物的生长需要能量
所有的自然现象都涉及能量
破坏力巨大的龙卷风具有能量
太阳的照射提供能量
运动员的奔跑需要能量
人类的一切活动每时每刻都离不开能量
人的学习需要能量
人睡觉时需要消耗能量
(二)通过斜面实验认识能量
实验装置
过程和现象
小球一旦从斜面滚下,它将会继续滚上另一个斜面, 如果没有摩擦力,不管斜面比斜面甲陡些还是缓些,小球总是会滚到斜面上的C处或另一斜面上的D处或E处,而C处或D、E处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同
解释
将小球提高到A处时,就给予了小球一种与升高高度相联系的能量
【能力拓展】
能量是客观存在的,与我们从力产生的效果中能够感受到力的存在一样,我们也可以从能量产生的效果中感受能量的存在。一般来说,如果一个物体能够使别的物体运动或产生变化,我们就说这个物体具有能量。能量的单位是焦耳,简称为焦,符号是J。
(三)能量的形式
物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样,能量也有多种形式。根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、声能、电能、电磁能、内能、核能等。
事例
具有的能量形式
做机械运动的物体
机械能
汽车行驶时需要的燃料
化学能
动听的音乐
声能
各种电池和发电厂提供的电
电能
核电站发电
核能
可见光、红外线紫外线、微波和X射线
电磁能
高温水蒸气
内能
所有的自然现象都涉及能量,人类的生命活动每时每刻也都离不开能量。流动的水具有机械能,现代生活离不开电能,现代交通离不开气油燃烧释放出的化学能,原子核发生变化时释放出核能,各种植物的生要依赖太阳能.....
【能力拓展】
潮汐能:在海洋的潮汐中蕴藏的能量;
生物质能:太阳能以化学能的形式贮存在生物体中,即以生物体为载体的能量;
地热能:是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩
经典例题
题型一 参照物
1.公路边有一农舍,它的烟囱正冒着烟,插有旗帜的a、b两车在农舍旁的公路上。观察图中旗与烟的情况,判断以下关于a、b两车相对于房子的运动情况的说法中,正确的是( )
A.a、b两车一定向左运动
B.a、b两车一定向右运动
C.a车可能运动,b车向右运动
D.a车可能静止,b车向左运动
2.中国的高铁技术处于世界领先水平,如图所示为几枚硬币“静静”立于高速行驶列车的窗台上的照片,若认为硬币处于静止状态,则选择的参照物可能是( )
A.路边树木 B.窗外楼房 C.车内座椅 D.远处高山
3.战斗机水平飞行时,飞行员从右侧舷窗看到如图甲所示的“天地分界线”,当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”如图乙所示时,飞机可能在( )
A.斜向上爬升
B.斜向下俯冲
C.竖直向上爬升
D.竖直向下俯冲
4.流速为5千米/时的河流中有一只自由漂浮的木桶,甲、乙两船同时从木桶位置出发,以如图所示速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行,1小时后两船离木桶的距离( )
A.甲船25千米,乙船35千米 B.甲船35千米,乙船30千米
C.甲船30千米,乙船30千米 D.无法确定
题型二 机械运动、速度概念
1.机械运动是自然界最普遍的一种运动。下列各种运动中,不属于机械运动的是( )
A.行星转动 B.鲜花怒放 C.骏马奔腾 D.枯叶飘落
2.根据机械运动的含义,下列说法中正确的是( )
A.机械运动就是物质的一切运动
B.机械运动就是一切机械的运动,空气的流动不属于机械运动
C.一个物体相对于别的物体的位置的改变叫机械运动
D.物体做怎样的运动跟选择的参照物无关
3.关于匀速直线运动的速度公式v=s/t,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度v越大,通过的路程s越长
B.物体运动的速度v越大,所用的时间t越小
C.物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比
D.物体运动的速度v由s/t确定,但与s、t的大小无关
题型三 速度比较、计算
1.小李和小王两同学进行跑步比赛,他们讨论比赛方案。小李说:“我们跑相同的路程,看谁用的时间短,短者为胜。”小王说:“我们都跑相同的时间,看谁跑的路程长,长者为胜。”对他们说的方案你认为( )
A.只有小李的方案可行 B.只有小李的方案可行 C.两个方案都行 D.两个方案都不行
2.道路限速监控管理的一种方式是采用“区间测速”,就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速即判为超速。
(1)若一辆轿车通过两个检测点的时间如图所示,检测点A、B相距21.6千米,全程限速120千米/时,采用“区间测速”时,这辆汽车在该路段会不会被判超速?(请通过计算进行说明)
(2)若一辆货车以30m/s的速度匀速通过AB这段路程,则它需要多长时间?
3.车辆“超速”行驶是引发车祸的重要原因之一,为此相关部门加大了道路限速监控管理。“区间测速”是其中的方法之一,其具体做法:在某处设立一个拍照点A为区间测速起点,拍照并记下车辆通过的时刻;在一段距离后,再设立一个拍照点B为区间测速终点,拍照并记下车辆通过的时刻,如图所示。然后根据AB间的距离和车辆行驶所用时间,判断车辆的平均速度是否超过规定。若某区间测速区域长度18km,对汽车限速90km/h,通过计算回答:
(1)该区间测速区域对汽车限速90km/h=________m/s;
(2)若某车辆在8:00通过区间测速起点,它至少晚于什么时刻经过区间测速终点不会被判超速行驶?
(3)某车辆行驶在该区间测速区域时,车内导航提示说:“您已超速,您已经驶过区间测速区域三分之一路程;请在余下路程里保持80km/h的速度行驶。”如果司机按导航提示驾驶,则可刚好通过区间测速终点而不被记录超速违法。求该车辆在区间测速区域前三分之一路程的平均速度是多少km/h?
题型四 速度图像
1.如图所示,图甲是小车甲运动的路程一时间(s-t)图像,图乙是小车乙运动的速度一时间(v-t)图像,由图像可知( )
A.甲、乙都由静止开始运动
B.甲车速度越来越大,乙车速度不变
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲、乙都以2m/s匀速运动
2.汽车在平直的公路上行驶,其路程和时间关系如图,下列说法不正确的是( )
A.在AB段作匀速直线运动 B.在BC段的速度为80km/h
C.在AB段的速度大于CD段 D.第1小时内通过的路程为80km
3.如图所示为两物体做直线运动的图像,据图回答下列问题:
(1)如图甲所示,0~2秒内,物体做 运动,第3秒时,物体处于 状态,在0~4秒内,甲物体通过的路程为 米。
(2)如图乙所示,在 秒内物体处于加速直线运动状态,在2~4秒内,物体通过的路程为 米。
*4.交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则该被测汽车速度是(假设超声波的速度为340米/秒,且保持不变)( )
A.28.33米/秒 B.13.60米/秒 C.14.78米/秒 D.14.17米/秒
题型五 能量
1.在“电闪雷鸣”这一自然现象中,没有涉及到的能量形式是( )
A.电能 B.声能 C.光能 D.核能
2.自然界中存在着多种形式的能,下面对能的叙述中不正确的是( )
A.贮存在食物中的能称为化学能 B.钩码被举高后具有的能是动能
C.植物通过光合作用把光能转化为化学能 D.正在发声的物体具有声能
巩固提高
1.甲、乙从同一地点同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示,由图像可知错误的是( )
A.在0~10s内,甲同学比乙同学运动的快 B.两同学在距离出发点100m处相遇
C.在10s~20s内,乙同学是静止的 D.在0~10s内,乙同学的速度为10m/s
2.关于参照物,下列说法不正确的是( )
A.平常所说的运动和静止都是相对于参照物而言的
B.所谓参照物,就是假设不动的物体,以它作为标准来研究其他物体的运动情况
C.研究物体运动,选取地面作为参照物是最适宜的,因为地面是真正不动的物体
D.选取不同的参照物来描述同一物体的运动,其结果可能是不同的
3. a、b、c三辆汽车从甲地出发沿直线运动到乙地,其中a车以速度v做匀速直线运动到乙地;b车以速度v出发,先做加速运动再做减速运动,到达乙地时速度恰好还是v;c车也以速度v出发,先做减速运动再做加速运动,到达乙地时速度恰好也是v,三辆汽车运动时间分别为ta、tb和tc,其大小关系正确的是( )
A.ta=tb=tc B.ta<tb<tc C.tc>ta>tb D.tc>ta=tb
4.甲、乙两车在公路上,分别从P、Q两点同时同向运动,它们s﹣t图象的(路程﹣时间图象)如图所示,经过4s甲、乙相遇。甲、乙的速度分别为v甲、v乙,P、Q间的距离为s,则( )
A.v甲>v乙,s=16m B.v甲>v乙,s=8m
C.v甲<v乙,s=8m D.v甲<v乙,s=16m
5.甲、乙两车并排停着,当甲车司机看着乙车时,忽然感觉自己的车正在缓慢运动,但当他看地面时,却发现自己的车并没动。对此下列判断正确的是( )
A.以地面为参照物,甲车是运动的 B.以乙车为参照物,甲车是静止的
C.以地面为参照物,乙车是静止的 D.以甲车为参照物,乙车是运动的
6.甲、乙两人同时沿同一直线开始做匀速直线运动,其中甲的s-t图象如图所示,乙的速度为1米/秒。若运动3秒时两人相距1米,则甲、乙两人出发点之间的距离不可能是( )
A.6.8米 B.4.8米 C.2.8米 D.0.8米
7.小柯和小桥从同一地点出发,同时开始向东运动,小柯运动的距离与时间关系图像如图中实线部分 ABCD 所示, 小桥运动的距离与时间的关系图像如图中虚线部分 AD 所示。则小柯和小桥在出发后第 秒时第一次相遇。在第 4-5 秒内,小柯相对于小桥向 (填“东”或“西”)运动。
8.为了探究小球自由下落时的运动,某科学实验小组的同学用照相机每隔0.1 s自动拍照一次,拍下小球下落时的运动状态,如图所示。
(1)可以看出小球在做 (填“匀速”或“变速”)直线运动,其理由是 。
(2)如图是速度随时间的关系图像,能反映出该小球下落运动的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(3)照片上B与A的间距所对应的小球的实际运动路程为66 cm,则小球在这段路程上的平均速度是 m/s。
9.经测定,某志愿者的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)是0.4s。在某次试验中,该志愿者驾车以72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离33m,则经过 m距离后汽车才开始减速;若志愿者边打电话边驾车,以72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,在发现情况到汽车停止,行驶距离39m,此时志愿者的刹车反应时间是 s。由此研究可知,驾驶员驾驶时打电话,驾驶员的刹车反应会 。(填“变快”、“变慢”或“不变”)
10.根据回声定位的原理,科学家发明了声呐,人们可以探知海洋的深度,绘出水下数千米处的地形图。
(1)一艘科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A,B,C,D,E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的________。
(2)“蛟龙”号是我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器,上面装有声呐,可以利用回声测量水深。如果声音在水中的传播速度为1500m/s,“蛟龙”号在某海域向水面的母船发出声音1.6s后接收到了回声,则“蛟龙”号已经下潜的水深为多少米?
11. 匀速直线运动是指在任何相等的时间内通过相等路程的直线运动。匀加速直线运动是指在任何相等的时间内增加相同速度的直线运动,如从静止开始,1秒末的速度是2米/秒,则2秒末的速度是4米/秒,3秒末的速度是6米/秒。作匀速直线运动的物体在时间t内移动的距离s=vt.在它的v-t图象中(如图1),阴影矩形的边长正好是v和t,可见,做匀速直线运动的物体移动的距离对应着v-t图象中阴影的面积。匀加速直线运动的物体移动的距离也有类似的关系。现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加速运动,在10秒末速度达到10米/秒,然后以此速度做50秒的匀速直线运动,最后减速慢慢停下。
(1)从汽车由静止开始运动计时,在如图2中作出汽车在1分钟内的v-t图象。
(2)求这1分钟内汽车行驶的距离。
12. 建设中常用到爆破技术,在一次山石的爆破中,用了一条长96cm的导火线来引爆装在钻孔里的炸药.已知,导火线的燃烧速度是0.8cm/s,假若爆破者将导火线点着后,迅速以5m/s的速度跑开。问:
(1)从点燃导火线到爆破需要多长时间?
(2)他能不能在爆破前跑到750m远的安全区?
(3)若能,说明理由,若不能请算他要在爆破前到达安全区,则跑步速度至少为多少?
*13.如图,左图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度,右图中p1 、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是p1、p2 由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔为Δt=1.0s,超声波在空气中传播的速度是v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据下图可知,汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是_______m,汽车的速度是________m/s。
*14.心电图仪(如图所示)通过一系列的传感手段,可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上.医生通过心电图,可以了解到被检者心跳的情况,例如,测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率).同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示.若医生测量时记下被检者甲的心率为80次/min.则:
(1)根据甲的心率为80次/min可知,甲每次心跳时间间隔(即甲心电图纸带相邻波峰走纸所用时间)为 s;
(2)这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小为多少毫米每秒?
(3)乙的心率为多少次每分钟?
学科网(北京)股份有限公司1
学科网(北京)股份有限公司
$$
4.1 机械运动
知识梳理
知识点1 机械运动
跳水运动员相对于跳台的空间位置在不断发生变化;蒲公英的种子相对于蒲公英的空间位置在不断发生变化;候鸟相对于地面的空间位置也在不断发生变化。像这样物体的空间位置不断发生着改变,这种运动叫做机械运动。
【能力拓展】我们平常所说的运动一般是指机械运动,但物体并非只做机械运动,还有许多运动要比机械运动复杂得多,如热运动、生命运动等。
知识点2 参照物
(一)参照物
(1)概念:人们判断物体是运动还是静止,总是先选取某一物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。
(2)物体运动状态的判断
①相对于参照物,如果物体的位置发生了改变,就认为它是运动的;
②相对于参照物,如果物体的位置不变,就认为它是静止的。
(二)选择参照物的原则
(1)假定性:参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
(2)任意性:参照物的选取可以是任意的,但不能将研究的物体本身作为参照物,因为以研究的物体本身作为参照物,则物体的位置是永远不变的,也就是说,这一物体永远处于静止状态。
(3)方便性:为了便于研究机械运动,科学中一-般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且可以不加以说明;若选取其他合适的物体作为参照物研究机械运动时,则要作出说明。
(三)运动和静止的相对性
同一物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。同一物体,相对于不同的参照物,它的运动情况可能不同。被研究的物体相对于这个物体是静止的,相对于另一个物体可能是运动的,这就是运动和静止的相对生。因此,判断一个物体是运动还是静止时,首先要确定一个参照物。对现实中的所有物体来说,运动是绝对的,静止是相对的。
【能力拓展】
判断参照物的步骤:
A.确定研究对象。
B.根据题干所提出的情景,进行分析:若研究对象是运动的,判断它相对于哪一个物体位置发生了变化;若研究对象是静止的,判断它相对于哪一个物体位置没有发生变化。
C.作出判断结论:此“相对”物体便是参照物。
知识点3 机械运动的分类
根据物体运动的路线,可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动;对于直线运动,根据物体运动的快慢的变化,又可以将物体的运动分为匀速直线运动和变速直线运动。
(一)匀速直线运动
物体沿直线运动时,如果在相等的时间内通过的路程相等,运动快慢保持不变,这种运动叫做匀速直线运动。
(二)变速直线运动
物体沿直线运动时,如果在相等的时间内通过的路程不相等,运动快慢发生了变化,这种运动叫做变速直线运动。如在现实生活中,运动员的100 米赛跑,50米游泳,飞机降落时在跑道上滑行,都可以看成直线运动,但运动快慢是变化的,这些运动都是变速直线运动。
知识点4 速度
(一)比较物体运动的快慢
通常我们比较物体运动快慢的方法:
(1)比较相同时间内通过的路程,在相同的时间内,运动路程远的物速直线运动体运动得快。
(2)比较通过相同的路程所用的时间,运动相同的路程,用的时间短的物体运动得快。
(二)速度
(1)意义:表示物体运动的快慢。物体运动得越快,则速度越大;物体运动得越慢,则速度越小。
(2)定义:物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
(3)公式:速度=路程/时间
用v表示速度,s表示路程,t表示时间,计算速度的公式可表示为v=s/t。
(4)单位:常用的速度单位是米/秒和千米/时。“1 米/秒”的意义:如果物体在1秒内通过的路程是1米,它的速度就是1米/秒。换算关系:1米/秒=3.6千米/时。
(三)速度公式及其变形公式
根据速度公式v=s/t可变形为s=vt、t=v=s/v,如果知道速度、路程、时间三个量中的任意两个量,利用公式可计算出第三个量。
(四)物体运动的图像
常见的描述物体运动的图像有s -t 图像和v-t图像。
【能力拓展】
比较物体运动快慢时运用了控制变量法,即相同的时间比较路程或相同的路程比较时间。
运用速度公式及其变形公式解题时的注意事项:
①公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一为国际单位制中的单位。
②如果问题比较复杂,可以画示意图,明确运动过程以及量与量之间的关系。
③计算时,各量一定带单位:先进行字母运算,再代入数值进行计算
知识点5 运动与能
(一)我们的世界充满着能量
植物的生长、流星等自然现象都与能量相关;人类的切活动都离不开能量,我们需要能量来保证日常生活和工作,即使在睡觉的时候也需要消耗能量。
事例
说明
植物的生长需要能量
所有的自然现象都涉及能量
破坏力巨大的龙卷风具有能量
太阳的照射提供能量
运动员的奔跑需要能量
人类的一切活动每时每刻都离不开能量
人的学习需要能量
人睡觉时需要消耗能量
(二)通过斜面实验认识能量
实验装置
过程和现象
小球一旦从斜面滚下,它将会继续滚上另一个斜面, 如果没有摩擦力,不管斜面比斜面甲陡些还是缓些,小球总是会滚到斜面上的C处或另一斜面上的D处或E处,而C处或D、E处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同
解释
将小球提高到A处时,就给予了小球一种与升高高度相联系的能量
【能力拓展】
能量是客观存在的,与我们从力产生的效果中能够感受到力的存在一样,我们也可以从能量产生的效果中感受能量的存在。一般来说,如果一个物体能够使别的物体运动或产生变化,我们就说这个物体具有能量。能量的单位是焦耳,简称为焦,符号是J。
(三)能量的形式
物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样,能量也有多种形式。根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、声能、电能、电磁能、内能、核能等。
事例
具有的能量形式
做机械运动的物体
机械能
汽车行驶时需要的燃料
化学能
动听的音乐
声能
各种电池和发电厂提供的电
电能
核电站发电
核能
可见光、红外线紫外线、微波和X射线
电磁能
高温水蒸气
内能
所有的自然现象都涉及能量,人类的生命活动每时每刻也都离不开能量。流动的水具有机械能,现代生活离不开电能,现代交通离不开气油燃烧释放出的化学能,原子核发生变化时释放出核能,各种植物的生要依赖太阳能.....
【能力拓展】
几种能量:
潮汐能:在海洋的潮汐中蕴藏的能量;
生物质能:太阳能以化学能的形式贮存在生物体中,即以生物体为载体的能量;
核能:原子核发生变化时释放的能量;
地热能:是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩
经典例题
题型一 参照物
1.公路边有一农舍,它的烟囱正冒着烟,插有旗帜的a、b两车在农舍旁的公路上。观察图中旗与烟的情况,判断以下关于a、b两车相对于房子的运动情况的说法中,正确的是( )
A.a、b两车一定向左运动
B.a、b两车一定向右运动
C.a车可能运动,b车向右运动
D.a车可能静止,b车向左运动
【答案】D
【解析】由图中的信息可以判断出:因为房子的烟向左飘,所以风是向左吹
所以a车运动状态有三种可能 1、向右运动 2、静止 3、向左运动,车速小于风速;
因为b车旗向右飘,所以b车只能向左运动,且速度要大于风的速度。
2.中国的高铁技术处于世界领先水平,如图所示为几枚硬币“静静”立于高速行驶列车的窗台上的照片,若认为硬币处于静止状态,则选择的参照物可能是( )
A.路边树木 B.窗外楼房 C.车内座椅 D.远处高山
【答案】C
【解析】如果物体是静止的,那么它相对参照物的位置不变;如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置不断改变,据此分析判断。
【解答】硬币处于静止状态,那么它相对参照物的位置保持不变。
硬币相对路边树木、窗外楼房和远处高山的位置不断改变,而相对车内座椅的位置保持不变,故C正确,而A、B、D错误。
3.战斗机水平飞行时,飞行员从右侧舷窗看到如图甲所示的“天地分界线”,当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”如图乙所示时,飞机可能在( )
A.斜向上爬升
B.斜向下俯冲
C.竖直向上爬升
D.竖直向下俯冲
【答案】B
4.流速为5千米/时的河流中有一只自由漂浮的木桶,甲、乙两船同时从木桶位置出发,以如图所示速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行,1小时后两船离木桶的距离( )
A.甲船25千米,乙船35千米
B.甲船35千米,乙船30千米
C.甲船30千米,乙船30千米
D.无法确定
【答案】C
【解析】选取水为参照物,从而确定两船相对于木桶的速度,然后根据s=vt计算离开木桶的距离。
【解答】木桶的速度与水流速度相同,以水流为参照物,则木桶保持静止状态,而甲和乙的速度都是30km/h,则二者到木桶的距离都是s=vt=30km/h×1h=30km。
题型二 机械运动、速度概念
1.机械运动是自然界最普遍的一种运动。下列各种运动中,不属于机械运动的是( )
A.行星转动 B.鲜花怒放 C.骏马奔腾 D.枯叶飘落
【答案】B
【解析】在物理学中,将物体之间的位置改变叫做机械运动,据此分析判断。
行星相对于自己的中轴位置不断改变,则行星在自转,做机械运动,故A不合题意;
鲜花怒放是一种生命现象,与机械运动无关,故B符合题意;
骏马相对地面的位置不断改变,即骏马在做机械运动,故C不合题意;
枯黄的落叶相对树尖的位置不断改变,即树叶做机械运动,故D不合题意。
2.根据机械运动的含义,下列说法中正确的是( )
A.机械运动就是物质的一切运动
B.机械运动就是一切机械的运动,空气的流动不属于机械运动
C.一个物体相对于别的物体的位置的改变叫机械运动
D.物体做怎样的运动跟选择的参照物无关
【答案】C
【解析】(1)物理学中,机械运动是指物体位置的变化,是宇宙中的一种普遍运动形式;(2)一切物体都在运动,而静止只是相对的,所以研究物体运动时,首先要选择好参照物.
【解答】A、机械运动是物体的位置的变化,不是物质的运动,该选项说法不正确;
B、机械运动是指物体位置的变化,不能简单理解成是一切机械的运动,空气的流动发生了位置的变化应属于机械运动,该选项说法不正确;
C、当物体间发生了位置的变化时,则两物体间发生了机械运动,该选项说法正确;
D、由运动和静止的相对性可知,要判断物体的运动首先要选定某个其他物体做参照物,所选的参照物不同,物体的运动情况也会不同,该选项说法不正确.
3.关于匀速直线运动的速度公式v=s/t,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度v越大,通过的路程s越长
B.物体运动的速度v越大,所用的时间t越小
C.物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比
D.物体运动的速度v由s/t确定,但与s、t的大小无关
【答案】D
题型三 速度比较、计算
1.小李和小王两同学进行跑步比赛,他们讨论比赛方案。小李说:“我们跑相同的路程,看谁用的时间短,短者为胜。”小王说:“我们都跑相同的时间,看谁跑的路程长,长者为胜。”对他们说的方案你认为( )
A.只有小李的方案可行 B.只有小李的方案可行 C.两个方案都行 D.两个方案都不行
【答案C
【解析】根据速度公式可知,当路程相同时,时间越短,速度越大,故小李的说法正确;
根据速度公式可知,当时间相同时,路程越长,速度越大,故小王的说法正确。
故C正确,而A、B、D错误。
2.道路限速监控管理的一种方式是采用“区间测速”,就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速即判为超速。
(1)若一辆轿车通过两个检测点的时间如图所示,检测点A、B相距21.6千米,全程限速120千米/时,采用“区间测速”时,这辆汽车在该路段会不会被判超速?(请通过计算进行说明)
(2)若一辆货车以30m/s的速度匀速通过AB这段路程,则它需要多长时间?
【答案】(1)解:10.41min-10.31min=10min=1/6h
V= =129.6km/h>120km/h所以超速
(2)解:30m/s=108km/h
t= = 0.2h
【解析】(1)将经过两个探头的时间相减得到轿车的行驶时间,再根据计算出轿车的速度,最后与限速进行比较;
(2)根据公式计算货车经过这段路程所用的时间。
3.车辆“超速”行驶是引发车祸的重要原因之一,为此相关部门加大了道路限速监控管理。“区间测速”是其中的方法之一,其具体做法:在某处设立一个拍照点A为区间测速起点,拍照并记下车辆通过的时刻;在一段距离后,再设立一个拍照点B为区间测速终点,拍照并记下车辆通过的时刻,如图所示。然后根据AB间的距离和车辆行驶所用时间,判断车辆的平均速度是否超过规定。若某区间测速区域长度18km,对汽车限速90km/h,通过计算回答:
(1)该区间测速区域对汽车限速90km/h=________m/s;
(2)若某车辆在8:00通过区间测速起点,它至少晚于什么时刻经过区间测速终点不会被判超速行驶?
(3)某车辆行驶在该区间测速区域时,车内导航提示说:“您已超速,您已经驶过区间测速区域三分之一路程;请在余下路程里保持80km/h的速度行驶。”如果司机按导航提示驾驶,则可刚好通过区间测速终点而不被记录超速违法。求该车辆在区间测速区域前三分之一路程的平均速度是多少km/h?
【答案】(1)25
(2)解:t=s/v=18km÷90km/h=12min;应晚于8:12经过区间测速终点不会被判超速行驶。
(3)解:该车辆在后 路程所花费的时间t1= = =0.15h;
该车辆在前 路程所花费的时间t2=t-t1=0.2h-0.15h=0.05h;
该车辆在前 路程的平均速度v2= = =120km/h。
【解析】(1)1m/s=3.6km/h,高级单位化低级单位乘以进率,低级单位化高级单位除以进率;
(2)首先根据计算出该车经过这段区域所用的时间,再用开始时间与它相加得到经过终点时的时间。
(3)首先用总路程×计算出后的路程,再根据 计算出通过这段路程所用的时间,接下来用总时间减去这段时间得到通过前的时间,即 t2=t-t1,最后再计算出该车通过前路程的速度,即 。
题型四 速度图像
1.如图所示,图甲是小车甲运动的路程一时间(s-t)图像,图乙是小车乙运动的速度一时间(v-t)图像,由图像可知( )
A.甲、乙都由静止开始运动
B.甲车速度越来越大,乙车速度不变
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲、乙都以2m/s匀速运动
【答案】D
【解析】根据甲图可知,甲的路程-时间变化图像为一条通过坐标原点的斜线,那么路程与时间成正比,即它做匀速直线运动;根据乙图可知,乙的速度保持2m/s做匀速直线运动,那么二者都不是从静止开始运动的,故A错误;
根据图像可知,甲和乙都做匀速直线运动,故B错误;
甲在5s内通过路程10m,乙在5s内通过的路程:s=vt=2m/s×5s=10m。如果二出发的起点相距为20m,二者做相向运动,那么二者5s时相遇;如果二者不做相向运动,那么二者就不能相遇,故C错误;
甲的速度为: , 乙的速度也是2m/s,故D正确。
2.汽车在平直的公路上行驶,其路程和时间关系如图,下列说法不正确的是( )
A.在AB段作匀速直线运动 B.在BC段的速度为80km/h
C.在AB段的速度大于CD段 D.第1小时内通过的路程为80km
【答案】B
【解析】A.AB段路程随时间变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,则路程与时间成正比,即汽车做匀速直线运动,故A正确不合题意;
B.BC段汽车始终距离起点80km,因此它保持静止状态,根据可知,速度为零,故B错误符合题意;
C.AB段的速度为:;CD段的速度为:,故C正确不合题意;
D.第1小时内通过的路程为80km,故D正确不合题意。
3.如图所示为两物体做直线运动的图像,据图回答下列问题:
(1)如图甲所示,0~2秒内,物体做 运动,第3秒时,物体处于 状态,在0~4秒内,甲物体通过的路程为 米。
(2)如图乙所示,在 秒内物体处于加速直线运动状态,在2~4秒内,物体通过的路程为 米。
【答案】(1)匀速直线;静止;40 (2)0~2;80
【解析】(1)根据甲图中的图像形状确定物体的运动状态和0~4s内的运动距离。
(2)根据乙图确定物体的运动状态以及运动速度,再根据s=vt计算运动距离。
【解答】(1)根据甲图可知,0~2s内,路程随时间的变化图像为一条倾斜的直线,即做匀速直线运动。2~4s内时,物体的距离保持40m不变,即第3秒时,物体处于静止状态。0~4s内,甲物体通过的路程为40m。
(2)根据图乙可知,该物体0~2s内的速度随时间的变化图像为一条倾斜的直线,即二者成正比,因此处于加速直线运动状态。2~4s内物体的运动速度为40m/s,物体通过的路程为:s=vt=40m/s×2s=80m。
*4.交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则该被测汽车速度是(假设超声波的速度为340米/秒,且保持不变)( )
A.28.33米/秒 B.13.60米/秒 C.14.78米/秒 D.14.17米/秒
【答案】D
题型五 能量
1.在“电闪雷鸣”这一自然现象中,没有涉及到的能量形式是( )
A.电能 B.声能 C.光能 D.核能
【答案】D
【解析】在“电闪雷鸣”这个现象中,“电”涉及电能,“鸣”涉及声能,“闪”涉及光能,唯独没有涉及核能,故D正确,而A、B、C错误。
2.自然界中存在着多种形式的能,下面对能的叙述中不正确的是( )
A.贮存在食物中的能称为化学能 B.钩码被举高后具有的能是动能
C.植物通过光合作用把光能转化为化学能 D.正在发声的物体具有声能
【答案】B
【解析】A.贮存在食物中的能称为化学能,故A正确不合题意;
B.钩码被举高后具有的能是重力势能,故B错误符合题意;
C.植物通过光合作用把光能转化为化学能,故C正确不合题意;
D.正在发声的物体具有声能,故D正确不合题意。
巩固提高
1.甲、乙从同一地点同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示,由图像可知错误的是( )
A.在0~10s内,甲同学比乙同学运动的快 B.两同学在距离出发点100m处相遇
C.在10s~20s内,乙同学是静止的 D.在0~10s内,乙同学的速度为10m/s
【答案】A
【解析】A.在0~10s内,乙同学的路程为100m,而甲的路程小于100m,根据可知,甲同学比乙同学速度慢,故A错误符合题意;
B.两个图像的交点对应的时间为15s,距离为100m,则两同学在距离出发点100m处相遇,故B正确不合题意;
C.在10s~20s内,乙同学的路程保持10m不变,则它是静止的,故C正确不合题意;
D.在0~10s内,乙同学的速度为: , 故D正确不合题意。
2.关于参照物,下列说法不正确的是( )
A.平常所说的运动和静止都是相对于参照物而言的
B.所谓参照物,就是假设不动的物体,以它作为标准来研究其他物体的运动情况
C.研究物体运动,选取地面作为参照物是最适宜的,因为地面是真正不动的物体
D.选取不同的参照物来描述同一物体的运动,其结果可能是不同的
【答案】C
【解析】A.平常所说的运动和静止都是相对于参照物而言的,故A正确不合题意;
B.所谓参照物,就是假设不动的物体,以它作为标准来研究其他物体的运动情况,故B正确不合题意;
C.宇宙间没有真正不动的物体,以太阳为参照物,地球在不停的绕太阳高速旋转,故C错误符合题意;
D.选取不同的参照物来描述同一物体的运动,其结果可能是不同的,故D正确不合题意。
故选C。
3. a、b、c三辆汽车从甲地出发沿直线运动到乙地,其中a车以速度v做匀速直线运动到乙地;b车以速度v出发,先做加速运动再做减速运动,到达乙地时速度恰好还是v;c车也以速度v出发,先做减速运动再做加速运动,到达乙地时速度恰好也是v,三辆汽车运动时间分别为ta、tb和tc,其大小关系正确的是( )
A.ta=tb=tc B.ta<tb<tc C.tc>ta>tb D.tc>ta=tb
【答案】C
4.甲、乙两车在公路上,分别从P、Q两点同时同向运动,它们s﹣t图象的(路程﹣时间图象)如图所示,经过4s甲、乙相遇。甲、乙的速度分别为v甲、v乙,P、Q间的距离为s,则( )
A.v甲>v乙,s=16m B.v甲>v乙,s=8m
C.v甲<v乙,s=8m D.v甲<v乙,s=16m
【答案】C
【解析】(1)由图可知,甲的速度:v甲===1m/s。
乙的速度:v乙===3m/s。
比较可知,v甲<v乙,故AB错误;
(2)根据v=可知,甲4s通过的路程s甲′=v甲t=1m/s×4s=4m,
乙4s通过的路程s乙′=v乙t=3m/s×4s=12m,
甲、乙两物体在一条直线上分别从P、Q两点同时出发同向运动,经过4s甲、乙两物体相遇,
所以P、Q间的距离为:s=s乙′﹣s甲′=12m﹣4m=8m,故D错误,C正确。
5.甲、乙两车并排停着,当甲车司机看着乙车时,忽然感觉自己的车正在缓慢运动,但当他看地面时,却发现自己的车并没动。对此下列判断正确的是( )
A.以地面为参照物,甲车是运动的
B.以乙车为参照物,甲车是静止的
C.以地面为参照物,乙车是静止的
D.以甲车为参照物,乙车是运动的
【答案】D
【解析】如果物体相对参照物的位置变化,那么物体是运动的;如果物体相对参照物的位置保持不变,那么物体是静止的。
甲车司机发现自己的车相对地面没有位置变化,因此以地面为参照物时,甲车是静止的,故A错误;
当甲车司机看着乙车时,忽然感觉自己的车正在缓慢运动,即甲和乙之间的相对位置在发生改变,因此以乙车为参照物时,甲车是运动的,故B错误;
乙车相对甲车的位置在发生改变,而甲车相对地面的位置保持不变,那么乙车相对地面的位置改变,因此以地面为参照物时,乙车是运动的,故C错误;
甲和乙之间的相对位置发生改变,因此以甲车为参照物时,乙车是运动的,故D正确。
6.甲、乙两人同时沿同一直线开始做匀速直线运动,其中甲的s-t图象如图所示,乙的速度为1米/秒。若运动3秒时两人相距1米,则甲、乙两人出发点之间的距离不可能是( )
A.6.8米 B.4.8米 C.2.8米 D.0.8米
【答案】B
【解析】当两人同向运动时,甲可能在前,乙可能在前;二者可能反方向运动,据此分析判断。
【解答】根据图像可知,甲的速度为:;
运动3s,二人通过的距离:根据图像可知,甲为4.8m,乙为:s乙=v乙t乙=1m/s×3=3m;
①S相距=4.8m-3m-1m=0.8m,即二者同向,且乙在甲前面0.8m;
②S相距=4.8m-3m+1m=2.8m,即二者同向,且乙在甲前面2.8m;
③S相距=4.8m+3m-1m=6.8m,二者反向,两人相距6.8m。
二者的距离不可能是4.8m。
7.小柯和小桥从同一地点出发,同时开始向东运动,小柯运动的距离与时间关系图像如图中实线部分 ABCD 所示, 小桥运动的距离与时间的关系图像如图中虚线部分 AD 所示。则小柯和小桥在出发后第秒时第一次相遇,在第 4-5 秒内,小柯相对于小桥向(填“东”或“西”)运动。
【答案】4;西
【解析】(1)两个图像相交,说明两人相遇,确定交点所对的时间即可;
(2)根据图像,确定以小桥为参照物时小柯的运动方向即可。
【解答】(1)根据图片可知,两个图像在t=4s时相交,则小柯和小桥在出发后第4s时第一次相遇。
(2)当t=4s时,两人都距离起点4s;当t=5s时,小柯仍然距离起点4m,而小柯距离起点5m。以小桥为参照物,小柯在向西的方向上通过1m,则小柯相对小桥向西运动。
8.为了探究小球自由下落时的运动,某科学实验小组的同学用照相机每隔0.1 s自动拍照一次,拍下小球下落时的运动状态,如图所示。
(1)可以看出小球在做 (填“匀速”或“变速”)直线运动,其理由是 。
(2)如图是速度随时间的关系图像,能反映出该小球下落运动的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(3)照片上B与A的间距所对应的小球的实际运动路程为66 cm,则小球在这段路程上的平均速度是 m/s。
【答案】(1)变速;在相同时间内小球通过的距离不同 (2)C (3)2.2
【解析】(1)根据公式可知,当时间相同时,如果路程相同,那么物体做匀速运动;如果路程不同,那么物体做变速运动。
(2)根据小球下落过程中速度随时间的变化规律判断;
(3)根据图片确定AB对应的时间,然后根据计算出平均速度。
【解答】(1)可以看出小球在做变速直线运动,其理由是:在相同时间内小球通过的距离不同。
(2)根据图片可知,在小球下落的过程中,相同时间内经过的距离逐渐增大,即小球的速度随时间的变化不断增大,故选C。
(3)根据图片可知,AB之间的时间t=0.3s,则这段路程上的平均速度:。
9.经测定,某志愿者的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)是0.4s。在某次试验中,该志愿者驾车以72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离33m,则经过m距离后汽车才开始减速;若志愿者边打电话边驾车,以72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,在发现情况到汽车停止,行驶距离39m,此时志愿者的刹车反应时间是s。由此研究可知,驾驶员驾驶时打电话,驾驶员的刹车反应会。(填“变快”、“变慢”或“不变”)
【答案】8;0.7;变慢
【解析】(1)已知反应时间和汽车的速度,根据公式s=vt计算出反应过程汽车通过的路程即可;
(2)汽车刹车距离是不变的,当不打电话时,根据s刹车=s总-s反应计算出;当打电话时,根据s反应'=s总'-s刹车计算出反应距离,再根据公式计算出反应时间。通过比较反应时间的大小解答。
【解答】(1)驾驶员的反应距离:s=vt=20m/s×0.4s=8m;
(2)当不打电话时刹车距离为:s刹车=s总-s反应=33m-8m=25m;
当打电话时反应距离为:s反应'=s总'-s刹车=39m-25m=14m;
反应时间为:;
因为0.7s>0.4s;
所以驾驶员接打电话,会使刹车反应变慢。
10.根据回声定位的原理,科学家发明了声呐,利用声呐系统,人们可以探知海洋的深度,绘出水下数千米处的地形图。
(1)一艘科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A,B,C,D,E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的________。
(2)“蛟龙”号是我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器,上面装有声呐,可以利用回声测量水深。如果声音在水中的传播速度为1500m/s,“蛟龙”号在某海域向水面的母船发出声音1.6s后接收到了回声,则“蛟龙”号已经下潜的水深为多少米?
【答案】(1)C
(2)“蛟龙”号已经下潜的水深。
【解析】(1)回声测距时,物体到障碍物的距离等于声音传播距离的一半,据此分析不同位置海底的深度大小即可。
(2)根据公式计算下潜的水深。
【解答】(1)根据可知,当声速相同时,时间越长,海底深度越大。根据回收信号的时间可知,A、C、E三点的时间相同,则三点的深度相同;B、D两点的时间都小于0.3s,则两点的深度都小于A、C、E。因为0.16S>0.14s,所以B点的深度大于D点,故选C。
(2)“蛟龙”号已经下潜的水深
11. 匀速直线运动是指在任何相等的时间内通过相等路程的直线运动。匀加速直线运动是指在任何相等的时间内增加相同速度的直线运动,如从静止开始,1秒末的速度是2米/秒,则2秒末的速度是4米/秒,3秒末的速度是6米/秒。作匀速直线运动的物体在时间t内移动的距离s=vt.在它的v-t图象中(如图1),阴影矩形的边长正好是v和t,可见,做匀速直线运动的物体移动的距离对应着v-t图象中阴影的面积。匀加速直线运动的物体移动的距离也有类似的关系。现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加速运动,在10秒末速度达到10米/秒,然后以此速度做50秒的匀速直线运动,最后减速慢慢停下。
(1)从汽车由静止开始运动计时,在如图2中作出汽车在1分钟内的v-t图象。
(2)求这1分钟内汽车行驶的距离。
【答案】 (1)
(2)解:前10s通过的路程:
S1=1/2×10m/s×10s=50m,
后50s通过的路程:
S2=vt′=10m/s×50s=500m,
1分钟内汽车行驶的距离:
S=S1+S2=50m+500m=550m
12. 建设中常用到爆破技术,在一次山石的爆破中,用了一条长96cm的导火线来引爆装在钻孔里的炸药.已知,导火线的燃烧速度是0.8cm/s,假若爆破者将导火线点着后,迅速以5m/s的速度跑开。问:
(1)从点燃导火线到爆破需要多长时间?
(2)他能不能在爆破前跑到750m远的安全区?
(3)若能,说明理由,若不能请算他要在爆破前到达安全区,则跑步速度至少为多少?
【答案】(1)从点燃导火线到爆破需要时间:
(2)爆破者跑750m用的时间: ;
∵t1<t2 , ∴他不能在爆破前跑到750m远的安全区
(3)要在爆破前到达安全区, ,
∴ 。
*13.如图,左图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度,右图中p1 、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是p1、p2 由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔为Δt=1.0s,超声波在空气中传播的速度是v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据下图可知,汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是_______m,汽车的速度是________m/s。
答案17 18.9
*14.心电图仪(如图所示)通过一系列的传感手段,可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上.医生通过心电图,可以了解到被检者心跳的情况,例如,测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率).同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示.若医生测量时记下被检者甲的心率为80次/min.则:
(1)根据甲的心率为80次/min可知,甲每次心跳时间间隔(即甲心电图纸带相邻波峰走纸所用时间)为 s;
(2)这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小为多少毫米每秒?
(3)乙的心率为多少次每分钟?
答案
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