内容正文:
专题01 机械运动(0.5~5分)
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 长度和时间
考点二 运动的描述
考点三 运动的快慢
考点四 平均速度的测量
实验01 测量小车运动的平均速度
04题型精研·考向洞悉
题型一 长度和时间
►考向01 长度与时间的估测
►考向02 长度与长度测量
►考向03 时间与时间的测量
题型二 运动的描述
►考向01 参照物
►考向02 运动与静止的相对性
题型三 运动的快慢
►考向01 速度相关计算
►考向02 运动图像问题
题型四 平均速度的测量
►考向01 测量小车运动的平均速度
►考向02 频闪摄影法测量平均速度、区间测速
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求
课标要求
考查频次或分值
命题预测
长度与时间的测量
· 认识长度和时间单位、测量工具及测量方法
· 0.5 ~ 5分
常见考题类型是选择题、填空题,有时也会出现以实验探究题形式出现的选择、填空题。考查的命题点有:速度与时间的单位换算、长度与时间的估测、长度与时间的测量、给定参照物确定物体运动情况、由物体运动情况确定所选择的参照物、物体运动的相对性、速度的概念、速度的简单计算、运动图像的应用、平均速度的概念、等。命题点主要有、平均速度测量方法、过程、误差等。
物体运动的描述
· 了解物体运动和静止是相对的
速度的概念与应用
· 能用速度描述物体运动;了解匀速直线运动的概念
速度相关计算
· 能用速度公式进行简单计算
平均速度测量
· 理解测量平均速度的方法
考点一 长度和时间
一、长度
1、长度与长度单位
(1)在国际单位制中,长度单位是_米_,符号是_m_。
(2)常用长度单位及其换算关系
1km=__103__m=__104___dm=__105__cm=__106__mm
1m= _106__μm=__109__nm
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。
2、长度的测量
(1)长度的测量工具:长度的测量工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等,刻度尺是学习和生活中常用的测量长度的工具。
(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
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)。
【注意】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。
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。如图所示准确值是_3.4_cm,估读值是_0.05_cm,所以该物体的长度为_3.45_cm。
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,还必须注明测量的单位。没有单位的记录是毫无意义的。
3、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。
1.[2021·北京·中考真题]如图所示,铅笔的长度为______cm。
【答案】8.50
【解析】刻度尺的分度值为1mm,读数为8.50cm,铅笔的长度为8.50cm。
二、时间
1、时间的单位
(1)在国际单位制中,时间的单位是秒,符号是s。
(2)常用的时间单位及其换算关系
1h=__60__min=__3600_ s
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8:30出门,9:30到达学校,这里的8:30、9:30就是时刻,路上所的60min为时间。
2、时间的测量工具
(1)古代测量工具:沙漏、日晷、滴漏等。
(2)现代测量工具:机械停表、机械钟、石英钟、电子停表等。
3、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: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。
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、误差与错误的区别
误差
错误
产生原因
(1)与测量人的估读习惯有关;
(2)与测量工具的精确度有关;
(3)受环境等因素影响
(1)不遵守仪器的使用规则;
(2)读数、记录结果时粗心
能否消除
不能消除,只能尽量减小
采用正确的测量方法就可以避免
3、减小误差的方法
(1)多次测量求平均值;
(2)选用精密的测量工具;
(3)改进测量方法。
1.[2022·北京房山·中考二模]关于错误和误差,下列说法中正确的是( )
A.错误是不可避免的
B.通过多次测量取平均值可以减少误差
C.误差是由不规范的操作造成的
D.错误是由于测量工具不够精密造成的
【答案】B
【解析】A.错误是可以避免的,误差是无法避免的,故错误;
B.测量时常采用多次测量取平均值来减少误差,故正确;
C.错误是由不规范的操作造成的,故错误;
D.误差是由于测量工具不够精密造成的,故错误。
故选B。
考点二 运动的描述
一、机械运动
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。
二、参照物
1、定义:判断物体是运动的还是静止的,总要选取某一物体作为标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化,就说它是_运动_的;如果没有发生变化,就说它是_静止_的。这个选做标准的物体叫参照物。
2、参照物的选取原则
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
三、运动和静止的相对性
1、运动和静止的相对性
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
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
示例:我们说站岗的哨兵是静止的,是以地面或房屋为参照物的,而实际上哨兵随地球的自转和公转在运动
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
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
1.[2024·北京·中考真题]图中所示为我国某型号的火箭发射时上升的情境。关于该发射过程,下列说法正确的是( )
A.以发射塔为参照物,火箭是静止的
B.以火箭为参照物,发射塔是静止的
C.以地面为参照物,火箭是运动的
D.以地面为参照物,发射塔是运动的
【答案】C
【解析】A.以发射塔为参照物,火箭的位置发生了变化,火箭是运动的,故A错误;
B.以火箭为参照物,发射塔的位置发生了变化,发射塔是运动的,故B错误;
C.以地面为参照物,火箭的位置发生了变化,火箭是运动的,故C正确;
D.以地面为参照物,发射塔的位置没有发生了变化,发射塔是静止的,故D错误。
故选C。
2.[2024·北京大兴·中考二模]如图所示是小兴周末和家人乘坐缆车登上长城的情境。下列说法中正确的是( )
A.以地面为参照物,缆车是运动的
B.以长城为参照物,小兴是静止的
C.以小兴为参照物,缆车是运动的
D.以缆车为参照物,小兴是运动的
【答案】A
【解析】A.以地面为参照物,缆车的位置改变,是运动的,故A正确;
B.以长城为参照物,小兴的位置改变,是运动的,故B错误;
C.以小兴为参照物,缆车的位置不改变,是静止的,故C错误;
D.以缆车为参照物,小兴的位置不改变,是静止的,故D错误。
故选A。
考点三 运动的快慢
一、速度
1、比较物体运动快慢的两种方法
(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,两辆汽车都行驶15min,绿车经过的路程长,说明绿车运动得快。
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:。
(3)物理意义:速度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=_3.6_km/h。
(1)速度公式中的v、s和t三个物理量,必须是同一个物体在同一运动过程中的速度、路程和时间。
(2)速度的大小时由路程与时间的比值决定的,不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
(3)计算时代入的数据,应包含数字和单位两个部分。
(4)在用公式进行计算时,要注意单位的对应搭配,“千米”和“时”搭配,“米”和“秒”搭配,组合成的速度单位分别是“千米/小时”或“米/秒”。
二、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。
2、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。
4、匀速直线运动与变速直线运动的比较
匀速直线运动
变速直线运动
定义
速度保持不变的直线运动
速度变化的直线运动
特点
运动的路线是直线,且速度大小不发生变化
运动的路线是直线,速度的大小发生变化。用常用平均速度来描述做变速直线运动的物体的快慢
实例
汽车在平直公路上匀速行驶;物品随传送带匀速运动
小球从高处自由下落;汽车紧急制动
1.[2024·北京·中考真题]如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由A位置下落到B位置,A、B之间的距离为________cm,所用的时间为0.2s,依据公式________可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为________cm/s。
【答案】20.0 100
【解析】[1]由图可知,刻度尺的10cm之间有10小格,分度值为1cm,读数时估读到分度值的下一位。A点与零刻度线对齐,B点与20.0cm对齐,因此A、B之间的距离为20.0cm。
[2][3]由可得这个过程中水滴下落的平均速度为
2.[2023·北京海淀·中考一模]甲、乙两辆小车同时从同一起跑线出发向东做匀速直线运动,它们通过的路程s和运动时间t的关系图像如图所示。由图像可知( )
A.甲车的速度可能等于乙车的速度 B.在t=6s时,甲车在乙车前面1.2m处
C.若以乙车为参照物,甲车向东运动 D.乙车的速度大小为10m/s
【答案】C
【解析】AD.已知甲、乙两辆小车同时从同一起跑线出发向东做匀速直线运动,由
可知
所以
即甲车的速度大于乙车的速度,故AD不符合题意;
B.由图像可知,在
时
甲车在乙车前面
故B不符合题意;
C.甲、乙两辆小车同时从同一起跑线出发向东做匀速直线运动
若以乙车为参照物,甲车向东运动,故C符合题意。
故选C。
考点四 平均速度的测量
实验01_ 测量小车运动的平均速度
【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。
金属片的作用:使小车在某一位置停下,便于计时和多次测量。
【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:。
【实验数据】
路程
运动时间
平均速度
s1=1m
t1=3s
v1=0.33m/s
s2=0.5m
t2=1.8s
v2=0.28m/s
【分析与论证】
下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m,时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此,小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为:。
【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。
1.[2024·北京房山·二模]如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验情景。实验时让小车从斜面上90cm刻线处的A点由静止开始下滑到C点。小车到达50cm刻线处的B点、0cm刻线处的C点所用时间分别为1.6s、2.4s。下列说法正确的是( )
A.小车在AB段的平均速度为0.625m/s
B.小车在BC段的平均速度为0.25m/s
C.为了方便测量时间,斜面倾角应小一些
D.小车在AB段的平均速度大于在AC段的平均速度
【答案】C
【解析】AB.由图可知,AB段的路程为
sAB=90.0cm-50.0cm=40.0cm=0.4m
AB段的时间为:tAB=1.6s,BC段的路程为
sBC=50.0cm=0.5m
BC段的时间为
tBC=2.4s-1.6s=0.8s
AB段的平均速度
BC段的平均速度
故AB错误;
C.斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某段路程的时间会越短,计时会越困难,误差越大,所以为使计时方便提高测量的准确度,斜面坡度应较小,故C正确;
D.由图可知,AC段的路程为
sAC=90.0cm=0.9m
AC段的时间为:tAC=2.4s,AC段的平均速度
则小车在AB段的平均速度小于在AC段的平均速度,故D错误。
故选C。
题型一 长度和时间
►考向01 长度与时间的估测
1、(2016·北京·中考真题)中华人民共和国的国旗为长方形五星红旗,如图是天安门广场升旗仪式的场景,根据图片提供的信息估测该国旗的宽度,下列数据最接近实际情况的是( )
A.1.8m B.3.3m C.4.8m D.5.5m
【答案】B
【解析】由图中信息可以得出国旗的宽度约为人高的2倍左右,而普通人高在1.7m,故提供数据中3.3m最接近估计值.
2、(22-23八年级上·北京平谷·期末)估测在实际生活中的应用十分广泛,下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A.课桌的高度为1.5m
B.人正常呼吸一次的时间约为20s
C.教室中使用的普通日光灯管的长度约为2m
D.完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间约为50s
【答案】D
【解析】A.学校的中学生身高大概为1.6m,而教室里面的课桌约为中学生身高的一半为0.8m,故A不符合题意;
B.一般情况下,人呼吸一次需要的时间约为5s,故B不符合题意;
C.一般中学学校里面,教室中使用的普通日光灯管的长度约为1m,故C不符合题意;
D.中华人民共和国国歌,完整播放一遍所需要的时间为46s,故D符合题意。
故选D。
►考向02 长度与长度测量
3、(2017·北京·中考真题)如图所示,物体A的长度是_____cm。
【答案】2.80
【解析】刻度尺的最小分度值为1mm,起始端从0开始,末端刻度值为2.80cm,所以物体的长度为L=2.80cm。
4、(2024·北京·二模)如图所示,圆形物体的直径为___________cm;若污渍遮挡了刻度尺上的部分刻度,将___________(选填“会”或“不会”)影响测量物体长度。
【答案】 1.20 不会
【解析】[1]由图可知,刻度尺的分度值为1mm,读数时要有估测值,圆柱体左侧与2.00cm对齐,右侧与3.20cm对齐,则圆形物体的直径
[2]若污渍遮挡了刻度尺上的部分刻度,我们可以在测量的时候,从其它的整数刻度测起,所以不会影响测量物体长度。
►考向03 时间与时间的测量
5、(23-24八年级上·北京·期中)小明用停表测量一段时间,计时如图所示,所测时间为 __________s。
【答案】338.5
【解析】由图示秒表可知,该停表大表盘每1s中被分割成10格,每格表示0.1s,即该停表大表盘分度值是0.1s。在停表的中间表盘上(分针),中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,所以分针指示的时间为5min。在停表的小表盘上,由于分针更偏向“6”一侧,所以分针指针大于5min30s,所以秒针指示的时间为38.5s,即停表的读数为5min38.5s=338.5s。
6、(2023·江西·中考真题)如图所示,是用秒表记录的某同学跑400m的成绩,该同学的成绩是_________min_________s。
【答案】 1 22
【解析】[1][2]如图所示,大表盘的分度值为1s,小表盘的分度值为1min,小表盘的指针超出了刻度1,大于1min,大表盘的指针指向22s,故该同学的成绩是1min22s。
题型二 运动的描述
►考向01 参照物
7、(2023·北京·中考真题)2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射。图中所示的是火箭上升和此过程中航天员在舱内的情境,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,发射塔是运动的
B.以发射塔为参照物,火箭是静止的
C.以舱内的航天员为参照物,火箭是静止的
D.以舱内的航天员为参照物,发射塔是静止的
【答案】C
【解析】A.以地面为参照物,发射塔的位置不变,是静止的,故A错误;
B.以发射塔为参照物,火箭的位置不断变化,是运动的,故B错误;
C.以舱内的航天员为参照物,火箭位置不变,是静止的,故C正确;
D.以舱内的航天员为参照物,发射塔位置不断变化,是运动的,故D错误。
故选C。
8、(2024·北京顺义·一模)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功对接后,航天员们顺利会师的情境如图所示。下列说法中正确的是( )
A.以地面为参照物,空间站是静止的
B.以空间站内的航天员为参照物,地球是运动的
C.以神舟十六号载人飞船为参照物,空间站是运动的
D.以神舟十六号载人飞船为参照物,地球是静止的
【答案】B
【解析】A.以地面为参照物,空间站相对于地面的位置时刻发生变化,空间站是运动的,故A错误;
B.以空间站内的航天员为参照物,地球相对于航天员的位置发生了变化,地球是运动的,故B正确;
C.以神舟十六号载人飞船为参照物,对接后空间站相对于神舟十六号飞船的位置不变,空间站是静止的,故C错误;
D.以神舟十六号载人飞船为参照物,地球相对于飞船的位置发生了变化,地球是运动的,故D错误。
故选B。
►考向02 运动与静止的相对性
9、(2020·北京东城·一模)关于运动和静止,下列说法中正确的是( )
A.溪水从小桥下流过时,小桥相对于溪水是静止的
B.硬币立于高速行驶的高铁的窗台上,硬币与列车是相对静止的
C.加油机给战斗机加油时,它们之间是相对运动的
D.“天宫二号”与“神舟十一号”对接的过程中,它们一直是相对静止的
【答案】B
【解析】A.小桥相对于河水,位置发生了变化,所以小桥相对于溪水是运动的,故A错误;
B.硬币相对于列车,位置没有发生变化,所以硬币与列车是相对静止的,故B正确;
C.加油机相对于战斗机,位置没有发生变化,所以它们之间是静止的,故C错误;
D.“天宫二号”相对于“神舟十一号”,位置发生变化,所以它们相对运动的,故D错误。
故选B。
题型三 运动的快慢
►考向01 速度相关计算
10、(2023·北京石景山·二模)如图是一个小球下落过程的示意图,小球通过和所用时间均为。求小球由A位置下落到C位置的平均速度是______。
【答案】1
【解析】如图所示,AC距离为20cm,小球通过和所用时间均为,则小球从A到C的总时间为
小球由A位置下落到C位置的平均速度为
11、(2018·北京顺义·二模)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,由图可知小球从A位置运动到B位置通过的路程是_________cm,从A位置运动到C位置过程中,小球运动的平均速度是________m/s,该小球的运动是__________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
【答案】 2.50 0.2 变速
【解析】[1]由图可知,刻度尺的分度值为1mm,AB段的路程为2.50cm。
[2]由图可知,从A位置运动到C位置过程中,小球通过的路程
s=4.00cm=0.04m
时间t=0.2s,小球运动的平均速度
[3]由图可知,AB段大于BC段,而小球通过AB和BC所用的时间相等,所以小球在AB段的平均速度大于在BC段的平均速度,即小球的运动是变速直线运动。
►考向02 运动图像问题
12、(2013·北京·中考真题)甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,其路程s随时间t变化的图像如图所示,当3s时,甲、乙两车的速度之差等于_m/ s。
【答案】20
【解析】路程时间图像看斜率,根据图像
二者速度相差20m/s。
13、(2023·北京顺义·一模)如图所示,为一个运动物体的“路程﹣时间”图象,则下列说法中,正确的是( )
A.物体在t1~t2时间内做匀速直线运动
B.物体在0~t1时间内静止
C.物体在t2~t3时间内的速度较大
D.物体在0~t1时间内的速度较大
【答案】C
【解析】AB.由s-t图象可知,物体在0~t1时间内物体的路程随时间均匀变化,物体做匀速直线运动,在t1~t2时间内路程没有变化,所以物体静止不动,故A错误,B错误;
CD.由s-t图象可知,物体在t2~t3时间内与0~t1时间内时间相同,物体在t2~t3时间内通过的路程大于在0~t1时间内的通过的路程,故物体在t2~t3时间内的速度较大,故C正确,D错误。
故选C。
题型四 平均速度的测量
►考向01 测量小车运动的平均速度
14、(2023·北京门头沟·二模)小强利用带有刻度的斜面、小车和数字钟做“测量物体运动的平均速度”实验,如图所示,让小车从斜面上的A点由静止开始滑下,图中数字钟显示的是小车在A、B、C三个位置对应的时间(显示时间的单位是“时:分:秒”)。
(1)由图可知,小车在AC段运动的平均速度为______cm/s
(2)通过小强的测量数据可以判断,小车在AB段的平均速度______BC段的平均速度(选填:“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】(1)3.00 (2)小于
【解析】(1)[1]由图可知,刻度尺的分度值为0.1cm,小车在AC段运动的路程为
小车在AC段运动的时间为
小车在AC段运动的平均速度为
(2)[2]小车在AB段运动的路程为
小车在AB段运动的时间为
小车在AB段运动的平均速度为
小车在BC段运动的路程为
小车在AB段运动的时间为
小车在AB段运动的平均速度为
由以上分析可知,,小车在AB段的平均速度小于BC段的平均速度。
15、(2022·北京石景山·一模)某实验小组利用如图所示的装置测量小车的平均速度。将小车从带刻度的斜面上端A点由静止释放,用电子表记录小车的运动时间(数字分别表示“时:分:秒”),请回答下列问题:
(1)小车在AB段的运动时间t=______s;
(2)小车在AB段的平均速度______m/s;
(3)组装器材时,应使斜面的坡度缓些,简述这样做的目的______。
【答案】(1)3 (2) 0.2 (3)运动更慢,测得时间误差更小
【解析】(1)[1]小车在AB段的运动时间
(2)[2]小车在AB段的距离为
s=80.0cm-20.0cm=60.0cm=0.6m
平均速度
(3)[3]应使斜面的坡度缓些,小车运动得比较慢,运动时间比较长,便于测量时间,减小测量时间的误差。
►考向02 频闪摄影法测量平均速度、区间测速
16、(2023·北京丰台·一模)请阅读《频闪照相》并回答问题。
频闪照相
我们在研究物体的运动时,一个非常重要的问题就是确定物体的位置随时间的流逝有怎样的变化。但是物体在运动时位置不断改变,时间不断推移,如何有效的同时记录两个不断变化的物理量呢?
同学们是否注意过,飞机在起飞和降落时会不断地发出闪光的信号,这个信号灯每隔相等的时间就会闪一下、根据这个闪光,即便是在黑夜我们不但能方便的确定飞机的位置,还可以估计下一次闪光时飞机在哪里,以及判断飞机的升降状态和飞行方向。
我们由此获得启发,是否可以在物体运动过程中每隔相等的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律呢?其实这就是“频闪照相”,顾名思义就是频繁闪光拍摄的照片。具体说就是在暗室中把照相机固定在地面上保持拍摄状态,但由于没有光照亮物体,底片并不感光。光源是一只闪光灯,它每隔0.02 s闪亮一次,闪亮的时间很短,只有大约1/1000 s。光源发光时物体被照亮,底片就记录下这时物体的位置。减少闪光的间隔就会使物体的位置变化更为精细。
如图为一张羽毛球飞行时的频闪照片,由于羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等,所以如果两个相邻位置间距离较大就意味着速度较大。从这张照片中可以看到羽毛球从最高点下落后,速度越来越大。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)如图所示是一个小球从A点沿着直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.02 s闪拍一次。分析照片可知:小球做______直线运动,你判断的依据是___________;
(2)小球从A点运动到F点的平均速度是________m/s;小球从B点运动到D点的平均速度______(选填“大于”、“等于”、“小于”)小球从D点运动到F点的平均速度。
【答案】 变速(加速) 见解析 1.25 小于
【解析】[1][2]由图可知,小球从A点沿着直线运动到F点的过程中,小球通过任意两个相邻位置所用的时间相等,而距离不相等(越来越大),则速度发生变化(越来越大),故小球做变速直线运动。
(2)[3]1个大格表示1cm,一个大格分成了10个小格,所以所使用刻度尺的分度值是1mm,从A到F,由图中刻度尺可量出AF间的距离为sAF=12.50cm;小球运动的时间
则小球的平均速度为
[4]小球从B点运动到D点的路程
所用时间
小球从B点到D点的平均速度
①
小球从D点运动到F点的路程
所用时间
小球从D点到F点的平均速度
②
由①②知,小球从B点运动到D点的平均速度小于小球从D点运动到F点的平均速度。
17、(2019·北京丰台·一模)阅读《区间测速》回答问题
为了减少交通事故,近年来我国加大了对道路的限速监控.目前,限速监控的方式主要有两种:一种是“定点测速”,即监测汽车经过某位置时的速度;另一种是“区间测速”,即监测汽车通过某段路程的平均速度.如果汽车在该段路程行驶的平均速度超过了该路段的最高限速,即被判为超速.如图是高速路上某一区间测速的路程为66km,最高限速是100km/h,现在有一辆汽车通过该区间的起点和终点时的速度分别为95km/h和90km/h,通过该区间的时间为30min.
根据上述材料,回答下列问题:
(1)此车通过该区间是否超速?_____(选填“超速”或“不超速”).
(2)通过计算说明理由_____.
【答案】 超速 汽车通过该区间的平均速度大于最高限速,所以,汽车超速
【解析】(1)因为汽车的平均速度大于最高限速,所以,汽车超速.
(2)轿车通过该区间所用的时间 t=30min=h,
轿车通过该区间的平均速度v==132km/h 100km/h;故汽车超速.
基础巩固
1.如图所示,秒表的示数为_________s,物体的长度为_________cm。
【答案】 338.5 2.50
【解析】[1]如图所示,内表盘上1min之间有两个小格,所以分度值为0.5min,指针指在“5”和“6”之间,表示分针指示的时间为5min,在外表盘上1s之间有10个小格,所以分度值为0.1s,指针指在“38”与“39”的中间刻度线处,说明秒针指示的时间是38.5s,所以可知该表的读数为
t=5×60s+38.5s=338.5s
[2]如图所示,刻度尺的分度值为1mm,该物体的左边缘对应的刻度值为1.00cm,右边缘对于的刻度值为3.50cm,则可得该物体的长度为
L=3.50cm-1.00cm=2.50cm
2.关于误差,下列说法中正确的是( )
A.误差是由于测量时不守操作规则而引起的
B.多次测量取平均值的方法可以避免误差
C.选择精密测量仪器,改进实验方法,可以减小误差
D.读数时,多估读几位数字,可以减小误差
【答案】C
【解析】A.误差是在正确测量的情况下,测量值与真实值之间存在的差异,不是由于没有遵守操作规则而引起的,故A错误;
B.用多次测量取平均值的方法可以减小误差,但不能避免误差,故B错误;
C.改进实验方法、采用精密仪器测量、多次测量求平均值等方法可以减小误差,故C正确;
D.读数时估读数字只有1位即可,多估读几位数字无意义,不可以减小误差,故D错误。
故选C。
3.下列关于运动和静止的说法中正确的是( )
A.“白云在月亮中穿行”是以月亮为参照物,白云是静止的
B.飞机在空中加油,以受油机为参照物,加油机是静止的
C.汽车在马路上行驶,以司机为参照物,汽车是运动的
D.小船顺流而下,以河岸为参照物,小船是静止的
【答案】B
【解析】A.“白云在月亮中穿行”是以月亮为参照物,白云的位置发生变化,白云是运动的,故A错误;
B.飞机在空中加油,以受油机为参照物,加油机与受油机之间的位置没有发生变化,加油机是静止的,故B正确;
C.汽车在马路上行驶,以司机为参照物,汽车与司机之间的位置没有发生变化,汽车是静止的,故C错误;
D.小船顺流而下,以河岸为参照物,小船与河岸之间的位置发生了变化,小船是运动的,故D错误。
故选B。
4.如图所示是2021年7月1日在庆祝中国共产党成立100周年大会上,雄伟的空军飞机编队从天安门上空飞过的情景,29架直升机排列成“100”字样。当直升机队形不变时,小明认为排头的直升机是静止的,则他所选的参照物为( )
A.地面 B.队列中的其他直升机C.天安门城楼 D.站在地面的人
【答案】B
【解析】如果一个物体相对于参照物的位置发生变化,这个物体就是运动的,反之,这个物体就是静止的。
A.若他选择地面为参照物,排头的直升机相对地面的位置发生变化,故排头的直升机是运动的,故A不符合题意;
B.若他选择队列中的其他直升机为参照物,排头的直升机相对队列中的其他直升机的位置没有发生变化,故排头的直升机是静止的,故B符合题意;
C.若他选择天安门城楼为参照物,排头的直升机相对天安门城楼的位置发生变化,故排头的直升机是运动的,故C不符合题意;
D.若他选择站在地面的人为参照物,排头的直升机相对站在地面的人的位置发生变化,故排头的直升机是运动的,故D不符合题意。
故选B。
5.一艘巡洋舰以 90km/h 的速度追赶前面 120km 处的一艘匀速航行的战斗舰,巡洋舰追了 270km 才追上。已知巡洋舰和战斗舰始终在同一条直线上航行,则战斗舰的速度为
A.30km/h B.40km/h C.50km/h D.90km/h
【答案】C
【解析】巡洋舰行驶的时间
战斗舰航行的路程为
战斗舰的速度
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(多选)如图所示为寓言故事“龟兔赛跑”的情景,开始时兔子跑在前面,由于兔子中途睡觉,乌龟先到达终点。下列说法中正确的是( )
A.开始时观众是通过“相同时间比路程的方法”认为兔子跑得快
B.终点裁判员是通过“相同路程比时间的方法”来判定乌龟跑得快
C.物理学中的速度采用“相同时间比路程的方法”比较物体运动快慢
D.物理学中的速度采用“相同路程比时间的方法”比较物体运动快慢
【答案】ABC
【解析】A.开始比赛后,看到跑在前面的兔子运动快,说明了在相同的时间内,兔子通过的路程要大于乌龟通过的路程,是在相同的时间内,比较路程得出的结论,故A正确;
B.而裁判员判定乌龟获胜,是根据跑到终点时,乌龟用的时间较短,是在路程相同的情况下,比较时间得出的结论,故B正确;
CD.在物理学中,一般根据单位时间内通过的路程,应属于相同时间比路程的方法,故C正确,D错误。
故选ABC。
能力提升
7.汽车司机座位前,安装着速度计,如果速度计的指针如图所示,汽车用这个速度行驶30min通过的距离是( )
A.2700km B.45km C.90km D.42.5km
【答案】B
【解析】由图可知,速度计的指针指在“90”刻度处,即汽车速度为,则汽车用这个速度行驶30min通过的距离为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.甲、乙、丙三辆小车同时同地向东运动,它们运动的图像如图所示。由图像可知,运动速度相同的两辆小车是 __________;若乙和丙运动的路程相同,则乙和丙所用的时间之比是 ________。
【答案】 甲车和乙车 1∶4
【解析】[1]由题意知,左图是v-t图像,速度不随时间的变化而变化,是一个定值,速度大小为v甲=4m/s;右图是s-t图像是过原点的直线,说明乙、丙两车通过的路程与时间成正比,乙、丙两车均做匀速直线运动,由右图知,当t乙=2s时,s乙=8m,则
由右图知,当t丙=4s时,s丙=4m,则
由此可知,甲车和乙车的速度相同。
[2]若乙和丙运动的路程相同,则乙和丙所用的时间之比为
9.利用如图所示的实验装置测量小车在斜面上运动的平均速度。
(1)实验中需要的测量工具是______________;
A.刻度尺 B.停表 C.量角器 D.温度计
(2)将实验器材组装好后进行实验,主要步骤如下。请你将实验步骤补充完整。
①把挡板放在斜面上的B处,小车从斜面上的A处由静止释放,测出小车通过的路程s和______________,将数据记录在表格中;
②根据公式v=______________(用测量的字母表示),计算小车由A运动到B过程中的平均速度。
(3)实验中发现小车运动的时间很短,时间的测量误差较大。为了增大小车在斜面上的运动时间,可以采取的措施是________________。
【答案】 AB 小车行驶的时间t “增加(延长)斜面的长度”“减小斜面的高度”
【解析】(1)[1]测量小车平均速度时,需要用刻度尺测出小车通过的路程,再用停表测出小车运动的时间,利用速度公式可求出小车运动的速度。
故选AB。
(2)[2]把挡板放在斜面上的B处,小车从斜面上的A处由静止释放,然后测出小车通过的路程s和小车行驶的时间t 。
[3]根据公式计算小车由A运动到B过程中的平均速度。
(3)[4]为了减少测量时间的误差,增大小车在斜面上的运动时间,可以采取的措施是增加(延长)斜面的长度,减小斜面的高度。
10.请阅读《频闪照相》。
频闪照相
我们在研究物体的运动时,一个非常重要的问题就是确定物体随时间的流逝有怎样的变化。但是物体在运动时位置不断改变,时间不断推移,如何有效的同时记录两个不断变化的物理量呢?
同学们是否注意过,飞机在起飞和降落时会不断地发出闪光的信号,这个信号灯每隔相等的时间就会闪一下。根据这个闪光,即便是在黑夜我们不但能方便的确定飞机的位置,还可以估计下一次闪光时飞机在哪里,以及判断飞机的升降状态和飞行方向。
我们由此获得启发,是否可以在物体运动过程中每隔相等的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律呢?其实这就是“频闪照相”,顾名思义就是频繁闪光拍摄的照片。具体说就是在暗室中把照相机固定在地面上保持拍摄状态,但由于没有光照亮物体,底片并不感光。光源是一只闪光灯,它每隔0.02s闪亮一次,闪亮的时间很短,只有大约1/1000s。光源发光时物体被照亮,底片就记录下这时物体的位置。减少闪光的间隔就会使物体的位置变化更为精细。
如图为一张羽毛球飞行时的频闪照片,羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等。根据这幅照片我们就可以研究羽毛球运动的规律了。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)“频闪照相”指的是物体运动过程中,每隔相同的_________拍摄照片,记录物体的位置,从而研究物体的运动规律;
(2)分析图中的照片可知,两个相邻位置间距离较大就意味着速度较______;(选填“大”或“小”)
(3)如图所示是一个小球从A点沿着直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.02s闪拍一次。分析照片可知:小球从B点运动到D点的平均速度________(选填“大于”、“等于”、“小于”)小球从D点运动到F点的平均速度。请写出你的判断依据。
【答案】(1)时间 (2)大 (3)小于,见解析
【解析】(1)根据文意可知,“频闪照相”指的是物体运动过程中,每隔相同的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律。
(2)由于两个相邻位置间的时间是相同的,根据可知,距离较大就意味着速度较大。
(3)由图可知,小球从B点运动到D点的路程为
时间为
速度为
小球从D点运动到F点的路程为
时间为
速度为
因此小球从B点运动到D点的平均速度小于小球从D点运动到F点的平均速度。
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专题01 机械运动(0.5~5分)
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 长度和时间
考点二 运动的描述
考点三 运动的快慢
考点四 平均速度的测量
实验01 测量小车运动的平均速度
04题型精研·考向洞悉
题型一 长度和时间
►考向01 长度与时间的估测
►考向02 长度与长度测量
►考向03 时间与时间的测量
题型二 运动的描述
►考向01 参照物
►考向02 运动与静止的相对性
题型三 运动的快慢
►考向01 速度相关计算
►考向02 运动图像问题
题型四 平均速度的测量
►考向01 测量小车运动的平均速度
►考向02 频闪摄影法测量平均速度、区间测速
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求
课标要求
考查频次或分值
命题预测
长度与时间的测量
· 认识长度和时间单位、测量工具及测量方法
· 0.5 ~ 5分
常见考题类型是选择题、填空题,有时也会出现以实验探究题形式出现的选择、填空题。考查的命题点有:速度与时间的单位换算、长度与时间的估测、长度与时间的测量、给定参照物确定物体运动情况、由物体运动情况确定所选择的参照物、物体运动的相对性、速度的概念、速度的简单计算、运动图像的应用、平均速度的概念、等。命题点主要有、平均速度测量方法、过程、误差等。
物体运动的描述
· 了解物体运动和静止是相对的
速度的概念与应用
· 能用速度描述物体运动;了解匀速直线运动的概念
速度相关计算
· 能用速度公式进行简单计算
平均速度测量
· 理解测量平均速度的方法
考点一 长度和时间
一、长度
1、长度与长度单位
(1)在国际单位制中,长度单位是__________,符号是__________。
(2)常用长度单位及其换算关系
1km=__________m=__________dm=__________cm=__________mm
1m= __________ μm =__________ nm
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。
2、长度的测量
(1)长度的测量工具:长度的测量工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等,刻度尺是学习和生活中常用的测量长度的工具。
(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
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)。
【注意】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。
③会看:读数时,视线要__________,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 __________。如图所示准确值是__________cm,估读值是__________cm,所以该物体的长度为__________cm。
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,还必须注明测量的单位。没有单位的记录是毫无意义的。
3、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。
1.[2021·北京·中考真题]如图所示,铅笔的长度为______cm。
二、时间
1、时间的单位
(1)在国际单位制中,时间的单位是__________,符号是__________。
(2)常用的时间单位及其换算关系
1h=__________min=__________ s
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8:30出门,9:30到达学校,这里的8:30、9:30就是时刻,路上所的60min为时间。
2、时间的测量工具
(1)古代测量工具:沙漏、日晷、滴漏等。
(2)现代测量工具:机械停表、机械钟、石英钟、电子停表等。
3、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: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。
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、误差与错误的区别
误差
错误
产生原因
(1)与测量人的估读习惯有关;
(2)与测量工具的精确度有关;
(3)受环境等因素影响
(1)不遵守仪器的使用规则;
(2)读数、记录结果时粗心
能否消除
不能消除,只能尽量减小
采用正确的测量方法就可以避免
3、减小误差的方法
(1)多次测量求平均值;
(2)选用精密的测量工具;
(3)改进测量方法。
1.[2022·北京房山·中考二模]关于错误和误差,下列说法中正确的是( )
A.错误是不可避免的
B.通过多次测量取平均值可以减少误差
C.误差是由不规范的操作造成的
D.错误是由于测量工具不够精密造成的
考点二 运动的描述
一、机械运动
在物理学中,我们把物体__________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。
二、参照物
1、定义:判断物体是运动的还是静止的,总要选取某一物体作为标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化,就说它是__________的;如果没有发生变化,就说它是__________的。这个选做标准的物体叫参照物。
2、参照物的选取原则
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
三、运动和静止的相对性
1、运动和静止的相对性
判断同一个物体运动还是静止,取决于所选取的__________。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
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
示例:我们说站岗的哨兵是静止的,是以地面或房屋为参照物的,而实际上哨兵随地球的自转和公转在运动
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
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
1.[2024·北京·中考真题]图中所示为我国某型号的火箭发射时上升的情境。关于该发射过程,下列说法正确的是( )
A.以发射塔为参照物,火箭是静止的
B.以火箭为参照物,发射塔是静止的
C.以地面为参照物,火箭是运动的
D.以地面为参照物,发射塔是运动的
2.[2024·北京大兴·中考二模]如图所示是小兴周末和家人乘坐缆车登上长城的情境。下列说法中正确的是( )
A.以地面为参照物,缆车是运动的
B.以长城为参照物,小兴是静止的
C.以小兴为参照物,缆车是运动的
D.以缆车为参照物,小兴是运动的
考点三 运动的快慢
一、速度
1、比较物体运动快慢的两种方法
(1)在运动__________相同情况下,比较__________,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__________运动得快。
(2)在运动__________相同情况下,比较__________,经过路程长的运动得快(观众的比较方法)
如图乙所示,两辆汽车都行驶15min,绿车经过的路程长,说明__________运动得快。
2、速度
(1)定义:物理学中,把__________之比叫做物体运动的速度。
(2)公式:。
(3)物理意义:速度描述物体__________的物理量。在数值上,等于物体在__________。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__________,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=__________km/h。
(1)速度公式中的v、s和t三个物理量,必须是同一个物体在同一运动过程中的速度、路程和时间。
(2)速度的大小时由路程与时间的比值决定的,不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
(3)计算时代入的数据,应包含数字和单位两个部分。
(4)在用公式进行计算时,要注意单位的对应搭配,“千米”和“时”搭配,“米”和“秒”搭配,组合成的速度单位分别是“千米/小时”或“米/秒”。
二、匀速直线运动
1、定义:物体沿__________且__________不变的运动,叫做匀速直线运动。
2、特点
(1)做匀速直线运动的物体,其速度__________和__________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__________。
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。
4、匀速直线运动与变速直线运动的比较
匀速直线运动
变速直线运动
定义
速度保持不变的直线运动
速度变化的直线运动
特点
运动的路线是直线,且速度大小不发生变化
运动的路线是直线,速度的大小发生变化。用常用平均速度来描述做变速直线运动的物体的快慢
实例
汽车在平直公路上匀速行驶;物品随传送带匀速运动
小球从高处自由下落;汽车紧急制动
1.[2024·北京·中考真题]如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由A位置下落到B位置,A、B之间的距离为________cm,所用的时间为0.2s,依据公式________可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为________cm/s。
2.[2023·北京海淀·中考一模]甲、乙两辆小车同时从同一起跑线出发向东做匀速直线运动,它们通过的路程s和运动时间t的关系图像如图所示。由图像可知( )
A.甲车的速度可能等于乙车的速度 B.在t=6s时,甲车在乙车前面1.2m处
C.若以乙车为参照物,甲车向东运动 D.乙车的速度大小为10m/s
考点四 平均速度的测量
实验01_ 测量小车运动的平均速度
【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。
金属片的作用:__________。
【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:。
【实验数据】
路程
运动时间
平均速度
s1=1m
t1=3s
v1=0.33m/s
s2=0.5m
t2=1.8s
v2=0.28m/s
【分析与论证】
下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m,时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此,小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为:。
【实验结论】小车而在斜面上做__________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__________。
1.[2024·北京房山·二模]如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验情景。实验时让小车从斜面上90cm刻线处的A点由静止开始下滑到C点。小车到达50cm刻线处的B点、0cm刻线处的C点所用时间分别为1.6s、2.4s。下列说法正确的是( )
A.小车在AB段的平均速度为0.625m/s
B.小车在BC段的平均速度为0.25m/s
C.为了方便测量时间,斜面倾角应小一些
D.小车在AB段的平均速度大于在AC段的平均速度
题型一 长度和时间
►考向01 长度与时间的估测
1、(2016·北京·中考真题)中华人民共和国的国旗为长方形五星红旗,如图是天安门广场升旗仪式的场景,根据图片提供的信息估测该国旗的宽度,下列数据最接近实际情况的是( )
A.1.8m B.3.3m C.4.8m D.5.5m
2、(22-23八年级上·北京平谷·期末)估测在实际生活中的应用十分广泛,下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A.课桌的高度为1.5m
B.人正常呼吸一次的时间约为20s
C.教室中使用的普通日光灯管的长度约为2m
D.完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间约为50s
►考向02 长度与长度测量
3、(2017·北京·中考真题)如图所示,物体A的长度是_____cm。
4、(2024·北京·二模)如图所示,圆形物体的直径为___________cm;若污渍遮挡了刻度尺上的部分刻度,将___________(选填“会”或“不会”)影响测量物体长度。
►考向03 时间与时间的测量
5、(23-24八年级上·北京·期中)小明用停表测量一段时间,计时如图所示,所测时间为 __________s。
6、(2023·江西·中考真题)如图所示,是用秒表记录的某同学跑400m的成绩,该同学的成绩是_____min
_________s。
题型二 运动的描述
►考向01 参照物
7、(2023·北京·中考真题)2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射。图中所示的是火箭上升和此过程中航天员在舱内的情境,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,发射塔是运动的
B.以发射塔为参照物,火箭是静止的
C.以舱内的航天员为参照物,火箭是静止的
D.以舱内的航天员为参照物,发射塔是静止的
8、(2024·北京顺义·一模)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功对接后,航天员们顺利会师的情境如图所示。下列说法中正确的是( )
A.以地面为参照物,空间站是静止的
B.以空间站内的航天员为参照物,地球是运动的
C.以神舟十六号载人飞船为参照物,空间站是运动的
D.以神舟十六号载人飞船为参照物,地球是静止的
►考向02 运动与静止的相对性
9、(2020·北京东城·一模)关于运动和静止,下列说法中正确的是( )
A.溪水从小桥下流过时,小桥相对于溪水是静止的
B.硬币立于高速行驶的高铁的窗台上,硬币与列车是相对静止的
C.加油机给战斗机加油时,它们之间是相对运动的
D.“天宫二号”与“神舟十一号”对接的过程中,它们一直是相对静止的
题型三 运动的快慢
►考向01 速度相关计算
10、(2023·北京石景山·二模)如图是一个小球下落过程的示意图,小球通过和所用时间均为。求小球由A位置下落到C位置的平均速度是______。
11、(2018·北京顺义·二模)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,由图可知小球从A位置运动到B位置通过的路程是_________cm,从A位置运动到C位置过程中,小球运动的平均速度是________m/s,该小球的运动是__________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
►考向02 运动图像问题
12、(2013·北京·中考真题)甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,其路程s随时间t变化的图像如图所示,当3s时,甲、乙两车的速度之差等于_m/ s。
13、(2023·北京顺义·一模)如图所示,为一个运动物体的“路程﹣时间”图象,则下列说法中,正确的是( )
A.物体在t1~t2时间内做匀速直线运动
B.物体在0~t1时间内静止
C.物体在t2~t3时间内的速度较大
D.物体在0~t1时间内的速度较大
题型四 平均速度的测量
►考向01 测量小车运动的平均速度
14、(2023·北京门头沟·二模)小强利用带有刻度的斜面、小车和数字钟做“测量物体运动的平均速度”实验,如图所示,让小车从斜面上的A点由静止开始滑下,图中数字钟显示的是小车在A、B、C三个位置对应的时间(显示时间的单位是“时:分:秒”)。
(1)由图可知,小车在AC段运动的平均速度为______cm/s
(2)通过小强的测量数据可以判断,小车在AB段的平均速度______BC段的平均速度(选填:“大于”、“等于”或“小于”)
15、(2022·北京石景山·一模)某实验小组利用如图所示的装置测量小车的平均速度。将小车从带刻度的斜面上端A点由静止释放,用电子表记录小车的运动时间(数字分别表示“时:分:秒”),请回答下列问题:
(1)小车在AB段的运动时间t=______s;
(2)小车在AB段的平均速度______m/s;
(3)组装器材时,应使斜面的坡度缓些,简述这样做的目的___________。
►考向02 频闪摄影法测量平均速度、区间测速
16、(2023·北京丰台·一模)请阅读《频闪照相》并回答问题。
频闪照相
我们在研究物体的运动时,一个非常重要的问题就是确定物体的位置随时间的流逝有怎样的变化。但是物体在运动时位置不断改变,时间不断推移,如何有效的同时记录两个不断变化的物理量呢?
同学们是否注意过,飞机在起飞和降落时会不断地发出闪光的信号,这个信号灯每隔相等的时间就会闪一下、根据这个闪光,即便是在黑夜我们不但能方便的确定飞机的位置,还可以估计下一次闪光时飞机在哪里,以及判断飞机的升降状态和飞行方向。
我们由此获得启发,是否可以在物体运动过程中每隔相等的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律呢?其实这就是“频闪照相”,顾名思义就是频繁闪光拍摄的照片。具体说就是在暗室中把照相机固定在地面上保持拍摄状态,但由于没有光照亮物体,底片并不感光。光源是一只闪光灯,它每隔0.02 s闪亮一次,闪亮的时间很短,只有大约1/1000 s。光源发光时物体被照亮,底片就记录下这时物体的位置。减少闪光的间隔就会使物体的位置变化更为精细。
如图为一张羽毛球飞行时的频闪照片,由于羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等,所以如果两个相邻位置间距离较大就意味着速度较大。从这张照片中可以看到羽毛球从最高点下落后,速度越来越大。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)如图所示是一个小球从A点沿着直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.02 s闪拍一次。分析照片可知:小球做______直线运动,你判断的依据是___________;
(2)小球从A点运动到F点的平均速度是________m/s;小球从B点运动到D点的平均速度______(选填“大于”、“等于”、“小于”)小球从D点运动到F点的平均速度。
17、(2019·北京丰台·一模)阅读《区间测速》回答问题
为了减少交通事故,近年来我国加大了对道路的限速监控.目前,限速监控的方式主要有两种:一种是“定点测速”,即监测汽车经过某位置时的速度;另一种是“区间测速”,即监测汽车通过某段路程的平均速度.如果汽车在该段路程行驶的平均速度超过了该路段的最高限速,即被判为超速.如图是高速路上某一区间测速的路程为66km,最高限速是100km/h,现在有一辆汽车通过该区间的起点和终点时的速度分别为95km/h和90km/h,通过该区间的时间为30min.
根据上述材料,回答下列问题:
(1)此车通过该区间是否超速?_____(选填“超速”或“不超速”).
(2)通过计算说明理由_____.
基础巩固
1.如图所示,秒表的示数为_________s,物体的长度为_________cm。
2.关于误差,下列说法中正确的是( )
A.误差是由于测量时不守操作规则而引起的
B.多次测量取平均值的方法可以避免误差
C.选择精密测量仪器,改进实验方法,可以减小误差
D.读数时,多估读几位数字,可以减小误差
3.下列关于运动和静止的说法中正确的是( )
A.“白云在月亮中穿行”是以月亮为参照物,白云是静止的
B.飞机在空中加油,以受油机为参照物,加油机是静止的
C.汽车在马路上行驶,以司机为参照物,汽车是运动的
D.小船顺流而下,以河岸为参照物,小船是静止的
4.如图所示是2021年7月1日在庆祝中国共产党成立100周年大会上,雄伟的空军飞机编队从天安门上空飞过的情景,29架直升机排列成“100”字样。当直升机队形不变时,小明认为排头的直升机是静止的,则他所选的参照物为( )
A.地面 B.队列中的其他直升机C.天安门城楼 D.站在地面的人
5.一艘巡洋舰以 90km/h 的速度追赶前面 120km 处的一艘匀速航行的战斗舰,巡洋舰追了 270km 才追上。已知巡洋舰和战斗舰始终在同一条直线上航行,则战斗舰的速度为
A.30km/h B.40km/h C.50km/h D.90km/h
6.(多选)如图所示为寓言故事“龟兔赛跑”的情景,开始时兔子跑在前面,由于兔子中途睡觉,乌龟先到达终点。下列说法中正确的是( )
A.开始时观众是通过“相同时间比路程的方法”认为兔子跑得快
B.终点裁判员是通过“相同路程比时间的方法”来判定乌龟跑得快
C.物理学中的速度采用“相同时间比路程的方法”比较物体运动快慢
D.物理学中的速度采用“相同路程比时间的方法”比较物体运动快慢
能力提升
7.汽车司机座位前,安装着速度计,如果速度计的指针如图所示,汽车用这个速度行驶30min通过的距离是( )
A.2700km B.45km C.90km D.42.5km
8.甲、乙、丙三辆小车同时同地向东运动,它们运动的图像如图所示。由图像可知,运动速度相同的两辆小车是 __________;若乙和丙运动的路程相同,则乙和丙所用的时间之比是 ________。
9.利用如图所示的实验装置测量小车在斜面上运动的平均速度。
(1)实验中需要的测量工具是______________;
A.刻度尺 B.停表 C.量角器 D.温度计
(2)将实验器材组装好后进行实验,主要步骤如下。请你将实验步骤补充完整。
①把挡板放在斜面上的B处,小车从斜面上的A处由静止释放,测出小车通过的路程s和______________,将数据记录在表格中;
②根据公式v=______________(用测量的字母表示),计算小车由A运动到B过程中的平均速度。
(3)实验中发现小车运动的时间很短,时间的测量误差较大。为了增大小车在斜面上的运动时间,可以采取的措施是________________。
10.请阅读《频闪照相》。
频闪照相
我们在研究物体的运动时,一个非常重要的问题就是确定物体随时间的流逝有怎样的变化。但是物体在运动时位置不断改变,时间不断推移,如何有效的同时记录两个不断变化的物理量呢?
同学们是否注意过,飞机在起飞和降落时会不断地发出闪光的信号,这个信号灯每隔相等的时间就会闪一下。根据这个闪光,即便是在黑夜我们不但能方便的确定飞机的位置,还可以估计下一次闪光时飞机在哪里,以及判断飞机的升降状态和飞行方向。
我们由此获得启发,是否可以在物体运动过程中每隔相等的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律呢?其实这就是“频闪照相”,顾名思义就是频繁闪光拍摄的照片。具体说就是在暗室中把照相机固定在地面上保持拍摄状态,但由于没有光照亮物体,底片并不感光。光源是一只闪光灯,它每隔0.02s闪亮一次,闪亮的时间很短,只有大约1/1000s。光源发光时物体被照亮,底片就记录下这时物体的位置。减少闪光的间隔就会使物体的位置变化更为精细。
如图为一张羽毛球飞行时的频闪照片,羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等。根据这幅照片我们就可以研究羽毛球运动的规律了。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)“频闪照相”指的是物体运动过程中,每隔相同的_________拍摄照片,记录物体的位置,从而研究物体的运动规律;
(2)分析图中的照片可知,两个相邻位置间距离较大就意味着速度较______;(选填“大”或“小”)
(3)如图所示是一个小球从A点沿着直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.02s闪拍一次。分析照片可知:小球从B点运动到D点的平均速度________(选填“大于”、“等于”、“小于”)小球从D点运动到F点的平均速度。请写出你的判断依据。
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