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第二模块 力
第六讲 运动和力 第3课时 机械运动
知识点1 长度和时间的测量
(1)长度单位及换算:国际单位制中,长度的基本单位是 ,常用单
位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米
(nm)等。
换算关系:①十进率:米、厘米、毫米;1 dm=10-1 m,1 cm=
10-2 m;
②千进率:千米、米、毫米、微米、纳米。
1 km= m,1 mm= m,1 μm= m,1 nm=
m。
米
103
10-3
10-6
10-9
知识回顾
(2)正确使用刻度尺测量物体的长度(如图所示)
①认清刻度尺的 、 和 ;
②刻度尺有刻度的一边要 被测物体且与被测长度 ,不
能倾斜;
③读数时视线要 刻度线,不可斜视,在精确测量时要估读
到 的下一位,记录的测量结果应由 和
组成。
零刻度线
量程
分度值
紧贴
平行
垂直
分度值
数值
单位
知识回顾
(3)误差: 值与 值之间的差别叫作误差,可以通过
、改进测量仪器、改变测量方法来减小误差,但不能
消除误差。
(4)时间单位:国际单位制中,时间的基本单位是 ,常用单位还
有小时(h)和分钟(min)。换算关系:1 h= min,1 min= s,
1 h= s。
测量
真实
多
次测量求平均值
秒(s)
60
60
3 600
知识回顾
(5)时间的测量工具(如图所示):钟、表、机械停表、电子停表等。
知识回顾
知识点2 测量平均速度
(1)机械运动:物体 的变化叫机械运动。
(2)参照物:判断物体的运动和静止,应选某一物体作为标准,该物体
叫 。
(3)物体的运动和静止是 的。
位置
参照物
相对
知识回顾
知识点3 速度及其有关计算
(1)概念:把路程与时间之比叫作速度,速度是表示物体运动 的
物理量。
(2)单位及换算:基本单位是 ,在交通运输中常用单
位 ,它们的换算关系是 1 m/s= km/h。
(3)速度的公式为 v= 。推导公式:s= ,t= 。
快慢
米每秒(m/s)
千米每小时(km/h)
3.6
v=
vt
知识回顾
(4)比较运动快慢的两种方法:①相同时间,比较 ;②相同路
程,比较 。
(5)匀速直线运动:物体沿着 且速度 的运动叫作匀速直
线运动,相同时间内通过的路程相等;变速直线运动:相同时间内通过
的路程 。
(6)常见物体的运动速度都在改变,可以用 表示物体通过某
段路程的平均快慢程度。用公式 求平均速度。
路程
时间
直线
不变
不相等
平均速度
v=
知识回顾
知识点4 测量平均速度
实验装置如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持很小的坡度。
实验步骤如下:
(1)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要
通过的路程s1,把s1和后面测得的数据填入下表中。
知识回顾
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。
(3)根据测得的s1、t1,利用公式v1=算出小车通过斜面全程的平均速度
v1。
(4)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2。
知识回顾
(5)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2,算出小车通
过上半段路程的平均速度v2。
路程 运动时间 平均速度
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
知识回顾
核心考点1 长度和时间的测量
例1:如图是常用的5号电池的示意图,其型号的另一种表示方法为
“14500”,前两位数是直径,后三位数是高度。这种型号电池高度为
( D )
例1图
A. 14 mm B. 145 mm
C. 500 mm D. 50.0 mm
D
解题思路:善用自己身体部分作为参照,如食指指甲的宽度约为1 cm。
能力提升
[练习](2023广东)荔枝是一种岭南佳果,小明拿起一个荔枝,如图所示,
它的尺寸l大小约为( B )
练习图
A. 0.1 cm B. 3 cm C. 0.3 m D. 1 m
B
能力提升
例2:小明同时用两把尺测量一个小物件的长度,如图所示。请你帮他读
数,A尺的读数为 ,B尺的读数为 。比较结果,可以判断用 尺测量更精确。
例2图
解题思路:读数前要弄清测量工具的分度值。测量长度时需要进行估
读。
3.75 cm(3.74~3.76 cm均可)
3.7
cm(3.6~3.8 cm均可)
A
能力提升
[练习]如图甲,物体A的长度为 cm;图乙中铅笔的长度
是 cm;图丙中停表秒针盘的分度值是 s,停表读数
是 s。
3.20
2.50
0.1
110
练习图
能力提升
核心考点2 参照物的选取 运动与静止的相对性
例3:(2018广州)向前直线行驶的车内,小明给小芳连拍两张照片如图所
示,拍照过程中车可能( C )
A. 向西加速 B. 向东加速
C. 向西减速 D. 向东减速
例3图
C
能力提升
[练习](2024广东)如图为珠江两岸景观图。下列相对广州塔静止的是
( B )
练习图
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
能力提升
核心考点3 平均速度的测量
例4:木块从如图斜面所示位置静止释放,直到撞上金属片,测此过程木
块的平均速度。
例4图
(1)在图中画出需要测量的距离。
能力提升
(2)用粗糙程度相同、质量不同的木块做实验所得数据如表。根据公式
算出第1次实验木块的平均速度是 。
实验次数 木块质量/g 运动距离/m 运动时间/s
1 100 1.000 0.8
2 150 1.000 0.8
3 200 1.000 0.8
4 250 1.000 0.8
v
=
1.25 m/s
例4:木块从如图斜面所示位置静止释放,直到撞上金属片,测此过程木
块的平均速度。
能力提升
(3)请归纳本实验木块的平均速度与质量是否有关? 。
无关
例4:木块从如图斜面所示位置静止释放,直到撞上金属片,测此过程木
块的平均速度。
例4图
能力提升
解题思路:根据实验原理v=可算出木块的平均速度。保持其他变量不
变,改变木块质量时,发现木块的平均速度均相同,说明平均速度与物
体质量无关。
能力提升
[练习1]小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时,越快滑到底端。对此他
猜想:“物体离地高度一定时,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底
端的平均速度也越大”。请你设计实验验证其猜想。
练习1图
(1)实验所需的公式: 。
(2)实验器材:除了如图所示的器材,你还需要的测量工具有
。
v=
刻度尺和
停表
能力提升
(3)补充以下实验步骤:
①用木块作支撑物将长木板搭成斜面;
②将滑块放在斜面上离地高度为h的某处,用 测量该处到斜面
底端的距离;
③让滑块从该处由静止下滑,用 测量
;
④保持 不变,多次改变 ,重复第
步实验;
⑤由速度公式 分别求出滑块的平均速度,分析平均速度与
的关系,得出实验结论。
刻度尺
停表
滑块运动到斜面底端的
时间
滑块离地高度
斜面坡度
②和
③
v=
斜
面坡度
能力提升
[练习2] (2021广州)如图,小明将质量较小的物体P和质量较大的物体Q通
过细绳相连,并挂在定滑轮上,发现Q下落会被P“拖慢”。对此小明猜
想:“Q 的质量和初始离地高度都一定时,P的质量越大,Q从静止开始
下落到地面的平均速度越小。 ” 请设计实验验证其猜想。
练习2图
(1)除图所示的器材以外,还需要的实验器材有 。
停表、天平
能力提升
(2)画出记录实验数据的表格。
次数 P的质量 Q下落的时间/s
1 P1(小)
2 P2(大)
3 P3(最大)
[练习2] (2021广州)如图,小明将质量较小的物体P和质量较大的物体Q通
过细绳相连,并挂在定滑轮上,发现Q下落会被P“拖慢”。对此小明猜
想:“Q 的质量和初始离地高度都一定时,P的质量越大,Q从静止开始
下落到地面的平均速度越小。 ” 请设计实验验证其猜想。
练习2图
能力提升
(3)写出实验步骤 (可用画图或文字表述) 和判断小明猜想是否正确的
依据。
实验步骤:①将Q和质量小的P1通过绳子相连,并挂在定滑轮上,用停表
测量 Q 从静止开始下落到地面所用的时间 t1;②将P1 换成质量不同的
P2 、P3(质量 <<<mQ),让Q由同样的高度从静止下落,
重复步骤①,测出对应时间 t2 、t3。
猜想依据:若t1<t2<t3,则小明猜想正确;否则,小明猜想不正确。
实验步骤:①将Q和质量小的P1通过绳子相连,并挂在定滑轮上,用停表
测量 Q 从静止开始下落到地面所用的时间 t1;②将P1 换成质量不同的
P2 、P3(质量 <<<mQ),让Q由同样的高度从静止下落,
重复步骤①,测出对应时间 t2 、t3。
猜想依据:若t1<t2<t3,则小明猜想正确;否则,小明猜想不正确。
[练习2] (2021广州)如图,小明将质量较小的物体P和质量较大的物体Q通
过细绳相连,并挂在定滑轮上,发现Q下落会被P“拖慢”。对此小明猜
想:“Q 的质量和初始离地高度都一定时,P的质量越大,Q从静止开始
下落到地面的平均速度越小。 ” 请设计实验验证其猜想。
练习2图
能力提升
核心考点4 受力情况和运动状态综合分析
例5:如图1所示,水平地面上O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿
水平方向大小为3 N的力F作用。从物体经过M点开始计时,每经过1 s,
用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。
例5图
(1)由图可知,物体在MN段的速度 (选填“大于”“小于”或
“等于”)它在OP段的速度,依据是
。
小于
根据v=,因为sMN=sOP,tMN>
tOP,则有vMN<vOP
能力提升
(2)在MN和OQ段中,物体所受阻力的大小 (选填“相等”或
“不相等”),判断方法有两种,请你将两种方法都写出来。
方法一:
;
方法二:
。
不相等
由于物体对地面的压力不变,接触面材料不同,故物体所受
摩擦力不同
在MN段,物体做匀速直线运动,fMN=F=3 N;在OP段,物
体运动状态改变,由此可判断fOP不等于F,所以fMN不等于fOP
例5:如图1所示,水平地面上O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿
水平方向大小为3 N的力F作用。从物体经过M点开始计时,每经过1 s,
用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。
例5图
能力提升
(3)在图2中画出物体在MO段的s-t图像和v-t图像。
例5:如图1所示,水平地面上O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿
水平方向大小为3 N的力F作用。从物体经过M点开始计时,每经过1 s,
用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。
例5图
能力提升
解题思路:区分“s-t”图像与“v-t”图像。解决力学问题要灵活利用
受力分析的方法、二力平衡和物体运动状态的关系。
能力提升
[练习]如图是物体在一段平直轨道上运动时的“s-t”图像,以下判断正
确的是( B )
练习图
A. 0~t1,物体在做加速直线运动
B. 0~t1,物体处于受力平衡状态
C. t1~t2,物体在做匀速直线运动
D. t1~t2,物体运动的速度在不断地增大
B
能力提升
1. (2022广州)小苏步行的部分信息如图,根据信息可推测此过程小苏
( C )
A. 步长约为2 m B. 每分钟步行15 km
C. 平均速度为4 km/h D. 步行3 km用时15 min
第1题图
C
真题检测
2. (2022广州)如图,列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止,忽略桌面
对b的摩擦及空气的影响。列车启动后,下列选项中的情况可能出现的是
( A )
A
真题检测
3. (2024北京)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0.2 s,依据公
式v= 可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为 cm/s。
第3题图
20.0
100
真题检测
4. 如图,小华站在商场自动扶梯上随扶梯从二楼匀速运动到一楼,扶梯
的速度为0.5 m/s,扶梯的长度为6 m,该运动过程她所需时间
为 s。小华所受重力与扶梯台阶对她的支持力是 (选填
“平衡力”或“非平衡力”)。若以小华站立的台阶为参照物,她是
的。
第4题图
12
平衡力
静止
真题检测
5. 甲、乙两辆小车在平直的路面上向东运动,小林测出它们运动的路程
和时间,并由所测数据作出了相应的s-t图像。由图可知v甲 v乙(选
填“>”“=”或“<”)。以甲车为参照物,乙车向 (选填“东”
或“西”)运动。
第5题图
>
西
真题检测
6. 小王在“测量小车的平均速度”的实验中,他已经从实验室借到的实
验器材有小车、停表、长木板、小木块。
第6题图
(1)他为了完成该实验,还需要的实验器材有 。
(2)为了方便计时,应该使斜面的坡度 (选填“较大”或“较
小”)。
刻度尺
较小
真题检测
(3)经测量,s1=90.00 cm,s2=40.00 cm,小车从斜面顶端由静止下滑的
过程中,秒表记录如图所示,则小车在s3段的平均速度是 m/s。s3
段的平均速度比s2段的更 。
0.5
快
6. 小王在“测量小车的平均速度”的实验中,他已经从实验室借到的实
验器材有小车、停表、长木板、小木块。
第6题图
真题检测
(1)物体在前2 s受到的摩擦力 (选填“一直为0”“不
为0且一直不变”或“不为0且一直增大”) , 判断的依据是
。
不为0且一直增大
由图乙可
知前2 s物体一直处于静止状态,水平方向上它所受到的摩擦力与拉力是
一对平衡力。而由图丙可知前2 s拉力一直增大,所以摩擦力不为0且一直
增大
7. 如图甲所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平拉力F
作用下做直线运动。6 s后,在物体上方粘放一重物。0~10 s物体运
动的速度随时间变化的图像如图乙所示。0~2 s拉力随时间变化的图
像如图丙所示。
第7题图
真题检测
(2)物体在4~6 s时受到的拉力 (选填“大于”“等于”或“小
于”) 8 ~10 s时受到的拉力,判断的依据是
。
小于
物体在4~6 s与8~10 s时
都处于匀速直线运动状态,因此水平方向上拉力与摩擦力平衡,拉力与
摩擦力大小相等。同一接触面,8~10 s时接触面所受压力更大,所以8~
10 s时物体所受滑动摩擦力更大,所受拉力也更大
7. 如图甲所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平拉力F
作用下做直线运动。6 s后,在物体上方粘放一重物。0~10 s物体运
动的速度随时间变化的图像如图乙所示。0~2 s拉力随时间变化的图
像如图丙所示。
第7题图
真题检测
(3)7 ~9 s,物体所受的摩擦力如何变化? 。判断的依据是
。
不变
接
触面所受压力不变,接触面材料相同,所以物体所受滑动摩擦力不变
7. 如图甲所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平拉力F
作用下做直线运动。6 s后,在物体上方粘放一重物。0~10 s物体运
动的速度随时间变化的图像如图乙所示。0~2 s拉力随时间变化的图
像如图丙所示。
第7题图
真题检测
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