内容正文:
专题06 机械运动
考点1 长度和时间的测量
长度的测量
长度的测量是物理学最基本的测量,国际单位制中长度的基本单位是:米,符号m。长度还有常用单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
刻度尺的使用
认
放
看
读
记
(1)零刻度线
(2)量程
(3)分度值
(1)零刻度线与物体对齐;
(2)刻度尺紧贴被测物体。
视线要与尺面垂直。
估读到分度值的下一位。
准确值、估计值和单位。
例如:4.05 cm
时间的测量
国际单位是:秒,符号是s,常用的单位还有时(h),分(min),微秒(μs)
估测时间,常用数脉搏跳动次数的方法,即先用秒表测出自己脉搏跳动10次(或更多)所用的时间t,接着估测时间时,数出脉搏跳动的次数n,则被估测的时间为t。
考点2 误差和错误
误差的概念
测量值和真实值之间的差异叫误差
误差产生的原因
测量者的估读;测量工具的精密程度;环境的影响
减小误差的方法
(1)改进测量仪器
(2)多次测量求平均值(常用方法)
误差和错误的区别
(1)误差在测量中是不可避免的,只可减小,不能消除。
(2)错误是由于测量过程中操作不正确造成的,是可以避免的。
考点3 运动和静止的相对性
项目
具体内容
机械运动
把物体位置的变化叫做机械运动,简称运动
参照物
为研究物体的机械运动而选为标准的物体叫做参照物。
静止与运动的相对性
物体相对参照物位置有发生变化,就称为物体是运动的,相对参照物位置没有发生变化,称为物体是静止的。
考点4 速度及其计算
1.比较物体运动快慢的两种方式
图解
方法
相同的路程比时间。
相同的时间比路程。
2.速度及其计算
物理意义
速度是表示物体运动快慢的物理量。
定义
物理学中,把路程与时间之比叫做速度,在数值上等于物体在单位时间内通过的③路程。
公式
v=
单位
基本单位:米/秒(m/s),常用单位:千米/小时(km/h),关系:1 m/s=3.6 km/h
。
易错点
易从纯数学角度分析公式v=,即v与s成正比,与t成反比。从物理角度讲这是错误的,速度与物体本身的运动情况有关,与s、t无关。
3.匀速直线运动和变速直线运动
区别
匀速直线运动
变速直线运动
定义
物体沿着直线且速度不变的运动
速度大小变化的直线运动
特点
匀速直线运动的物体,在任何时刻、任何一段路程内,速度都是相等的。
变速直线运动,相等的时间内,物体通过的路程不相等。
图像
描述
s-t图像:
v-t图像:
s-t图像:
v-t图像:
平均速度是用来描述变速运动的物体运动的平均快慢程度。平均速度不是速度的平均值,平均速度是路程和时间比值。
实验1 用刻度尺测量长度、用停表测量时间
【实验目的】
(1)练习正确使用刻度尺测长度和记录测量结果。
(2)练习估测到分度值的下一位。
(3)练习正确使用停表测量时间。
【实验器材】
刻度尺、三角板(两块)、铅笔、作业本、物理课本、硬币、细铜丝(或细铁丝,约30cm)、停表。
【实验步骤】
(1)用刻度尺测量长度
①观察你使用的刻度尺的量程、分度值、零刻度线是否磨损。
②用刻度尺测量物理课本和作业本的长、宽,每项测量三次,并记录测量结果。
③测细铜丝的直径。把细铜丝在铅笔上紧密排绕若干圈,记下密绕圈数为n,测量出n圈线围的宽度为L,则一圈的宽度为,就是细钢丝的直径,如图所示。将细铜丝绕不同的圆数,测量三次,并记录测量结果。
④用刻度尺和三角板测出1元硬币的直径。如图所示,在圆周的不同位置处,测量三次,把测量的数据记录下来。
⑤用测量的数据算出每次测量的平均值。
⑥实验结束后整理实验器材并放回原处。
(2)用停表测量时间
①观察停表的量程和分度值。
②按动停表上的按钮,同时数出脉搏跳动10次,按一下按钮,读出所用的时间,再用停表测出1min内脉搏跳动的次数,并记录下来。
③再次按一下接钮,使停表指针回零。
【注意事项】
(1)在使用厚刻度尺时,要使刻度尺的刻度紧贴被测物体。
(2)读数时,视线要与尺面垂直,而且要正对刻度线,用零刻度线磨损的刻度尺测量时,测量结果要用末端示数减去始端示数得出。
(3)长度的测量值应估读到分度值的下一位,求平均值的精确度要和测量值的精确度相同。(4)在测量铜丝的直径时,一定要把铜丝紧密排绕在铅笔上,中间不能留空隙,不能重叠,同时不宜用力拉伸铜丝,以免使铜丝直径发生变化。
(5)使用停表前先上紧发条,但不宜过紧,以免损坏发条;不用时应及时将其放回盒内,并让其继续走动,以放松发条。
实验2 测平均速度
【实验目的】
(1)练习使用刻度尺和停表测平均速度。
(2)加深对平均速度的理解。
【实验器材】
斜面、小车(或小球)、刻度尺、停表、金属片。
【实验原理】
做变速直线运动的物体,如果在时间t内通过的路程为s,那么在这段时间(或这段路程)内的平均速度为。
【实验步骤】
(1)使斜面保持很小的坡度,把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,测出小车通过的路程s1和小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1,如图所示。
(2)根据测得的s1、t1算出小车通过斜面全程的平均速度。
(3)将金属片移到s1的中点,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。
(4)计算出小车通过下半段路程s3所用的时间t3,求出平均速度的。
【注意事项】
(1)斜面坡度不可以过小,否则小车做变速运动不明显;坡度也不可以过大,否则,小车运动太快,时间太短,不便于测量。
(2)测量路程时,不可从斜面顶端量到斜面末端或中点,必须从小车的车头量到车头,或从车尾量到车尾,否则计算有误。
(3)金属片要跟斜面垂直。
(4)准确测定时间是减小实验误差的关键。
基础检测(限时30min)
一、单选题
1.小华“五一”乘列车出去游玩,列车在平直轨道上平稳行驶,我们说车厢内行李架上的物品是静止的,选取的参照物是( )
A.树木 B.房屋 C.电线杆 D.车厢内的座椅
【答案】D
【解析】在平稳行驶的列车中,放在行李架上的物品相对于车厢的座椅位置没有发生变化,是静止的,相对于路边的树木、电线杆、房屋和走动的列车员位置发生了变化,是运动的。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.在某校举办的机器人模拟救援比赛中,甲、乙两机器人同时从同一地点出发,沿直线匀速运动到10m远的目的地,它们运动的路程随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲的速度大小为4m/s B.乙的速度大小为2m/s
C.甲的运动时间比乙多1s D.甲的运动时间比乙少2s
【答案】B
【解析】A.甲运动10m用了4s,速度为
故A错误;
B.乙运动10m用了5s,速度为
故B正确;
CD.甲用了4s,乙用了5s,故甲的运动时间比乙少了1s,故CD错误。
故选B。
3.如图所示为钓鱼时鱼漂静浮于水面的示意图。某次鱼咬钩后,鱼漂从露出水面的长度为6cm竖直向下运动到露出水面的长度为2cm的过程,所用时间为0.4s,则该运动过程鱼漂的平均速度为( )
A.5cm/s B.10cm/s C.15cm/s D.20cm/s
【答案】B
【解析】该运动过程鱼漂的平均速度为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.如图中用频闪照片(每隔相同时间拍一次照)研究甲、乙两个物体的运动,下列说法正确的是( )
A.乙物体做匀速直线运动
B.甲的平均速度小于乙的平均速度
C.从3cm到8cm甲、乙所用的时间相同
D.在8cm位置上,甲、乙两物体的速度大小一定相等
【答案】B
【解析】A.由图知,甲球在相等时间内通过的路程基本相同,所以甲球运动的速度基本保持不变,而乙球在相等时间内通过的路程越来越长,即乙球的运动速度越来越大,故A错误;
BC.由图知,甲球和乙球的运动路程相同s=5cm,甲球的运动时间为t1=5t0,乙球的运动时间为t2=3t0,根据平均速度的公式可知,甲球的平均速度小于乙球的平均速度,故B正确,C错误;
D.由题意知,在8cm位置上甲球的运动速度为
在8cm位置上乙球的运动速度为
所以在8cm位置上,甲、乙两物体的速度不相等,故D错误。
故选B。
二、多选题
5.下图是小明用频闪照相机(每隔0.2s闪拍一次)拍摄到的同一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片。小明对照片进行了分析:他从A点起始,用刻度尺依次测量小球运动到各点时到A点的距离s,并记录在图下方的表格中。
位置
A点
B点
C点
D点
E点
F点
s/cm
0
4.4
7.8
10.2
11.6
12.0
小明得出的以下四个结论中,正确的是( )
A.小球从A点到F点是做匀速直线运动
B.小球从B点运动到E点,通过的路程是7.2cm
C.小球从A点运动到F点的平均速度是10cm/s
D.小球在E、F两点间运动的平均速度最小
【答案】BD
【解析】A.频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,若小球从A点到F点是做匀速直线运动,则AB、BC、CD、DE、EF之间的距离应该相等,根据表格中的数据可知,距离不相等,所以A到F不是匀速直线运动,故A错误;
B.根据表格可知,小球从B点到E点通过的路程为10.2cm和4.4cm之差,通过的路程是7.2cm,故B正确;
C.根据速度公式可知,小球从A点运动到F点的平均速度
故C错误;
D.根据速度公式可知,当时间相同时,速度和路程成正比,因为E、F两点间的路程最小,所以两点间的平均速度最小,故D正确。
故选BD。
三、填空题
6.李老师参加了2023年宜昌马拉松比赛,在比赛过程中,以李老师为参照物,站在路旁的啦啦队员是 的(选填“运动”或“静止”),赛后成绩证书上显示其全程平均配速为4min10s/km,则他全程的平均速度为 m/s。
【答案】 运动 4
【解析】[1]在比赛过程中,以李老师为参照物,站在路旁的啦啦队员相对于李老师的位置发生改变,站在路旁的啦啦队员是运动的。
[2]他全程的平均速度为
7.如图所示,甲、乙两列高铁列车相向行驶,以甲车为参照物,乙车是 的,行驶的列车不提供动力后还能继续向前运动,原因是 ,目前我国正在打造比飞机还快的“超级高铁”,若“超级高铁”以4000km/h的速度沿地球赤道绕一圈所用时间约为 h。(已知地球赤道周长约为40000km)
【答案】 运动 列车具有惯性 10
【解析】[1]甲、乙两列高铁列车相向行驶,以甲车为参照物,两车的位置发生了变化,故乙车是运动的。
[2]行驶的列车不提供动力后还能继续向前运动,是因为行驶的列车不提供动力后,列车由于惯性依然保持向前的运动状态,所以行驶的列车不提供动力后还能向前运动一段距离。
[3]已知地球赤道周长s=40000km,“超级高铁”的速度v=4000km/h,则沿地球赤道绕一圈所用时间约为
8.2021年9月,第十四届全国运动会在陕西举行,苏炳添以9.95秒的成绩夺得了男子100米冠军。如图所示,比赛中以看台为参照物,苏炳添是 的,冲过终点时不能立刻停下来,是由于他具有 ,他完成百米比赛的平均速度为 m/s(计算结果保留两位小数)。
【答案】 运动 惯性 10.05
【解析】[1]以看台为参照物,苏炳添与看台之间的位置发生变化,所以苏炳添是运动的。
[2]一切物体都有保持物体的运动状态不变的性质叫惯性。所以冲过终点后,人由于具有惯性,他不能立刻停下来。
[3]他跑完100m的时间为9.95秒,所以他完成百米比赛的平均速度为
四、实验题
9.如图1所示,“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 ;
(2)将小车放在斜面80cm刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时,当小车到0cm时停止计时,通过实验操作,发现 (“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间;
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达C点用的时间如图2所示,小车经过AC段的平均速度是 m/s;
(4)实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
【答案】 刻度尺 停止计时 小一些 0.4 相同路程比时间 下
【解析】(1)[1]该实验是通过测量小车经过的路程和时间来计算物体运动的速度的,故实验原理为。
[2]实验中需要测量小车经过的路程,所以还需要的测量仪器是刻度尺。
(2)[3]小车运动到斜面底部的速度较快,所以停止计时的时机不好把握。
[4]斜面的坡度较小,小车运行的速度慢,在坡上停留的时间长,方便计时。
(3)[5]小车经过AC段的平均速度
(4)[6]小车经过上半程和下半程的路程相同,可以通过比较相同路程所花时间的长短来比较运动速度的快慢。
[7]小车在斜面上做加速运动,小车经过上下半程分割点时停留的时间很短,所以下半程的时间很难直接测出。
五、综合题
10.小明最近学习了有关机械运动的知识,便迫不及待的用物理知识去认识身边的运动。
(1)小明在马路边上拍街景照片,先后连续拍了两张,如图甲、乙所示,如果以小轿车为参照物时,大卡车向 运动(选填“左”或“右”);若以地面为参照物,运动速度最快的物体是 (选填“小轿车”、“大卡车”或“自行车”);
(2)杭州湾跨海大桥全长36km,爸爸驾车带小明去感受大桥的风采,如果小车内显示速度的表盘示数如图丙所示 km/h,车辆匀速通过整个大桥需 h;
(3)高速公路上最高允许时速一般是120km/h,约等于 m/s(保留一位小数),大货车的限速要低于小汽车,这是因为 越大,惯性就越大,车就越难停下来;
(4)图丁所示汽车座位上的头枕,可以预防汽车 (选填“急刹车”或“被追尾”)时造成的危害。
【答案】 右 小轿车 80 0.45 33.3 质量 被追尾
【解析】(1)[1]从图上可以看出当选择小轿车为参照物时,大卡车的位置偏右了。
[2]在相同的时间内比较三者通过的距离,发现小轿车通过的距离最长,所以小轿车的速度最快。
(2)[3][4]由图丙可知,该车此时的速度,由可知车辆匀速通过整个大桥时间为
(3)[5]根据速度的单位换算可知
[6]大货车的限速要低于小汽车,这是因为质量越大,惯性就越大,车就越难停下来。
(4)[7]汽车被追尾时,人由于具有惯性,要保持原来的运动状态,很容易向后撞去,因此座椅上的头枕可以预防汽车被追尾时造成的危害。
六、计算题
11.如图所示为我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机,标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时,该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时1min到达农田,行驶过程中受到阻力为500N。进入到农田进行深耕的过程中,拖拉机在2h内总共做功。请通过计算回答:
(1)在平直公路上行驶过程中,拖拉机的速度是多少?
(2)在平直公路上行驶过程中,发动机的牵引力做功是多少?
(3)进入到农田深耕的过程中,发动机做功功率是多少?
【答案】(1)10m/s;(2);(3)
【解析】解:(1)拖拉机行驶的时间为
拖拉机的速度为
(2)因为拖拉机在平直公路上匀速行驶,即处于平衡状态,所以,则发动机的牵引力做功为
(3)进行深耕的时间为
发动机做功功率为
答:(1)拖拉机的速度是10m/s;
(2)牵引力做的功是;
(3)发动机做功功率是。
12.新能源汽车自推出以来受到市民的青睐,它不仅环保,而且使用成本比传统汽车低。如图所示是某品牌新能源汽车,在水平路面进行测试,记录数据如表所示。求:
轮胎与地面接触的总面积
0.1m2
车身总质量
1500kg
电动机最大功率
70kW
最大时速
150km/h
(1)该汽车以最大时速行驶2h通过的距离;
(2)该汽车自身的重力;
(3)该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强。
【答案】(1)300km;(2)1.5×104N;(3)1.5×105Pa
【解析】解:(1)根据可得,汽车以最大时速行驶2h通过的距离为
(2)根据可得,该汽车自身的重力为
(3)根据可得,该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强为
答:(1)该汽车以最大时速行驶2h通过的距离为300km;
(2)该汽车自身的重力为1.5×104N;
(3)该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强为1.5×105Pa。
拔高检测(限时30min)
一、单选题
1.姐姐和弟弟在同一所学校上学。某一天吃过早餐后,姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会合。作出他们的路程与时间的关系图象分别如图中的两条实线所示,弟弟的图线为直线。下列判断正确的是( )
A.弟弟比姐姐早5min离开家
B.弟弟和姐姐的平均速度相同
C.弟弟和姐姐行走时的速度相等,均为100m/min
D.姐姐一直做匀速直线运动
【答案】C
【解析】A.根据上图可知,计时的第5分钟弟弟才出发,姐姐比弟弟早5min离开家,故A错误;
B.由上图可知,弟弟的平均速度为
姐姐的平均速度
故弟弟和姐姐的平均速度不相同,故B错误;
C.根据上图知,姐姐自5-15分钟通过的距离为0,即处于静止状态,故姐姐行走的时间为
t=20min-10min=10min
故姐姐行走时的速度
弟弟和姐姐行走时的速度相等,均为100m/min,故C正确;
D.因姐姐自5-15分钟处于静止状态,故D错误。
故选C。
2.宁扬城际铁路将于2026年建成,全长约58km,快车全程用时约30min,则快车全程平均速度约为( )
A.54km/h B.77km/h C.116km/h D.190km/h
【答案】C
【解析】快车全程平均速度约为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.如图,为某道路的示意图,已知机动车车道宽D=3m,甲、乙两车分别在相邻两车道的正中间匀速行驶。两部轿车的长度均为L=5m,宽度d=1.8m,甲、乙两车的距离为s1=3m时,突然有一人在与甲车相距10m的A点,横穿马路(假设匀速),甲车看到行人立即紧急刹车,图乙是甲车的v-t图像,v-t图像与横轴组成的面积对应着行驶的路程,乙车由于视线被甲车阻挡,仍然以54km/h的速度匀速行驶;下列说法不正确的是( )
A.若人以正常步行速度1m/s过公路,将刚好与甲车相撞
B.若人以小跑步的速度3m/s过公路,将与乙车相撞
C.若人以较快速度4m/s过公路,可以安全通过整个车道
D.若人以5m/s的速度过公路,可以安全通过整个车道
【答案】C
【解析】A.由v-t图像可知,甲车紧急刹车后行驶2s停止,所走的距离为
此时刚好到行人位置,若人以正常步行速度1m/s过公路,则行人通过的路程为
s人1=v人1t乙=1m/s×2s=2m
此时行人正好在甲车前面,因此将刚好与甲车相撞,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,乙车到行人的位置的距离为
s乙=s1+L+s2=3m+5m+10m=18m
乙车的速度
则乙车到达行人位置需要的时间为
若人以小跑步的速度3m/s过公路,则行人通过的路程为
s人3=v人3t乙=3m/s×1.2s=3.6m
行人此时正在第二个车道,因此将与乙车相撞,故B正确,不符合题意;
C.若人以较快速度4m/s过公路,则行人通过的路程为
s人4=v人4t乙=4m/s×1.2s=4.8m
行人此时正在第二个车道,因此将与乙车相撞,故C错误,符合题意;
D.若人以5m/s的速度过公路,则行人通过的路程为
s人5=v人5t乙=5m/s×1.2s=6m
行人此时恰好通过第二个车道,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.火车正在以v1=144km/h的速度匀速直线运行,这时司机发现正前方出现隧道,火车鸣笛后就立即开始减速,经过4s听到由隧道口反射回来的回声,此时观察到速度仪表盘上的速度显示为v2,有v1∶v2=2∶1。紧接着司机再次鸣笛,并保持v2匀速直线运动下去,3.5s后司机再次听到回声(v声=340m/s),下列有关说法正确的是( )
A.以火车头作为参照物,列车行李架上的物品是运动的
B.火车第一次鸣笛时距离隧道口的距离为760m
C.火车第二次听到回声后,再经过25s后火车开始进入隧道
D.火车在减速过程中走过的路程为100m
【答案】D
【解析】A.以火车头作为参照物,列车行李架上的物品的位置没有发生改变,物品是静止的,故A错误;
BD.火车速度为
v1=144km/h=40m/s
因为
v1∶v2=2∶1
所以第2次的速度
列车第1次鸣笛后4s时间内声音传播的路程为
s1=v声t=340m/s×4s=1360m
列车第2次鸣笛后3.5s时间内声音传播的路程为
s2=v声t′=340m/s×3.5s=1190m
列车第2次鸣笛后3.5s时间内火车移动的距离
s车=v2t′=20m/s×3.5s=70m
火车在减速过程中走过的路程为
L=s1-(s2+s车)=1360m-(1190m+70m)=100m
火车第一次鸣笛时距离隧道口的距离为
故B错误,D正确;
C.火车第二次鸣笛时,声音传到隧道口并反射回来共用时3.5s,第二次听到回声时距离隧道口的距离为
火车第二次听到回声后,进入隧道的时间
故C错误。
故选D。
二、多选题
5.蜻蜓贴着水面先后三次“点水”后水面振动的波纹图片(每次点水只形成一个波纹,时间忽略不计),如图所示,则以下对于四只“蜻蜓点水”描述正确的是( )
A.甲蜻蜓是悬停在同一个位置进行了三次“点水” B.乙蜻蜓向右飞行的速度小于水波的传播速度
C.丙蜻蜓向右飞行的速度等于水波的传播速度 D.丁蜻蜓向右飞行的速度大于水波的传播速度
【答案】AD
【解析】A.由于三个水波纹形成三个同心圆,所以三次“点水”的位置都在圆心上,所以甲蜻蜓是悬停在同一个位置进行了三次“点水”,故A正确;
B.乙图中,三个圆的圆心依次向右移动,所以乙蜻蜓向右飞行,每次“点水”形成波纹的右边与下一次“点水”形成的波纹的右边在同一位置,所以乙蜻蜓飞行的速度等于水波的传播速度,故B错误;
C.丙图中,三个圆的圆心依次向右移动,所以丙蜻蜓向右飞行,每次“点水”形成的波纹的右边比下一次“点水”形成的波纹的右边远,所以丙蜻蜓飞行的速度小于水波的传播速度,故C错误;
D.丁图中,三个圆的圆心依次向右移动,所以丁蜻蜓向右飞行,每次“点水”形成的波纹的右边比下一次“点水”形成波纹的右边近,所以乙蜻蜓飞行的速度大于水波的传播速度,故D正确。
故选AD。
三、填空题
6.济宁内环高架项目由高架路和地面快速路两部分组成,其中高架路36km,设计速度80km/h,合 m/s。小明跟随爸爸开车行完高架路全程用时36min,则这段时间内车的平均速度为 km/h。(结果保留一位小数)
【答案】 22.2 60
【解析】[1] 换算单位
[2] 行完高架路全程这段时间内车的平均速度为
7.将气球吹大,用夹子把口封紧,剪取一段长的吸管,用胶带把它固定在气球上.将一根细绳穿过吸管水平拉直,两端固定。把气球封口的夹子松开,气体向后喷出,气球向前运动,说明了 ;运动过程中气球与吸管保持相对静止.如图所示是气球运动时每隔。的频闪照片,则气球从A位置运动到B位置过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,实际路程是 m,速度为 。
【答案】 力的作用是相互的 变速 1.5 0.75
【解析】[1]把封口的夹子松开,气球向左喷出空气的同时由静止开始向右运动,这是因为力的作用是相互的,喷气的同时,气球也受到了空气对它的反作用力,因此使气球由静止变为运动的力的施力物体是空气,此现象说明力可以改变物体的运动状态。
[2]气球从A位置运动到B位置过程中,相同时间通过的路程不相等,因此气球做变速运动。
[3]用刻度尺分别测量图中吸管和AB的长度,发现AB长度为吸管长度的15倍,吸管长10cm=0.1m,故AB路程为0.1m×15=1.5m;AB间有4个时间间隔,已知频闪照片的拍摄间隔为0.5s,则气球从A到B共用时0.5s×4=2s。
[4]气球从A到B的过程中共经历4个拍照间隔,气球运动的速度
8.常益长高铁计划于今年6月26日全线通车,届时将大大缩短益阳与长株潭城市群之间的时空距离,对促进沿线地区经济社会发展具有十分重要的意义。从益阳至长沙若由原来的70分钟压缩至30分钟,该段线路长约,则高铁运行的平均速度约为 ,该速度 (填“大于”、“等于”或“小于”)小汽车以在高速公路上行驶的速度。
【答案】 128.4 大于
【解析】[1][2]高铁运行的平均速度
所以该速度大于小汽车以33m/s在高速公路上行驶的速度。
四、实验题
9.5月份即将迎来深圳市初中物理化学实验操作考核,初三的小周和小华到物理实验室进行实验操作练习,他们先进行“测量平均速度”实验。
(1)使用刻度尺和停表测量,如图1所示,则物体的长度读数为 cm,时间读数为 s;
(2)用图2装置实验时,小车从A静止释放,从A到B所用时间tAB=2s,A到C所用时间tAC=3s,则BC间平均速度vBC= m/s;
(3)如图3能够准确反映图2中小车从A到C运动情况的是 ;(填字母)
(4)完成实验后,小华同学想,他们只需要在水平面上铺上不同的材料即可研究阻力对物体运动的影响。如图4所示甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布,丙木板上不铺任何材料,让小车从相同斜面同一高度由静止开始滑下,观察现象。回答下列问题:
①科学实验需要控制变量。在本实验中,每次实验都让小车从相同斜面的同一高度由静止开始滑下,这是为了 ;
②上述实验可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论,支持该结论的证据是 。根据此结论,在雨雪天驾驶汽车应适当 (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
【答案】 2.60 337.5 0.4 C 使小车到达水平面时的初速度相同 小车在丙木板上运动的距离最远 增大
【解析】(1)[1]由图可知,刻度尺的最小分度值为1mm,被测物体的起始刻度是4.00cm,末端刻度是6.60cm,则物体的长度是
6.60cm﹣4.00cm=2.60cm
[2]在秒表的中间表盘上,1min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,偏向“6”一侧,所以分针指示的时间为5min=300s;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,由于分针过了半个格,所以秒针的示数为37.5s,则该秒表的读数为
300s+37.5s=337.5s
(2)[3]由题意知
由图知,刻度尺的分度值为1cm,BC间距离sBC=40.0cm,小车在BC间平均速度为
(3)[4]由题意知tAB=2s,AB间距离
小车AB间平均速度为
因为,所以小车做加速直线运动;
A.通过的距离随着时间没有发生变化,说明物体处于静止状态,故A不符合题意;
B.通过的距离与时间成正比,物体做匀速直线运动,故B不符合题意;
C.小车从斜面同一高度由静止滑下后做加速运动,速度变大,图C中取相同时间通过的距离逐渐变大,说明物体做加速直线运动,故C符合题意;
D.物体的速度保持不变,故D不符合题意。
故选C。
(4)①[5]在实验中,通过让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑的方法来控制其到达水平面的初速度相同。
②[6][7]由实验现象可知,小车在毛巾表面运动的距离最近,在丙木板表面运动的距离最远,据此可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论;所以,在雨雪天驾驶汽车,车受到的阻力减小,运动速度减小的越慢,应适当增大汽车之间的距离。
10.探究小球在斜面上的运动规律如图甲所示,小球以初速度2.0m/s从A点沿着足够长的光滑斜面滑下,它在斜面上的速度ν随时间t均匀变化.实验数据如下表
t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v/(m.s﹣1)
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
(1)根据表中数据,在图乙中描点并画出小球的v﹣t图象.
( )
(2)小球的运动速度v与时间t的关系式为v= ;
(3)如图丙所示,以速度v1做匀速直线运动的物体在时间t内通过的路程是s1=v1t1,它可以用图线与时间轴所围矩形(阴影部分)的面积表示.同样,图乙中图线与时间轴所围图形的面积,也能表示这个小球在相应时间t内通过的路程s.上述小球从A点沿光滑斜面滑下,在时间t内通过的路程的表达式为s= .
【答案】 v=5t+2.0 2.0m/s×t+5m/s2t2
【分析】(1)根据表中数据,由描点法作图;
(2)由上图知,小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系,设为v=kt+b,将表中前2组数据,代入①得出k和b,得出小球的运动速度v与时间t的关系式;
(3)图乙中图线与时间轴所围图形的面积表示这个小球在相应时间t内通过的路程s.根据梯形面积公式写出在时间t内通过的路程的表达式为s.
【解析】(1)根据表中数据,由描点法作图;
(2)由上图知,小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系,设为v=kt+b---------①,将表中前2组数据代入①,2.0=k0b--------②,2.5=k0.1b-------③,联立②③解得,b=2.0,k=5,则小球的运动速度v与时间t的关系式为:v=5t2.0
(3)图乙中图线与时间轴所围图形的面积表示这个小球在相应时间t内通过的路程s,
即如上图梯形ABCD的面积
S梯形ABCD=(BC+AD)×CD×=(2.0m/s+5m/s2t+2.0m/s)×t×=2.0m/s×t+5m/s2t2
化简得路程的表达式
s=2.0m/s×t+5m/s2t2
五、计算题
11.熙熙乘坐一辆速度为15m/s的小轿车迅速驶向一座山崖,某一时刻鸣笛后,汽车继续行驶了90m听到回声;一段时间后,司机第二次鸣笛,经过2s听到回声。计算:
(1)第一次鸣笛经过多长时间能听到回声;
(2)第一次鸣笛时距离山崖的距离;
(3)两次回声的时间间隔。
【答案】(1)6s;(2)1065m;(3)43.33s
【解析】解:(1)第一次鸣笛到能听到回声的时间等于汽车行驶90m需要的时间
(2)第一次鸣笛后声音在6s内传播的距离与小轿车在6s内行驶距离之和等于第一次鸣笛时距离山崖距离的2倍,,则第一次鸣笛时距离山崖的距离
(3) 听到第一次鸣笛的回声时小轿车到山崖的距离
第二次鸣笛后,声音在2s内传播的距离与小轿车在2s内行驶距离之差等于听到第二次鸣笛的回声时小轿车距离山崖距离的2倍
则听到第二次鸣笛的回声时距离山崖距离
两次回声的时间间隔内,小轿车行驶的距离
两次回声的时间间隔
答: (1)第一次鸣笛经过6s时间能听到回声;
(2)第一次鸣笛时距离山崖的距离为1065m;
(3)两次回声的时间间隔43.33s。
12.“区间测速”可以有效监管汽车超速,在一段道路上布设两个监控,分别记录车辆到达“测速起点”和“测速终点”的时间,计算出区间平均速度来判断汽车是否超速。某高速公路(小汽车限速120km/h,卡车限速100km/h)内有一段长15km的“区间测速”路段。
(1)一辆小汽车经过“测速起点”和“测速终点”时间如图1所示,则该小汽车在此区间行驶的平均速度为多少km/h?
(2)在不超速的情况下,卡车通过此测速区间最快要多少min?
(3)资料显示:一个人在正常情况下,遇到紧急情况时的反应时间约为0.4s,而人饮酒后反应时间会延长,反应距离也将增加,如图2所示,酒后驾驶的司机驾车以25m/s的速度匀速行驶,突然发现前方90m处有障碍物,经过一段反应时间(反应时间内汽车仍以原来的速度行驶)后开始紧急制动刹车,经过3s制动,汽车滑行40m后恰好紧贴着障碍物停下。从发现情况到完全停止的这段时间内,求汽车的平均速度。
【答案】(1)90;(2)9;(3)18m/s
【解析】解:(1)由图得,汽车在此区间行驶的时间为
该小汽车在此区间行驶的平均速度为
(2)卡车的最高速度为100km/h,由得,卡车通过此测速区间最快要
(3)司机反应过程中运动的距离为
由得,反应时间
汽车的平均速度为
答:(1)该小汽车在此区间行驶的平均速度为90km/h;
(2)在不超速的情况下,卡车通过此测速区间最快要9min;
(3)汽车的平均速度18m/s。
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专题06 机械运动
考点1 长度和时间的测量
长度的测量
长度的测量是物理学最基本的测量,国际单位制中长度的基本单位是:________,符号m。长度还有常用单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
刻度尺的使用
认
放
看
读
记
(1)零刻度线
(2)量程
(3)分度值
(1)零刻度线与物体________;
(2)刻度尺________被测物体。
视线要与尺面________。
估读到________________。
准确值、估计值和单位。
例如:4.05 cm
时间的测量
国际单位是:秒,符号是s,常用的单位还有时(h),分(min),微秒(μs)
估测时间,常用数脉搏跳动次数的方法,即先用秒表测出自己脉搏跳动10次(或更多)所用的时间t,接着估测时间时,数出脉搏跳动的次数n,则被估测的时间为t。
考点2 误差和错误
误差的概念
测量值和________之间的差异叫误差
误差产生的原因
测量者的估读;测量工具的________________;环境的影响
减小误差的方法
(1)改进测量仪器
(2)________________________(常用方法)
误差和错误的区别
(1)误差在测量中是________避免的,只可减小,不能________。
(2)错误是由于测量过程中操作不正确造成的,是________避免的。
考点3 运动和静止的相对性
项目
具体内容
机械运动
把________________________叫做机械运动,简称运动。
参照物
为研究物体的机械运动而选为标准的物体叫做________。
静止与运动的相对性
物体相对参照物位置有发生变化,就称为物体是运动的,相对参照物位置没有发生变化,称为物体是静止的。
考点4 速度及其计算
1.比较物体运动快慢的两种方式
图解
方法
相同的________比________。
相同的________比________。
2.速度及其计算
物理意义
速度是表示物体运动________的物理量。
定义
物理学中,把路程与时间之比叫做速度,在数值上等于物体在______________内通过的________。
公式
v=
单位
基本单位:米/秒(m/s),常用单位:千米/小时(km/h),关系:1 m/s=_______。
易错点
易从纯数学角度分析公式v=,即v与s成正比,与t成反比。从物理角度讲这是错误的,速度与物体本身的运动情况有关,与s、t________。
3.匀速直线运动和变速直线运动
区别
匀速直线运动
变速直线运动
定义
物体沿着_______且_______不变的运动
________大小变化的直线运动
特点
匀速直线运动的物体,在任何时刻、任何一段路程内,速度都是________的。
变速直线运动,相等的时间内,物体通过的路程________________。
图像
描述
s-t图像:
v-t图像:
s-t图像:
v-t图像:
平均速度是用来描述变速运动的物体运动的平均快慢程度。平均速度不是速度的平均值,平均速度是路程和时间比值。
实验1 用刻度尺测量长度、用停表测量时间
【实验目的】
(1)练习正确使用刻度尺测长度和记录测量结果。
(2)练习估测到分度值的下一位。
(3)练习正确使用停表测量时间。
【实验器材】
刻度尺、三角板(两块)、铅笔、作业本、物理课本、硬币、细铜丝(或细铁丝,约30cm)、停表。
【实验步骤】
(1)用刻度尺测量长度
①观察你使用的刻度尺的量程、分度值、零刻度线是否磨损。
②用刻度尺测量物理课本和作业本的长、宽,每项测量三次,并记录测量结果。
③测细铜丝的直径。把细铜丝在铅笔上紧密排绕若干圈,记下密绕圈数为n,测量出n圈线围的宽度为L,则一圈的宽度为,就是细钢丝的直径,如图所示。将细铜丝绕不同的圆数,测量三次,并记录测量结果。
④用刻度尺和三角板测出1元硬币的直径。如图所示,在圆周的不同位置处,测量三次,把测量的数据记录下来。
⑤用测量的数据算出每次测量的平均值。
⑥实验结束后整理实验器材并放回原处。
(2)用停表测量时间
①观察停表的量程和分度值。
②按动停表上的按钮,同时数出脉搏跳动10次,按一下按钮,读出所用的时间,再用停表测出1min内脉搏跳动的次数,并记录下来。
③再次按一下接钮,使停表指针回零。
【注意事项】
(1)在使用厚刻度尺时,要使刻度尺的刻度________被测物体。
(2)读数时,视线要与尺面________,而且要________刻度线,用零刻度线磨损的刻度尺测量时,测量结果要用末端示数减去始端示数得出。
(3)长度的测量值应估读到分度值的________,求平均值的精确度要和测量值的精确度相同。(4)在测量铜丝的直径时,一定要把铜丝紧密排绕在铅笔上,中间不能留空隙,不能重叠,同时不宜用力拉伸铜丝,以免使铜丝直径发生变化。
(5)使用停表前先上紧发条,但不宜过紧,以免损坏发条;不用时应及时将其放回盒内,并让其继续走动,以放松发条。
实验2 测平均速度
【实验目的】
(1)练习使用刻度尺和停表测平均速度。
(2)加深对平均速度的理解。
【实验器材】
斜面、小车(或小球)、刻度尺、停表、金属片。
【实验原理】
做变速直线运动的物体,如果在时间t内通过的路程为s,那么在这段时间(或这段路程)内的平均速度为。
【实验步骤】
(1)使斜面保持很小的坡度,把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,测出小车通过的路程s1和小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1,如图所示。
(2)根据测得的s1、t1算出小车通过斜面全程的平均速度。
(3)将金属片移到s1的中点,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。
(4)计算出小车通过下半段路程s3所用的时间t3,求出平均速度的。
【注意事项】
(1)斜面坡度不可以过小,否则小车做变速运动不明显;坡度也不可以过大,否则,小车运动太快,时间太短,不便于测量。
(2)测量路程时,不可从斜面顶端量到斜面末端或中点,必须从小车的车头量到车头,或从车尾量到车尾,否则计算有误。
(3)金属片要跟斜面垂直。
(4)准确测定时间是减小实验误差的关键。
基础检测(限时30min)
一、单选题
1.小华“五一”乘列车出去游玩,列车在平直轨道上平稳行驶,我们说车厢内行李架上的物品是静止的,选取的参照物是( )
A.树木 B.房屋 C.电线杆 D.车厢内的座椅
2.在某校举办的机器人模拟救援比赛中,甲、乙两机器人同时从同一地点出发,沿直线匀速运动到10m远的目的地,它们运动的路程随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲的速度大小为4m/s B.乙的速度大小为2m/s
C.甲的运动时间比乙多1s D.甲的运动时间比乙少2s
3.如图所示为钓鱼时鱼漂静浮于水面的示意图。某次鱼咬钩后,鱼漂从露出水面的长度为6cm竖直向下运动到露出水面的长度为2cm的过程,所用时间为0.4s,则该运动过程鱼漂的平均速度为( )
A.5cm/s B.10cm/s C.15cm/s D.20cm/s
4.如图中用频闪照片(每隔相同时间拍一次照)研究甲、乙两个物体的运动,下列说法正确的是( )
A.乙物体做匀速直线运动
B.甲的平均速度小于乙的平均速度
C.从3cm到8cm甲、乙所用的时间相同
D.在8cm位置上,甲、乙两物体的速度大小一定相等
二、多选题
5.下图是小明用频闪照相机(每隔0.2s闪拍一次)拍摄到的同一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片。小明对照片进行了分析:他从A点起始,用刻度尺依次测量小球运动到各点时到A点的距离s,并记录在图下方的表格中。
位置
A点
B点
C点
D点
E点
F点
s/cm
0
4.4
7.8
10.2
11.6
12.0
小明得出的以下四个结论中,正确的是( )
A.小球从A点到F点是做匀速直线运动
B.小球从B点运动到E点,通过的路程是7.2cm
C.小球从A点运动到F点的平均速度是10cm/s
D.小球在E、F两点间运动的平均速度最小
三、填空题
6.李老师参加了2023年宜昌马拉松比赛,在比赛过程中,以李老师为参照物,站在路旁的啦啦队员是 的(选填“运动”或“静止”),赛后成绩证书上显示其全程平均配速为4min10s/km,则他全程的平均速度为 m/s。
7.如图所示,甲、乙两列高铁列车相向行驶,以甲车为参照物,乙车是 的,行驶的列车不提供动力后还能继续向前运动,原因是 ,目前我国正在打造比飞机还快的“超级高铁”,若“超级高铁”以4000km/h的速度沿地球赤道绕一圈所用时间约为 h。(已知地球赤道周长约为40000km)
8.2021年9月,第十四届全国运动会在陕西举行,苏炳添以9.95秒的成绩夺得了男子100米冠军。如图所示,比赛中以看台为参照物,苏炳添是 的,冲过终点时不能立刻停下来,是由于他具有 ,他完成百米比赛的平均速度为 m/s(计算结果保留两位小数)。
四、实验题
9.如图1所示,“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 ;
(2)将小车放在斜面80cm刻度线处,静止放手滑下,放手时开始计时,当小车到0cm时停止计时,通过实验操作,发现 (“开始计时”或“停止计时”)的时机不好把握。解决问题后,再一次实验。发现小车运动时间太短,时间测量不准确,经过反复尝试会发现,斜面的坡度 (填“大一些”或“小一些”),可以让小车滑下的时间变得长一些,可以较准确的测量出时间;
(3)调整好斜面,小车从A点静止滑下,到达C点用的时间如图2所示,小车经过AC段的平均速度是 m/s;
(4)实验中观察到小车从斜面上滑下时,越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间,就可以通过 的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中, (选填“上”或“下”)半程的时间很难直接测出。
五、综合题
10.小明最近学习了有关机械运动的知识,便迫不及待的用物理知识去认识身边的运动。
(1)小明在马路边上拍街景照片,先后连续拍了两张,如图甲、乙所示,如果以小轿车为参照物时,大卡车向 运动(选填“左”或“右”);若以地面为参照物,运动速度最快的物体是 (选填“小轿车”、“大卡车”或“自行车”);
(2)杭州湾跨海大桥全长36km,爸爸驾车带小明去感受大桥的风采,如果小车内显示速度的表盘示数如图丙所示 km/h,车辆匀速通过整个大桥需 h;
(3)高速公路上最高允许时速一般是120km/h,约等于 m/s(保留一位小数),大货车的限速要低于小汽车,这是因为 越大,惯性就越大,车就越难停下来;
(4)图丁所示汽车座位上的头枕,可以预防汽车 (选填“急刹车”或“被追尾”)时造成的危害。
六、计算题
11.如图所示为我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机,标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时,该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时1min到达农田,行驶过程中受到阻力为500N。进入到农田进行深耕的过程中,拖拉机在2h内总共做功。请通过计算回答:
(1)在平直公路上行驶过程中,拖拉机的速度是多少?
(2)在平直公路上行驶过程中,发动机的牵引力做功是多少?
(3)进入到农田深耕的过程中,发动机做功功率是多少?
12.新能源汽车自推出以来受到市民的青睐,它不仅环保,而且使用成本比传统汽车低。如图所示是某品牌新能源汽车,在水平路面进行测试,记录数据如表所示。求:
轮胎与地面接触的总面积
0.1m2
车身总质量
1500kg
电动机最大功率
70kW
最大时速
150km/h
(1)该汽车以最大时速行驶2h通过的距离;
(2)该汽车自身的重力;
(3)该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强。
拔高检测(限时30min)
一、单选题
1.姐姐和弟弟在同一所学校上学。某一天吃过早餐后,姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会合。作出他们的路程与时间的关系图象分别如图中的两条实线所示,弟弟的图线为直线。下列判断正确的是( )
A.弟弟比姐姐早5min离开家
B.弟弟和姐姐的平均速度相同
C.弟弟和姐姐行走时的速度相等,均为100m/min
D.姐姐一直做匀速直线运动
2.宁扬城际铁路将于2026年建成,全长约58km,快车全程用时约30min,则快车全程平均速度约为( )
A.54km/h B.77km/h C.116km/h D.190km/h
3.如图,为某道路的示意图,已知机动车车道宽D=3m,甲、乙两车分别在相邻两车道的正中间匀速行驶。两部轿车的长度均为L=5m,宽度d=1.8m,甲、乙两车的距离为s1=3m时,突然有一人在与甲车相距10m的A点,横穿马路(假设匀速),甲车看到行人立即紧急刹车,图乙是甲车的v-t图像,v-t图像与横轴组成的面积对应着行驶的路程,乙车由于视线被甲车阻挡,仍然以54km/h的速度匀速行驶;下列说法不正确的是( )
A.若人以正常步行速度1m/s过公路,将刚好与甲车相撞
B.若人以小跑步的速度3m/s过公路,将与乙车相撞
C.若人以较快速度4m/s过公路,可以安全通过整个车道
D.若人以5m/s的速度过公路,可以安全通过整个车道
4.火车正在以v1=144km/h的速度匀速直线运行,这时司机发现正前方出现隧道,火车鸣笛后就立即开始减速,经过4s听到由隧道口反射回来的回声,此时观察到速度仪表盘上的速度显示为v2,有v1∶v2=2∶1。紧接着司机再次鸣笛,并保持v2匀速直线运动下去,3.5s后司机再次听到回声(v声=340m/s),下列有关说法正确的是( )
A.以火车头作为参照物,列车行李架上的物品是运动的
B.火车第一次鸣笛时距离隧道口的距离为760m
C.火车第二次听到回声后,再经过25s后火车开始进入隧道
D.火车在减速过程中走过的路程为100m
二、多选题
5.蜻蜓贴着水面先后三次“点水”后水面振动的波纹图片(每次点水只形成一个波纹,时间忽略不计),如图所示,则以下对于四只“蜻蜓点水”描述正确的是( )
A.甲蜻蜓是悬停在同一个位置进行了三次“点水” B.乙蜻蜓向右飞行的速度小于水波的传播速度
C.丙蜻蜓向右飞行的速度等于水波的传播速度 D.丁蜻蜓向右飞行的速度大于水波的传播速度
三、填空题
6.济宁内环高架项目由高架路和地面快速路两部分组成,其中高架路36km,设计速度80km/h,合 m/s。小明跟随爸爸开车行完高架路全程用时36min,则这段时间内车的平均速度为 km/h。(结果保留一位小数)
7.将气球吹大,用夹子把口封紧,剪取一段长的吸管,用胶带把它固定在气球上.将一根细绳穿过吸管水平拉直,两端固定。把气球封口的夹子松开,气体向后喷出,气球向前运动,说明了 ;运动过程中气球与吸管保持相对静止.如图所示是气球运动时每隔。的频闪照片,则气球从A位置运动到B位置过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,实际路程是 m,速度为 。
8.常益长高铁计划于今年6月26日全线通车,届时将大大缩短益阳与长株潭城市群之间的时空距离,对促进沿线地区经济社会发展具有十分重要的意义。从益阳至长沙若由原来的70分钟压缩至30分钟,该段线路长约,则高铁运行的平均速度约为 ,该速度 (填“大于”、“等于”或“小于”)小汽车以在高速公路上行驶的速度。
四、实验题
9.5月份即将迎来深圳市初中物理化学实验操作考核,初三的小周和小华到物理实验室进行实验操作练习,他们先进行“测量平均速度”实验。
(1)使用刻度尺和停表测量,如图1所示,则物体的长度读数为 cm,时间读数为 s;
(2)用图2装置实验时,小车从A静止释放,从A到B所用时间tAB=2s,A到C所用时间tAC=3s,则BC间平均速度vBC= m/s;
(3)如图3能够准确反映图2中小车从A到C运动情况的是 ;(填字母)
(4)完成实验后,小华同学想,他们只需要在水平面上铺上不同的材料即可研究阻力对物体运动的影响。如图4所示甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布,丙木板上不铺任何材料,让小车从相同斜面同一高度由静止开始滑下,观察现象。回答下列问题:
①科学实验需要控制变量。在本实验中,每次实验都让小车从相同斜面的同一高度由静止开始滑下,这是为了 ;
②上述实验可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论,支持该结论的证据是 。根据此结论,在雨雪天驾驶汽车应适当 (选填“增大”或“减小”)汽车之间的距离。
10.探究小球在斜面上的运动规律如图甲所示,小球以初速度2.0m/s从A点沿着足够长的光滑斜面滑下,它在斜面上的速度ν随时间t均匀变化.实验数据如下表
t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v/(m.s﹣1)
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
(1)根据表中数据,在图乙中描点并画出小球的v﹣t图象;( )
(2)小球的运动速度v与时间t的关系式为v= ;
(3)如图丙所示,以速度v1做匀速直线运动的物体在时间t内通过的路程是s1=v1t1,它可以用图线与时间轴所围矩形(阴影部分)的面积表示.同样,图乙中图线与时间轴所围图形的面积,也能表示这个小球在相应时间t内通过的路程s.上述小球从A点沿光滑斜面滑下,在时间t内通过的路程的表达式为s= 。
五、计算题
11.熙熙乘坐一辆速度为15m/s的小轿车迅速驶向一座山崖,某一时刻鸣笛后,汽车继续行驶了90m听到回声;一段时间后,司机第二次鸣笛,经过2s听到回声。计算:
(1)第一次鸣笛经过多长时间能听到回声;
(2)第一次鸣笛时距离山崖的距离;
(3)两次回声的时间间隔。
12.“区间测速”可以有效监管汽车超速,在一段道路上布设两个监控,分别记录车辆到达“测速起点”和“测速终点”的时间,计算出区间平均速度来判断汽车是否超速。某高速公路(小汽车限速120km/h,卡车限速100km/h)内有一段长15km的“区间测速”路段。
(1)一辆小汽车经过“测速起点”和“测速终点”时间如图1所示,则该小汽车在此区间行驶的平均速度为多少km/h?
(2)在不超速的情况下,卡车通过此测速区间最快要多少min?
(3)资料显示:一个人在正常情况下,遇到紧急情况时的反应时间约为0.4s,而人饮酒后反应时间会延长,反应距离也将增加,如图2所示,酒后驾驶的司机驾车以25m/s的速度匀速行驶,突然发现前方90m处有障碍物,经过一段反应时间(反应时间内汽车仍以原来的速度行驶)后开始紧急制动刹车,经过3s制动,汽车滑行40m后恰好紧贴着障碍物停下。从发现情况到完全停止的这段时间内,求汽车的平均速度。
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