内容正文:
第11讲 机械运动
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:3大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 机械运动
物理学中,把物体空间位置的变化(一个物体相对于另一个物体位置的变化)叫机械运动,简称运动
知识点2 参考物
1、定义:在研究物体的运动时,要先选定某一物体作为标准。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。这个被选为标准的物体叫参照物
2、参照物的选择:参照物的选择是任意的,但要根据需要和方便而定
3、由于物体的描述与参照物有关,故物体的运动和静止是相对的
知识点3 机械运动的分类
1、分类
运动
直线运动
曲线运动
匀速直线运动
变速直线运动
2、匀速直线运动:物体沿直线运动,如果在相等的时间内通过的路程相等,运动快慢保持不变,这种运动叫匀速直线运动
3、变速直线运动:物体沿直线运动,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,这种运动叫变速直线运动
知识点4 速度
1、定义:在物理学中,把路程与时间之比叫速度。速度等于运动物体在单位时间内通过的路程
2、物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量。物体运动得越快,速度越大;物体运动得越慢,速度越小
3、公式:通常用s表示路程,t表示时间,用v表示速度,即
4、单位:在国际单位制中,速度的单位是m/s或m•s-1(米每秒)。交通运输中常用km/h(千米每小时)做单位。1m/s3.6km/h
5、匀速直线运动的图像
知识点5 速度公式的应用
1、速度公式及其变形公式
①变形公式: →
②如果知道速度、路程、时间三个量中的任意两个,利用速度公式及其变形公式可计算出第三个量
2、注意事项
①公式中速度、路程、时间三个量必须对应于同一物体
②公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一到国际单位制下
③先进行字母运算,再代入数值进行计算
知识点6 运动与能
1、人类使用的常规能源,如煤、石油、天然气等,归根究底,它们来自 太阳 能。
2、大量的事实表明,自然界中的各种形式的能量都不是 孤立 的,不同形式的能量会发生 转化 ,能量也会在不同的物体间相互 转移 。
3、日常生活中常说“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”实质上就是能量的相互转化 或 转移 的过程
4、能量转化是一个普遍的现象,自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
雪崩时的能量转化: 势能转化为动能 人造卫星: 太阳能转化为电能
青蛙跃起扑食的过程: 化学能转化为动能和势能 胶片感光成像: 光能转化为化学能
特技跳伞: 势能转化为动能和热能 森林火灾: 化学能转化为热能
植物生长: 光能转化为化学能 水电站(工作时): 机械能转化为电能
教材习题01
1. 右图为大型加油机和受油机组成的编队进行空中加油的情境。加油时,受油机以什么为参照物是运动的?以什么为参照物是静止的?这说明什么?
教材习题02
2. 有同学认为“静止的物体不具有能”,你是否赞同?请说明理由。
教材习题03
3. 在观看电影或电视时,我们经常看到影片中特技演员会“腾云驾雾”。实际上特技演员不可能真的腾云驾雾。那么,这么逼真的镜头是怎样拍摄的呢?请运用所学知识解释。
教材习题04
4. 2023年9月30日,杭州第19届亚运会男子100米决赛中,中国运动员谢震业以9秒97的成绩夺得冠军。观众与终点裁判分别是如何比较运动员的快的?
教材习题05
5. 设计一个测量如下图所示的纸锥下落速度的实验,探究影响纸锥下落速度的因素
考向一:运动的描述 参照物
[例题1] 如图是利用每秒闪光30次的照相机装置拍摄到的4个物体运动的频闪照片,图中箭头表示物体运动方向,其中表示物体做匀速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
[例题2] 机械运动是自然界最普遍的一种运动。以下不属于机械运动的是( )
A.植物开花 B.月球绕地球运动
C.战斗机在空中飞行 D.运动员奔跑
[例题3] 北京时间2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,10分钟后神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,在整个过程中,航天员感觉自己是静止不动的,他们选择的参照物是( )
A.地球 B.载人飞船
C.火箭 D.地面指挥人员
[例题4] 两列火车如图所示,“西子号”列车上的乘客看到“和谐号”列车正在向东行驶,如果以地面为参照物,则下列运动情况中错误的是( )
A.“西子号”静止,“和谐号”向东行驶
B.“西子号”向西行驶,“和谐号”静止
C.“西子号”与“和谐号”都向东行驶,“西子号”速度较快
D.“西子号”与“和谐号”都向西行驶,“西子号”速度较快
[例题5] 如图,甲、乙两人站在上行的自动扶梯上,以扶梯为参照物,下列分析正确的是( )
A.甲是静止的,乙是运动的
B.甲、乙都是静止的
C.甲是运动的,乙是静止的
D.甲、乙都是运动的
考向二:速度的计算与应用
[例题6] 对速度公式v的理解,正确的是( )
A.运动的路程越长,速度越大
B.速度是表示物体运动快慢的物理量
C.运动的时间越短,速度越大
D.一定时间内,平均速度越大的通过的路程越小
[例题7] 甲、乙两车在同一地点沿平直路面同向行驶,两车运动的路程(s)随时间(t)变化的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.第10秒时,甲车的速度等于乙车的速度
B.乙车做匀速直线运动时的速度是10米/秒
C.甲车在0﹣20秒内一直做匀速直线运动
D.行驶20秒后,甲、乙两车相遇
[例题8] 蓝牙耳机的传输的有效距离是10m,甲同学在(﹣4,0)位置以4m/s的速度沿x轴正方向行走,同时乙同学在(0,﹣3)位置以3m/s的速度沿y轴正方向行走,问甲、乙同学保持蓝牙耳机有效传输的时间是多少( )
A.2s B.2.5s C.3s D.3.5s
[例题9] 某兵工厂生产了一批新式步枪。为测试子弹飞行的平均速度,一士兵手持步枪在空旷的靶场瞄准544m外的靶子射击,枪筒旁边的声波探测器先后探测到两次较强声波,并在示波器上显示出来(如图);已知第一次是枪响的声波,第二次是子弹击中靶的声波,示波器上每一大格时间相差1s。则子弹飞行的平均速度是(声音在空气中的传播速度是340m/s)( )
A.518m/s B.858m/s C.884m/s D.1088m/s
[例题10] 2024成都马拉松于10月27日7:30开赛,起点:金沙遗址博物馆,终点:成都世纪城新国际会展中心,全程42km,一名选手用时140min跑完全程。求:
(1)这名选手跑完马拉松的平均速度是多少km/h?
(2)有一列马拉松队伍以4m/s的速度匀速通过长1.3km的人民东路,整个队伍通过共用时6min,该马拉松队伍有多长?
考向三:运动与能量
[例题11] 新能源电动车利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的能量,该能量是( )
A.电能 B.热能 C.机械能 D.化学能
[例题12] 2024年10月31日,超强台风“康妮”登陆我国台湾,该晚季秋台风来势凶猛、破坏性大的原因之一是因为其具有很大的( )
A.电能 B.电磁能 C.机械能 D.化学能
[例题13] 人在跑步过程中一直消耗体内的( )
A.热能 B.化学能 C.机械能 D.电能
[例题14] 某学习小组利用可乐瓶等材料制作了水火箭,如图甲。某次进行飞行高度测试实验时用频闪照相机拍下了水火箭从A处向上起飞到最高点的运动情况,如图乙。并作出了该过程中的速度和时间、路程和时间关系的图像,如图丙、图丁。则下列说法错误的是( )
A.水火箭上升过程中具有机械能
B.从图乙可知,水火箭先做加速运动后做减速运动
C.图丙中阴影部分的面积代表水火箭上升的最大高度
D.水火箭上升过程中的路程与时间关系可用图丁表示
[例题15] 填写下列物体或现象中所具有的能:
(1)奔跑的猎豹具有 。
(2)汽车中的汽油具有 。
(3)电池放电时能释放 。
(4)遥控器发出的电磁辐射具有 。
知识导图记忆
知识目标复核
1、理解机械运动的定义,如何去描述物体的运动,掌握参照物的定义。
2、掌握速度的定义与计算,学会如何测量速度。
3、理解能量与运动。
1. 在探究实践中,小科用等大的圆形纸片做成两个锥角不等的纸锥,如图甲;用每隔0.2s曝光一次的频闪相机拍摄纸锥的下落过程,并用刻度尺测量照片中纸锥间距,如图乙。下列说法中正确的是( )
A.为控制两纸锥从同一高度下落,将其按图甲b方式静止释放
B.为便于比较两纸锥的下落快慢,可适当降低纸锥下落高度
C.纸锥下落过程做变速直线运动,速度先变大后变小
D.图乙纸锥间距与实际之比为1:20,则AE段平均速度约为0.86m/s
2. 出行是人们工作、生活必不可少的环节,出行的工具多种多样,使用的能也不尽相同。电力机车、油车所消耗能量的形式分别是( )
A.电能电能 B.电能化学能
C.化学能化学能 D.化学能电能
3. 甲、乙两车在平直的公路上,从同一位置开始同向运动,它们的路程和时间图像如图所示,下列说法不正确的是( )
A.在0~2s内,甲车静止,乙车运动
B.在2~3s内,甲车的速度小于乙车速度
C.在t=4s时,以乙车为参照物,甲车是运动的
D.在t=5s时,甲、乙两车相遇
4. 如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程,关于甲、乙两车的运动情况,说法正确的是( )
A.20s内甲的平均速度为20m/s
B.10s内乙车运动的距离更大
C.甲、乙在20s内的平均速度相同
D.行驶300m甲所需的时间大于乙所需的时间
5. 如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某时段的运动的过程。在①②③④中能正确反映该时段甲、乙两车运动情况的图像分别是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
6. 甲、乙两同学从同一地点同时同向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示。由图像可知( )
A.甲、乙全程没有相遇
B.甲以10m/s的速度做匀速直线运动
C.在0~10s,甲比乙运动得慢
D.在10~20s,乙做匀速直线运动
7. 如图甲是小车甲运动时的s﹣t图象,图乙是小车乙运动时的v﹣t图象,由图象可知( )
A.甲、乙一定同时出发
B.甲、乙都以2m/s的速度匀速运动
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲车速度越来越大,乙车速度不变
8. 甲、乙两物体同时向东运动,如图为路程与时间关系图像,下列判断正确的是( )
A.0~4秒内,甲的速度是10米/秒
B.4~10秒内,甲处于匀速直线运动状态
C.第8秒时,甲、乙两物体的速度相等
D.0~10秒内,乙一直以5米/秒的速度运动
9. 某同学的爸爸携全家驾车去太湖渔人码头游玩,在途经太湖路时,路边蹿出一只小猫,他紧急刹车才没撞到它。如图为紧急刹车前后汽车行驶的v﹣t图象,根据图象分析不正确的是( )
A.紧急刹车发生在8:27
B.在8:23~8:27时间段内他驾车匀速前进
C.在8:20~8:30时间段内他驾车的最大速度为60 km/h
D.在8:20~8:30时间段内他驾车的平均速度为60 km/h
10. 如图所示为甲乙两物体做直线运动的图像,有关两物体的运动情况描述,错误的是( )
A.甲物体在0~2秒内,做匀速直线运动
B.甲物体在2~4秒内做匀速直线运动,速度为20米/秒
C.乙物体在0~2秒内,做加速直线运动
D.乙物体在2~4秒内通过的距离是80米
11. 如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪指向车辆发出超声波脉冲信号,并接收经车辆反射的超声波脉冲信号,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。在某次测速过程中,超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号,接收两次信号,数据如下:
时刻/s
0
0.5
1
1.6
事件
发出第一次超声波信号
接收第一次超声波信号
发出第二次超声波信号
接收第二次超声波信号
已知超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是沿直线匀速行驶:
(1)求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离是 ;
(2)求汽车的速度 m/s。(保留1位小数)
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$$
第11讲 机械运动
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:3大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 机械运动
物理学中,把物体空间位置的变化(一个物体相对于另一个物体位置的变化)叫机械运动,简称运动
知识点2 参考物
1、定义:在研究物体的运动时,要先选定某一物体作为标准。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。这个被选为标准的物体叫参照物
2、参照物的选择:参照物的选择是任意的,但要根据需要和方便而定
3、由于物体的描述与参照物有关,故物体的运动和静止是相对的
知识点3 机械运动的分类
1、分类
运动
直线运动
曲线运动
匀速直线运动
变速直线运动
2、匀速直线运动:物体沿直线运动,如果在相等的时间内通过的路程相等,运动快慢保持不变,这种运动叫匀速直线运动
3、变速直线运动:物体沿直线运动,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,这种运动叫变速直线运动
知识点4 速度
1、定义:在物理学中,把路程与时间之比叫速度。速度等于运动物体在单位时间内通过的路程
2、物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量。物体运动得越快,速度越大;物体运动得越慢,速度越小
3、公式:通常用s表示路程,t表示时间,用v表示速度,即
4、单位:在国际单位制中,速度的单位是m/s或m•s-1(米每秒)。交通运输中常用km/h(千米每小时)做单位。1m/s3.6km/h
5、匀速直线运动的图像
知识点5 速度公式的应用
1、速度公式及其变形公式
①变形公式: →
②如果知道速度、路程、时间三个量中的任意两个,利用速度公式及其变形公式可计算出第三个量
2、注意事项
①公式中速度、路程、时间三个量必须对应于同一物体
②公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一到国际单位制下
③先进行字母运算,再代入数值进行计算
知识点6 运动与能
1、人类使用的常规能源,如煤、石油、天然气等,归根究底,它们来自 太阳 能。
2、大量的事实表明,自然界中的各种形式的能量都不是 孤立 的,不同形式的能量会发生 转化 ,能量也会在不同的物体间相互 转移 。
3、日常生活中常说“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”实质上就是能量的相互转化 或 转移 的过程
4、能量转化是一个普遍的现象,自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
雪崩时的能量转化: 势能转化为动能 人造卫星: 太阳能转化为电能
青蛙跃起扑食的过程: 化学能转化为动能和势能 胶片感光成像: 光能转化为化学能
特技跳伞: 势能转化为动能和热能 森林火灾: 化学能转化为热能
植物生长: 光能转化为化学能 水电站(工作时): 机械能转化为电能
教材习题01
1. 右图为大型加油机和受油机组成的编队进行空中加油的情境。加油时,受油机以什么为参照物是运动的?以什么为参照物是静止的?这说明什么?
【答案】地面 加油机 运动是相对的
教材习题02
2. 有同学认为“静止的物体不具有能”,你是否赞同?请说明理由。
【答案】错误 运动与静止与参照物的选择有关
教材习题03
3. 在观看电影或电视时,我们经常看到影片中特技演员会“腾云驾雾”。实际上特技演员不可能真的腾云驾雾。那么,这么逼真的镜头是怎样拍摄的呢?请运用所学知识解释。
【答案】可以是烟雾飘动,以烟雾为参照物,那演员就是运动的
教材习题04
4. 2023年9月30日,杭州第19届亚运会男子100米决赛中,中国运动员谢震业以9秒97的成绩夺得冠军。观众与终点裁判分别是如何比较运动员的快的?
【答案】相同路程比较到达终点的时间
教材习题05
5. 设计一个测量如下图所示的纸锥下落速度的实验,探究影响纸锥下落速度的因素
【答案】略
考向一:运动的描述 参照物
[例题1] 如图是利用每秒闪光30次的照相机装置拍摄到的4个物体运动的频闪照片,图中箭头表示物体运动方向,其中表示物体做匀速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、物体在相等的时间里运动距离不同,所以速度大小在变化,不是匀速运动,故A错误;
B、物体的运动方向和速度大小都不变,是匀速直线运动,故B正确;
C、物体运动方向在不断变化,不是直线运动,故C错误;
D、物体运动方向在不断变化,不是直线运动,故D错误。
故选:B。
[例题2] 机械运动是自然界最普遍的一种运动。以下不属于机械运动的是( )
A.植物开花 B.月球绕地球运动
C.战斗机在空中飞行 D.运动员奔跑
【解答】解:“月球绕地球运动”、“战斗机在空中飞行”、“运动员奔跑”存在物体位置之间的变化,属于机械运动;“植物开花”是植物生长过程,不属于机械运动。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
[例题3] 北京时间2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,10分钟后神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,在整个过程中,航天员感觉自己是静止不动的,他们选择的参照物是( )
A.地球 B.载人飞船
C.火箭 D.地面指挥人员
【解答】解:航天员相对于地球、火箭、地面指挥人员的位置都是变化的,所以航天员相对于地球、火箭、地面指挥人员是运动的;航天员相对于载人飞船的位置是不变的,所以航天员相对于载人飞船是静止的,故B正确,ACD错误。
故选:B。
[例题4] 两列火车如图所示,“西子号”列车上的乘客看到“和谐号”列车正在向东行驶,如果以地面为参照物,则下列运动情况中错误的是( )
A.“西子号”静止,“和谐号”向东行驶
B.“西子号”向西行驶,“和谐号”静止
C.“西子号”与“和谐号”都向东行驶,“西子号”速度较快
D.“西子号”与“和谐号”都向西行驶,“西子号”速度较快
【解答】解:A、如果以地面为参照物,“西子号”静止,“和谐号”向东行驶,则“西子号”列车上的乘客看到“和谐号”列车正在向东行驶,故A不符合题意;
B、如果以地面为参照物,“西子号”向西行驶,“和谐号”静止,则“西子号”列车上的乘客看到“和谐号”列车正在向东行驶,故B不符合题意;
C、如果以地面为参照物,“西子号”与“和谐号”都向东行驶,“西子号”速度较快,则“西子号”列车上的乘客看到“和谐号”列车正在向西行驶,故C符合题意;
D、如果以地面为参照物,“西子号”与“和谐号”都向西行驶,“西子号”速度较快,则“西子号”列车上的乘客看到“和谐号”列车正在向东行驶,故D不符合题意;
故选:C。
[例题5] 如图,甲、乙两人站在上行的自动扶梯上,以扶梯为参照物,下列分析正确的是( )
A.甲是静止的,乙是运动的
B.甲、乙都是静止的
C.甲是运动的,乙是静止的
D.甲、乙都是运动的
【解答】解:A.乙在电梯上相对于电梯没有位置的变化,所以乙是静止的,故A选项错误。
B.甲乙两人在电梯上相对于电梯没有位置的变化,所以甲乙两物体都是静止的,故B选项正确。
C.甲在电梯上相对于电梯没有位置的变化,所以甲是静止的,故C选项错误。
D.甲乙两人在电梯上相对于电梯没有位置的变化,所以甲乙两物体都是静止的,故D选项错误。
故选:B。
考向二:速度的计算与应用
[例题6] 对速度公式v的理解,正确的是( )
A.运动的路程越长,速度越大
B.速度是表示物体运动快慢的物理量
C.运动的时间越短,速度越大
D.一定时间内,平均速度越大的通过的路程越小
【解答】解:
A、根据v可知,在时间相同时,运动的路程越长,速度越大,选项中缺少时间相同这个条件,无法判定速度大小,故A错误;
B、速度是表示物体运动快慢的物理量,故B正确;
C、根据v可知,在路程相同时,运动的时间越短,速度越大,选项中缺少路程相同这个条件,无法判定速度大小,故C错误;
D、根据v可知,一定时间内,平均速度越大的通过的路程越大,故D错误。
故选:B。
[例题7] 甲、乙两车在同一地点沿平直路面同向行驶,两车运动的路程(s)随时间(t)变化的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.第10秒时,甲车的速度等于乙车的速度
B.乙车做匀速直线运动时的速度是10米/秒
C.甲车在0﹣20秒内一直做匀速直线运动
D.行驶20秒后,甲、乙两车相遇
【解答】解:A、第10秒时,甲车的速度 ,而乙的速度为零,故A错误;
B、0﹣5s内乙车做匀速直线运动时的速度是 ,故B错误;
C、甲车在0﹣20秒内,路程随时间的变化图像是一条倾斜的直线,即它一直做匀速直线运动,故C正确;
D、行驶10秒后,甲、乙两车相遇,故D错误。
故选:C。
[例题8] 蓝牙耳机的传输的有效距离是10m,甲同学在(﹣4,0)位置以4m/s的速度沿x轴正方向行走,同时乙同学在(0,﹣3)位置以3m/s的速度沿y轴正方向行走,问甲、乙同学保持蓝牙耳机有效传输的时间是多少( )
A.2s B.2.5s C.3s D.3.5s
【解答】解:由甲和乙的初始位置、速度、运动方向和数学上的勾股定理可知1s后甲和乙相遇,到达坐标原点,
然后甲和乙间的距离开始变大,
当甲再经过2s时,甲又通过的路程为s=vt=4m/s×2s=8m,
此时,乙又通过的路程为s'=v't=3m/s×2s=6m,
由勾股定理知此时甲和乙之间的距离为10m,已经达到蓝牙耳机传输的最大有效距离,
甲、乙同学保持蓝牙耳机有效传输的时间为1s+2s=3s,故C正确。
故选:C。
[例题9] 某兵工厂生产了一批新式步枪。为测试子弹飞行的平均速度,一士兵手持步枪在空旷的靶场瞄准544m外的靶子射击,枪筒旁边的声波探测器先后探测到两次较强声波,并在示波器上显示出来(如图);已知第一次是枪响的声波,第二次是子弹击中靶的声波,示波器上每一大格时间相差1s。则子弹飞行的平均速度是(声音在空气中的传播速度是340m/s)( )
A.518m/s B.858m/s C.884m/s D.1088m/s
【解答】解:射击处距离靶子s=544m,示波器每一大格时间相差1s,分度值是0.1s,两次声音的时间间隔是t=2.1s,
由速度公式可得,子弹击中靶的声波被探测到所用的t声1.6s,
则子弹的飞行时间:t子弹=t﹣t声=2.1s﹣1.6s=0.5s,子弹飞行的平均速度:v1088m/s。
故选:D。
[例题10] 2024成都马拉松于10月27日7:30开赛,起点:金沙遗址博物馆,终点:成都世纪城新国际会展中心,全程42km,一名选手用时140min跑完全程。求:
(1)这名选手跑完马拉松的平均速度是多少km/h?
(2)有一列马拉松队伍以4m/s的速度匀速通过长1.3km的人民东路,整个队伍通过共用时6min,该马拉松队伍有多长?
【解答】解:(1)这名选手跑完马拉松的平均速度:v18km/h;
(2)由v可知,整个队伍通过人民东路所通过的路程:s′=v′t′=4m/s×6×60s=1440m=1.44km,
队伍的长度:L=s′﹣L路=1.44km﹣1.3km=0.14km=140m。
答:(1)这名选手跑完马拉松的平均速度是18km/h;
(2)该马拉松队伍有140m。
考向三:运动与能量
[例题11] 新能源电动车利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的能量,该能量是( )
A.电能 B.热能 C.机械能 D.化学能
【解答】解:电池和汽油中蕴含相同形式的能量,该能量是化学能,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
[例题12] 2024年10月31日,超强台风“康妮”登陆我国台湾,该晚季秋台风来势凶猛、破坏性大的原因之一是因为其具有很大的( )
A.电能 B.电磁能 C.机械能 D.化学能
【解答】解:台风在做机械运动,故具有机械能,从而具有一定的破坏性。
故选:C。
[例题13] 人在跑步过程中一直消耗体内的( )
A.热能 B.化学能 C.机械能 D.电能
【解答】解:人在运动时要消耗能,消耗的能从食物中得到补充,储存在食物中的能属于化学能。
故选:B。
[例题14] 某学习小组利用可乐瓶等材料制作了水火箭,如图甲。某次进行飞行高度测试实验时用频闪照相机拍下了水火箭从A处向上起飞到最高点的运动情况,如图乙。并作出了该过程中的速度和时间、路程和时间关系的图像,如图丙、图丁。则下列说法错误的是( )
A.水火箭上升过程中具有机械能
B.从图乙可知,水火箭先做加速运动后做减速运动
C.图丙中阴影部分的面积代表水火箭上升的最大高度
D.水火箭上升过程中的路程与时间关系可用图丁表示
【解答】解:A.水火箭上升过程中由于运动具有动能,由于被举高具有重力势能,上升过程中具有机械能,故A正确,不符合题意;
B.从图乙可知,水火箭先做加速运动后做减速运动,故B正确,不符合题意;
C.在速度与时间的图像中,图线与坐标轴围成的面积表示路程,图丙中阴影部分的面积代表水火箭上升的最大高度,故C正确,不符合题意;
D.水火箭上升过程中先做加速运动,后做减速运动,其路程与时间的关系不是简单的线性关系或图丁所呈现的那种规律,故D错误,符合题意;
故选:D。
[例题15] 填写下列物体或现象中所具有的能:
(1)奔跑的猎豹具有 。
(2)汽车中的汽油具有 。
(3)电池放电时能释放 。
(4)遥控器发出的电磁辐射具有 。
【解答】解:(1)奔跑的猎豹具有动能。
(2)汽车中的汽油具有化学能。
(3)电池放电时能释放电能。
(4)遥控器发出的电磁辐射具有电磁能。
故答案为:(1)动能;(2)化学能;(3)电能;(4)电磁能。
知识导图记忆
知识目标复核
1、理解机械运动的定义,如何去描述物体的运动,掌握参照物的定义。
2、掌握速度的定义与计算,学会如何测量速度。
3、理解能量与运动。
1. 在探究实践中,小科用等大的圆形纸片做成两个锥角不等的纸锥,如图甲;用每隔0.2s曝光一次的频闪相机拍摄纸锥的下落过程,并用刻度尺测量照片中纸锥间距,如图乙。下列说法中正确的是( )
A.为控制两纸锥从同一高度下落,将其按图甲b方式静止释放
B.为便于比较两纸锥的下落快慢,可适当降低纸锥下落高度
C.纸锥下落过程做变速直线运动,速度先变大后变小
D.图乙纸锥间距与实际之比为1:20,则AE段平均速度约为0.86m/s
【解答】解:A、实验中要把两个纸锥拿到同一高度同时释放,a位置两纸锥的下端高度相同,所以应该拿至图甲中a所示的位置释放,故A错误;
B、为了便于比较纸锥下落的快慢,两个纸锥的起点位置应当放置的较高一些,这样纸锥到达地面的时间较长,便于比较大小,故B错误;
C、由图乙可知,纸锥在相同时间内,距离先变大后不变,说明纸锥下落过程,速度先增大后不变,故C错误;
D、由图乙可知,sAE=12.90cm﹣6.90cm=6.00cm,因纸锥间距与实际之比为1:20,即s=20×6.00cm=120.00cm=1.2m,时间t=7×0.2s=1.4s,则AE段平均速度约为:
v0.86m/s,故D正确。
故选:D。
2. 出行是人们工作、生活必不可少的环节,出行的工具多种多样,使用的能也不尽相同。电力机车、油车所消耗能量的形式分别是( )
A.电能电能 B.电能化学能
C.化学能化学能 D.化学能电能
【解答】解:电力机车消耗能量的形式是电能,油车所消耗能量的形式是化学能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
3. 甲、乙两车在平直的公路上,从同一位置开始同向运动,它们的路程和时间图像如图所示,下列说法不正确的是( )
A.在0~2s内,甲车静止,乙车运动
B.在2~3s内,甲车的速度小于乙车速度
C.在t=4s时,以乙车为参照物,甲车是运动的
D.在t=5s时,甲、乙两车相遇
【解答】解:A.在0~2s内,甲车路程一直为0,表示甲车静止,乙车的路程随时间变化,表示乙车运动,故A正确,不符合题意;
B.在2~3s内,甲、乙两车的图线平行,表示甲车的速度等于乙车速度,故B错误,符合题意;
C.在t=4s时,乙车对地静止,所以,以乙车为参照物,甲车是运动的,故C正确,不符合题意;
D.在t=5s时,两图线相交,表示此刻甲、乙两车相遇,故D正确,不符合题意。
故选:B。
4. 如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程,关于甲、乙两车的运动情况,说法正确的是( )
A.20s内甲的平均速度为20m/s
B.10s内乙车运动的距离更大
C.甲、乙在20s内的平均速度相同
D.行驶300m甲所需的时间大于乙所需的时间
【解答】解:AC、由图可知,甲车通过400m所用的时间为20s,所以甲车的速度为v20m/s,乙车通过450m所用的时间为20s,所以甲车的速度为v22.5m/s,故A正确,C错误;
B、由图可知,10s内甲车运动的距离是200m,乙车运动的距离是190m,即10s内甲车运动的距离更大,故B错误;
D、由图可知,甲车到达300m处所用的时间为15s,乙车到达300m处所用的时间也等于15s,所以甲、乙两车前300m内所用时间相等,故D错误。
故选:A。
5. 如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某时段的运动的过程。在①②③④中能正确反映该时段甲、乙两车运动情况的图像分别是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【解答】解:甲相同时间通过的路程相同是匀变速直线运动,s﹣t图像时一条倾斜的图像;乙相同时间通过的路程越来越大是加速直线运动,s﹣t图像时一条向上弯的曲线,故ABD错误,C正确,故选C。
故选:C。
6. 甲、乙两同学从同一地点同时同向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示。由图像可知( )
A.甲、乙全程没有相遇
B.甲以10m/s的速度做匀速直线运动
C.在0~10s,甲比乙运动得慢
D.在10~20s,乙做匀速直线运动
【解答】解:A.在t=15s时,两图线相交,表示此刻甲、乙同学相遇,故A错误;
B.由图可得v甲,故B错误;
C.在0~10s内,甲的路程小于100m,而乙的路程等于100m,表示甲同学的速度小于乙同学速度,故C正确;
D.由图像可知,在10~20s,乙的路程没有变化,表示乙同学保持静止状态,故D错误。
故选:C。
7. 如图甲是小车甲运动时的s﹣t图象,图乙是小车乙运动时的v﹣t图象,由图象可知( )
A.甲、乙一定同时出发
B.甲、乙都以2m/s的速度匀速运动
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲车速度越来越大,乙车速度不变
【解答】解:AB、小车甲运动的s﹣t图象是一条过原点的直线,表示随着时间的推移,甲的路程逐渐的变大,所以甲做匀速直线运动,速度为v甲2m/s;
小车乙运动的v﹣t图象是一条平行于横轴的直线,表示随着时间的推移,乙的速度不变,所以乙做匀速直线运动,速度为2m/s;
所以,甲、乙都以2m/s匀速运动。
甲、乙不一定同时出发,故A错误,B正确;
C、由于没有说运动方向及地点等,所以无法判断,故C错误;
D、甲、乙都以2m/s匀速运动,速度均不变。故D错误。
故选:B。
8. 甲、乙两物体同时向东运动,如图为路程与时间关系图像,下列判断正确的是( )
A.0~4秒内,甲的速度是10米/秒
B.4~10秒内,甲处于匀速直线运动状态
C.第8秒时,甲、乙两物体的速度相等
D.0~10秒内,乙一直以5米/秒的速度运动
【解答】解:A、由图像可得0﹣4秒内,甲运动的路程s甲=40m﹣20m=20m,则甲的速度为:v甲5m/s,故A错误;
B、由图像可知,4~10秒内,甲处于静止状态,故B错误;
C、由图像可知,第8秒时,甲、乙两物体相遇,速度不相等,故C错误;
D、由图像可知,0~10秒内,乙运动的路程s乙=50m,则甲的速度为:
v乙5m/s,故D正确。
故选:D。
9. 某同学的爸爸携全家驾车去太湖渔人码头游玩,在途经太湖路时,路边蹿出一只小猫,他紧急刹车才没撞到它。如图为紧急刹车前后汽车行驶的v﹣t图象,根据图象分析不正确的是( )
A.紧急刹车发生在8:27
B.在8:23~8:27时间段内他驾车匀速前进
C.在8:20~8:30时间段内他驾车的最大速度为60 km/h
D.在8:20~8:30时间段内他驾车的平均速度为60 km/h
【解答】解:A、从图象可知,速度急剧减小时间是8:27,所以说紧急刹车发生在8:故A正确。
B、在8:23~8:27时间段内,速度大小不变,所以说在这个时间段内他驾车匀速前进,故B正确。
C、从图象可知,在8:20~8:30时间段内他驾车的最大速度为60千米/时,故C正确。
D、在8:20~8:30时间段内最低速度小于20千米/时,最高速度为60千米/时,则平均速度一定小于60千米/时。故D错误。
故选:D。
10. 如图所示为甲乙两物体做直线运动的图像,有关两物体的运动情况描述,错误的是( )
A.甲物体在0~2秒内,做匀速直线运动
B.甲物体在2~4秒内做匀速直线运动,速度为20米/秒
C.乙物体在0~2秒内,做加速直线运动
D.乙物体在2~4秒内通过的距离是80米
【解答】解:A、甲图为通过的路程与时间的变化关系图,可知0~2s内,路程与时间的变化图象为过原点的直线,故物体做匀速直线运动,故A正确;
B、2~4s,物体通过的距离没有发生变化,处于静止状态,故B错误;
C、如图乙为速度随时间变化图象,物体在0~2s内速度逐渐增加,做加速直线运动,故C正确;
D、物体在2~4s内速度大小为40m/s,处于匀速直线运动状态,2﹣4s内,物体通过的路程为:s=vt=40m/s×2s=80m,故D正确;
故选:B。
11. 如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪指向车辆发出超声波脉冲信号,并接收经车辆反射的超声波脉冲信号,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。在某次测速过程中,超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号,接收两次信号,数据如下:
时刻/s
0
0.5
1
1.6
事件
发出第一次超声波信号
接收第一次超声波信号
发出第二次超声波信号
接收第二次超声波信号
已知超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是沿直线匀速行驶:
(1)求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离是 ;
(2)求汽车的速度 m/s。(保留1位小数)
【解答】解:(1)由题意可知,零时刻发出第一次超声波,汽车距离发射源的距离为:
s1=v声t1=340m/ss=85m,从1秒时刻发出第二次超声波,汽车距离发射源的距离为:
因此汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离为:
s=s2﹣s1=102m﹣85m=17m;
(2)汽车从第一次接收到信号到第二次接收到信号时间为:
Δt=T1﹣T2=(1s+0.62s)﹣0.52s=1.3s﹣0.25s=1.05s,
则汽车的速度:
。
故答案为:(1)17m;(2)16.2。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$$