内容正文:
第一章 机械运动(复习讲义)
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【单元目标聚焦·名核心】
【知识图谱梳理·固基础】
【教材要点精析·夯重点】
第1节 长度和时间的测量
第2节 运动国的描述
第3节 运动国的快慢
第4节 测量平均速度
【考点题型突破·拓思维】
题型一 长度的测量
题型二 时间的测量
题型三 正确求平均值
题型四 运动与静止的相对性
题型五 速度的计算
题型六 运动的图像
题型七 追击问题
题型八 相遇问题
题型九 行程问题
题型十 交通标志牌
题型十一 过桥问题
【分层阶梯训练·提能力】
基础巩固通关测
能力提升进阶
【基础目标】
理解机械运动的概念,能准确判断机械运动;掌握长度、时间、速度的单位及换算;理解速度概念,区分匀速直线运动和变速直线运动,能用速度描述物体运动快慢 。
【进阶目标】
通过分析、比较、归纳等方法,建立速度概念,理解运动和静止的相对性;运用数学工具(公式、图像)解决物理问题,如速度计算和运动图像分析 。
【拓展目标】
学会使用刻度尺、秒表等工具进行长度和时间测量,能设计并完成速度测量实验,包括提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集数据、分析论证、评估交流等环节 。
第1节 长度和时间的测量
知识点01 长度的单位及换算
1、长度的单位
(1)在国际单位制中,长度的单位是米,符号是m。
(2)常用的长度单位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。
2、长度的单位换算
(1)换算关系:;;。
(2)步骤:数值不变,乘原单位与目标单位之间的进率,将原单位改为目标单位。
①大单位→小单位:乘以进率。例如,
②小单位→大单位:乘以进率的倒数。例如,
知识点02 长度的测量
1、认识刻度尺
(1)零刻度线:刻度尺的起始刻度。
(2)分度值:两条相邻刻度线之间的距离。
(3)测量范围(量程):从零刻度线到这把刻度尺的最后一条刻度线的距离。
如图所示,此刻度尺的测量范围(量程)为0~8cm,分度值为1mm。
2、刻度尺的使用
(1)选:选择合适量程、分度值的刻度尺进行测量。
(2)放:刻度尺的零刻度线与被测物体的一端对齐,且有刻度的一边要紧贴被测物体且与被测物体平行,不能歪斜。
(3)读:读数时视线要正对刻度线,要注意区分大格及小格的数目,读数时应估读到分度值的下一位。
(4)记:记录结果不但要记录数值,还要注明单位。如图所示,铅笔的长度记录为7.00cm。
刻度尺读数的估读
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。
3、长度测量的其他方法
(1)平移法
借助于一些简单的辅助器材把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上,从而可直接测出该长度。适用于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高等。
(2)化曲为直
适用于测较短的曲线长度,例如地图册上的铁路线长。
①测量图所示曲线AB的长度时,可以小心地让细线AB与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,再将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离A'B'就是AB的长度。
②用棉线(图中红线)与地图上两地间铁路线完全重合,测出棉线AB的长度,根据地图的比例尺即可求出铁路线的长度S:
S= SAB×n(n比例尺)
(3)累积法
把多个相同的微小物体放在一起测量,再将测量结果除以被测量的个数就得到一个微小物体的长度。
①例如,测量一张纸的厚度方法:
如下图所示,选取n(例如100张)张纸作为一个整体;测出n张纸的总厚度d;用总厚度d除以纸的张数n,从而得出一张纸的厚度
计算方法:一张纸厚度
②测量细金属丝的直径:
如下图所示,把铜丝紧密绕在铅笔上,数出缠绕在铅笔杆上的圈数n,用刻度尺量出n圈铜丝圈的长度L,则:铜丝的直径。
计算方法:细铁丝的直径 = 0.9mm
(4)滚轮法
用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测线的长度等于圈数乘以滚轮周长。例如,测量操场的长度,汽车、火车的里程表。
如图中测出轮子的周长L,再让轮子沿操场滚一周,记录车轮滚动的圈数n,则操场周长为L/n。
知识点03 时间的测量
1、时间的单位
在国际单位制中,时间的基本单位是秒,符号是s。常用的单位还有时(h)、分(min)等。
2、时间的单位换算
; ;
3、时间的测量工具
古代测量工具有日晷、沙漏、滴漏等;现代测量工具有机械停表、机械钟、石英钟、电子停表等。
4、机械停表的使用
(1)认识机械停表:两个表盘,一个长秒针,段分针
(2)机械停表的读数
①15’/30”型读数方法:示数=小盘读数(min)+大盘读数(s)
在读数时,先读出小表盘上指针所通过的分钟数(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,若不超过,则大表盘按照0~30s读数,若超过,则大表盘按照31~60s读数。
小表盘的示数: 5 min,大表盘的示数: 37.3 s,故停表的读数为 5 min 37.3 s = 337.5 s
②30’/60”型
读数方法:直接读取
小表盘的示数: 1 min,大表盘的示数: 22 s,故停表的读数为 1 min 22 s = 82 s。
知识点04 误差与错误
误差
错误
产生原因
客观原因造成的,不是人为造成的
主观原因造成的,是人为的
能否消除
只能减小,不能消除
可以消除
区分方法
实验数据较接近真实值;
误差值一般不超过测量工具的分度值
实验数据远远偏离真实值
减小或避免的方法
①选用精密的测量仪器;②改进测量方法;③多次测量,求平均值。
按照正确的方法测量
知识点05 长度、时间的估测
1、长度的估测
(1)身体上的“尺”:大拇指的宽度约1cm;中学生“一拃”的长度约 15 cm;中学生走一步的距离约0.5m;中学生的身高约160cm。
(2)中考常考长度估测:课桌的高度约80cm;教室每层楼高约3m;九年级物理课本的长度约26cm,宽度约18cm,厚度约1cm;一只新铅笔的长度大约为20cm。
2、时间的估测
人眨眼一次的时间约为0.3s;脉搏跳动一次的时间约为0.8s;中学生的百米成绩约为14s;普通中学生跑完800m用时约为4 min;做一遍眼保健操的时间约为5min;演奏一遍中华人民共和国国歌用时46s。
第2节 运动的描述
知识点01 机械运动
1、定义:在物理学中,把物体位置随时间的变化叫作机械运动。
2、判断机械运动的方法
(1)看研究对象是否是宏观物体。
(2)观察宏观物体的位置是否随时间发生变化,只有宏观物体的位置随时间发生变化,才说该宏观物体做了机械运动。
【注意】位置变化包括方向变化和距离变化。物体在围绕圆心转动时,物体相对圆心的距离虽然没变,但是方向变了,所以物体是运动的。
知识点02 参照物
1、定义
我们在描述一个物体是运动还是静止时,必须选择另一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。
2、选择参照物的原则
(1)任意性:参照物的选择可以是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体。
(2)不唯一性:有时参照物的选择不唯一,同一物体,可以选择不同的参照物,但选择的参照物不同,往往会得出不同的结论。
(3)排已性:参照物不能选择研究对象本身,因为若以研究对象本身为参照物,则它永远是静止的。
(4)方便性:为了方便研究机械运动,物理学中一般选择地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且不需说明。若选择其他物体作为参照物,则需要作出必要的说明。
(5)假定性:参照物一旦被选定,就假定它是静止的。
知识点03 运动和静止的相对性
1、运动是绝对的
一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的。
2、静止是相对的
我们平常说某物体静止,是指相对于所选的参照物的位置没有发生变化,实际上这个被选作参照物的物体也在运动,所以绝对静止的物体是不存在的。
第3节 运动的快慢
知识点01 比较运动的快慢
比较
方法
观众法
相同的时间比路程,谁跑在前面,水跑的快
裁判法
相同的路程比时间,谁先跑到终点,水跑的快
【注】在物理学中,常采用“相同时间比路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间,即换算成“物体单位时间内通过的路程”。
知识点02 速度
1、定义
在物理学中,把路程与时间之比叫作速度。(比值定义法)通常用v表示。
2、物理意义:表示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。
3、公式:(其中s表示路程,t表示时间,v表示速度)。
4、单位及换算
国际单位制中,速度的基本单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。在交通运输中速度的单位常用千米每小时,符号是km/h或km·h-1。
5、中考常考速度的估测
(1)人正常步行的速度约为1.1m/s;
(2)人正常骑自行车的速度约为5m/s;
(3)中学生百米测试的平均速度约为7m/s;
(4)高速公路上的小轿车速度约33m/s(120km/h)。
知识点03 匀速直线运动
1、定义:我们把物体沿着直线且速度不变的运动称为匀速直线运动。
2、特点
(1)速度的大小和方向不变;
(2)在任意相等的时间内通过的路程都相等;
(3)通过的路程与所用的时间成正比。
3、变速运动与平均速度
(1)变速直线运动:物体做直线运动,其速度的大小常常变化,即在相等的时间内通过的路程不相等。
(2)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某一段路程或某一段时间内运动的快慢,我们引入了“平均速度”这一概念。
平均速度的计算公式也是。不过,公式中的s是通过的路程,t是通过这段路程所用的时间,v是物体在这段时间内(或通过这段路程)的平均速度。
4、匀速直线运动和变速直线运动
匀速直线运动
变速直线运动
图示
特点
在任意相同时间内,通过的路程全部相同
在相同时间内,通过的路程不全相同
s-t图像
知识点04 运动图像
1、路程─时间图像(s-t图像)
路程随时间变化的图像。纵坐标表示路程s,横坐标表示时间v。图像的斜率表示速度,图线的倾斜程度越大,表示物体运动的速度越大。如上图,可得出。
2、速度─时间图像(v-t图像)
(1)如下图所示,s-t图像是一条倾斜的直线,v-t图像是一条水平直线,都表示物体在做匀速直线运动。
(2)如果v-t图像不是一条水平直线,那么表示物体做变速运动。
第4节 测量平均速度
知识点01 实验:测量物体运动的平均速度
1、实验原理: 。
2、实验器材:刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【注】金属片作用:防止小车下滑;便于准确测量时间。
3、实验步骤
(1)将长木板一端用小木块垫起,组成一个坡度较小的斜面。
【注】目的:使小车下滑的速度较小,方便准确计时。
(2)测距离:把小车放在斜面顶端,测量并记录小车从顶端滑到底端将要通过的路程s1,然后找出小车经过路程中点的位置,并标记和记录上半段路程s2。
(3)测时间:用停表测量小车从斜面顶端静止释放,下滑到撞击底端的时间t1并记录,然后将金属片安装在中点位置,用停表测量小车从顶端静止释放,下滑到撞击金属片的时间t2。
(4)计算平均速度: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。
4、实验结论
小车在斜面上做变速直线运动,在不同的路段上小车的平均速度的大小不同,小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
5、误差分析
(1)小车运动后才开始计时(或者小车未到达终点停止计时),导致时间的测量值偏小,最终速度的测量值偏大;
(2)小车未开始运动就提前计时(或者小车过了终点才停止计时),导致时间的测量值偏大,最终速度的测量值偏小。
题型一 长度的测量
【例1】(24-25八年级上·江苏泰州·期末)如图所示:
(1)使用刻度尺前,要认清刻度尺的零刻度线、分度值和 ;
(2)在测物体的长度时,按照图中的方式读数,得出的结果比真实值 (偏大/偏小),铅笔的实际长度应为 cm。
【变式1-1】(24-25八年级上·福建泉州·期末)如图所示的刻度尺,其分度值是 cm,物体A的长度是 cm。
【变式1-2】(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,A、B两位同学在测量一段铅笔的长度,A同学的测量结果为 cm,B同学的测量是存在 (误差/错误)的。
题型二 时间的测量
【例2】(24-25八年级上·广东东莞·期中)下图的秒表的读数为 。
【变式2-1】(24-25八年级上·河北邯郸·期中)按要求填空:
(1)如图所示,秒表的读数为 s;如图所示,物体的长度为 cm。
(2)填合适的单位符号并完成单位换算:①李主任的身高大约是1700 ;②教室内日光灯管的长度大约是1.2 。
【变式2-2】(24-25八年级上·贵州铜仁·期末)如图所示,秒表的读数为 s。
题型三 正确求平均值
【例3】(24-25八年级上·河南周口·期中)小明利用刻度尺测量一个物体的长度,小明四次测量的数据分别为2.35cm、2.36cm、2.36cm、2.57cm,则测量结果应记为 cm,他所用刻度尺的分度值为 。
【变式3-1】(24-25八年级上·安徽宿州·期末)小明用一把刻度尺测量一课本的长度,四次测量的结果分别为26.02cm,26.01cm,26.01cm,26.02cm,则该刻度尺的分度值为 cm;物理课本长度的测量值应记作 cm。
【变式3-2】(24-25八年级上·福建宁德·期中)小华用刻度尺测量一支钢笔的长度,测量的五组数据分别为 12.82cm、12.84cm、12.83cm、12.62cm、12.82cm, 其中记录明显错误的是 cm; 钢笔的测量结果应记为 cm; 进行多次测量的目的是为了 。
题型四 运动与静止的相对性
【例4】(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,站在地面的小明给匀速运行的甲、乙两部电梯连续拍下两张照片,则以下说法正确的是( )
A.乙在上行
B.乙的速度比甲大
C.以乙为参照物,甲在上行
D.以甲为参照物,小明在上行
【变式4-1】(24-25八年级上·甘肃武威·期末)如图,观察图中,甲、乙两车上旗帜和房子烟囱冒烟的情况。方位是左西右东,可知此时相对于房子,乙车正向 运动;相对于乙车,甲车向 运动。
【变式4-2】(24-25八年级上·江苏泰州·期末)如图所示,小华面朝南坐在甲列车上,观察到窗外另一轨道上也有一辆乙列车,细心的小华还发现,列车窗户的内壁有一薄层水雾,这属于 现象(填物态变化)。一会儿,小华根据图示情景做出了自己的判断:乙列车在向南开动,此时她选择的参照物可能是 。若甲和乙均相对于站台向北运动,甲车的速度 (可能/不可能/一定)大于乙车。
题型五 速度的计算
【例5】(24-25八年级上·福建泉州·期末)2024年3月31日上午“中国长寿之乡泉港”半程马拉松在泉州市泉港区锦绣公园鸣笛开跑。整个赛道全长约为21km。
(1)某运动员跑完半程马拉松用时70min,他的平均速度是多少m/s?
(2)若以此平均速度跑完5km家庭跑的路段,需要多长时间?
(3)假设如图所示的马拉松队伍通过某补给站时,匀速前进的速度为4m/s,整个队伍通过该补给站共用时60s(补给站的长度忽略不计),该马拉松队伍有多长?
【变式5-1】(24-25八年级上·云南昆明·期末)如图所示,2024年9月中国火箭军从海南岛成功发射一发洲际导弹东风﹣31AG,导弹飞行12000公里命中太平洋海域的预设目标,用时20分钟,则该导弹的平均速度为 km/h。若洲际导弹仍以该速度飞行6000km,所需时间为 min。
【变式5-2】(23-24八年级上·湖南长沙·期末)数学组李老师是马拉松运动爱好者,他在2023年11月26日参加张家界马拉松比赛,在比赛过程中,以跑动的李老师为参照物,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6min 40s/km,则他全程的平均速度为 m/s。
题型六 运动的图像
【例6】(24-25八年级上·广东广州·期末)甲、乙两辆小车同时、同地向东做直线运动的图像如图,下列说法不正确的是( )
A.0~5s内,甲车的速度为4m/s
B.0~5s内,乙车的速度保持不变
C.在5s内,甲车运动的路程为20m
D.0~5s内,以甲车为参照物,则乙车是向西运动
【变式6-1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)如图所示,图(1)是小车甲运动的s-t图像,图(2)是小车乙运动的v-t图像,由图像可知( )
A.甲车与乙车的速度之比5:1
B.甲车的速度与路程成正比,与时间成反比
C.甲、乙两车在相同的时间内,通过的路程相等
D.甲车做加速直线运动,乙车做匀速直线运动
【变式6-2】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期末)M、N两小车从同一地点同时向同一方向做直线运动,M车运动的v—t图像如图甲所示,N车运动的s—t图像如图乙所示,则对M、N两车运动过程的分析,正确的是( )
A.0∼2s,M车速度小于N车速度
B.2∼4s,M车速度等于N车速度
C.N车在4∼6s内的速度大于M车在4∼6s内的速度
D.0∼6s,M车通过的路程大于N车通过的路程
题型七 追击问题
【例7】(24-25八年级上·四川遂宁·阶段练习)一艘船逆水而上,已知船在静水中的速度为5m/s,水流速度为3m/s,船匀速直线行驶途中,有一木箱落水10s后被船长发现,并立即回头打捞船掉头时间不计,船和静水速度不变。再过 s可追上木箱。
【变式7-1】甲、乙两辆汽车在平直公路上同向向西匀速行驶,由两车的s-t图可知(如图),以甲为参照物,乙车向 运动;t=0时,甲车在乙车前方200米,乙车追上甲车还需 s。
【变式7-2】小明驾驶一只船逆水行驶,水流速度未知,船在静水的速度为10m/s,船上一个木箱落入水中,并漂浮在水面上,但他没有发觉仍然向前行驶。他驶出150m后,才发觉木箱掉入水中,这时与木箱相距200m, 他立即调转船头追赶木箱,经过一段时间追上木箱。如果船调头时间忽略不计,则水流速度为 m/s;船追上木箱时木箱距离掉落点的距离为 m。
题型八 相遇问题
【例8】如图所示,长4 m、宽2 m的汽车在宽10 m的公路中央以20 m/s的速度行驶,汽车前端到达A点时,行人恰从路边B处出发横过公路,已知AC=40 m,求:行人的速度多大时才能安全通过公路 ?(不计其他车辆)
【变式8-1】有一圆形跑道,跑道长120m,甲、乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时,每隔20s相遇一次,已知甲、乙速度之比为2∶3,如果甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步,下一次相遇是( )
A.100s B.200s C.300s D.400s
【变式8-2】P,Q是同一直线上相距15m的两点,甲从P点、乙从Q点同时沿直线相向而行,它们运动的s-t图象如图所示,分析图象可知( )
A.甲的速度为2m/s B.经过2s, 甲、乙相距4m
C.经过4s,甲、乙相遇 D.甲到达Q点时,乙离P点5m
题型九 行程问题
【例9】(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,某收费站的总长为AC,由AB段ETC通道和BC段ETC收费岛两部分组成。驾车通过AB段用时为t1=5s,平均速度为36km/h;通过BC段用时t2=5s,sBC=45m。求汽车:
(1)通过ETC通道的路程;
(2)通过收费站的平均速度。
【变式9-1】(24-25八年级上·四川达州·期末)开江到成都坐普通火车需要 6 小时,一火车长 160m,途中火车以 20m/s 匀速经过一隧道,火车完全在隧道的时间为 30s,小王从车尾以 2m/s 匀速走到车头。
(1)求隧道的长度?
(2)火车司机通过此隧道时经历的时间?
(3)小王从车尾以 2m/s 匀速走到车头需要的时间?
【变式9-2】(24-25八年级上·辽宁营口·阶段练习)在某段区间测速路段,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.8s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s。若两次发出信号的间隔是1.1s,回答:超声波在空气中传播0.8s通过的路程是 m;汽车反射第一次信号时距离测速仪路程是 m;汽车行驶的速度 。(当时声音在空气中速度)
题型十 交通标志牌
【例10】(24-25八年级上·辽宁盘锦·期末)假期来临,驾车出行要遵守交通规则,安全出行。
(1)甲图是汽车速度表,此时汽车行驶的速度是多少?若按此速度匀速行驶10km,汽车行驶的时间是多少?
(2)乙图是公路上的区间测速提示牌,汽车通过这段路程用时9min,讨论后回答驾驶员是否遵守交通规则。
【变式10-1】(24-25八年级上·山西忻州·阶段练习)国庆节期间,小明一家驾车在高速公路上经过某处时,发现一个交通指示牌,就是在两个监测点安装监控探头,测出车辆通过两个监测点时的时间,以此来判断是否超速。若监测点、相距,小明爸爸的车通过监测点时的时间如图所示。
(1)你能从图甲所示的交通标志牌中了解到哪些信息;(写出一条即可)
(2)在遵守交通规则的前提下,从交通指示牌所处的位置到漯河市最快需要多长时间?
(3)小明爸爸的车为了不超速,到达监测点的时间范围?
【变式10-2】(24-25八年级上·四川成都·期中)一辆汽车途经某处时,司机看到公路旁边的限速标志牌,如图所示,此时自己的车速如图中表盘所示。
(1)保持当前车速,从看到标志牌开始到达惠州需要多长时间?
(2)司机想在100分钟内到达惠州,通过计算判断在不超速情况下能否达到?
题型十一 过桥问题
【例11】(24-25八年级上·江苏南通·期末)甲、乙两地的距离是900km,一列火车早上7:30从甲地出发开往乙地,途中停靠了几个车站(总共停留0.5h),在当日13:30到达乙地,列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁,列车全部通过桥梁的时间是15s,求:
(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是多少km/h?
(2)火车的长度是多少m?
【变式11-1】(24-25八年级上·云南文山·阶段练习)云南十八怪第十三怪——汽车还比火车快,这说明云南境内铁路坡度大、弯道多,随着科技的发展。如今,云南境内也逐渐建成了很多的高铁线路,若一列长300m的动车以108km/h的速度匀速穿过某条隧道,动车全部穿过隧道所用时间是50s,则隧道的长度为 m,动车全部在山洞内运行所用时间是 s。
【变式11-2】南昆客运专线是国家《中长期铁路网规划》中“八纵八横”广昆通道的组成部分,是连通西南与华南的重要铁路通道,其中南宁至百色段为220km。目前有普通列车和动车两种运营方式,从南宁到百色,乘坐动车用时1h20min,普通列车的平均速度为80km/h,求:
(1)动车的平均速度:
(2)动车比普通列车节省的时间;
(3)若动车长200m,途中以50m/s的速度匀速完全通过一条隧道,用时44s,求隧道的长度。
基础巩固通关测
1.(24-25八年级上·山东枣庄·期末)如图所示,下列关于刻度尺的使用或读数正确的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·安徽合肥·期中)下列单位换算正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25八年级上·湖南长沙·期末)实验结束后,同学们在讨论测量中出现的误差和错误时,理解正确的是( )
A.使用更精密的测量工具,可以避免误差的产生
B.在探究光的反射规律的实验中,多次实验的目的是为了减小误差
C.通过多次测量求平均值可以减小误差
D.用实验室温度计测量水温时,取出来拿到亮光下仔细读数,可以减小误差
4.(24-25八年级上·湖南永州·阶段练习)朱珊利用分度值为1 mm的刻度尺测量同一个物体的长度,4次测量的数据分别为2.35 cm、2.36 cm、2.63 cm、2.37 cm,则测量结果应记为( )
A.2.36 cm B.2.4275 cm C.2.43 cm D.2.4 cm
5.(25-26八年级上·湖北襄阳·期末)用累积的方法将某些常规仪器难以直接测量的量从小量变成大量,不仅便于测量,还能提高测量的准确度,减小误差,这种方法叫累积法。以下测量方法不属于累积法的是( )
A.测量一张纸的厚度,先测量100张纸的厚度,再取平均值
B.测量金属块的长度,测量了3次,然后求平均值
C.测量一滴水的体积,先测出60滴水的体积,然后取平均值
D.测量脉搏跳动一次的时间,先测出脉搏跳动20次的总时间,再取平均值
6.(24-25八年级上·河北承德·期末)如图所示的运动中不属于机械运动的是( )
A.蜗牛缓慢爬行 B.行星绕太阳公转 C.花静静地开放 D.骏马在草原奔腾
7.(24-25八年级上·广西南宁·期末)如图是养老机器人进入养老院服务老人的场景。机器人推着轮椅前进时,老人感觉自己是静止的,他选择的参照物是( )
A.树木 B.地面 C.轮椅 D.立柱
8.(24-25八年级上·湖北十堰·期中)024年8月1日凌晨,巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛,中国选手潘展乐以46秒40夺冠,并打破他自己保持的世界纪录,赢下奥运会“飞鱼大战”。下列关于运动员运动快慢的说法中,正确的是( ))
①观众用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢
②终点裁判用“相同的路程比时间”的方法比较运动的快慢
③物理学上用裁判的方法来比较运动的快慢
④物理学上用观众的方法来比较运动的快慢
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
9.(24-25八年级上·四川成都·期末)图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在相同时间内通过的路程。根据图中信息,下列说法正确的是( )
A.甲车在做变速直线运动
B.乙车在做匀速直线运动
C.10~20s内,甲、乙两车的平均速度相等
D.0~40s内,甲、乙两车的平均速度相等
10.(24-25八年级上·河南驻马店·期末)甲、乙两车同时、同地、向东沿直线行驶,其s-t图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.甲车速度小于乙车速度 B.两车均做加速直线运动
C.以甲车为参照物,乙车是静止的 D.以乙车为参照物,甲车是向东运动的
11.学科融合 “刻舟求剑”是大家很熟悉的典故。楚人认为他的剑相对于记号是 的,而事实上,剑相对于记号是 的。
12.(24-25八年级上·广东韶关·期末)按要求填空。
(1)由图可知,该刻度尺的分度值为 cm;测物体的长度时,两种读数方式中正确的是 图;该铅笔长度应为 cm。
(2)若有一把刻度尺是用金属材料做成的,且这种金属材料受温度变化很明显,那么在严冬季节用它测量物体的长度时,其测量结果将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)如图1所示,秒表读数为 s;如图2所示,汽车速度表的读数为 。
13.如图所示的是高空跳伞运动员在极速下降过程中的一个画面。在图示的情景中,若说某运动员是运动的,则是以 为参照物;若说某运动员是静止的,则是以 为参照物。(均选填“地面”或“其他运动员”)
14.如图是一个骑自行车的人与一个跑步的人比赛时路程随时间变化的图像。根据图像可知,骑车者前进200m路程所用的时间为 s,跑步者的速度为 m/s。
15.如图所示是一辆汽车在0~10s内的v-t图像,由图像可知,在0~4s内,汽车的速度 (选填“增大”“减小”或“不变”);时汽车的速度为 m/s;汽车在4~6s内通过的路程是 m。
16.如图所示,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)实验时应保持斜面的倾角 (选填“较大”或“较小”)。
(2)小车通过AB段时,测得时间,则AB段的平均速度 。
(3)根据实验,小车由静止释放,通过上半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过下半程的平均速度。
(4)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗? (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
17.导火索的燃烧速度是0.6cm/s,爆破者点燃导火索后以5m/s的速度奔跑,爆破者要在导火索燃烧完毕前跑到500m处的安全地区。求:
(1)爆破者需要多少秒才能跑到安全地区。
(2)他应选择长度至少为多少的导火索。
18.汽车出厂前要进行测试,某次测试中,先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s,紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶2km。求:
(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程是多少m;
(2)汽车在这次整个测试中的平均速度是多少m/s?
能力提升进阶练
1.在使用刻度尺测量物体长度时,下列说法中正确的是( )
A.若刻度尺的零刻度线磨损,则不能测出准确结果
B.读数时,估读的位数越多越准确
C.用多次测量求平均值的方法能够减小误差
D.只要方法正确,认真测量,误差是可以避免的
2.(2024·湖南益阳·模拟预测)一跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升飞机在向下运动,则直升飞机相对于地面( )
A.一定上升 B.一定下降 C.可能静止 D.可能上升
3.(23-24八年级上·广东惠州·阶段练习)小亮在“长度的测量”实验中,将一条厚薄均匀的铜丝紧密地环绕在圆柱形铅笔上,如图所示,则铜丝直径约为( )
A.15.00cm B.0.50cm C.5.00cm D.0.17cm
4.李白在《望天门山》一诗中写到:“两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”作者在两句优美诗句中,先后选择的参照物是( )
A.岸边和行船 B.行船和岸边
C.都是行船 D.都是岸边
5.观察下图中的烟和小旗,关于甲乙两车相对于房子的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两车一定向左运动 B.甲车可能静止,乙车向左运动
C.甲、乙两车一定向右运动 D.甲车可能运动,乙车向右运动
6.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)小红和小华周末相约去图书馆看书。她们各自从家里出发前往图书馆,运动的路程s与时间t的图像如图所示。由图像可知( )
A.小红做直线运动,小华做曲线运动
B.距离图书馆,小红比小华家近100m,小红的出发时间比小华晚1min
C.2~4min内,小华匀速前行,小红早1min到达
D.4~5min内,二人速度相等,图中a的大小为370m
7.甲乙两物体做匀速直线运动,如果甲乙速度之比为4:3,通过的路程之比为5:2,则所用时间之比为( )
A.10:3 B.3:10 C.8:15 D.15:8
8.(23-24八年级上·安徽合肥·期末)甲、乙两名同学从同一起点出发,沿平直公路运动到相同终点。 甲在前一半时间里以 2m/s做匀速直线运动,后一半时间里以 1m/s 做匀速直线运动; 乙在前一半路程中以1m/s 做匀速直线运动,后一半路程中以2m/s 做匀速直线运动,则甲、乙到达终点的时间之比为( )
A.1∶1 B.9∶8 C.8∶9 D.4∶3
9.甲、乙物体同时、同地、同向出发,运动情况如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲在25s~30s反向运动 B.甲和乙在第30s时相遇
C.甲在5s~10s间赶超乙 D.0s~30s甲的平均速度大于乙
10.如图甲所示为交管部门用来检测车速的超声波测速仪.测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回来的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速.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(假设超声波传播速度为且保持不变);则下列说法正确的是( )
A.汽车的行驶速度为
B.测速仪接收到两次信号之间汽车行驶了
C.第二次超声波信号比第一次超声波信号延迟发出
D.第一次超声波信号与车相遇时,汽车距测速仪
11.某同学想测量一卷筒纸的总长度。考虑到纸筒上绕的纸很长,不可能将纸全部放开拉直了再用尺测量。该同学的方法是:首先从卷筒纸的标签上了解到,卷筒纸拉开后纸的厚度为d,然后测出卷筒纸内半径为r,外半径为R,则卷筒纸的总长度L为 。
12.甲、乙两辆汽车行驶在平直的公路上,甲车上的乘客看到路边的树木在向东运动,乙车司机看见甲车在向东运动,则乙车司机选取的参照物是 ,若以地面为参照物,甲车向 (选填“东”或“西”,下同)运动,乙车向 运动,v甲 v乙(选填“>”、“=”或“<”)。
13.(23-24八年级上·新疆乌鲁木齐·期末)某固定测速仪的原理如图所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,则汽车第一次接收到信号时到测速仪的距离 m。第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,发出两次信号的时间间隔是1.8s,超声波的速度是340m/s,若汽车速度保持不变,测速仪在发出第二个信号后,再隔0.9s发出第三个信号,则第三次发出信号到测速仪接收到信号用时 s。
14.元旦期间,小华乘坐一辆长度为10m的客车回老家探望外婆,当客车以10m/s的速度匀速通过一个隧道时,他测得客车完全通过隧道的时间为22s,根据以上数据小华可以算出隧道的长度为 m。通过隧道后,司机在山前某处鸣笛,并继续驾驶客车以10m/s速度直线向山崖行驶,经2.4s听到回声。若声音在空气中传播速度是340m/s,则在鸣笛时,司机与山的距离为 km。
15.(24-25八年级上·陕西西安·期末)在“比较纸锥下落的快慢”活动中。
(1)如图1所示,剪两个等大的圆纸片,其中一个圆纸片裁去的扇形的圆心角比另一个大,做成两个锥角不等的纸锥。将两个大小不同的纸锥从同一高度同时释放,应该选择图 (选填“2”或“3”)所示的位置释放,根据 可以判断纸锥下落的快慢。
(2)如果将两个纸锥从不同的高度同时释放,比较纸锥运动快慢的方法是:先测出纸锥下落的时间和下落的 ,再根据公式 计算出纸锥下落的平均速度。
(3)在测量过程中,发现下落的时间较难测出,可采取的措施是 。
(4)小芳猜想纸锥从同一高度下落的快慢与纸锥的锥角大小、纸锥的轻重有关,并打算继续用图2所示的这两个纸锥研究其下落快慢与锥角的关系,小明认为这样做不科学,你认为不科学的原因是 。
(5)下图中四个速度随时间变化的关系图像,能正确反映出图4中纸锥下落运动的是______。(选填图中的选项字母)
A.B. C. D.
16.(23-24八年级上·广东佛山·期末)某司机驾车在直线道路上匀速前行,发现正前方30m处突发事故,司机经0.4s反应时间踩下刹车,在事故点前9m的位置停下。汽车全过程运动的速度与时间关系图象如图所示,求:
(1)在反应时间内汽车通过的路程;
(2)从踩下刹车到车停下,汽车的平均速度;
(3)若司机饮酒导致反应时间是平时的3倍,通过计算说明他能否在事故点前停车。
17.(23-24八年级上·湖南长沙·期中)国庆假期,小明一家外出游玩,驾驶汽车在两山之间的一段平直公路上以20m/s的速度向前山方向做匀速直线运动,如图所示。汽车在离前山一段距离的A处鸣笛,鸣笛后经过3.5s(不计鸣笛所花时间) 小明听到前山传来的回声,又继续向前行驶70m 后听到了后山的回声,已知声音的传播速度为340m/s, 求:
(1) 3.5s内汽车行驶的路程;
(2) 3.5s内声音传播的路程;
(3) 鸣笛时 A 处距前山的距离;
(4) 两山之间的距离。
18.图甲是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。图乙中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t=1.0s,超声波在空气中的传播速度v声=340m/s。
(1)若汽车匀速行驶,则根据图乙可知,汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内,前进的距离是多少?汽车的速度是多大(小数点后保留一位)?
(2)若测速仪发出信号的时间间隔为T1,此时小魏同学坐在匀速行驶的汽车上,他通过仪器接收到信号的时间间隔为T2,则此时汽车的速度是多大?(计算结果用字母T1、T2、v声表示)
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第一章 机械运动(复习讲义)
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【单元目标聚焦·名核心】
【知识图谱梳理·固基础】
【教材要点精析·夯重点】
第1节 长度和时间的测量
第2节 运动国的描述
第3节 运动国的快慢
第4节 测量平均速度
【考点题型突破·拓思维】
题型一 长度的测量
题型二 时间的测量
题型三 正确求平均值
题型四 运动与静止的相对性
题型五 速度的计算
题型六 运动的图像
题型七 追击问题
题型八 相遇问题
题型九 行程问题
题型十 交通标志牌
题型十一 过桥问题
【分层阶梯训练·提能力】
基础巩固通关测
能力提升进阶
【基础目标】
理解机械运动的概念,能准确判断机械运动;掌握长度、时间、速度的单位及换算;理解速度概念,区分匀速直线运动和变速直线运动,能用速度描述物体运动快慢 。
【进阶目标】
通过分析、比较、归纳等方法,建立速度概念,理解运动和静止的相对性;运用数学工具(公式、图像)解决物理问题,如速度计算和运动图像分析 。
【拓展目标】
学会使用刻度尺、秒表等工具进行长度和时间测量,能设计并完成速度测量实验,包括提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集数据、分析论证、评估交流等环节 。
第1节 长度和时间的测量
知识点01 长度的单位及换算
1、长度的单位
(1)在国际单位制中,长度的单位是米,符号是m。
(2)常用的长度单位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。
2、长度的单位换算
(1)换算关系:;;。
(2)步骤:数值不变,乘原单位与目标单位之间的进率,将原单位改为目标单位。
①大单位→小单位:乘以进率。例如,
②小单位→大单位:乘以进率的倒数。例如,
知识点02 长度的测量
1、认识刻度尺
(1)零刻度线:刻度尺的起始刻度。
(2)分度值:两条相邻刻度线之间的距离。
(3)测量范围(量程):从零刻度线到这把刻度尺的最后一条刻度线的距离。
如图所示,此刻度尺的测量范围(量程)为0~8cm,分度值为1mm。
2、刻度尺的使用
(1)选:选择合适量程、分度值的刻度尺进行测量。
(2)放:刻度尺的零刻度线与被测物体的一端对齐,且有刻度的一边要紧贴被测物体且与被测物体平行,不能歪斜。
(3)读:读数时视线要正对刻度线,要注意区分大格及小格的数目,读数时应估读到分度值的下一位。
(4)记:记录结果不但要记录数值,还要注明单位。如图所示,铅笔的长度记录为7.00cm。
刻度尺读数的估读
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。
3、长度测量的其他方法
(1)平移法
借助于一些简单的辅助器材把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上,从而可直接测出该长度。适用于测圆、圆柱体的直径和圆锥体的高等。
(2)化曲为直
适用于测较短的曲线长度,例如地图册上的铁路线长。
①测量图所示曲线AB的长度时,可以小心地让细线AB与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,再将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离A'B'就是AB的长度。
②用棉线(图中红线)与地图上两地间铁路线完全重合,测出棉线AB的长度,根据地图的比例尺即可求出铁路线的长度S:
S= SAB×n(n比例尺)
(3)累积法
把多个相同的微小物体放在一起测量,再将测量结果除以被测量的个数就得到一个微小物体的长度。
①例如,测量一张纸的厚度方法:
如下图所示,选取n(例如100张)张纸作为一个整体;测出n张纸的总厚度d;用总厚度d除以纸的张数n,从而得出一张纸的厚度
计算方法:一张纸厚度
②测量细金属丝的直径:
如下图所示,把铜丝紧密绕在铅笔上,数出缠绕在铅笔杆上的圈数n,用刻度尺量出n圈铜丝圈的长度L,则:铜丝的直径。
计算方法:细铁丝的直径 = 0.9mm
(4)滚轮法
用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动,记下滚动的圈数,则被测线的长度等于圈数乘以滚轮周长。例如,测量操场的长度,汽车、火车的里程表。
如图中测出轮子的周长L,再让轮子沿操场滚一周,记录车轮滚动的圈数n,则操场周长为L/n。
知识点03 时间的测量
1、时间的单位
在国际单位制中,时间的基本单位是秒,符号是s。常用的单位还有时(h)、分(min)等。
2、时间的单位换算
; ;
3、时间的测量工具
古代测量工具有日晷、沙漏、滴漏等;现代测量工具有机械停表、机械钟、石英钟、电子停表等。
4、机械停表的使用
(1)认识机械停表:两个表盘,一个长秒针,段分针
(2)机械停表的读数
①15’/30”型读数方法:示数=小盘读数(min)+大盘读数(s)
在读数时,先读出小表盘上指针所通过的分钟数(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,若不超过,则大表盘按照0~30s读数,若超过,则大表盘按照31~60s读数。
小表盘的示数: 5 min,大表盘的示数: 37.3 s,故停表的读数为 5 min 37.3 s = 337.5 s
②30’/60”型
读数方法:直接读取
小表盘的示数: 1 min,大表盘的示数: 22 s,故停表的读数为 1 min 22 s = 82 s。
知识点04 误差与错误
误差
错误
产生原因
客观原因造成的,不是人为造成的
主观原因造成的,是人为的
能否消除
只能减小,不能消除
可以消除
区分方法
实验数据较接近真实值;
误差值一般不超过测量工具的分度值
实验数据远远偏离真实值
减小或避免的方法
①选用精密的测量仪器;②改进测量方法;③多次测量,求平均值。
按照正确的方法测量
知识点05 长度、时间的估测
1、长度的估测
(1)身体上的“尺”:大拇指的宽度约1cm;中学生“一拃”的长度约 15 cm;中学生走一步的距离约0.5m;中学生的身高约160cm。
(2)中考常考长度估测:课桌的高度约80cm;教室每层楼高约3m;九年级物理课本的长度约26cm,宽度约18cm,厚度约1cm;一只新铅笔的长度大约为20cm。
2、时间的估测
人眨眼一次的时间约为0.3s;脉搏跳动一次的时间约为0.8s;中学生的百米成绩约为14s;普通中学生跑完800m用时约为4 min;做一遍眼保健操的时间约为5min;演奏一遍中华人民共和国国歌用时46s。
第2节 运动的描述
知识点01 机械运动
1、定义:在物理学中,把物体位置随时间的变化叫作机械运动。
2、判断机械运动的方法
(1)看研究对象是否是宏观物体。
(2)观察宏观物体的位置是否随时间发生变化,只有宏观物体的位置随时间发生变化,才说该宏观物体做了机械运动。
【注意】位置变化包括方向变化和距离变化。物体在围绕圆心转动时,物体相对圆心的距离虽然没变,但是方向变了,所以物体是运动的。
知识点02 参照物
1、定义
我们在描述一个物体是运动还是静止时,必须选择另一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。
2、选择参照物的原则
(1)任意性:参照物的选择可以是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体。
(2)不唯一性:有时参照物的选择不唯一,同一物体,可以选择不同的参照物,但选择的参照物不同,往往会得出不同的结论。
(3)排已性:参照物不能选择研究对象本身,因为若以研究对象本身为参照物,则它永远是静止的。
(4)方便性:为了方便研究机械运动,物理学中一般选择地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且不需说明。若选择其他物体作为参照物,则需要作出必要的说明。
(5)假定性:参照物一旦被选定,就假定它是静止的。
知识点03 运动和静止的相对性
1、运动是绝对的
一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的。
2、静止是相对的
我们平常说某物体静止,是指相对于所选的参照物的位置没有发生变化,实际上这个被选作参照物的物体也在运动,所以绝对静止的物体是不存在的。
第3节 运动的快慢
知识点01 比较运动的快慢
比较
方法
观众法
相同的时间比路程,谁跑在前面,水跑的快
裁判法
相同的路程比时间,谁先跑到终点,水跑的快
【注】在物理学中,常采用“相同时间比路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间,即换算成“物体单位时间内通过的路程”。
知识点02 速度
1、定义
在物理学中,把路程与时间之比叫作速度。(比值定义法)通常用v表示。
2、物理意义:表示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。
3、公式:(其中s表示路程,t表示时间,v表示速度)。
4、单位及换算
国际单位制中,速度的基本单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。在交通运输中速度的单位常用千米每小时,符号是km/h或km·h-1。
5、中考常考速度的估测
(1)人正常步行的速度约为1.1m/s;
(2)人正常骑自行车的速度约为5m/s;
(3)中学生百米测试的平均速度约为7m/s;
(4)高速公路上的小轿车速度约33m/s(120km/h)。
知识点03 匀速直线运动
1、定义:我们把物体沿着直线且速度不变的运动称为匀速直线运动。
2、特点
(1)速度的大小和方向不变;
(2)在任意相等的时间内通过的路程都相等;
(3)通过的路程与所用的时间成正比。
3、变速运动与平均速度
(1)变速直线运动:物体做直线运动,其速度的大小常常变化,即在相等的时间内通过的路程不相等。
(2)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某一段路程或某一段时间内运动的快慢,我们引入了“平均速度”这一概念。
平均速度的计算公式也是。不过,公式中的s是通过的路程,t是通过这段路程所用的时间,v是物体在这段时间内(或通过这段路程)的平均速度。
4、匀速直线运动和变速直线运动
匀速直线运动
变速直线运动
图示
特点
在任意相同时间内,通过的路程全部相同
在相同时间内,通过的路程不全相同
s-t图像
知识点04 运动图像
1、路程─时间图像(s-t图像)
路程随时间变化的图像。纵坐标表示路程s,横坐标表示时间v。图像的斜率表示速度,图线的倾斜程度越大,表示物体运动的速度越大。如上图,可得出。
2、速度─时间图像(v-t图像)
(1)如下图所示,s-t图像是一条倾斜的直线,v-t图像是一条水平直线,都表示物体在做匀速直线运动。
(2)如果v-t图像不是一条水平直线,那么表示物体做变速运动。
第4节 测量平均速度
知识点01 实验:测量物体运动的平均速度
1、实验原理: 。
2、实验器材:刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【注】金属片作用:防止小车下滑;便于准确测量时间。
3、实验步骤
(1)将长木板一端用小木块垫起,组成一个坡度较小的斜面。
【注】目的:使小车下滑的速度较小,方便准确计时。
(2)测距离:把小车放在斜面顶端,测量并记录小车从顶端滑到底端将要通过的路程s1,然后找出小车经过路程中点的位置,并标记和记录上半段路程s2。
(3)测时间:用停表测量小车从斜面顶端静止释放,下滑到撞击底端的时间t1并记录,然后将金属片安装在中点位置,用停表测量小车从顶端静止释放,下滑到撞击金属片的时间t2。
(4)计算平均速度: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。
4、实验结论
小车在斜面上做变速直线运动,在不同的路段上小车的平均速度的大小不同,小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
5、误差分析
(1)小车运动后才开始计时(或者小车未到达终点停止计时),导致时间的测量值偏小,最终速度的测量值偏大;
(2)小车未开始运动就提前计时(或者小车过了终点才停止计时),导致时间的测量值偏大,最终速度的测量值偏小。
题型一 长度的测量
【例1】(24-25八年级上·江苏泰州·期末)如图所示:
(1)使用刻度尺前,要认清刻度尺的零刻度线、分度值和 ;
(2)在测物体的长度时,按照图中的方式读数,得出的结果比真实值 (偏大/偏小),铅笔的实际长度应为 cm。
【答案】(1)量程
(2) 偏大 3.40
【详解】(1)使用刻度尺前,为了能正确且合适地测量物体长度,需要认清它的零刻度线,明确测量的起始位置;认清分度值,以便确定测量的精确程度;还要认清量程,即该刻度尺能测量的最大长度范围。
(2)[1]读数时,正确的方法是视线要与尺面末端刻度垂直。但从图中可看到,此时视线并未与尺面末端刻度垂直,而是斜向前方。这样会导致读取的刻度值比实际刻度值更大,所以测量结果比真实值“偏大”。
[2]该刻度尺其分度值为1mm,也就是0.1cm,从图中可知铅笔左端与零刻度线对齐,铅笔右端对应的准确值是3.4cm,再估读到分度值的下一位,即3.40cm,所以铅笔的实际长度应为3.40cm。
【变式1-1】(24-25八年级上·福建泉州·期末)如图所示的刻度尺,其分度值是 cm,物体A的长度是 cm。
【答案】 0.1 2.13
【详解】[1][2]由图知,刻度尺1cm之间有10个小格,所以1个小格代表的是0.1cm,其分度值是0.1cm,物体左端与0刻度线对齐,右端的读数为2.13cm,物体A的长度为2.13cm。
【变式1-2】(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,A、B两位同学在测量一段铅笔的长度,A同学的测量结果为 cm,B同学的测量是存在 (误差/错误)的。
【答案】 4.39 错误
【详解】[1]图中刻度尺的分度值是0.1cm,A同学的测量结果为
[2]误差是受到仪器精度、环境因素等的影响,导致测量值和真实值存在一定的差距,误差不可避免也不能消除;错误是由于不遵守测量仪器的使用规则,或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的,可以避免,图B中读数是不遵守测量仪器的使用规则,导致的错误。
题型二 时间的测量
【例2】(24-25八年级上·广东东莞·期中)下图的秒表的读数为 。
【答案】99.8s
【详解】秒表的大表盘为分针盘上,1 min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“1”和“2”之间,分针偏向“2”一侧,小表盘为秒针盘,分度值为0.1s,指针指向39.8s,因此秒表的读数为1min39.8s即99.8s。
【变式2-1】(24-25八年级上·河北邯郸·期中)按要求填空:
(1)如图所示,秒表的读数为 s;如图所示,物体的长度为 cm。
(2)填合适的单位符号并完成单位换算:①李主任的身高大约是1700 ;②教室内日光灯管的长度大约是1.2 。
【答案】(1) 337.5 2.50
(2) mm m
【详解】(1)[1]秒表中间小表盘代表分钟,周围大表盘代表秒。小表盘指针在 5 分钟到 6分钟之间,且超过 5.5 分钟,故小盘读数为300s,大表盘读数为 37.5 s。所以秒表读数为。
[2]该刻度尺的分度值是1mm,物体左侧与1.00cm对齐,右侧与3.50cm对齐,所以物体的长度为。
(2)[1]人的身高一般在 1 米到 2 米多之间,1700 若填 m、dm 太大,填 mm 比较合适,1700 mm = 170 cm = 1.7 m,符合人的身高范围。
[2]教室内日光灯管长度一般在 1 米多,所以单位填 m 合适。
【变式2-2】(24-25八年级上·贵州铜仁·期末)如图所示,秒表的读数为 s。
【答案】100.8
【详解】由图可知,在秒表的中间小表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针指在“1”和“2”之间,偏向“2”一侧,小表盘的读数为1min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以每个小格代表0.1s,因为小表盘偏向“2”一侧,所以大表盘指针的读数为40.8s,故秒表的读数为1min40.8s=100.8s。
题型三 正确求平均值
【例3】(24-25八年级上·河南周口·期中)小明利用刻度尺测量一个物体的长度,小明四次测量的数据分别为2.35cm、2.36cm、2.36cm、2.57cm,则测量结果应记为 cm,他所用刻度尺的分度值为 。
【答案】 2.36 1mm
【详解】[1]读数中前两位为准确值,小数点后第二位数为估读值,刻度尺读数时应估读到分度值的下一位,因此刻度尺的分度值为0.1cm=1mm。
[2]小明四次测量的四组数据中,2.57cm与其它几组读数差别较大,是错误的数据应舍弃,测量结果应记为
【变式3-1】(24-25八年级上·安徽宿州·期末)小明用一把刻度尺测量一课本的长度,四次测量的结果分别为26.02cm,26.01cm,26.01cm,26.02cm,则该刻度尺的分度值为 cm;物理课本长度的测量值应记作 cm。
【答案】 0.1 26.02
【详解】[1][2]刻度尺读数时,读到分度值的下一位,由记录的测量结果可知,该刻度尺的分度值为0.1cm,物理实验室中通常会采用多次测量求平均值的方法来减小实验误差,则物理课本长度的测量值为
【变式3-2】(24-25八年级上·福建宁德·期中)小华用刻度尺测量一支钢笔的长度,测量的五组数据分别为 12.82cm、12.84cm、12.83cm、12.62cm、12.82cm, 其中记录明显错误的是 cm; 钢笔的测量结果应记为 cm; 进行多次测量的目的是为了 。
【答案】 12.62 12.83 减小误差
【详解】[1]测量的五组数据分别为 12.82cm、12.84cm、12.83cm、12.62cm、12.82cm,12.62cm与其它数据的相差较大,为错误数据,应舍去,故其中记录明显错误的是12.62cm。
[2]对四组数据进行求平均值,则钢笔的测量结约为
故钢笔的测量结果应记为12.83cm。
[3]进行多次测量的目的是为了取平均值减小误差。
题型四 运动与静止的相对性
【例4】(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,站在地面的小明给匀速运行的甲、乙两部电梯连续拍下两张照片,则以下说法正确的是( )
A.乙在上行
B.乙的速度比甲大
C.以乙为参照物,甲在上行
D.以甲为参照物,小明在上行
【答案】D
【详解】AB.小明站在地面上,由先后拍得照片可知,甲、乙两部电梯相对地面距离变小,都在向下运动;在相同的时间内,甲运动的距离大,甲的速度大;故AB错误;
C.以乙为参照物,甲的位置由乙的左侧运动到了乙的下方,甲在下行,故C错误;
D.以甲为参照物,小明的位置在甲的下方且离甲越来越近,小明在上行,故D正确。
故选D。
【变式4-1】(24-25八年级上·甘肃武威·期末)如图,观察图中,甲、乙两车上旗帜和房子烟囱冒烟的情况。方位是左西右东,可知此时相对于房子,乙车正向 运动;相对于乙车,甲车向 运动。
【答案】 西 东
【详解】方位是左西右东,由炊烟的飘动情况可以看出风的流动方向为东西走向。
[1][2]甲旗向西飘动,则风相对甲车向西运动,可知此时相对于房子,甲车可能静止不动、向东运动或者正向西运动(甲车的运动速度小于风的流动速度)。乙旗向东飘动,则风相对乙车向东运动,可知此时相对于房子,乙车正向西运动,乙车的运动速度大于风速。相对于乙车,甲车向东运动。
【变式4-2】(24-25八年级上·江苏泰州·期末)如图所示,小华面朝南坐在甲列车上,观察到窗外另一轨道上也有一辆乙列车,细心的小华还发现,列车窗户的内壁有一薄层水雾,这属于 现象(填物态变化)。一会儿,小华根据图示情景做出了自己的判断:乙列车在向南开动,此时她选择的参照物可能是 。若甲和乙均相对于站台向北运动,甲车的速度 (可能/不可能/一定)大于乙车。
【答案】 液化 甲车/小华自己 一定
【详解】[1]列车窗户内壁有一薄层水雾,这是因为车内温度较高的水蒸气遇到温度较低的车窗玻璃,由气态变为液态,这种物质从气态变为液态的物态变化叫做液化现象。
[2]小华面朝南坐在甲列车上,观察到乙列车在向南开动,她选择的参照物需要是相对乙列车位置发生变化且位置关系能体现乙列车向南运动的物体。当选择甲列车(或小华自己)为参照物时,若乙列车相对于甲列车(或小华自己)向南运动,就可以得出乙列车在向南开动的结论。
[3]若甲和乙均相对于站台向北运动,从图中可以看到小华观察到乙列车在向南开动,这说明以甲列车为参照物乙列车是向南运动的。这就意味着甲列车向北运动的速度比乙列车向北运动的速度快,所以甲车的速度一定大于乙车。
题型五 速度的计算
【例5】(24-25八年级上·福建泉州·期末)2024年3月31日上午“中国长寿之乡泉港”半程马拉松在泉州市泉港区锦绣公园鸣笛开跑。整个赛道全长约为21km。
(1)某运动员跑完半程马拉松用时70min,他的平均速度是多少m/s?
(2)若以此平均速度跑完5km家庭跑的路段,需要多长时间?
(3)假设如图所示的马拉松队伍通过某补给站时,匀速前进的速度为4m/s,整个队伍通过该补给站共用时60s(补给站的长度忽略不计),该马拉松队伍有多长?
【答案】(1)5m/s
(2)103 s
(3)240m
【详解】(1)整个赛道全长约为21km,某运动员跑完半程马拉松用时,他的平均速度是
(2)跑完5km家庭跑的路段,根据知,时间
(3)速度为,整个队伍通过该补给站共用时60s,队伍长
【变式5-1】(24-25八年级上·云南昆明·期末)如图所示,2024年9月中国火箭军从海南岛成功发射一发洲际导弹东风﹣31AG,导弹飞行12000公里命中太平洋海域的预设目标,用时20分钟,则该导弹的平均速度为 km/h。若洲际导弹仍以该速度飞行6000km,所需时间为 min。
【答案】 36000 10
【详解】[1]导弹飞行12000公里命中太平洋海域的预设目标,用时20分钟,该导弹的平均速度为
[2]导弹飞行的时间为
【变式5-2】(23-24八年级上·湖南长沙·期末)数学组李老师是马拉松运动爱好者,他在2023年11月26日参加张家界马拉松比赛,在比赛过程中,以跑动的李老师为参照物,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6min 40s/km,则他全程的平均速度为 m/s。
【答案】 运动 2.5
【详解】[1]在比赛过程中,以跑动的李老师为参照物,站在路旁的啦啦队员的位置发生改变,是运动的。
[2]赛后成绩证书上显示其全程平均配速6min 40s/km,则他全程的平均速度为
题型六 运动的图像
【例6】(24-25八年级上·广东广州·期末)甲、乙两辆小车同时、同地向东做直线运动的图像如图,下列说法不正确的是( )
A.0~5s内,甲车的速度为4m/s
B.0~5s内,乙车的速度保持不变
C.在5s内,甲车运动的路程为20m
D.0~5s内,以甲车为参照物,则乙车是向西运动
【答案】D
【详解】AC.由左图可知,在5s内,甲车运动的路程为20m,甲车的速度为
故AC正确,不符合题意;
C.由右图可知,乙车的速度为4m/s,一直保持不变,故C正确,不符合题意;
D.由于甲、乙两辆小车同时、同地向东做直线运动,且甲、乙的速度相等,故以甲车为参照物,则乙车是静止的,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式6-1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)如图所示,图(1)是小车甲运动的s-t图像,图(2)是小车乙运动的v-t图像,由图像可知( )
A.甲车与乙车的速度之比5:1
B.甲车的速度与路程成正比,与时间成反比
C.甲、乙两车在相同的时间内,通过的路程相等
D.甲车做加速直线运动,乙车做匀速直线运动
【答案】C
【详解】AD.由图1可知,甲车的图像是一条过原点的倾斜直线,说明甲车通过的路程和时间成正比,所以甲车做匀速直线运动,且甲车的速度为
由图2可知,乙车的图像是一条平行于时间轴的直线,说明乙车也做匀速直线运动,且乙车的速度为
则甲车与乙车的速度之比为,故AD不符合题意;
B.甲车做匀速直线运动,所以甲车的速度与路程和时间无关,故B不符合题意;
C.甲、乙都以的速度做匀速直线运动,根据可知,在相同的时间内,两车通过的路程相等,故C符合题意。
故选C。
【变式6-2】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期末)M、N两小车从同一地点同时向同一方向做直线运动,M车运动的v—t图像如图甲所示,N车运动的s—t图像如图乙所示,则对M、N两车运动过程的分析,正确的是( )
A.0∼2s,M车速度小于N车速度
B.2∼4s,M车速度等于N车速度
C.N车在4∼6s内的速度大于M车在4∼6s内的速度
D.0∼6s,M车通过的路程大于N车通过的路程
【答案】C
【详解】A.M车的速度图象是一条平行于时间轴的直线,表示M车做匀速直线运动,速度大小为;N车在的速度为
所以0∼2s,M车速度等于N车速度,故A错误;
B.由图乙可知,N车在路程保持不变,即N车在静止,即速度为0,所以2∼4s,M车速度大于N车速度,故B错误;
C.N车在的速度为
M车做匀速直线运动,速度大小始终为,所以N车在内的速度大于M车在内的速度,故C正确;
D.,M车通过的路程
N车在通过的路程是60m,所以0∼6s,M车通过的路程等于N车通过的路程,故D错误。
故选C。
题型七 追击问题
【例7】(24-25八年级上·四川遂宁·阶段练习)一艘船逆水而上,已知船在静水中的速度为5m/s,水流速度为3m/s,船匀速直线行驶途中,有一木箱落水10s后被船长发现,并立即回头打捞船掉头时间不计,船和静水速度不变。再过 s可追上木箱。
【答案】10
【详解】10s后开始掉头顺流行驶追赶木箱,则根据可得船逆流行驶通过的路程
木箱落水10s通过的路程
船刚调头时船与木箱的距离
设船调头追上木箱的时间为t2,则有
即
解得t2=10s,即船调头追上木箱的时间为10s。
【变式7-1】甲、乙两辆汽车在平直公路上同向向西匀速行驶,由两车的s-t图可知(如图),以甲为参照物,乙车向 运动;t=0时,甲车在乙车前方200米,乙车追上甲车还需 s。
【答案】 西 40
【详解】[1]根据公式可以算出甲、乙两车各自的速度
乙的速度大于甲的速度,以甲为参照物,乙车向西运动。
[2]乙车追甲车的追击速度为
乙车追上甲车还需时间为
【变式7-2】小明驾驶一只船逆水行驶,水流速度未知,船在静水的速度为10m/s,船上一个木箱落入水中,并漂浮在水面上,但他没有发觉仍然向前行驶。他驶出150m后,才发觉木箱掉入水中,这时与木箱相距200m, 他立即调转船头追赶木箱,经过一段时间追上木箱。如果船调头时间忽略不计,则水流速度为 m/s;船追上木箱时木箱距离掉落点的距离为 m。
【答案】 2.5 100
【详解】[1]船行150m与木箱漂200m-150m=50m时间相等,可得
[2]船追上木箱的时间为
这段时间,木箱漂流的距离为
船追上木箱时,木箱距离掉落点的距离为50m+50m=100m。
题型八 相遇问题
【例8】如图所示,长4 m、宽2 m的汽车在宽10 m的公路中央以20 m/s的速度行驶,汽车前端到达A点时,行人恰从路边B处出发横过公路,已知AC=40 m,求:行人的速度多大时才能安全通过公路 ?(不计其他车辆)
【答案】大于3 m/s或小于1.82 m/s
【详解】汽车的车头由A点到车尾通过C点时,行人尚未到达车身,或汽车的车头到达C时,行人刚好通过汽车的另一侧,为安全通过公路。汽车的车尾通过C点,通过的路程
s1=sAC+s车=40m+4m=44m
需要的时间
此过程行人速度较小,通过的路程
行人的速度应小于
汽车的车头到达C时,通过的路程
s2=sAC=40m
需要的时间
此时行人速度较大,通过的路程
行人的速度应大于
所以行人的速度大于3m/s或小于1.82m/s时才能安全通过公路。
【变式8-1】有一圆形跑道,跑道长120m,甲、乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时,每隔20s相遇一次,已知甲、乙速度之比为2∶3,如果甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步,下一次相遇是( )
A.100s B.200s C.300s D.400s
【答案】A
【详解】设甲的速度为,因为甲、乙速度之比为2∶3,所以乙的速度为1.5。因为甲、乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时,每隔20s相遇一次,即
解得。则
若甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步
解得。
故选A。
【变式8-2】P,Q是同一直线上相距15m的两点,甲从P点、乙从Q点同时沿直线相向而行,它们运动的s-t图象如图所示,分析图象可知( )
A.甲的速度为2m/s B.经过2s, 甲、乙相距4m
C.经过4s,甲、乙相遇 D.甲到达Q点时,乙离P点5m
【答案】D
【详解】A.由图像可知甲通过路程为12m时,时间为4s,因此甲速度为
故A不符合题意;
B.由图像可知乙通过路程为11m时,时间为5.5s,因此乙速度为
经过2s甲乙共行驶距离为:
因此甲、乙相距
15m-10m=5m
故B不符合题意;
C.甲乙相遇所用时间为
故C不符合题意;
D.甲到达Q点时所用时间为:
乙走过的路程为
此时乙离P点距离为
15m-10m=5m
故D符合题意.
题型九 行程问题
【例9】(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,某收费站的总长为AC,由AB段ETC通道和BC段ETC收费岛两部分组成。驾车通过AB段用时为t1=5s,平均速度为36km/h;通过BC段用时t2=5s,sBC=45m。求汽车:
(1)通过ETC通道的路程;
(2)通过收费站的平均速度。
【答案】(1)50m
(2)9.5m/s
【详解】(1)驾车通过AB段的速度为
行驶的时间为t1=5s,则AB段ETC通道的路程为
(2)收费站的总长为AC的路程为
通过ETC通道的时间
则通过收费站的平均速度为
【变式9-1】(24-25八年级上·四川达州·期末)开江到成都坐普通火车需要 6 小时,一火车长 160m,途中火车以 20m/s 匀速经过一隧道,火车完全在隧道的时间为 30s,小王从车尾以 2m/s 匀速走到车头。
(1)求隧道的长度?
(2)火车司机通过此隧道时经历的时间?
(3)小王从车尾以 2m/s 匀速走到车头需要的时间?
【答案】(1)760m
(2)38s
(3)80s
【详解】(1)行驶30s,火车通过的距离
隧道的长度
(2)火车司机通过隧道所用的时间
(3)小王从车尾匀速走到车头需要的时间
【变式9-2】(24-25八年级上·辽宁营口·阶段练习)在某段区间测速路段,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.8s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s。若两次发出信号的间隔是1.1s,回答:超声波在空气中传播0.8s通过的路程是 m;汽车反射第一次信号时距离测速仪路程是 m;汽车行驶的速度 。(当时声音在空气中速度)
【答案】 272 136 34
【详解】[1]声音在空气中速度,第一次发出信号到测速仪接收到信号用0.8s。 那么超声波在空气中传播0.8s通过的路程
[2]因为超声波从测速仪发出到汽车再反射回测速仪,走了一个来回,所以汽车反射第一次信号时距离测速仪的路程s是超声波0.8s传播路程的一半。 即
[3]第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,那么第二次信号到达汽车的时间为0.3s。此时汽车距测速仪的距离
汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程
两次发出信号的间隔是1.1s,第一次信号从发出到汽车用时0.4s,第二次信号从发出到汽车用时0.3s,所以汽车行驶34m所花时间
汽车的车速
题型十 交通标志牌
【例10】(24-25八年级上·辽宁盘锦·期末)假期来临,驾车出行要遵守交通规则,安全出行。
(1)甲图是汽车速度表,此时汽车行驶的速度是多少?若按此速度匀速行驶10km,汽车行驶的时间是多少?
(2)乙图是公路上的区间测速提示牌,汽车通过这段路程用时9min,讨论后回答驾驶员是否遵守交通规则。
【答案】(1)50km/h;0.2h
(2)驾驶员遵守交通规则
【详解】(1)由甲图可知,此时汽车行驶的速度是,当汽车行驶路程时,根据可得,行驶的时间
(2)由乙图可知,这段路程长,且平均车速不能超过,当汽车在这段路程行驶时,汽车行驶的平均速度
因此没有超过要求平均速度,驾驶员遵守交通规则。
【变式10-1】(24-25八年级上·山西忻州·阶段练习)国庆节期间,小明一家驾车在高速公路上经过某处时,发现一个交通指示牌,就是在两个监测点安装监控探头,测出车辆通过两个监测点时的时间,以此来判断是否超速。若监测点、相距,小明爸爸的车通过监测点时的时间如图所示。
(1)你能从图甲所示的交通标志牌中了解到哪些信息;(写出一条即可)
(2)在遵守交通规则的前提下,从交通指示牌所处的位置到漯河市最快需要多长时间?
(3)小明爸爸的车为了不超速,到达监测点的时间范围?
【答案】(1)汽车的限速为100km/h(指示牌距离漯河市还有90km)
(2)0.9h
(3)以后到达
【详解】[1]图甲中数字“100”表示汽车的限速为100km/h;图甲中数字“90km”表示指示牌距离漯河市还有90km等等。
[2]在遵守交通规则的前提下,从交通指示牌所处的位置到漯河市最快时间
[3]汽车以最大速度走完测速段全程的时间
汽车以最大速度走最早到达监测点的时间为
小明爸爸的车为了不超速,到达监测点的时间范围是:以后到达。
【变式10-2】(24-25八年级上·四川成都·期中)一辆汽车途经某处时,司机看到公路旁边的限速标志牌,如图所示,此时自己的车速如图中表盘所示。
(1)保持当前车速,从看到标志牌开始到达惠州需要多长时间?
(2)司机想在100分钟内到达惠州,通过计算判断在不超速情况下能否达到?
【答案】(1)2.5h
(2)能
【详解】(1)由图可知,当前车速为60km/h,由标志牌可知,标志牌到惠州的路程为150km,所以保持当前车速,从看到标志牌开始到达惠州需要的时间为
(2)司机想在100分钟内到达惠州,即时间为,则汽车的行驶速度为
因为90km/h<100km/h,所以该司机可以在不超速情况下到达惠州。
题型十一 过桥问题
【例11】(24-25八年级上·江苏南通·期末)甲、乙两地的距离是900km,一列火车早上7:30从甲地出发开往乙地,途中停靠了几个车站(总共停留0.5h),在当日13:30到达乙地,列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁,列车全部通过桥梁的时间是15s,求:
(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是多少km/h?
(2)火车的长度是多少m?
【答案】(1)150km/h
(2)200m
【详解】(1)由题意可知,该火车从甲地开往乙地所用的时间为
t=13:30-7:30=6h
所以火车从甲地开往乙地的平均速度为
(2)由题意可知,火车通过桥梁的速度为
v=144km/h=40m/s
设火车的长度为l0,则可得
代入数据可解得火车的长度为
l0=vt-l桥=40m/s×15s-400m=200m
【变式11-1】(24-25八年级上·云南文山·阶段练习)云南十八怪第十三怪——汽车还比火车快,这说明云南境内铁路坡度大、弯道多,随着科技的发展。如今,云南境内也逐渐建成了很多的高铁线路,若一列长300m的动车以108km/h的速度匀速穿过某条隧道,动车全部穿过隧道所用时间是50s,则隧道的长度为 m,动车全部在山洞内运行所用时间是 s。
【答案】 1200 30
【详解】[1]动车过隧道的速度为108km/h=30m/s,动车全部穿过隧道通过的路程为
隧道的长度为
[2]动车全部在山洞内运行所用时间是
【变式11-2】南昆客运专线是国家《中长期铁路网规划》中“八纵八横”广昆通道的组成部分,是连通西南与华南的重要铁路通道,其中南宁至百色段为220km。目前有普通列车和动车两种运营方式,从南宁到百色,乘坐动车用时1h20min,普通列车的平均速度为80km/h,求:
(1)动车的平均速度:
(2)动车比普通列车节省的时间;
(3)若动车长200m,途中以50m/s的速度匀速完全通过一条隧道,用时44s,求隧道的长度。
【答案】(1)165km/h;(2)1h25min;(3)2000m。
【分析】(1)已知路程和时间,可求动车的平均速度;
(2)根据速度公式可求普通列车运行的时间,求两者的差可得动车比普通列车节省的时间;
(3)利用s=vt求车穿过隧道时运动的路程,该路程等于车长加上隧道长,据此求隧道的长度。
【详解】(1)动车的平均速度:;
(2)由可得普通列车运行的时间: ,
动车比普通列车节省的时间:
(3)车穿过隧道时行驶的路程:;
则隧道的长度:
答:(1)动车的平均速度是165km/h;
(2)动车比普通列车节省的时间是1h25min;
(3)隧道的长度是2000m。
基础巩固通关测
1.(24-25八年级上·山东枣庄·期末)如图所示,下列关于刻度尺的使用或读数正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】使用刻度尺测量长度时应注意:尽量让被测物体的一端与刻度尺零刻度对齐,或若未对齐零刻度则应读出两端刻度再作差;刻度尺要与被测物体平行、紧贴;读数时视线应与刻度尺垂直,避免视差。由图可知,A图中尺与木块对齐且对零,读数姿势正确,符合上述要求;B图尺子明显倾斜;C、D图视线均存在视差问题。
故选A。
2.(24-25八年级上·安徽合肥·期中)下列单位换算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A.因为1m=100cm,所以
故A正确;
B.换算过程错误,应该是
故B错误。
C.进率错误,应该是
故C错误;
D.换算过程及进率错误,应该是
故D错误。
故选 A。
3.(24-25八年级上·湖南长沙·期末)实验结束后,同学们在讨论测量中出现的误差和错误时,理解正确的是( )
A.使用更精密的测量工具,可以避免误差的产生
B.在探究光的反射规律的实验中,多次实验的目的是为了减小误差
C.通过多次测量求平均值可以减小误差
D.用实验室温度计测量水温时,取出来拿到亮光下仔细读数,可以减小误差
【答案】C
【详解】A.误差不可避免,使用更精密的测量工具,可以减小误差,故A错误;
B.实验中多次测量的目的有减小误差、得到普遍规律。在探究光的反射规律的实验中,多次实验的目的是为了得到普遍规律,故B错误;
C.实验中通过多次测量求平均值可以减小误差,故C正确;
D.实验室温度计的工作原理是液体的热胀冷缩。用其测量水温时,确保温度计的玻璃泡完全浸入被测液体中,读数时不能离开被测液体,故D错误。
故选C。
4.(24-25八年级上·湖南永州·阶段练习)朱珊利用分度值为1 mm的刻度尺测量同一个物体的长度,4次测量的数据分别为2.35 cm、2.36 cm、2.63 cm、2.37 cm,则测量结果应记为( )
A.2.36 cm B.2.4275 cm C.2.43 cm D.2.4 cm
【答案】A
【详解】观察4个测量值数据发现,数据2.63cm与其余3次记录的数值偏差太大,准确值不同,此测量数据是错误;物体的长度
故选A。
5.(25-26八年级上·湖北襄阳·期末)用累积的方法将某些常规仪器难以直接测量的量从小量变成大量,不仅便于测量,还能提高测量的准确度,减小误差,这种方法叫累积法。以下测量方法不属于累积法的是( )
A.测量一张纸的厚度,先测量100张纸的厚度,再取平均值
B.测量金属块的长度,测量了3次,然后求平均值
C.测量一滴水的体积,先测出60滴水的体积,然后取平均值
D.测量脉搏跳动一次的时间,先测出脉搏跳动20次的总时间,再取平均值
【答案】B
【详解】A.纸张的厚度小于刻度尺的分度值,无法用刻度尺直接测量纸张的厚度,则测量一张纸的厚度,先测量100张纸的厚度,再取平均值,采用的测量方法为累积法,故A不符合题意;
B.测量金属块的长度,测量了3次,然后求平均值,其中多次测量是为了减小误差,不是累积法的应用,故B符合题意;
C.一滴水的体积较小,无法直接测量,则测量一滴水的体积,先测出60滴水的体积,然后取平均值,采用的测量方法为累积法,故C不符合题意;
D.脉搏跳动一次的时间较小,难以测量。测量脉搏跳动一次的时间,先测出脉搏跳动20次的总时间,再取平均值,采用的测量方法为累积法,故D不符合题意。
故选B。
6.(24-25八年级上·河北承德·期末)如图所示的运动中不属于机械运动的是( )
A.蜗牛缓慢爬行 B.行星绕太阳公转
C.花静静地开放 D.骏马在草原奔腾
【答案】C
【详解】在物理学中,我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。
A.蜗牛缓慢爬行,蜗牛相对于地面有位置的变化,属于机械运动,故A正确,不符合题意;
B.行星绕太阳公转,行星相对于太阳有位置的改变,属于机械运动,,故B正确,不符合题意;
C.花静静地开放,属于生命运动,鲜花的位置没有发生改变,不属于机械运动,故C错误,符合题意;
D.骏马在草原奔腾,骏马相对于草原有位置的改变,属于机械运动,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.(24-25八年级上·广西南宁·期末)如图是养老机器人进入养老院服务老人的场景。机器人推着轮椅前进时,老人感觉自己是静止的,他选择的参照物是( )
A.树木 B.地面 C.轮椅 D.立柱
【答案】C
【详解】机器人推着轮椅前进时,老人相对于树木、地面和立柱的位置在发生变化,是运动的;机器人推着轮椅前进时,老人相对于轮椅的位置没有发生变化,是静止的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.(24-25八年级上·湖北十堰·期中)024年8月1日凌晨,巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛,中国选手潘展乐以46秒40夺冠,并打破他自己保持的世界纪录,赢下奥运会“飞鱼大战”。下列关于运动员运动快慢的说法中,正确的是( ))
①观众用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢
②终点裁判用“相同的路程比时间”的方法比较运动的快慢
③物理学上用裁判的方法来比较运动的快慢
④物理学上用观众的方法来比较运动的快慢
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】B
【详解】比赛时,观众看到游在前面的运动员游的快,说明了在相同的时间内,运动员的路程越大,运动员游得越快,观众是根据相同的时间内,比较路程大小得出结论的故,故①正确;终点裁判是,看谁最先到达终点,先到达终点的运动员游得快;裁判是在路程相同的情况下,比较运动时间的长短得出结论的,故②正确;在物理学中,一般根据单位时间内通过的路程(平均速度),即根据相等时间内的路程大小来判断物体运动快慢的,是用观众的方法判断运动快慢,故③错误,④正确,故B正确,ACD错误。
故选B。
9.(24-25八年级上·四川成都·期末)图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在相同时间内通过的路程。根据图中信息,下列说法正确的是( )
A.甲车在做变速直线运动
B.乙车在做匀速直线运动
C.10~20s内,甲、乙两车的平均速度相等
D.0~40s内,甲、乙两车的平均速度相等
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,甲车在相同时间内通过的路程都相等,则甲车做匀速直线运动,故A错误;
B.由图乙可知,乙车在相同时间内通过的路程逐渐增大,则乙车做变速直线运动,故B错误;
C.10~20s内,由图甲、乙可知,甲车行驶的路程为600m-300m=300m
乙车行驶的路程为450m-200m=250m
甲车行驶的路程大于乙车行驶的路程,根据可知,时间相同时,甲车的平均速度大于乙车的平均速度,故C错误;
D.0~40s内,由图甲、乙可知两车行驶的路程相同,根据可知,时间相同时,两车平均速度相等,故D正确。
故选D。
10.(24-25八年级上·河南驻马店·期末)甲、乙两车同时、同地、向东沿直线行驶,其s-t图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.甲车速度小于乙车速度 B.两车均做加速直线运动
C.以甲车为参照物,乙车是静止的 D.以乙车为参照物,甲车是向东运动的
【答案】D
【详解】A.根据图可知,相同时间甲通过的距离大于乙通过的距离,根据速度公式可知,甲的速度大于乙的速度,故A错误;
B.由图可知,甲乙运动路程与运动时间成正比,则两车均做匀速直线运动,故B错误;
CD.甲、乙两车同时、同地、向东行驶,甲的速度大于乙,以甲车为参照物,乙车向西运动(不是静止的);以乙车为参照物,甲车是向东运动的,故C错误,D正确。
故选D。
11.学科融合 “刻舟求剑”是大家很熟悉的典故。楚人认为他的剑相对于记号是 的,而事实上,剑相对于记号是 的。
【答案】 静止 运动
【详解】[1][2]楚人之所以没有通过“刻舟”而求得剑,是因为他把记号作为参照物,认为剑和记号之间没有发生位置的变化,剑相对于记号是静止的。而事实上,掉到江里的剑和记号之间发生了位置的变化,以记号为参照物,剑是运动的。
12.(24-25八年级上·广东韶关·期末)按要求填空。
(1)由图可知,该刻度尺的分度值为 cm;测物体的长度时,两种读数方式中正确的是 图;该铅笔长度应为 cm。
(2)若有一把刻度尺是用金属材料做成的,且这种金属材料受温度变化很明显,那么在严冬季节用它测量物体的长度时,其测量结果将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)如图1所示,秒表读数为 s;如图2所示,汽车速度表的读数为 。
【答案】(1) 0.1 甲 3.90
(2)偏大
(3) 99.8 90km/h
【详解】(1)[1]由甲图可知,刻度尺上1cm之间有10小格,所以每个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值是0.1cm。
[2]在刻度尺读数时,视线要与尺面垂直,故甲图读数方式正确。
[3]在图甲中铅笔左侧与零刻度线对齐,右侧与3.90cm对齐,所以铅笔的长度L=3.90cm。
(2)由于金属的热胀冷缩,严冬季节,尺子实际长度收缩变小,而刻度依然是原来标注的刻度,所以用其测量物体的长度时,其测量结果会偏大。
(3)[1]秒表的中间小表盘上,每个小格代表0.5min,指针指在“1”和“2”之间,偏向“2”一侧,小表盘的读数为1min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以每个小格代表0.1s,因为小表盘偏向“2”一侧,所以大表盘指针的读数为39.8s,秒表的读数为1min39.8s=99.8s。
[2]图2中,速度计的单位是km/h,在20和40之间有2小格,故该速度表的分度值为10km/h,故此时车的速度为90km/h。
13.如图所示的是高空跳伞运动员在极速下降过程中的一个画面。在图示的情景中,若说某运动员是运动的,则是以 为参照物;若说某运动员是静止的,则是以 为参照物。(均选填“地面”或“其他运动员”)
【答案】 地面 其他运动员
【详解】[1]跳伞运动员在极速下降过程中,若以地面为参照物,跳伞运动员的位置不断发生变化,是运动的,因此说某运动员是运动的,则是以地面为参照物。
[2]图中所有运动员一起同步运动,以其中一个运动员为参照物,其他运动员与该运动员之间的位置没有发生变化是静止的,因此说某运动员是静止的,是以其他运动员为参照物。
14.如图是一个骑自行车的人与一个跑步的人比赛时路程随时间变化的图像。根据图像可知,骑车者前进200m路程所用的时间为 s,跑步者的速度为 m/s。
【答案】 20 6
【详解】[1][2]由图形可知,骑车者和跑步者都做匀速直线运动,由得骑车者的速度是
跑步者的速度是
骑车者前进200m的路程需要的时间
15.如图所示是一辆汽车在0~10s内的v-t图像,由图像可知,在0~4s内,汽车的速度 (选填“增大”“减小”或“不变”);时汽车的速度为 m/s;汽车在4~6s内通过的路程是 m。
【答案】 增大 30 60
【详解】[1]由题图知,在0~4s内,图像是一条斜向上的图线,表明汽车的速度随时间增大而增大。
[2]观察坐标图可知,汽车在4~6s内做匀速直线运动,故时汽车的速度。
[3]汽车在4~6s内做匀速运动,通过的路程为
16.如图所示,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)实验时应保持斜面的倾角 (选填“较大”或“较小”)。
(2)小车通过AB段时,测得时间,则AB段的平均速度 。
(3)根据实验,小车由静止释放,通过上半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过下半程的平均速度。
(4)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗? (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
【答案】(1)较小
(2)25
(3)小于
(4) 不正确 所测的时间不是整个运动过程中下半程的时间
【详解】(1)若斜面倾角较大,则小车沿斜面向下运动会较快,通过某点的时间会较短,计时会比较困难,所以为方便计时,减小测量时间造成的误差,应保持斜面的倾角较小。
(2)由图可知,小车通过AB段,路程
小车通过AB段的时间,则AB段的平均速度
(3)根据实验可知,小车由静止释放,做加速运动,通过上半程所用时间大于通过下半程所用时间,则小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度。
(4)[1][2]若让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,所测的时间不是整个运动过程中下半程的时间;小车从A点到C点的过程中通过B点时的速度不为0,小车通过AC段的时间与通过AB段的时间之差才是小车通过下半程BC段的时间,因此他的做法不正确。
17.导火索的燃烧速度是0.6cm/s,爆破者点燃导火索后以5m/s的速度奔跑,爆破者要在导火索燃烧完毕前跑到500m处的安全地区。求:
(1)爆破者需要多少秒才能跑到安全地区。
(2)他应选择长度至少为多少的导火索。
【答案】(1)
(2)
【解析】【小题1】爆破者在导火索燃烧完毕前跑到500m处的安全地区的时间
【小题2】导火索的最短长度
18.汽车出厂前要进行测试,某次测试中,先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s,紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶2km。求:
(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程是多少m;
(2)汽车在这次整个测试中的平均速度是多少m/s?
【答案】(1)4000m
(2)10
【详解】(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程是
(2)在模拟公路上行驶的路程为
汽车在这次整个测试中的平均速度是
能力提升进阶练
1.在使用刻度尺测量物体长度时,下列说法中正确的是( )
A.若刻度尺的零刻度线磨损,则不能测出准确结果
B.读数时,估读的位数越多越准确
C.用多次测量求平均值的方法能够减小误差
D.只要方法正确,认真测量,误差是可以避免的
【答案】C
【详解】A.刻度尺的零刻度线如果磨损,可以从其它刻度处开始测量,读数时减去前面的刻度就可以了,故A错误;
B.刻度尺读数要求估读到分度值的下一位,是为了提高测量的精确度,但估读位数过多便失去了意义,也无法实现,故B错误;
C.每次测量值与真实值之间都可能有误差,为了减小误差可以用多次测量求平均值的方法,故C正确;
D.误差是在测量方法正确的情况下,测量值与真实值之间的差异,误差只能减小,不能避免,故D错误。
故选C。
2.(2024·湖南益阳·模拟预测)一跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升飞机在向下运动,则直升飞机相对于地面( )
A.一定上升 B.一定下降 C.可能静止 D.可能上升
【答案】B
【详解】由于跳伞运动员是向下运动的,如果直升飞机静止、上升,运动员以自己为参照物,可看到直升飞机向上运动;果直升飞机向下运动,但向下运动的速度小于跳伞运动员的速度,运动员以自己为参照物,运动员看到的直升飞机也是向上运动的;如果直升飞机向下运动,但向下运动的速度大于跳伞运动员的速度,运动员以自己为参照物,运动员看到的直升飞机也是向下运动的,因此直升飞机的运动情况是一定下降,且速度大于跳伞运动员的速度,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.(23-24八年级上·广东惠州·阶段练习)小亮在“长度的测量”实验中,将一条厚薄均匀的铜丝紧密地环绕在圆柱形铅笔上,如图所示,则铜丝直径约为( )
A.15.00cm B.0.50cm C.5.00cm D.0.17cm
【答案】D
【详解】图中刻度尺的分度值为0.1cm,左侧对应的刻度值为10.00cm,30圈的长度为
则铜丝的直径是
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.李白在《望天门山》一诗中写到:“两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”作者在两句优美诗句中,先后选择的参照物是( )
A.岸边和行船 B.行船和岸边
C.都是行船 D.都是岸边
【答案】B
【详解】两岸青山相对出,是指青山在运动。以岸边为参照物,青山的位置没有发生变化,是静止的,以行船为参照物,青山的位置发生变化,是运动的,所以说青山在运动,是以行船为参照物。孤帆一片日边来,是指孤帆在运动。以岸边为参照物,孤帆的位置发生变化,是运动的,以行船为参照物,孤帆的位置没有发生变化,是静止的,所以说孤帆在运动,是以岸边为参照物,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.观察下图中的烟和小旗,关于甲乙两车相对于房子的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两车一定向左运动 B.甲车可能静止,乙车向左运动
C.甲、乙两车一定向右运动 D.甲车可能运动,乙车向右运动
【答案】B
【详解】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。甲车的小旗向左飘,说明甲车相对于风来说向右运动,则甲车运动状态有三种可能:①向右运动②静止③向左运动,但运动速度小于风速;因为乙车小旗向右飘,说明乙车相对于风来说向左运动,所以乙车只能向左运动,且速度要大于风的速度。故B正确,ACD错误。
故选B。
6.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)小红和小华周末相约去图书馆看书。她们各自从家里出发前往图书馆,运动的路程s与时间t的图像如图所示。由图像可知( )
A.小红做直线运动,小华做曲线运动
B.距离图书馆,小红比小华家近100m,小红的出发时间比小华晚1min
C.2~4min内,小华匀速前行,小红早1min到达
D.4~5min内,二人速度相等,图中a的大小为370m
【答案】D
【详解】A.s-t图中,倾斜直线表示做匀速直线运动,水平直线表示静止,故小红做直线运动,小华先做匀速直线运动、后静止、最后做匀速直线运动,故A不符合题意;
B.距离图书馆,小红运动路程为
550m﹣100m=450m
小华运动路程550m,故小红比小华家近100m,由图可知,小华的出发时间比小红晚1min,故B不符合题意;
C.2~4min内,小华运动图像为水平直线,小华静止,没有匀速前行,由图可知,小红早1min到达,故C不符合题意;
D.4~5min内,二人图像中直线的倾斜程度相同,故二者速度相等;小红的平均速度为
两同学在a处通过的路程相等,由可得,a处通过的路程为
因为小红在100m处出发,所以图中a的大小为
故D符合题意。
故选D。
7.甲乙两物体做匀速直线运动,如果甲乙速度之比为4:3,通过的路程之比为5:2,则所用时间之比为( )
A.10:3 B.3:10 C.8:15 D.15:8
【答案】D
【详解】由得,甲乙速度之比为4:3,通过的路程之比为5:2,则所用时间之比为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(23-24八年级上·安徽合肥·期末)甲、乙两名同学从同一起点出发,沿平直公路运动到相同终点。 甲在前一半时间里以 2m/s做匀速直线运动,后一半时间里以 1m/s 做匀速直线运动; 乙在前一半路程中以1m/s 做匀速直线运动,后一半路程中以2m/s 做匀速直线运动,则甲、乙到达终点的时间之比为( )
A.1∶1 B.9∶8 C.8∶9 D.4∶3
【答案】C
【详解】设总路程为s,甲所用时间为t,乙所用时间为,对甲可得出
即
对乙可得出
则甲、乙到达终点的时间之比
综上分析知,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.甲、乙物体同时、同地、同向出发,运动情况如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲在25s~30s反向运动 B.甲和乙在第30s时相遇
C.甲在5s~10s间赶超乙 D.0s~30s甲的平均速度大于乙
【答案】B
【详解】A.该图像是速度随时间的变化关系,甲在25s~30s之间速度随时间在减小,做减速运动,不是反向运动,故A错误;
B.根据梯形面积公式可得,第30s时,甲运动的路程为
乙做匀速直线运动,30s内所运动的路程为
因为甲和乙在30s内所运动的路程相等,且同时、同向、同地出发,因此甲和乙在30s时相遇,故B正确;
C.由图可知,0~5s内甲的速度大于乙的速度,且同时、同地、同向运动,所以在相同时间内,乙比甲运动的路程多,乙在甲的前面。
根据三角形的面积公式可得,在0~10s内,甲运动的路程是:
0~10s乙运动的路程是:
可以得出0~10s内,乙比甲运动的路程多,乙在甲的前面,说明在后半程的5~10s,甲没有赶超乙,故C错误;
D.根据以上计算,甲和乙在0~30s内所运动的路程相同,且时间相同,所以平均速度也相同,故D错误。
故选B。
10.如图甲所示为交管部门用来检测车速的超声波测速仪.测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回来的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速.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(假设超声波传播速度为且保持不变);则下列说法正确的是( )
A.汽车的行驶速度为
B.测速仪接收到两次信号之间汽车行驶了
C.第二次超声波信号比第一次超声波信号延迟发出
D.第一次超声波信号与车相遇时,汽车距测速仪
【答案】B
【详解】由图像可知,汽车遇到两次超声波的时间间隔为
第一次遇到超声波时车与测速仪的距离
由图可知,第二次发出超声波的时间
t3=0.48s
第二次发出超声波到遇到汽车的时间
第二次遇到超声波时车与测速仪的距离
汽车接收到两次信号之间通过的路程
汽车的速度
所以,汽车的行驶速度约为22.7m/s,接收到两次信号之间汽车行驶了10.2m,第二次比第一次延迟了0.48s发出,第一次遇到车时,汽车距测速仪30.6m,故ACD错误,B正确。
故选B。
11.某同学想测量一卷筒纸的总长度。考虑到纸筒上绕的纸很长,不可能将纸全部放开拉直了再用尺测量。该同学的方法是:首先从卷筒纸的标签上了解到,卷筒纸拉开后纸的厚度为d,然后测出卷筒纸内半径为r,外半径为R,则卷筒纸的总长度L为 。
【答案】
【详解】不可能把纸拉直再测量长度,但卷成筒状的纸的横截面积等于拉开后纸的长度和厚度的乘积;则测出横截面积的大小为
纸的厚度为d;纸的总长度(L)的计算表达式
12.甲、乙两辆汽车行驶在平直的公路上,甲车上的乘客看到路边的树木在向东运动,乙车司机看见甲车在向东运动,则乙车司机选取的参照物是 ,若以地面为参照物,甲车向 (选填“东”或“西”,下同)运动,乙车向 运动,v甲 v乙(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 乙车 西 西 <
【详解】[1][2][3][4]由于路边的树木与地面之间没有位置变化,是相对静止的,所以甲车上的乘客看到路边的树木向东运动,说明以地面为参照物,甲车是向西运动;乙车司机看到甲车向东运动,故以地面为参照物,乙车是也向西运动,但速度比甲车快;所以乙车司机以乙车为参照物,甲车向东运动。
13.(23-24八年级上·新疆乌鲁木齐·期末)某固定测速仪的原理如图所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,则汽车第一次接收到信号时到测速仪的距离 m。第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,发出两次信号的时间间隔是1.8s,超声波的速度是340m/s,若汽车速度保持不变,测速仪在发出第二个信号后,再隔0.9s发出第三个信号,则第三次发出信号到测速仪接收到信号用时 s。
【答案】 102 0.3
【详解】[1]由题意可知:第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,汽车第一次接收到信号时到测速仪的距离为0.6s内超声波传播距离的一半,即
[2] 同理,汽车第二次接收到信号时到测速仪的距离为0.4s内超声波传播距离的一半,即
汽车在两次接收到信号之间行驶的距离
汽车在两次接收到信号之间行驶所用时间
汽车行驶的速度为
汽车第二次接收到信号到测速仪第三次发出信号的时间
汽车第二次接收到信号到测速仪第三次发出信号的时间行驶的距离
第三次发出信号时,汽车与测速仪之间的距离为
第三次发出信号后,汽车接收到信号所需的时间为
第三次发出信号到测速仪接收到信号用时
14.元旦期间,小华乘坐一辆长度为10m的客车回老家探望外婆,当客车以10m/s的速度匀速通过一个隧道时,他测得客车完全通过隧道的时间为22s,根据以上数据小华可以算出隧道的长度为 m。通过隧道后,司机在山前某处鸣笛,并继续驾驶客车以10m/s速度直线向山崖行驶,经2.4s听到回声。若声音在空气中传播速度是340m/s,则在鸣笛时,司机与山的距离为 km。
【答案】 210 0.42
【详解】[1]由题意知,隧道及客车的总长度
L=vt=10m/s×22s=220m
隧道的长度
L隧道=L-L客车=220m-10m=210m
[2]经2.4s,客车及声音通过的路程分别为
s车=vt1=10m/s×2.4s=24m,s声=v声t1=340m/s×2.4s=816m
客车及声音通过的总路程
s=s车+s声=24m+816m=840m
则刚鸣笛时,司机与山的距离
15.(24-25八年级上·陕西西安·期末)在“比较纸锥下落的快慢”活动中。
(1)如图1所示,剪两个等大的圆纸片,其中一个圆纸片裁去的扇形的圆心角比另一个大,做成两个锥角不等的纸锥。将两个大小不同的纸锥从同一高度同时释放,应该选择图 (选填“2”或“3”)所示的位置释放,根据 可以判断纸锥下落的快慢。
(2)如果将两个纸锥从不同的高度同时释放,比较纸锥运动快慢的方法是:先测出纸锥下落的时间和下落的 ,再根据公式 计算出纸锥下落的平均速度。
(3)在测量过程中,发现下落的时间较难测出,可采取的措施是 。
(4)小芳猜想纸锥从同一高度下落的快慢与纸锥的锥角大小、纸锥的轻重有关,并打算继续用图2所示的这两个纸锥研究其下落快慢与锥角的关系,小明认为这样做不科学,你认为不科学的原因是 。
(5)下图中四个速度随时间变化的关系图像,能正确反映出图4中纸锥下落运动的是______。(选填图中的选项字母)
A.B. C. D.
【答案】(1) 2 纸锥落地的先后
(2) 高度
(3)增大下落的高度
(4)两个纸锥的轻重不同
(5)C
【详解】(1)[1]两个纸锥从同一高度下落,落地时为底部先触底,所以同一高度从底部统一,选2。
[2]高度相同,比时间即可比较出快慢,所以观察纸锥落地的先后即可。
(2)[1]要计算平均速度,已测时间,还需要测量下落的高度。
[2]求平均速度的公式。
(3)时间难测,说明下落太快,可增大落下高度,延长落地时间,便于测量。
(4)要研究速度与锥角的关系,用控制变量法,其他变量都相同,图2纸锥轻重不相同,所以2不行。
(5)由图可知相同时间内所经过的距离越来越大,速度越来越快,速度一直在增加,故选C。
16.(23-24八年级上·广东佛山·期末)某司机驾车在直线道路上匀速前行,发现正前方30m处突发事故,司机经0.4s反应时间踩下刹车,在事故点前9m的位置停下。汽车全过程运动的速度与时间关系图象如图所示,求:
(1)在反应时间内汽车通过的路程;
(2)从踩下刹车到车停下,汽车的平均速度;
(3)若司机饮酒导致反应时间是平时的3倍,通过计算说明他能否在事故点前停车。
【答案】(1)6m;(2)7.5m/s;(3)若司机饮酒导致反应时间是平时的3倍,他不能在事故点前停车
【详解】解:(1)读图可知,司机未采取刹车措施之前,车的速度为15m/s,人的反应时间为0.4s,则在反应时间内车通过的路程为
(2)开始刹车时车的速度为15m/s,停下时,车的速度为0。从图像上看,车的速度是逐渐减小的,且在相等的时间内速度减小量是相等的,故平均速度为
(3)司机饮酒后,在反应时间内车通过的距离为
从开始刹车到车停下来,车子通过的刹车距离为
司机饮酒后,从发现突发事故到车子停下来,车子通过的路程为
因此,不能在事故点前停车。
答:(1)车子在反应时间内通过的路程为6m;
(2)从开始刹车到车子停下来,车子的平均速度为7.5m/s;
(3)司机饮酒后,车子不能在事故发生地前停下来。
17.(23-24八年级上·湖南长沙·期中)国庆假期,小明一家外出游玩,驾驶汽车在两山之间的一段平直公路上以20m/s的速度向前山方向做匀速直线运动,如图所示。汽车在离前山一段距离的A处鸣笛,鸣笛后经过3.5s(不计鸣笛所花时间) 小明听到前山传来的回声,又继续向前行驶70m 后听到了后山的回声,已知声音的传播速度为340m/s, 求:
(1) 3.5s内汽车行驶的路程;
(2) 3.5s内声音传播的路程;
(3) 鸣笛时 A 处距前山的距离;
(4) 两山之间的距离。
【答案】(1)70m;(2)1190m;(3)630m;(4)1750m
【详解】解:(1)汽车在3.5s行驶的路程
(2)声音传播3.5s的距离
(3)鸣笛时 A 处距前山的距离
(4)由题可知,小明听到后山传来的回声用了7min,向后上传播声音传播的距离
汽车行驶的距离为140m,鸣笛时 A 处距后山的距离
两山之间的距离
答:(1)汽车行驶的速度为70m/s;
(2)声音传播3.5s的距离为1190m;
(3)鸣笛时 A 处距前山的距离为630m;
(4)两山之间的距离为1750m。
18.图甲是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。图乙中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t=1.0s,超声波在空气中的传播速度v声=340m/s。
(1)若汽车匀速行驶,则根据图乙可知,汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内,前进的距离是多少?汽车的速度是多大(小数点后保留一位)?
(2)若测速仪发出信号的时间间隔为T1,此时小魏同学坐在匀速行驶的汽车上,他通过仪器接收到信号的时间间隔为T2,则此时汽车的速度是多大?(计算结果用字母T1、T2、v声表示)
【答案】(1)17.0m, 17.9m/s;(2)
【详解】解:(1)P1、P2的间隔的刻度值为30个格,时间长为1秒,P1、n1之间间隔的刻度值为10,所以对应的时间为秒;P2、n2之间间隔的刻度值为7,所以对应的这两点之间对应的时间为秒;P1、n1之间的时间为超声波第一次从测速仪发出后遇到行进的汽车又回来所用的时间,所以超声波传播到汽车所用的时间t1为秒。由此可以求出汽车在接收到P1的信号时汽车与测速仪之间距离
同理可求出汽车在接收到P2信号时汽车与测速仪之间距离
由此可知,汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离
汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点,其间有28.5小格,即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为
汽车的行驶速度为
(2)设超声波第二次传播到汽车所用的时间为t2,则超声波第一次传播到汽车所用的时间为T1+t2-T2,汽车第一次接收到超声波信号时汽车与测速仪之间距离
s1=v声(T1+t2-T2)
汽车第二次接收到超声波信号时汽车与测速仪之间距离
s2=v声t2
由此可知,汽车在两次接收到超声波信号之间的时间内前进的距离
s=s1-s2=v声(T1+t2-T2)-v声t2=v声(T1-T2)
汽车两次接收到的时间间隔T2已知,则汽车的速度
答:(1)汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离为17.0m,汽车的速度是17.9m/s;
(2)此时汽车的速度是。
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