第一章 机械运动(高效培优·复习讲义)物理人教版2024八年级上册
2025-07-21
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2份
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50页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一章 机械运动 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 长度和时间的测量,机械运动 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.55 MB |
| 发布时间 | 2025-07-21 |
| 更新时间 | 2025-07-21 |
| 作者 | 理化课代表~ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53116143.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第1章 机械运动
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 长度和时间的测量 1
题型2 运动的描述 3
题型3 运动的快慢 4
题型4 速度的测量 7
【能力培优练】 11
【链接中考】 17
【重难题型讲解】
题型1 长度和时间的测量
一、长度的测量
1、长度的单位:在国际单位制中,长度的单位是米(用m表示)。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。
换算关系:1km=103m,1m=103mm=106μm=109nm;1m=10dm=100cm。
2、刻度尺的使用
使用前:注意观察零刻度线、量程和分度值。
使用时:正确放置刻度尺。
读数时:视线应与尺面垂直。
记录数据时:要由数字和单位组成
二、长度的估测
1、正确的认识1m、1dm、1cm有多长。
2、常见的物体长度(填单位)
(1)手臂长74cm。 (2)某同学身高160cm。
(3)手指宽1.5cm。 (4)教室课桌高78cm。
(5)乒乓球的直径约是40mm。 (5)教室门的宽度是95cm。
(7)一本物理书长26.7cm。 (7)一元硬币的直径18.0mm。
三、误差
1、测量值与真实值之间的差别,误差是不能避免的,只能通过提高测量水平、改进测量手段就能尽量减小误差。但错误是能够避免的,也是不该发生的。
2、减小误差的方法:多次测量求平均值、选用精密测量仪器和改进测量方法。
四、时间的测量
1、在国际单位制中,时间的单位是秒(s),常用单位还有分钟(min)、小时(h)等。1h=60min=3600s(1h=60min)。
2、使用停表测量时间时,要注意确定秒针在大表盘的第一周还是第二周,看小表盘的指针是否过半。
【探究归纳】长度和时间的测量是基础实验技能,需明确国际单位(米、秒)及常用单位换算,使用刻度尺时要放正、读数估读到分度值下一位,用停表测时间需关注中间和周围刻度,测量值由准确值加估读值组成,误差不可避免但可减小。
【典例1-1】如图是仙桃体操名将李小双参加的吊环比赛的画面,请你估测,他手中吊环的直径约为( )
A.0.20cm B.2.0cm C.20cm D.200cm
【典例1-2】如图所示,小明利用测量工具直接测量出圆的直径。刻度尺的量程为 ,则这个圆的直径为 cm。
跟踪训练1某同学用刻度尺先后四次测练习本的长度,测量的数据分别是、、、,那么这个练习本的长度是( )
A. B. C. D.
跟踪训练2填上合适的单位及换算:
(1)一名初中生的身高约165 ;
(2)百米赛跑的成绩约为14.2 ;
(3)3.5×10-3m= dm。
题型2 运动的描述
一、机械运动:物体位置的变化叫机械运动。
运动是宇宙中最普遍的现象,宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的。
二、参照物:研究机械运动时,事先选定的,衡量被研究物体的位置是否改变,作为参考标准的物体叫参照物。
参照物可任意选取(研究对象不能选作为参照物),选取的参照物不同,对同一物体的运动情况的描述可能不同。如:公路上行驶的汽车,以路面为参照物,汽车是运动的;以车里的人或物品为参照物,汽车是静止的。
三、相对静止:两个以同样快慢、向同一方向运动的物体,以对方为参照物,他们是静止的(实际上,它们相对于路面是运动的),这叫两个物体相对静止。
★特别提醒
1、判断物体是运动的还是静止的,关键是抓住“位置变化”这一特点进行分析。如果被研究的物体相对于参照物位置发生了改变,则被研究的物体是运动的;如果被研究的物体相对于所选参照物的位置不发生变化,则被研究的物体是静止的。
2、选择不同的参照物,对物体运动的描述可能不同。
【探究归纳】运动的描述以机械运动为核心,物体位置随时间的变化即机械运动;判断运动与否需选参照物,因参照物不同,物体运动状态可能不同(运动和静止的相对性),这是描述运动的关键前提。
【典例2-1】观察如图所示的小旗, 关于甲、乙两船相对于陆地的运动情况, 下列说法正确的是( )
A.甲船向左运动,乙船可能运动 B.甲船向左运动, 乙船一定运动
C.甲船向右运动, 乙船可能静止 D.甲船向右运动, 乙船一定静止
【典例2-2】如图所示是我国空军战机实施空中加油的情景,若以受油机为参照物,则加油机是 (选填“运动”或“静止”)的;若以大地为参照物,则加油机是 (选填“运动”或“静止”)的。这表明运动和静止具有 性。
跟踪训练1运动是宇宙中最普遍的一种现象,下列古诗词描述的现象不属于机械运动的是( )
A.小荷才楼尖尖角 B.飞流直下三千尺
C.坐地日行八万里 D.一行白鹭上青天
跟踪训练2在某奥运会圣火传递活动中,现场某记者同时拍下了附近的甲乙两张火炬照片和固定在地面工陆风飘动的旗帜,如图所示。根据它们的飘动方向,可以判断甲火炬的运动状态是 (选填“向左运动”“向右运动”或“静止”),且甲火炬的运动速度一定 (“小于”“大于”或“等于”)风速。
题型3 运动的快慢
一、比较运动的快慢
1、在运动时间相同的情况下,比较行驶路程的长短,行驶的路程越长,运动得越快;
2、在行驶路程相等的情况下,比较运动时间的长短,运动的时间越短,运动得越快;
3、用路程除以时间,比较单位时间的路程,单位时间的路程越大,速度越快。
二、速度
1、速度的概念:是描述物体运动快慢的物理量。速度的公式是(其中t表示时间,S表示路程,v表示速度)
2、速度单位:速度的国际是m/s(读作米每秒)。速度的常用单位还有km/h(1m/s=3.6km/h)。
3、匀速直线运动:运动快慢不变,运动路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时,运动方向、速度大小始终保持不变(如在平直公路上匀速行驶的汽车)。
4、变速直线运动:在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动。
5、路程时间图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线与时间轴夹角越大,表示物体运动的速度越大。如图可知甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
6、速度时间图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条水平直线(平行于横轴),表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
★特别提醒
匀速直线运动的公式和平均速度公式意义不同,尤其注意某段路程的平均速度等于该段路程与该段路程所对应的运动时间之比。
【归纳总结】运动的快慢用速度表示,速度是路程与时间的比值,公式为 v=s/t,国际单位是m/s;速度不变的直线运动是匀速直线运动,速度变化的是变速运动,常用平均速度粗略描述变速运动的快慢。
【典例3-1】在校运会上,小华同学在男子100m 比赛中,以12.5s 的成绩晋级决赛。在这次100m比赛中,小华同学的平均速度为( )
A.0.8m/s B.8m/s C.12.5m/s D.1.25m/s
【典例3-2】百米赛跑时,某同学前40m做加速运动,后60m做匀速运动,通过终点时的速度为,测验成绩是15s。他经过中点(50m处)时的速度是 m/s,前40m平均速度是 m/s。
【典例3-3】2023年12月8日“济郑高铁”的通车,实现了山东高铁对全省各市的全面覆盖,同时山东高速铁路运营里程跃居全国第1位。G4621次列车从济南到郑州行驶里程为350km,该次列车从济南早上8∶30出发开往郑州,在当日11∶00到达郑州,求:
(1)列车从济南开往郑州的平均速度;
(2)已知该列车途径聊城,自济南到聊城距离为105km,请预估列车从济南到聊城所需要的时间;
(3)若列车长为200m,以40m/s的速度通过黄河大桥,列车完全通过大桥用时65s,求黄河大桥的长度是多少。
跟踪训练1如图是相向而行的甲、乙两物体的s-t图像,下列说法正确的是( )
A.相遇时两物体通过的路程均为100m B.0~30s内甲、乙均做匀速直线运动
C.0~40s内乙的平均速度为13.5km/h D.只有在20s时,甲、乙相距150m
跟踪训练2如图所示,甲、乙两车同时在同一平直公路上向东平稳行驶,采用“频闪摄影”的方式,每隔拍下一张照片记录下汽车的位置。分析图中数据,请你写出两条获得的信息: ; 。
跟踪训练3小明一家驾车到长沙旅游,一路上,他用所学的物理知识解决了不少实际问题,你也试试吧!
(1)若轿车以图甲速度表指示的速度匀速行驶80min,求轿车通过的路程;
(2)小明爸爸驾车从如图乙所示的标志牌位置到长沙用了45min,那么轿车的平均速度为多少?
(3)在不违规的情况下,若轿车以最快的速度行驶,从标志牌位置到长沙需要多长时间?
题型4 速度的测量
一、变速运动与平均速度
1、变速运动的快慢就是速度变化的快慢(速度不断变化的运动,包括大小和方向),速度的变化用加速度来描述!匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加(减少)是固定的!加速度有正负,正代表速度是增加的,负代表速度是降低的!非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定!
2、平均速度是指在某段时间内,物体运动的位移,与所用时间的比值,反映的是某段路程中物体运动的平均快慢,用v表示平均速度,用s表示路程,用t表示时间,则平均速度的公式是v=。(如:甲乙两地6000m,开车用10分钟,那么,车的平均速度为10m/s)。
二、测量“小车平均速度”实验
1、实验器材:小车、斜坡(长木板)、小木块、金属片挡板、刻度尺、停表(秒表);
2、实验原理:;
3、实验步骤:步骤①选材,将所需要器材准备好,置于水平桌面;
步骤②记录刻度尺的量程和分度值;
步骤③组装斜面(将小木板垫于长木板一头,使长木板形成斜面);
步骤④小车试滑(调整斜面倾斜度,使小车下滑速度不能过快,便于测量时间);
步骤⑤实验开始,使小车多次在斜面上段滑到下端,记录时间,时间的平均值为小车运动的时间t。
步骤⑥利用公式求出小车运动的平均速度;
步骤⑦整理器材;
【归纳总结】速度的测量依据公式 v=s/t,需用刻度尺测路程、停表测时间;实验时要规范操作(如刻度尺放正、停表准确计时),通过多次测量减小误差,可测定匀速或变速运动的速度,其中平均速度需对应某段路程或时间。
【典例 4-1】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.小车在AB段的平均速度小于在AC段的平均速度
D.小车在AB段的平均速度大于在BC段的平均速度
【典例4-2】暑假,小赵去水上游乐场游玩,从滑道上冲下来的感觉太刺激了,他想知道物体从斜面上下滑时的速度是怎样变化的,于是他利用带有刻度的斜面、小车和电子秒表“测量小车的平均速度”。
(1)该实验的原理是 ;实验时应保持斜面的倾角 (选填“较小”或“较大”);
(2)该实验用到金属挡板,则下列不属于金属挡板的作用的是___________;
A.让小车在一定的位置停下来
B.使斜面保持一定的角度
C.与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间
(3)实验中,对于如何获取下半程s3的平均速度v3,下列方法最好的是___________;
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间t3与路程s3,计算得到v3
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间t3,再测量路程s3,计算得到v3
C.不测量,利用已有数据求得t3=t1-t2,s3=s1-s2,再计算得到v3
(4)实验中全程s1的平均速度v1,上半程s2的平均速度v2,下半程s3的平均速度v3,三者间的大小关系是 ;
(5)若小车释放瞬间立即按下秒表开始计时,但小车在挡板处撞停时,由于测量者不够专注,提前按下秒表停止计时,则测得的平均速度跟真实值相比 (填“偏大”或“偏小”)。
【典例4-3】在课外实践活动中,小明同学在大小相等的圆形纸上,剪去大小不等的圆心角,后粘贴成AB两个锥角明显不等的纸锥。
(1)将如图甲所示两个等大的相同材料圆纸片,各裁去一个扇形,做成如图A、B所示的两个锥角不等的纸锥。应选择图中所示的 位置(填“乙”或“丙”)将两个纸锥从同一高度同时释放;
(2)从A到D纸锥下落的速度变化情况是 运动(选填“加速”“减速”或“匀速”)。右侧为纸锥从E到F过程放大图,相机每秒拍照两次,该刻度尺的分度值为 ,EF段纸锥下落的速度是 m/s;
(3)探究发现,若释放的位置足够高,纸锥最后均做匀速直线运动,此时速度称为收尾速度。下面图中四个速度随时间变化的关系图像,比较接近该纸锥从足够高处下落运动的是______。(选填图中的选项字母)
A. B. C. D.
跟踪训练1如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.AB段距离为4.0dm
B.AB段平均速度为0.2cm/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动
D.AB段平均速度比AC段平均速度小
跟踪训练2某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数值钟“测量小车的平均速度”,如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时︰分︰秒”。
路程(cm)
时间(s)
平均速度(cm/s)
AB段
5. 0
2
BC段
5. 0
5
AC段
3
3.3
(1)该实验是根据 公式进行测量的;
(2)选用的器材除小车、木板、垫块和金属挡板外,还需要的测量工具是 和 ;
(3)实验中,为了方便计时,应使斜面的坡度较 ;(填“大”或“小”)
(4)请你根据图示完成上表的内容;(斜面刻度尺的分度值为1cm)
(5)分析表中的数据,小车全程是做匀速运动吗?为什么?
跟踪训练3为了探究小球自由下落时的运动,某物理实验小组的同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下小球下落时的运动状态,如图甲所示。
(1)照相机每隔曝光一次,则小球从A运动到E所用时间为 s。
(2)若测得小球在C、E两位置间的实际距离为,则在过程中,小球下落的平均速度为 。
(3)根据图甲可以看出小球在下落过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。图乙所示的四个速度-时间的关系图像中能反映出该小球下落运动的是 (填字母)。
【能力培优练】
1.小英和小明站在公交站台等公交车,小英对小明说自己是运动的,她选择的参照物是 ( )
A.行驶过来的公交车 B.小明
C.路边的树木 D.公交站台
2.如图所示的停表,下列读数中正确的是( )
A.4分37秒 B.4分7秒 C.37分4秒 D.37分4.1秒
3.陈寿在其著作《三国志·诸葛亮传》中描述诸葛亮“身长八尺,容貌甚伟,时人异焉”。这里的“八尺”是对诸葛亮身高的一种描述,显示出他的身形在当时被认为非常出众。不过,古代的“尺”作为一个长度单位,其标准与今天有所不同。你认为三国时期“一尺”相当于今天长度约是( )
A. B. C. D.
4.某实验小组利用带有刻度的斜面、小车和秒表“测量小车的平均速度”(如图甲),小刚对实验装置进行改进,在斜面顶端安装一个位移传感器,可实时测量传感器到小车的距离,计算机就可以算出小车的v-t图像(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.小车从A点运动到C点的路程为s=90cm
B.可直接将小车从B点由静止释放来测量小车在后半程BC的平均速度
C.若使斜面的坡度减小,则小车的v-t图像应该在图乙的A区域
D.小车在前半程AB的平均速度小于后半程BC的平均速度
5.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
6.甲、乙两物体在同一直线上运动的s-t图像如图所示,从0时刻开始计时,下列关于它们的运动情况,说法正确的是( )
A.甲、乙同时出发,乙运动2min追上甲
B.甲、乙在出发后都做匀速运动,且
C.时,甲在乙的前面,乙运动2min后追上甲
D.甲比乙先出发,乙运动和甲相遇
7.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( )
A.乙和丙的速度不相等 B.甲的速度为14.4km/h
C.第5s时,甲和丙相距30m D.只有乙做匀速直线运动
8.丰子恺的书画简朴,富有生活气息,描绘了人与自然和谐共生的美好景象。如图是他的一幅作品——旭日初升,能判断山是运动的是因为我们选取的参照物是( )
A.路旁树木 B.旭日 C.高山 D.道路
9.如图,长征七号遥八运载火箭携带天舟八号货运飞船成功发射,对货运飞船与空间站天和核心舱组合体交会对接过程中的说法中,正确的是( )
A.若以飞船为参照物,空间站是静止的
B.若以空间站为参照物,飞船是静止的
C.若以地球为参照物,空间站是运动的
D.对接完成后,若以空间站为参照物,飞船是运动的
10.为了揭示大自然的奥秘,无数科学家进行了不懈的探索。小明根据学习做了如下笔记:①汤姆孙发现了电子,从而说明原子核是可分的;②卢瑟福在实验的基础上提出了类似行星绕日的原子核式结构模型;③在天文学中,用“光年”作为时间的单位;④在太阳系中,行星绕太阳旋转,卫星绕行星旋转。其中正确的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
11.如图所示是小明同学用刻度尺测量一支铅笔长度的情景,他的测量错误有 (若有多种错误,写出一种即可),如果改正了这些错误,误差 (选填:仍然存在、不存在)。
12.《尚书纬·考灵曜》记载:“地恒动不止,而人不知,譬如人在大舟中,闭牖(窗户)而坐,舟行而人不觉也。”其中“舟行”,即舟是运动的,是以 为参照物。(选填“河岸”或“人”)
13.小南在观看了联合国粮农组织《梯田守望者》纪录片后,想知道一粒长粒米的长度,他用刻度尺多次测量得到了以下数据:8.6mm、8.5mm、8.4mm。由数据可知,被测长粒米的长度应记为 mm。多次测量求平均值可以 误差。
14.爬树机器人(图甲)是协助并代替工人爬到树木上进行检查、保养及病虫害防治等林业工作的仿生机器人。图乙为爬树机器人某次沿竖直树干爬行的图像,该机器人在时间内的速度为 ,在内运动的路程是 m。
15.如图所示,气泡从充满油的玻璃管底端A点向上运动,点B、C、D是每隔2秒记录的气泡位置。
(1)气泡在AD段做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,其理由是 ;
(2)气泡在BD段运动的平均速度为 m/s;
(3)该气泡在 两点间的平均速度最大;
(4)设计实验表格。
16.如图所示,小明散步时先后连续拍了两张远处的街景照片,若以地面为参照物,骑自行车人是向 运动的,若以大卡车为参照物,小轿车是向 运动的(均选填“左”或“右”)。
17.如图所示,在“研究气泡的运动速度”实验中。
(1)在长约120cm的玻璃管中注水,注水量为( )
A.满 B.近满
C.大半管 D.半管
(2)气泡开始运动后,记录气泡从O点开始到各段的时间如表格所示。根据表中的数据在图中画出气泡运动的s-t图像;
路程s/cm
0
20
40
60
80
时间t/s
0
4
8
12
16
(3)气泡在运动到30cm处的速度为 m/s;
(4)在测量的这段路程中,气泡的运动可以看成 运动。
18.“小车沿斜面下滑时,在中间一段路程内其速度是否变化?如何变化呢?”为了探究这个问题,小明选择了长木板,小木块,小车、秒表、记号笔和刻度尺等器材进行探究。
(1)把长木板置于水平桌面上,其左端垫上小木块,在木板上不同位置分别标上A、B、C和D点,再将小车置于斜面顶端如图所示。由静止释放小车,发现小车运动过快,这不便于记录小车下滑的 。为解决这一问题,你认为可以采取操作是 ;
(2)研究木板中间BD段小车运动情况,先用 测量出BC和CD的长度,然后再测量小车从A点由静止运动到B点所用的时间t1,再次把小车放置于A点仍由静止释放,直至运动到C点,记录所用时间t2。小车每次都要从A点静止释放这样做的目的是 ;
(3)若BC段的长度为s1,则BC段的平均速度为vBC= (请用测量出的物理量写出表达式);
(4)重复上述步骤测量出CD段的平均速度大于BC段的平均速度,由此可以得出的初步结论是:小车在BD段下滑过程中,速度会变化,而且越来越 。
19.如图所示,轿车从某地在高速公路上往南宁方向匀速行驶,当到达A地时,车内的钟表显示为10h15min,到达B地时,钟表显示为10h45min。求:
(1)轿车从A地到B地用多少时间?
(2)轿车从A地到B地的速度。
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B地到南宁需要多长时间?
20.下表为D5960次动车由荆州开往汉口的运行时刻表。
车次
站次
站名
到达时间
开车时间
停留时间
天数
里程
D5960
1
荆州
始发站
19:03
-
1
0
D5960
2
天门南
19:45
19:47
2分钟
1
121
D5960
3
汉口
20:23
终点站
-
1
204
(1)次动车从荆州到汉口用了多少时间?
(2)次动车由荆州开往汉口的平均速度是多少?
【链接中考】
1.(2025·天津·中考真题)图是长征二号F遥二十运载火箭发射升空的场景。从地面到发射塔架上的避雷针顶端可达105m,下列对火箭长度的估测最接近实际的是( )
A.10m B.30m C.60m D.100m
2.(2025·广西·中考真题)小明在校运会赛跑中勇夺冠军,成绩是。他的平均速度是( )
A. B. C. D.
3.(2025·上海·中考真题)小物家、小理家和博物馆,在同一直线上,小理家离博物馆1.8km,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的s-t图如图所示。下列说法正确的是( )
A.小物家离小理家一定是3km B.小物家离小理家可能是0.9km
C.小物家离博物馆可能是1.2km D.小物家离小理家可能是0.6km
4.(2025·辽宁·中考真题)2025年5月29日,搭载天问二号探测器的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射。探测器与火箭一起升空的过程中,探测器相对于火箭是 的,相对于地面是 的。
5.(2025·山西·中考真题)污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
(1)实验思路:用刻度尺测量气泡运动的路程,用 测量气泡运动的时间,依据公式 可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从点运动到点的平均速度为 。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从点到点做 运动,你判断的理由是 。
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第1章 机械运动
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 长度和时间的测量 1
题型2 运动的描述 3
题型3 运动的快慢 5
题型4 速度的测量 9
【能力培优练】 17
【链接中考】 28
【重难题型讲解】
题型1 长度和时间的测量
一、长度的测量
1、长度的单位:在国际单位制中,长度的单位是米(用m表示)。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。
换算关系:1km=103m,1m=103mm=106μm=109nm;1m=10dm=100cm。
2、刻度尺的使用
使用前:注意观察零刻度线、量程和分度值。
使用时:正确放置刻度尺。
读数时:视线应与尺面垂直。
记录数据时:要由数字和单位组成
二、长度的估测
1、正确的认识1m、1dm、1cm有多长。
2、常见的物体长度(填单位)
(1)手臂长74cm。 (2)某同学身高160cm。
(3)手指宽1.5cm。 (4)教室课桌高78cm。
(5)乒乓球的直径约是40mm。 (5)教室门的宽度是95cm。
(7)一本物理书长26.7cm。 (7)一元硬币的直径18.0mm。
三、误差
1、测量值与真实值之间的差别,误差是不能避免的,只能通过提高测量水平、改进测量手段就能尽量减小误差。但错误是能够避免的,也是不该发生的。
2、减小误差的方法:多次测量求平均值、选用精密测量仪器和改进测量方法。
四、时间的测量
1、在国际单位制中,时间的单位是秒(s),常用单位还有分钟(min)、小时(h)等。1h=60min=3600s(1h=60min)。
2、使用停表测量时间时,要注意确定秒针在大表盘的第一周还是第二周,看小表盘的指针是否过半。
【探究归纳】长度和时间的测量是基础实验技能,需明确国际单位(米、秒)及常用单位换算,使用刻度尺时要放正、读数估读到分度值下一位,用停表测时间需关注中间和周围刻度,测量值由准确值加估读值组成,误差不可避免但可减小。
【典例1-1】如图是仙桃体操名将李小双参加的吊环比赛的画面,请你估测,他手中吊环的直径约为( )
A.0.20cm B.2.0cm C.20cm D.200cm
【答案】C
【详解】人的头部长约20cm,如图,他手中吊环的直径与人的头部长度差不多,约为20cm,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【典例1-2】如图所示,小明利用测量工具直接测量出圆的直径。刻度尺的量程为 ,则这个圆的直径为 cm。
【答案】 0~6cm 1.46
【详解】[1][2]由图可知,刻度尺能测量的最大长度为6cm,所以刻度尺的量程是0~6cm,最小一格的长度为0.1cm,圆的左端与2.00cm对齐,右端与3.46cm对齐,因此圆的直径为D=3.46cm-2.00cm=1.46cm
跟踪训练1某同学用刻度尺先后四次测练习本的长度,测量的数据分别是、、、,那么这个练习本的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】刻度尺读数时要估读到分度值的下一位,由题中数据得,该刻度尺的分度值为0.1cm;其中18.83cm与其他数据偏差较大,是错误数据,应去掉;为了减小误差,应求平均值,则这个练习本的长度是
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
跟踪训练2填上合适的单位及换算:
(1)一名初中生的身高约165 ;
(2)百米赛跑的成绩约为14.2 ;
(3)3.5×10-3m= dm。
【答案】(1)cm (2)s (3)3.5×10-2
【解析】【小题1】根据生活常识,一名初中生的身高通常在1米多,1米 = 100厘米,165这个数值比较符合初中生身高的厘米数,所以一名初中生的身高约165cm。
【小题2】百米赛跑成绩通常以秒为单位来计量,14.2这个数值在合理的百米赛跑成绩时间范围内,所以单位填s。
【小题3】因为1m = 10dm,那么将3.5×10-3m换算为dm,就是 3.5×10-2dm。
题型2 运动的描述
一、机械运动:物体位置的变化叫机械运动。
运动是宇宙中最普遍的现象,宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的。
二、参照物:研究机械运动时,事先选定的,衡量被研究物体的位置是否改变,作为参考标准的物体叫参照物。
参照物可任意选取(研究对象不能选作为参照物),选取的参照物不同,对同一物体的运动情况的描述可能不同。如:公路上行驶的汽车,以路面为参照物,汽车是运动的;以车里的人或物品为参照物,汽车是静止的。
三、相对静止:两个以同样快慢、向同一方向运动的物体,以对方为参照物,他们是静止的(实际上,它们相对于路面是运动的),这叫两个物体相对静止。
★特别提醒
1、判断物体是运动的还是静止的,关键是抓住“位置变化”这一特点进行分析。如果被研究的物体相对于参照物位置发生了改变,则被研究的物体是运动的;如果被研究的物体相对于所选参照物的位置不发生变化,则被研究的物体是静止的。
2、选择不同的参照物,对物体运动的描述可能不同。
【探究归纳】运动的描述以机械运动为核心,物体位置随时间的变化即机械运动;判断运动与否需选参照物,因参照物不同,物体运动状态可能不同(运动和静止的相对性),这是描述运动的关键前提。
【典例2-1】观察如图所示的小旗, 关于甲、乙两船相对于陆地的运动情况, 下列说法正确的是( )
A.甲船向左运动,乙船可能运动 B.甲船向左运动, 乙船一定运动
C.甲船向右运动, 乙船可能静止 D.甲船向右运动, 乙船一定静止
【答案】A
【详解】山上旗子向左飘,说明风向左吹。甲船旗子向右飘,则甲船一定向左运动,且速度大于风速;乙船旗子向左飘,则乙船可能静止,可能向右运动,也可能向左运动,但速度小于风速。故A正确,BCD错误。
故选A。
【典例2-2】如图所示是我国空军战机实施空中加油的情景,若以受油机为参照物,则加油机是 (选填“运动”或“静止”)的;若以大地为参照物,则加油机是 (选填“运动”或“静止”)的。这表明运动和静止具有 性。
【答案】 静止 运动 相对
【详解】[1]若以受油机为参照物,加油机相对于受油机的位置没有发生改变,则加油机是静止的。
[2]若以大地作为参照物,加油机相对于大地的位置发生了改变,则加油机是运动的。
[3]选择的参照物不同,加油机的运动状态不同,但都是正确的,这表明运动和静止是具有相对性。
跟踪训练1运动是宇宙中最普遍的一种现象,下列古诗词描述的现象不属于机械运动的是( )
A.小荷才楼尖尖角 B.飞流直下三千尺
C.坐地日行八万里 D.一行白鹭上青天
【答案】A
【详解】A.小荷才露尖尖角,是生物的生长现象,不属于机械运动,故A符合题意;
B.飞流直下三千尺,水的位置相对于地面发生了变化,属于机械运动,故B不符合题意;
C.坐地日行八万里,人的位置相对于太阳发生了变化,属于机械运动,故C不符合题意;
D.一行白鹭上青天,白鹭的位置相对于地面发生了变化,属于机械运动,故D不符合题意。
故选A。
跟踪训练2在某奥运会圣火传递活动中,现场某记者同时拍下了附近的甲乙两张火炬照片和固定在地面工陆风飘动的旗帜,如图所示。根据它们的飘动方向,可以判断甲火炬的运动状态是 (选填“向左运动”“向右运动”或“静止”),且甲火炬的运动速度一定 (“小于”“大于”或“等于”)风速。
【答案】 向右运动 大于
【详解】[1][2]由旗帜的飘动方向可知,此时的风向右吹;要使甲火炬的火焰向左飘,即要使甲火炬向右运动,且火炬运动速度大于风速,故可以判断甲火炬一定向右运动。
题型3 运动的快慢
一、比较运动的快慢
1、在运动时间相同的情况下,比较行驶路程的长短,行驶的路程越长,运动得越快;
2、在行驶路程相等的情况下,比较运动时间的长短,运动的时间越短,运动得越快;
3、用路程除以时间,比较单位时间的路程,单位时间的路程越大,速度越快。
二、速度
1、速度的概念:是描述物体运动快慢的物理量。速度的公式是(其中t表示时间,S表示路程,v表示速度)
2、速度单位:速度的国际是m/s(读作米每秒)。速度的常用单位还有km/h(1m/s=3.6km/h)。
3、匀速直线运动:运动快慢不变,运动路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时,运动方向、速度大小始终保持不变(如在平直公路上匀速行驶的汽车)。
4、变速直线运动:在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动。
5、路程时间图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线与时间轴夹角越大,表示物体运动的速度越大。如图可知甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
6、速度时间图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条水平直线(平行于横轴),表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
★特别提醒
匀速直线运动的公式和平均速度公式意义不同,尤其注意某段路程的平均速度等于该段路程与该段路程所对应的运动时间之比。
【归纳总结】运动的快慢用速度表示,速度是路程与时间的比值,公式为 v=s/t,国际单位是m/s;速度不变的直线运动是匀速直线运动,速度变化的是变速运动,常用平均速度粗略描述变速运动的快慢。
【典例3-1】在校运会上,小华同学在男子100m 比赛中,以12.5s 的成绩晋级决赛。在这次100m比赛中,小华同学的平均速度为( )
A.0.8m/s B.8m/s C.12.5m/s D.1.25m/s
【答案】B
【详解】在这次100m比赛 中,小华同学的平均速度为
故选B。
【典例3-2】百米赛跑时,某同学前40m做加速运动,后60m做匀速运动,通过终点时的速度为,测验成绩是15s。他经过中点(50m处)时的速度是 m/s,前40m平均速度是 m/s。
【答案】 6 8
【详解】[1]由题知他后60m做匀速运动,而终点的速度为6m/s,所以他后60m的速度为6m/s。他跑到中点(50m处)时的速度也是6m/s。
[2]他后60m的速度v=6m/s,由得后60m所用的时间
已知t总=15s,前40m所用的时间
他在前40m的平均速度
【典例3-3】2023年12月8日“济郑高铁”的通车,实现了山东高铁对全省各市的全面覆盖,同时山东高速铁路运营里程跃居全国第1位。G4621次列车从济南到郑州行驶里程为350km,该次列车从济南早上8∶30出发开往郑州,在当日11∶00到达郑州,求:
(1)列车从济南开往郑州的平均速度;
(2)已知该列车途径聊城,自济南到聊城距离为105km,请预估列车从济南到聊城所需要的时间;
(3)若列车长为200m,以40m/s的速度通过黄河大桥,列车完全通过大桥用时65s,求黄河大桥的长度是多少。
【答案】(1)140km/h (2)0.75h (3)2400m
【详解】(1)此次列车从济南到郑州需要的时间t=11∶00-8∶30=2h30min=2.5h
从济南到郑州行驶里程为350km,列车从济南开往郑州的平均速度为
(2)自济南到聊城距离为105km,列车从济南到聊城所需要的时间
(3)列车通过大桥所行驶的路程s′=v′t′=40m/s×65s=2600m
大桥的长度L桥=s′-L车=2600m-200m=2400m
跟踪训练1如图是相向而行的甲、乙两物体的s-t图像,下列说法正确的是( )
A.相遇时两物体通过的路程均为100m B.0~30s内甲、乙均做匀速直线运动
C.0~40s内乙的平均速度为13.5km/h D.只有在20s时,甲、乙相距150m
【答案】C
【详解】A.由图像可知,两物体在30s时相遇,此时甲通过的路程为300m(400m-100m),乙通过的路程为100m,故A错误;
B.0~30s内甲的s-t图像为直线,做匀速运动;而乙在0~10s内处于静止状态(路程为0),10s后才开始做匀速运动,故B错误;
C.0~40s内乙的总路程为150m,总时间为40s(包括静止的10s),平均速度
故C正确;
D.由图像可知,除20s外,在40s时甲、乙相距也是150m,故D错误。
故选C。
跟踪训练2如图所示,甲、乙两车同时在同一平直公路上向东平稳行驶,采用“频闪摄影”的方式,每隔拍下一张照片记录下汽车的位置。分析图中数据,请你写出两条获得的信息: ; 。
【答案】 见解析 见解析
【详解】由图可知,甲车在相同时间内通过的路程相等,其速度是一个定值,所以甲车做匀速直线运动,乙车在相同时间内通过的路程越来越大,其速度不断变大,所以乙车做加速直线运动;甲、乙运动所用的时间相等(或都是);甲、乙运动的平均速度相等。
跟踪训练3小明一家驾车到长沙旅游,一路上,他用所学的物理知识解决了不少实际问题,你也试试吧!
(1)若轿车以图甲速度表指示的速度匀速行驶80min,求轿车通过的路程;
(2)小明爸爸驾车从如图乙所示的标志牌位置到长沙用了45min,那么轿车的平均速度为多少?
(3)在不违规的情况下,若轿车以最快的速度行驶,从标志牌位置到长沙需要多长时间?
【答案】(1)120km (2)80km/h (3)0.6h
【详解】(1)如图甲所示,轿车的速度为90km/h,则轿车通过的路程为
(2)如图乙所示,标志牌位置到长沙的路程为60km,轿车的平均速度为
(3)如图乙所示,轿车允许的最快速度为100km/h,从标志牌位置到长沙需要的最少时间为
题型4 速度的测量
一、变速运动与平均速度
1、变速运动的快慢就是速度变化的快慢(速度不断变化的运动,包括大小和方向),速度的变化用加速度来描述!匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加(减少)是固定的!加速度有正负,正代表速度是增加的,负代表速度是降低的!非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定!
2、平均速度是指在某段时间内,物体运动的位移,与所用时间的比值,反映的是某段路程中物体运动的平均快慢,用v表示平均速度,用s表示路程,用t表示时间,则平均速度的公式是v=。(如:甲乙两地6000m,开车用10分钟,那么,车的平均速度为10m/s)。
二、测量“小车平均速度”实验
1、实验器材:小车、斜坡(长木板)、小木块、金属片挡板、刻度尺、停表(秒表);
2、实验原理:;
3、实验步骤:步骤①选材,将所需要器材准备好,置于水平桌面;
步骤②记录刻度尺的量程和分度值;
步骤③组装斜面(将小木板垫于长木板一头,使长木板形成斜面);
步骤④小车试滑(调整斜面倾斜度,使小车下滑速度不能过快,便于测量时间);
步骤⑤实验开始,使小车多次在斜面上段滑到下端,记录时间,时间的平均值为小车运动的时间t。
步骤⑥利用公式求出小车运动的平均速度;
步骤⑦整理器材;
【归纳总结】速度的测量依据公式 v=s/t,需用刻度尺测路程、停表测时间;实验时要规范操作(如刻度尺放正、停表准确计时),通过多次测量减小误差,可测定匀速或变速运动的速度,其中平均速度需对应某段路程或时间。
【典例 4-1】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.小车在AB段的平均速度小于在AC段的平均速度
D.小车在AB段的平均速度大于在BC段的平均速度
【答案】C
【详解】A.由题意知,小车在AB段运动距离
sAB=90.0cm-50.0cm=40.0cm=0.4m又因为tAB=1.6s,则小车在AB段的平均速度
故A错误;
BD.小车在BC段运动距离
sBC=50.0cm=0.5m
小车在BC段运动的时间
tBC=2.4s-1.6s=0.8sBC段的平均速度
则小车在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度,故BD错误
C.由图可知,AC段的路程为
sAC=90.0cm=0.9mAC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C正确。
故选C。
【典例4-2】暑假,小赵去水上游乐场游玩,从滑道上冲下来的感觉太刺激了,他想知道物体从斜面上下滑时的速度是怎样变化的,于是他利用带有刻度的斜面、小车和电子秒表“测量小车的平均速度”。
(1)该实验的原理是 ;实验时应保持斜面的倾角 (选填“较小”或“较大”);
(2)该实验用到金属挡板,则下列不属于金属挡板的作用的是___________;
A.让小车在一定的位置停下来
B.使斜面保持一定的角度
C.与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间
(3)实验中,对于如何获取下半程s3的平均速度v3,下列方法最好的是___________;
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间t3与路程s3,计算得到v3
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间t3,再测量路程s3,计算得到v3
C.不测量,利用已有数据求得t3=t1-t2,s3=s1-s2,再计算得到v3
(4)实验中全程s1的平均速度v1,上半程s2的平均速度v2,下半程s3的平均速度v3,三者间的大小关系是 ;
(5)若小车释放瞬间立即按下秒表开始计时,但小车在挡板处撞停时,由于测量者不够专注,提前按下秒表停止计时,则测得的平均速度跟真实值相比 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 较小 (2)B (3)C (4)v2<v1<v3 (5)偏大
【详解】(1)[1]该实验的原理是速度公式,即平均速度等于路程除以时间。
[2]为了减小测量时间的误差,便于测量小车运动的时间,实验时应保持斜面的倾角较小。因为倾角过大,小车下滑速度过快,不便于测量小车运动的时间。
(2)金属挡板在实验中的主要作用是让小车在一定的位置停下来,以及与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间。使斜面保持一定的角度不是其作用之一。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)A.小车在下滑过程中,到达B点的速度并不为零,所以让小车从B点由静止释放,到达C点的时间并不等于下半段的时间,计算得到v3结果不准确,故A不符合题意;
B.可以在B点开始计时,但物体在运动中开始计时,误差比较大,计算结果不准确,故B不符合题意;
C.不测量,利用已有数据求得t3=t1-t2,s3=s1-s2,再计算得到v3结果比较准确,故C符合题意。
故选C。
(4)实验中,小车在斜面上下滑时,速度会逐渐增大,做加速运动。因此,我们可以推断出,上半程的平均速度v2小于全程的平均速度v1,全程的平均速度v1小于下半程的平均速度v3。所以,三者间的大小关系是 v2<v1<v3。
(5)如果小车释放瞬间立即按下秒表开始计时,但小车在挡板处撞停时,测量者由于不够专注,提前按下秒表停止计时,会导致测量的时间偏小。根据平均速度的公式,当路程s一定时,时间t偏小会导致测得的平均速度偏大。因此,测得的平均速度跟真实值相比会偏大。
【典例4-3】在课外实践活动中,小明同学在大小相等的圆形纸上,剪去大小不等的圆心角,后粘贴成AB两个锥角明显不等的纸锥。
(1)将如图甲所示两个等大的相同材料圆纸片,各裁去一个扇形,做成如图A、B所示的两个锥角不等的纸锥。应选择图中所示的 位置(填“乙”或“丙”)将两个纸锥从同一高度同时释放;
(2)从A到D纸锥下落的速度变化情况是 运动(选填“加速”“减速”或“匀速”)。右侧为纸锥从E到F过程放大图,相机每秒拍照两次,该刻度尺的分度值为 ,EF段纸锥下落的速度是 m/s;
(3)探究发现,若释放的位置足够高,纸锥最后均做匀速直线运动,此时速度称为收尾速度。下面图中四个速度随时间变化的关系图像,比较接近该纸锥从足够高处下落运动的是______。(选填图中的选项字母)
A. B. C. D.
【答案】(1)乙 (2)加速 1cm 0.4 (3)A
【详解】(1)比较纸锥下落的快慢,应使纸锥从同一高度释放,为了保证纸锥下落高度相同,落地时是下端着地,所以释放时也应保持下端在同一刻度,故以乙图方式释放。
(2)[1]通过题中图可知,相同时间纸锥经过的路程越来越长,所以纸锥是加速运动的。
[2]分度值为刻度尺上相邻两刻度的距离,由图可知为1cm。
[3]读出两纸锥上方对应的刻度,E点刻度为60.0cm,F点刻度为80.0cm,则纸锥走过的路程
相机每秒拍照两次,走过这段路程所用的时间,则纸锥EF段下落的速度
(3)若释放的位置足够高,纸锥先做加速运动,最后均做匀速直线运动,即速度先增大后不变,故选A。
跟踪训练1如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.AB段距离为4.0dm
B.AB段平均速度为0.2cm/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动
D.AB段平均速度比AC段平均速度小
【答案】D
【详解】A.由图可知,图中刻度尺的分度值为1cm,AB段距离
sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm
故A错误;
B.小车在AB段的路程
sAB=4.00dm=40.0cm
所用时间
tAB=15∶35∶22-15∶35∶20=2s
所以AB段平均速度
故B错误;
CD.由图可知,小车在AC段的路程
sAC=10.00dm-1.00dm=9.00dm=90.0cm
所用时间
tAC=15∶35∶23-15∶35∶20=3s
所以AC段平均速度
故vAC>vAB,小车从A点到C点做变速直线运动,故C错误,D正确。
故选D。
跟踪训练2某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数值钟“测量小车的平均速度”,如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时︰分︰秒”。
路程
(cm)
时间
(s)
平均速度
(cm/s)
AB段
5. 0
2
BC段
5. 0
5
AC段
3
3.3
(1)该实验是根据 公式进行测量的;
(2)选用的器材除小车、木板、垫块和金属挡板外,还需要的测量工具是 和 ;
(3)实验中,为了方便计时,应使斜面的坡度较 ;(填“大”或“小”)
(4)请你根据图示完成上表的内容;(斜面刻度尺的分度值为1cm)
(5)分析表中的数据,小车全程是做匀速运动吗?为什么?
【答案】(1)
(2) 刻度尺 秒表
(3)小
(4)
路程
(cm)
时间
(s)
平均速度
(cm/s)
AB段
5. 0
2
2.5
BC段
5. 0
1
5
AC段
10.0
3
3.3
(5)见解析
【详解】(1)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,所以测小车平均速度的实验原理为。
(2)[1][2]要测量平均速度,需要用刻度尺和秒表测出路程和时间,根据公式求出平均速度。
(3)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应小些。
(4)由表中数据可知,AB段的平均速度
由图可知,通过BC段所用时间tBC=10︰35︰23-10︰35︰22=1s
通过AC段的路程为sAC=sAB +sBC=5.0cm+5.0cm=10.0cm
填入表格如图所示:
路程
(cm)
时间
(s)
平均速度
(cm/s)
AB段
5. 0
2
2.5
BC段
5. 0
1
5
AC段
10.0
3
3.3
(5)根据求出的各段的平均速度可以看出,小车各段的平均速度是不相等的,所以小车做的不是匀速运动。
跟踪训练3为了探究小球自由下落时的运动,某物理实验小组的同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下小球下落时的运动状态,如图甲所示。
(1)照相机每隔曝光一次,则小球从A运动到E所用时间为 s。
(2)若测得小球在C、E两位置间的实际距离为,则在过程中,小球下落的平均速度为 。
(3)根据图甲可以看出小球在下落过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。图乙所示的四个速度-时间的关系图像中能反映出该小球下落运动的是 (填字母)。
【答案】(1)0.8 (2)1.05 (3)变速 C
【详解】(1)照相机每隔曝光一次,小球从A运动到E一共四个时间间隔,所用时间为
(2)在过程中,小球下落的时间
小球下落的平均速度为
(3)[1]根据图像可知,小球相等时间内通过的路程越来越大,由可知,小球下落过程中做变速运动,且速度越来越快。
[2]A.由图像可知,物体的速度随时间而减小,物体做减速运动,故A不符合题意;
B.由图像可知,物体的速度不随时间而变化,物体做匀速运动,故B不符合题意;
C.由图像可知,物体的速度随时间而增大,物体做加速运动,故C符合题意;
D.由图像可知,物体的速度随时间先减小后增大,物体先减速后加速,故D不符合题意。
故选C。
【能力培优练】
1.小英和小明站在公交站台等公交车,小英对小明说自己是运动的,她选择的参照物是 ( )
A.行驶过来的公交车 B.小明
C.路边的树木 D.公交站台
【答案】A
【详解】A.小英和小明站在公交站台等公交车,小英相对于行驶过来的公交车的位置发生改变,是运动的,故A符合题意;
BCD.小英相对于小明、路边的树木和公交站台的位置都没有发生变化,所以小英是静止的,故BCD不符合题意。
故选A。
2.如图所示的停表,下列读数中正确的是( )
A.4分37秒 B.4分7秒 C.37分4秒 D.37分4.1秒
【答案】B
【详解】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,分针指在4到5之间且偏向4;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,1个小格代表0.1s,秒针指示的时间为7s,即秒表的读数为t=4min7s。
故选B。
3.陈寿在其著作《三国志·诸葛亮传》中描述诸葛亮“身长八尺,容貌甚伟,时人异焉”。这里的“八尺”是对诸葛亮身高的一种描述,显示出他的身形在当时被认为非常出众。不过,古代的“尺”作为一个长度单位,其标准与今天有所不同。你认为三国时期“一尺”相当于今天长度约是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】成年人的身高约1.8m。由题意:他的身形在当时被认为非常出众。则其身高高于常人,约为1.9m。八尺=1.9m,则一尺的长度约为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.某实验小组利用带有刻度的斜面、小车和秒表“测量小车的平均速度”(如图甲),小刚对实验装置进行改进,在斜面顶端安装一个位移传感器,可实时测量传感器到小车的距离,计算机就可以算出小车的v-t图像(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.小车从A点运动到C点的路程为s=90cm
B.可直接将小车从B点由静止释放来测量小车在后半程BC的平均速度
C.若使斜面的坡度减小,则小车的v-t图像应该在图乙的A区域
D.小车在前半程AB的平均速度小于后半程BC的平均速度
【答案】D
【详解】A.小车从A点运动到C点的路程为
故A错误;
B.直接将小车从B点由静止释放,所测时间不是运动过程中后半程的时间,小车从A到C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AB段的时间之差才是通过BC段的时间,故B错误;
C.若使斜面的坡度减小,小车下滑速度增加的变慢,相同时间内速度的变化量变小,那么小车的v-t图像应该在图乙的B区域,故C错误;
D.小车沿斜面向下运动时速度越来越快,则小车在上半程所用的时间要大于下半程的时间,路程相同,时间越大,由公式可知,速度越小,故小车在前半程AB的平均速度小于后半程BC的平均速度,故D正确。
故选D。
5.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。
6.甲、乙两物体在同一直线上运动的s-t图像如图所示,从0时刻开始计时,下列关于它们的运动情况,说法正确的是( )
A.甲、乙同时出发,乙运动2min追上甲
B.甲、乙在出发后都做匀速运动,且
C.时,甲在乙的前面,乙运动2min后追上甲
D.甲比乙先出发,乙运动和甲相遇
【答案】C
【详解】A.据图可知,乙物体比甲物体晚2min出发,不是同时出发,故A错误;
B.据图可知,甲乙两车的s-t图像是倾斜的直线,说明甲乙两车做匀速直线运动,且相遇时,甲车运动时间比乙车大,但甲车运动的路程小于乙车运动的路程,根据可知,乙车的速度大于甲车的速度,故B错误;
CD.据图可知,时,甲距离出发原点6m,乙在出发原点,说明甲在乙的前面,乙车晚2min出发,在经过2min与甲车相遇,故C正确,D错误。
故选C。
7.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( )
A.乙和丙的速度不相等 B.甲的速度为14.4km/h
C.第5s时,甲和丙相距30m D.只有乙做匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.丙的速度为
乙的速度为6m/s,乙和丙的速度相等,故A不符合题意;
B.甲的速度为
故B符合题意;
C.甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动,第5s时,甲和丙相距
故C不符合题意;
D.甲、丙两车的图像是过原点的直线,则甲、丙两车做匀速直线运动,速度大小均不变,故D不符合题意。
故选B。
8.丰子恺的书画简朴,富有生活气息,描绘了人与自然和谐共生的美好景象。如图是他的一幅作品——旭日初升,能判断山是运动的是因为我们选取的参照物是( )
A.路旁树木 B.旭日 C.高山 D.道路
【答案】B
【详解】ACD.以路旁树木、高山和道路为参照物,山的位置不变,山是静止的,故ACD不符合题意;
B.以旭日为参照物,山的位置发生改变了,山是运动的,故B符合题意。
故选B。
9.如图,长征七号遥八运载火箭携带天舟八号货运飞船成功发射,对货运飞船与空间站天和核心舱组合体交会对接过程中的说法中,正确的是( )
A.若以飞船为参照物,空间站是静止的
B.若以空间站为参照物,飞船是静止的
C.若以地球为参照物,空间站是运动的
D.对接完成后,若以空间站为参照物,飞船是运动的
【答案】C
【详解】AB.货运飞船与空间站天和核心舱组合体交会对接过程中,以飞船为参照物,空间站的位置发生变化,空间站是运动的,以空间站为参照物,飞船的位置发生变化,飞船是运动的,故AB错误;
C.若以地球为参照物,空间站的位置发生变化,空间站是运动的,故C正确;
D.对接完成后,以空间站为参照物,飞船的位置不再发生变化,飞船是静止的。故D错误。
故选C。
10.为了揭示大自然的奥秘,无数科学家进行了不懈的探索。小明根据学习做了如下笔记:①汤姆孙发现了电子,从而说明原子核是可分的;②卢瑟福在实验的基础上提出了类似行星绕日的原子核式结构模型;③在天文学中,用“光年”作为时间的单位;④在太阳系中,行星绕太阳旋转,卫星绕行星旋转。其中正确的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】D
【详解】①汤姆森发现了电子,从而揭示了原子是可分的,故①错误;②卢瑟福建立了类似行星绕日的原子核式结构模型,故②正确;③在天文学中,用“光年”作为长度的单位,故③错误;④太阳是太阳系的中心,行星绕太阳旋转,卫星绕行星旋转,故④正确;故D正确,ABC错误。
故选D。
11.如图所示是小明同学用刻度尺测量一支铅笔长度的情景,他的测量错误有 (若有多种错误,写出一种即可),如果改正了这些错误,误差 (选填:仍然存在、不存在)。
【答案】 见解析 仍然存在
【详解】[1]从图中可以明显看出,刻度尺的零刻度线并没有与被测物体(铅笔)的一端对齐,这是第一个错误。此外,读数时视线也没有与刻度尺的尺面垂直,这会导致读数不准确,是第二个错误。
[2]误差是在测量过程中由于测量工具、测量方法或测量环境等因素造成的,它只能减小,不能避免。而错误则是由于不遵守测量规则或粗心大意等原因造成的,是可以避免的。因此,即使改正了上述的错误,使用正确的测量方法,仍然会存在误差。只能通过改进测量方法、使用更精密的测量工具等方式来减小误差,但无法完全消除它。
12.《尚书纬·考灵曜》记载:“地恒动不止,而人不知,譬如人在大舟中,闭牖(窗户)而坐,舟行而人不觉也。”其中“舟行”,即舟是运动的,是以 为参照物。(选填“河岸”或“人”)
【答案】河岸
【详解】舟相对于河岸的位置发生了变化,相对于人的位置不变,所以以河岸为参照物,舟是运动的。
13.小南在观看了联合国粮农组织《梯田守望者》纪录片后,想知道一粒长粒米的长度,他用刻度尺多次测量得到了以下数据:8.6mm、8.5mm、8.4mm。由数据可知,被测长粒米的长度应记为 mm。多次测量求平均值可以 误差。
【答案】 8.5 减小
【详解】[1][2]为减小长度测量的误差,通常采用的方法是取多次测量的平均值,故被测长粒米的长度是
14.爬树机器人(图甲)是协助并代替工人爬到树木上进行检查、保养及病虫害防治等林业工作的仿生机器人。图乙为爬树机器人某次沿竖直树干爬行的图像,该机器人在时间内的速度为 ,在内运动的路程是 m。
【答案】 1.8 2.5
【详解】[1]由图乙得,该机器人在第10~30s时的速度为v=0.5m/s=0.5×3.6km/h=1.8km/h
[2]在10∼15s内运动的时间t=15s-10s=5s
由得,在10∼15s内运动的路程s=vt=0.5m/s×5s=2.5m
15.如图所示,气泡从充满油的玻璃管底端A点向上运动,点B、C、D是每隔2秒记录的气泡位置。
(1)气泡在AD段做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,其理由是 ;
(2)气泡在BD段运动的平均速度为 m/s;
(3)该气泡在 两点间的平均速度最大;
(4)设计实验表格。
【答案】 变速 见解析 0.125 CD
【详解】(1)[1][2]由图可知,相邻两端点间的时间间隔相等,各点之间的长度逐渐变大,即相同时间内路程越来越大,由此可以判断气泡在AD段做变速直线运动。
(2)[3]气泡通过BD段所用时间为
BD段的距离为
BD段运动的平均速度为
(3)[4]由图可知,在相同时间内,CD段的路程最大,由可知,气泡在CD两点间的平均速度最大。
16.如图所示,小明散步时先后连续拍了两张远处的街景照片,若以地面为参照物,骑自行车人是向 运动的,若以大卡车为参照物,小轿车是向 运动的(均选填“左”或“右”)。
【答案】 右 左
【详解】[1][2]观图两幅图片,以地面为参照物,骑自行车人向右发生了位置的移动,因此是向右运动的。图中小轿车超过了大卡车,若以大卡车为参照物,小轿车向左发生了位置的改变,因此是向左运动的。
17.如图所示,在“研究气泡的运动速度”实验中。
(1)在长约120cm的玻璃管中注水,注水量为( )
A.满 B.近满
C.大半管 D.半管
(2)气泡开始运动后,记录气泡从O点开始到各段的时间如表格所示。根据表中的数据在图中画出气泡运动的s-t图像;
路程s/cm
0
20
40
60
80
时间t/s
0
4
8
12
16
(3)气泡在运动到30cm处的速度为 m/s;
(4)在测量的这段路程中,气泡的运动可以看成 运动。
【答案】(1)B (2) (3)5 (4)匀速直线
【详解】(1)为了研究气泡的运动速度,要让气泡能稳定存在,需要将玻璃管注满水,故选A。
(2)根据表中实验数据,在坐标系中描出相应的点,然后连接各点即为气泡运动的s-t图象,如图所示:
(3)由图像可知,气泡在运动到30cm处所用的时间是6s,速度为
(4)由图像可知,路程和时间成正比,所以气泡的运动可以看成是匀速直线运动。
18.“小车沿斜面下滑时,在中间一段路程内其速度是否变化?如何变化呢?”为了探究这个问题,小明选择了长木板,小木块,小车、秒表、记号笔和刻度尺等器材进行探究。
(1)把长木板置于水平桌面上,其左端垫上小木块,在木板上不同位置分别标上A、B、C和D点,再将小车置于斜面顶端如图所示。由静止释放小车,发现小车运动过快,这不便于记录小车下滑的 。为解决这一问题,你认为可以采取操作是 ;
(2)研究木板中间BD段小车运动情况,先用 测量出BC和CD的长度,然后再测量小车从A点由静止运动到B点所用的时间t1,再次把小车放置于A点仍由静止释放,直至运动到C点,记录所用时间t2。小车每次都要从A点静止释放这样做的目的是 ;
(3)若BC段的长度为s1,则BC段的平均速度为vBC= (请用测量出的物理量写出表达式);
(4)重复上述步骤测量出CD段的平均速度大于BC段的平均速度,由此可以得出的初步结论是:小车在BD段下滑过程中,速度会变化,而且越来越 。
【答案】(1) 时间 将小木块平放,减小斜面的坡度 (2)刻度尺 保证每次的运动情况相同
(3) (4)快
【详解】(1)[1][2]由静止释放小车,发现小车运动过快,这不便于记录小车下滑的时间。由图知,小木块竖放,斜面的坡度较大,为了防止小车运动过快,可将小木块平放,减小斜面的坡度。
(2)[1]实验中,需要用刻度尺测量出BC和CD的长度。
[2]在测量时间时,为使小车每次的运动情况相同,小车每次都要从A点静止释放。
(3)由题意知,若BC段的长度为s1,小车BC段运动的时间为,则BC段的平均速度为
(4)CD段的平均速度大于BC段的平均速度,可得小车在BD段下滑过程中,做加速运动,速度越来越快。
19.如图所示,轿车从某地在高速公路上往南宁方向匀速行驶,当到达A地时,车内的钟表显示为10h15min,到达B地时,钟表显示为10h45min。求:
(1)轿车从A地到B地用多少时间?
(2)轿车从A地到B地的速度。
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B地到南宁需要多长时间?
【答案】(1)30min (2)100km/h (3)0.7h
【详解】(1)轿车从A地到B地所用时间
(2)轿车从A地到B地的路程为
速度为
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,则从B地到南宁所用时间为
20.下表为D5960次动车由荆州开往汉口的运行时刻表。
车次
站次
站名
到达时间
开车时间
停留时间
天数
里程
D5960
1
荆州
始发站
19:03
-
1
0
D5960
2
天门南
19:45
19:47
2分钟
1
121
D5960
3
汉口
20:23
终点站
-
1
204
(1)次动车从荆州到汉口用了多少时间?
(2)次动车由荆州开往汉口的平均速度是多少?
【答案】(1)1小时20分 (2)
【详解】(1)根据动车运行时刻表可得,从荆州到达汉口的时间为
(2)由得,D5960次动车从荆州开往汉口的平均速度为
【链接中考】
1.(2025·天津·中考真题)图是长征二号F遥二十运载火箭发射升空的场景。从地面到发射塔架上的避雷针顶端可达105m,下列对火箭长度的估测最接近实际的是( )
A.10m B.30m C.60m D.100m
【答案】C
【详解】由图可知,火箭的长度大约为地面到避雷针顶端长度的一半,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.(2025·广西·中考真题)小明在校运会赛跑中勇夺冠军,成绩是。他的平均速度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,跑完用时,则小明的平均速度
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2025·上海·中考真题)小物家、小理家和博物馆,在同一直线上,小理家离博物馆1.8km,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的s-t图如图所示。下列说法正确的是( )
A.小物家离小理家一定是3km B.小物家离小理家可能是0.9km
C.小物家离博物馆可能是1.2km D.小物家离小理家可能是0.6km
【答案】D
【详解】由图像可知,小理经过4.5km的路程需要的时间是25min,小物的图像上1.5km对应25min,两个人的速度分别为;
小理家离博物馆1.8km,小理从家到博物馆所用时间
小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,小物从家到博物馆所用时间
小物家到博物馆的距离
即小物家离博物馆一定是1.2km。
若小物和小理位于博物馆的同侧,则小物家离小理家的距离为
若小物和小理位于博物馆的两侧,则小物家离小理家的距离为
综上,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.(2025·辽宁·中考真题)2025年5月29日,搭载天问二号探测器的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射。探测器与火箭一起升空的过程中,探测器相对于火箭是 的,相对于地面是 的。
【答案】 静止 运动
【详解】[1][2]探测器与火箭一起升空的过程中,探测器相对于火箭位置不变,是静止的;相对于地面位置改变,是运动的。
5.(2025·山西·中考真题)污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
(1)实验思路:用刻度尺测量气泡运动的路程,用 测量气泡运动的时间,依据公式 可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从点运动到点的平均速度为 。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从点到点做 运动,你判断的理由是 。
【答案】(1) 停表 (2)5 (3)匀速直线 见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,用刻度尺测量路程,用停表测量时间,根据得到气泡运动的速度。
(2)由图可知,AB两点之间的距离是50.0cm,所用的时间为2s×5=10s
气泡从点运动到点的平均速度为
(3)[1][2]由图可知,气泡在水中沿直线从点到点运动时,气泡在相同时间内通过的路程相等,气泡做匀速直线运动。
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