内容正文:
专题01 机械运动、声现象
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考点聚焦:核心考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
一、长度与时间的测量
七、声音的产生与传播
二、参照物
八、声速
三、速度
九、音调、响度、音色
四、匀速直线运动
十、声的利用
五、运动学图像
十一、噪声的危害和控制
六、速度的测量
一、长度与时间的测量
1.长度的测量
(1)在国际单位制中,长度单位是 ,符号是 。
(2)常用单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
(3)换算关系:1km=103m,1m=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm。
进行长度单位换算正确步骤:数值不变,乘目标单位与原单位之间的进率,将原单位改写为目标单位。
单位换算注意事项:①大单位→小单位,乘以进率。②小单位→大单位,除以进率。③规范使用科学计数法。④单位使用字母符号书写。
(4)常见的长度:①课桌高0.7 m;②一只新铅笔长度18cm;③成年人走两步的距离约1.5 m;④初中物理课本长约 26 cm,宽约18 cm;⑤教学楼每层高约3 m;⑥中学生身高160cm等。
2.刻度尺的使用
(1)选择合适 和 的刻度尺;
(2)正确放置刻度尺:零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持 ,不能歪斜;
(3)读数时,视线要 刻度线;
(4)记录时,不但要记录数值,还必须注明测量单位,没有单位的记录是没有意义的。
(1)零刻度线磨损的,应以某一刻度线为“零点”,读数时要注意减去“零点”前的数字。
(2)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.时间的测量
(1)时间的单位:时间的基本单位是 ,符号是 ,常用时间单位还有时(h)、分(min)等。换算关系:1h=60min,1min=60s。
(2)机械秒表的读数:小表盘指针不过半时,大表盘按照0~30s读数;若小表盘指针过半时,按照31~60s读数。
4.误差:测量值和真实值之间的偏差叫做测量误差。误差是不可 的,只能尽量减小;误差不是错误,错误是可以避免的。减小误差的方法:物理实验中常采用 ;选用精密的测量工具;改进测量方法。
求平均值减小误差时的注意事项
(1)应先剔除测量数据中的错误数据,如读数明显错误的数据,或有效值位数不够的数据。
(2)测量值有几位有效数字,求平均值的结果也要保留几位有效数字。
①若平均数除不尽,应采用四舍五入法保留与测量值相同的位数。
②若平均数的最后一位有效数字是零,应保留,不能删除。
二、参照物
1.机械运动
(1)在物理学中,我们把物体 随时间的变化叫做机械运动。
(2)除了机械运动,还有分子、原子的运动、电磁运动、生命运动等多种运动形式。分子与原子的运动、电磁运动及生命运动都不是机械运动
位置的变化包括:物体之间距离的变化;物体之间方位的变化。
2.参照物
(1)判断物体的运动和静止,要选择某个物体作为标准,这个被选作 的物体叫参照物。
(2)物体与参照物之间的位置是否发生变化。如果位置变化了,是 的;如果位置没有变化,是 的。
参照物选取原则
参照物不能选择研究对象本身,因为若以研究对象为参照物,则它永远是静止的;参照物一旦选定,就假设该物体是静止的;通常情况下,为了研究方便,一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物。
(3)如果选择的参照物不同,描述同一物体的运动情况时,结论一般也不一样。因此,物体的运动和静止是 的。
(4)相对静止:两个物体运动的快慢相同,运动的方向相同,它们的相对位置没有变化,这两个物体就相对静止。
三、速度
1.比较物体运动的快慢
(1)在相同的时间内,比较物体经过的 ,经过路程长的物体运动得 。
(2)在物体运动相同路程的情况下,比较它们所花的 ,所花时间短的物体运动得 。
2.速度
(1)定义:物理学中,把 与 之比叫做物体运动的速度。
(2)公式: 。变形公式: , 。
(3)物理意义:是描述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。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是 ,符号是 ,或者m·s-1。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s= km/h。
1.速度公式中的v、s和t三个物理量,必须是同一个物体在同一运动过程中的速度、路程和时间。
2.速度的大小时由路程与时间的比值决定的,不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
3.计算时代入的数据,应包含数字和单位两个部分。
4.在用公式进行计算时,要注意单位的对应搭配,“千米”和“时”搭配,“米”和“秒”搭配,组合成的速度单位分别是“千米/小时”或“米/秒”。
四、匀速直线运动
1.匀速直线运动
(1)定义:物体沿直线且速度 的运动,叫做匀速直线运动。
(2)特点
①做匀速直线运动的物体,其速度大小和方向都不变;
②做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程 ,或者说通过相等的路程所用的时间相等;
③做匀速直线运动的物体通过的路程与其时间成 。
2.变速直线运动
(1)变速直线运动:物体做直线运动时,其速度大小在发生变化,这种直线运动叫变速直线运动。
(2)平均速度
①平均速度等于物体运动的路程与通过这段路程所用时间之比。日常所说的速度,多数情况下指的是平均速度。
②计算公式: s是总路程,t指总时间。
对平均速度的理解
平均速度不是速度的平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的平均值。
五、运动学图像
1.(路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,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 ;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越 。如果图像是一条平行横轴的直线,表示物体 。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度 ,乙的速度 。
2.(速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,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。
甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做 ;如果不是水平直线,表示物体做 ,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)。
六、速度的测量
(1)原理: ;
(2)斜面坡度应较小, ,减小测量时间的误差;
(3)金属片的作用: ;
(4)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(5)分析由于时间产生的误差时,先判断时间偏大还是偏小,然后根据公式判断速度的误差;
(6)后半程的路程和时间直接用全程的路程和时间减去前半程的路程和时间,再求出后半程的平均速度。不能从中间开始释放小车测量路程和时间;应每次从同一高度静止释放小车;
(7)中间时刻的速度小于路程中点的速度。(小车中间时刻所处位置在路程中点上方);
(8)小车整个过程中做加速运动,其v-t图像为过原点的倾斜的直线。
七、声音的产生与传播
1.声音的产生
(1)声音是由物体 产生的; 停止,发声也停止。
(2)正在 发声的物体叫做声源。
一切发声的物体都在振动,振动停止时,发声也停止,注意发声停止不是“声音消失”。因为振动停止只是物体不再发声,但物体原来发出的声音仍然在传播。例如,发令枪响后随即停止振动不再发声,过一会终点计时员能听到枪声,说明虽然声源的振动停止了,但是声音仍然在空气中传播,并没有消失。
2.声音的传播
(1)声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做 ,传声的介质既可以是气体、固体,也可以是液体; 不能传声。
(2)声音以 的形式传播着,我们把它叫做 。
八、声速
1.声速:声波在介质中的传播速度叫声速。
2.声速的大小与介质的 、介质的 有关
(1)声音在不同介质中的传播速度不同,一般情况下,声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为。
(2)声速大小与介质温度有关,在15℃时,空气中的声速是340m/s。
声速的大小与介质的种类和温度有关,这两个因素不变,则不管何种声在介质中的传播速度相同。例如人耳能听到的声音和不能听到的声在15℃的空气中的声速都是是340m/s。
3.回声
(1)声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵,人听到反射回来的声音叫回声。
(2)人耳能听到回声的条件
回声到达人耳比原声晚0.1s以上时,人耳可以清晰地分辨出原声和回声(当声速为340m/s时,障碍物距人耳至少为 m)。
(3)回声测距
当声源静止时,声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离,是声源到障碍物距离的两倍,即,其中为从发声到接收到回声的时间,为声音的传播速度。
九、音调、响度、音色
1.音调
(1)声音的高低叫做音调。通常女生比男生的音调高。女高音、男低音就是指音调的高低。
(2)频率: 与 的比叫频率。用字母f表示。单位: ,简称 ,用符号 表示。
(3)频率决定声音的音调,频率高则音调 ,频率低则音调 。
(4)音调的波形图
波形的 表示音调的高低。波形 ,频率高,音调高;波形较 ,频率低,音调低。
2.超声波和次声波
(1)人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是 Hz。
(2)把低于 Hz的声波叫次声波。
(3)把高于 Hz的声波叫作超声波。
1.超声波和次声波都是由物体振动产生的;
2.超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3.在介质种类和温度相同时,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
3.响度
(1)物理学中用 来描述物体振动的幅度。物体的 越大,产生声音的响度越 。
(2)人听到声音是否响亮除了跟发声体发声时的振幅有关,还跟人距离发声体的远近有关。离发声体距离越远,声音越分散,响度越小。
(3)响度波形图
波形竖直方向的高低表示响度的大小。波形高,振幅 ,响度 ;波形低,振幅 ,响度 。
4.音色
(1)音色与发声体的 、 等因素有关,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也不相同。
(2)音色波形图
波的形状不同,音色 。
根据音色可以分辨出不同乐器(发声体)和不同人的声音。在欣赏交响乐时,人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音;“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
5.乐音和乐器
(1)乐音:许多声音悠扬、悦耳,听到时感觉非常舒服,乐音的波形是有规律的。
(2)三类乐器的比较
分类
示例
发声体
改变音调的方法
改变响度的方法
打击乐器
鼓、锣
打击部位
发声体越轻、绷得越紧,音调越高
打击的力度
弦乐器
吉他
弦
弦越紧、越细、越短,音调越高
拉、弹的力度
管乐器
笛、箫
空气柱
空气柱越短,音调越高
吹奏的力度
十、声的利用
1.声音能够传递 。如地震、海啸和火山喷发、回声定位、用B超诊断病情等。
2.声音能传递 。如:超声波清洗、超声波碎石等。
十一、噪声的危害和控制
1.噪声的来源
(1)从物理学的角度讲,发声体做 振动时会发出噪声。
(2)从环保的角度:把妨碍人们正常工作和生活的声音也称为噪声。例如,夜深人静时有人引吭高歌,这时的歌声就成了噪声。
2.噪声的危害
(1)人们以分贝(符号是 )为单位来表示人耳感知声音强弱的等级。
(2)为了保护听力,声音不能超过90dB;为了保证工作和学习,声音不能超过70dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过50 dB。
3.噪声的控制
(1)在 控制。如:在车辆的排气管上安装消声器,在枪膛的外部安装消音器等。
(2)在 控制。例如,高架路两侧安装隔音墙;马路边植树种草;门窗采用双层玻璃等。
(3)在 控制。例如:工厂里的工人带防噪声耳塞、隔音帽;或用手捂住耳朵等。
强化点一 运动学图像分析和计算
(1)图像意义
图像
意义
①代表物体做匀速直线运动;
②代表物体做匀速直线运动,但是速度比①小;
③代表物体静止状态;
④代表物体做匀速直线运动,只是起点不是坐标原点,而是距离坐标原点有一段距离。
①代表物体做加速运动,物体从静止开始启动;
②代表物体做匀速直线运动;交点代表此时刻速度大小相等;
③也代表物体做加速运动,但初速度不为0。
④与t轴围成的图形面积代表路程
(2)若图像不是一条直线时,可以分段分析图像的含义;若有几个图像在同一坐标图里,还需要分析图像交点的含义。如下图
强化点二 速度的计算
(1)解计算题的基本步骤:
①认真审题,找出各运动阶段的已知条件、待求的物理量,用准确的字母符号及角标表示。
②统一单位。
③根据物理概念选用物理公式,并进行公式变换,应有必要的文字说明。
④代入数据进行计算,求出答案。数值后面要写上正确的单位。
⑤计算过程不出现除号,除号用横线“—”代替。
⑥计算结果不能写成分数的形式,必须是整数或小数。
⑦用物理量符号表示物理量,不要出现x、y、z等字母数。
(2)交通运输中的速度计算
①交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。
②关于列车时刻表的问题,首先看清是要求哪两个站台之间的平均速度,然后通过表格中的数据计算两站之间的路程和所用时间,最后带入速度计算公式求出正确结果。特别注意两站所用时间等于后站到站时间减去前站发车时间。
(3)过桥、隧道的速度计算
列车过桥、过洞问题:列车完全通过桥或洞时,求路程要加上车的长度,;列车完全在桥上或在洞内时,求路程要减去车的长度,。
(4)回声测距
当声源静止时,声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离,是声源到障碍物距离的两倍,即,其中为从发声到接收到回声的时间,为声音的传播速度。
(5)超声波测速
①汽车向测速仪行驶
测速仪发射两次超声波的时间间隔为∆t,第一次发射信号到接收信号的的时间为t1,第二次发射信号到接收信号的的时间为t2,则汽车两次接收到信号的位置之间的距离,汽车行驶的时间为,则汽车行驶的速度为。
②汽车驶离测速仪
测速仪发射两次超声波的时间间隔为∆t,第一次发射信号到接收信号的的时间为t1,第二次发射信号到接收信号的的时间为t2,则汽车两次接收到信号的位置之间的距离,汽车行驶的时间为,则汽车行驶的速度为。
真题感知
1.(2025·云南·中考真题)骨哨是世界上最古老的乐器之一。古人用它能模仿鹿的声音,表明它的声音与鹿发出声音的 相似。图中骨哨的长度为 cm。
2.(2025·四川广元·中考真题)2025年4月,神舟20号载人飞船与天宫空间站成功对接,形成组合体后,神舟20号以天宫空间站为参照物处于 状态(选填“静止”或“运动”),天宫空间站绕地球运行的轨道周长为4.2×104km,绕地球一周用时1.5h,其平均速度为 km/h。
3.(2025·山东滨州·中考真题)2025年4月24日,神舟二十号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口,如图所示。若说神舟二十号飞船是静止的,则所选的参照物可能是( )
A.太阳 B.地球 C.月球 D.天和核心舱
4.(2025·山东滨州·中考真题)被称为“古乐之祖”的“石磬(qìng)”是中国古代一种石制打击乐器和礼器,演奏时用木槌敲击,会发出古朴典雅的乐曲声,可谓“余音绕梁,三日不绝”。如图所示,用大小相同的力敲击不同长度的石磬时,主要改变了声音的( )
A.声速 B.音调 C.响度 D.音色
5.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)我们生活在声音的广袤空间里,下列有关声现象说法错误的是( )
A.琴声来自琴弦的振动
B.自制吉他粗细不同的橡皮筋音调不同
C.公路旁的声音屏障是在人耳处减弱噪声
D.蝙蝠利用超声波定位
6.(2025·四川达州·中考真题)我们生活在声音的广袤空间里。下列有关声现象描述正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”是指声音的响度大
B.“箫鼓追随春社近,衣冠简朴古风存”中的鼓声是空气振动产生
C.“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”是通过音调来识别“蛙声”
D.“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”是利用转轴改变声音的音色
7.(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1.8千米,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的图如图所示。下列说法中正确的是( )
A.小物家离小理家一定是3千米 B.小物家离小理家可能是0.9千米
C.小物家离博物馆可能是1.2千米 D.小物家离小理家可能是0.6千米
提升专练
1.如图甲所示,刻度尺的读数方法正确的是 ,物体的长度是 cm。图乙中秒表的示数为 s。
2.越来越多的人爱上跑步这项运动。甲、乙两同学在同一出发点朝相同方向跑步锻炼,运动的路程和时间图像如图所示,甲乙同学的速度之比为 ,当t=150s时,他们相距 m。
3.小德通过某运动软件监测自己的运动情况。当他绕操场跑一圈时,软件截屏如图1所示,1公里即为。则他这段时间内的平均速度是 。软件上的“配速”指的是跑每公里所需要的时间,若他跑步的速度是,则他跑步的配速是 s。若他的“配速”随时间变化的图像如图2所示,可知在 (选填“”“”或“”)时刻运动得最快。
4.将若干个乒乓球一个挨一个地吊在小音箱的扬声器前(如图所示),扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动。下列说法不正确的是 ( )
A.该实验能说明声音能够传递能量
B.离扬声器越远的乒乓球振动幅度越小
C.若将该实验移到月球上完成,乒乓球仍会随音乐跳动
D.若扬声器播放同样音量的超声波时,乒乓球仍会跳动
5.如图所示是甲、乙、丙三个声音在示波器上显示的波形图(纵轴数值的单位相同,横轴中),以下判断正确的是( )
A.乙比甲的响度大 B.甲、乙音调相同
C.甲、丙的频率相同 D.甲、丙的音色不同
6.图中有关声的应用,分析正确的是( )
A.甲图是倒车雷达,其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
B.乙图是噪声监测仪,0dB是指没有声音
C.丙图是手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是改变音色
D.丁图是摩托车的消音器,其作用是在接收处减弱噪声
7.如图所示是我国一些古典乐器,下列关于声现象的说法正确的是( )
A.弹奏琵琶时,同一力度拨动粗细不同的琴弦,发出声音的响度不同
B.用大小不同的力敲击同一个编钟,发出声音的音调不同
C.用三种乐器演奏同一乐曲时,不同乐器发出声音的音色不同
D.吹笛时按压不同位置的气孔,可以改变声音的传播速度
8.科技小组的同学模拟超声测速的原理,设计了一种测量小车运动速度的方法:在平直轨道上固定能发射和接收超声波的小盒M,让M与被测小车在同一水平直线上。某次测速时,小盒M前后两次向小车发出并接收到被小车反射回来的超声波信号,该过程超声波与测速仪之间的距离s随时间t的变化如图所示,超声波的速度与车速均保持不变。则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为
B.小车的速度约为
C.0~t2时间内小车运动的总路程为
D.测速仪两次接收到超声波的时间差为
9.云云去水上游乐场游玩,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怎样变化,设计了如图所示的实验,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)除了图中有的器材和金属挡板以外,还应该有的器材是 ;
(2)实验中斜坡的坡度要缓一些,优点是 ;
(3)该实验用到金属挡板,则下列属于金属挡板的作用的是___________;
A.使斜面保持一定的角度
B.与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间
(4)图中AB段的路程sAB= cm,如果测得时间tAB=1.6s。则AB段的平均速度vAB= m/s;在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测似AB段的平均速度vAB会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)B点是AC的中点,为了测量小车在下半程的平均速度,云云让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车下半程的平均速度。他的做法 (选填“正确”或“不正确”),原因是所测时间 (选填“是”或“不是”)运动过程中下半程的时间。
10.我国“奋斗者”号载人潜水器(如图所示)成功坐底马里亚纳海沟。在某次执行任务过程中,从潜水器接触海面开始计时,在海面向海底发射一束超声波,并继续沿竖直方向以20m/s的速度匀速下潜,10s后收到反射的超声波信息。(超声波在海水中的速度为1500m/s)
(1)从发射超声波到经过10s收到信息,在这10s内“奋斗者”号下潜的深度是多少?
(2)从发射超声波到经过10s收到信息,在这10s内超声波传播的路程是多少?
(3)此海域从海面到海底的深度是多少?
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一、长度与时间的测量
七、声音的产生与传播
二、参照物
八、声速
三、速度
九、音调、响度、音色
四、匀速直线运动
十、声的利用
五、运动学图像
十一、噪声的危害和控制
六、速度的测量
一、长度与时间的测量
1.长度的测量
(1)在国际单位制中,长度单位是米,符号是m。
(2)常用单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
(3)换算关系:1km=103m,1m=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm。
进行长度单位换算正确步骤:数值不变,乘目标单位与原单位之间的进率,将原单位改写为目标单位。
单位换算注意事项:①大单位→小单位,乘以进率。②小单位→大单位,除以进率。③规范使用科学计数法。④单位使用字母符号书写。
(4)常见的长度:①课桌高0.7 m;②一只新铅笔长度18cm;③成年人走两步的距离约1.5 m;④初中物理课本长约 26 cm,宽约18 cm;⑤教学楼每层高约3 m;⑥中学生身高160cm等。
2.刻度尺的使用
(1)选择合适测量范围和分度值的刻度尺;
(2)正确放置刻度尺:零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行,不能歪斜;
(3)读数时,视线要正对刻度线;
(4)记录时,不但要记录数值,还必须注明测量单位,没有单位的记录是没有意义的。
(1)零刻度线磨损的,应以某一刻度线为“零点”,读数时要注意减去“零点”前的数字。
(2)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.时间的测量
(1)时间的单位:时间的基本单位是秒,符号是s,常用时间单位还有时(h)、分(min)等。换算关系:1h=60min,1min=60s。
(2)机械秒表的读数:小表盘指针不过半时,大表盘按照0~30s读数;若小表盘指针过半时,按照31~60s读数。
4.误差:测量值和真实值之间的偏差叫做测量误差。误差是不可避免的,只能尽量减小;误差不是错误,错误是可以避免的。减小误差的方法:物理实验中常采用多次测量求平均值;选用精密的测量工具;改进测量方法。
求平均值减小误差时的注意事项
(1)应先剔除测量数据中的错误数据,如读数明显错误的数据,或有效值位数不够的数据。
(2)测量值有几位有效数字,求平均值的结果也要保留几位有效数字。
①若平均数除不尽,应采用四舍五入法保留与测量值相同的位数。
②若平均数的最后一位有效数字是零,应保留,不能删除。
二、参照物
1.机械运动
(1)在物理学中,我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。
(2)除了机械运动,还有分子、原子的运动、电磁运动、生命运动等多种运动形式。分子与原子的运动、电磁运动及生命运动都不是机械运动
位置的变化包括:物体之间距离的变化;物体之间方位的变化。
2.参照物
(1)判断物体的运动和静止,要选择某个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
(2)物体与参照物之间的位置是否发生变化。如果位置变化了,是运动的;如果位置没有变化,是静止的。
参照物选取原则
参照物不能选择研究对象本身,因为若以研究对象为参照物,则它永远是静止的;参照物一旦选定,就假设该物体是静止的;通常情况下,为了研究方便,一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物。
(3)如果选择的参照物不同,描述同一物体的运动情况时,结论一般也不一样。物体的运动和静止是相对的。
(4)相对静止:两个物体运动的快慢相同,运动的方向相同,它们的相对位置没有变化,这两个物体就相对静止。
三、速度
1.比较物体运动的快慢
(1)在相同的时间内,比较物体经过的路程,经过路程长的物体运动得快。
(2)在物体运动相同路程的情况下,比较它们所花的时间,所花时间短的物体运动得快。
2.速度
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(2)公式:变形公式:。
(3)物理意义:是描述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。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s=3.6km/h。
1.速度公式中的v、s和t三个物理量,必须是同一个物体在同一运动过程中的速度、路程和时间。
2.速度的大小时由路程与时间的比值决定的,不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
3.计算时代入的数据,应包含数字和单位两个部分。
4.在用公式进行计算时,要注意单位的对应搭配,“千米”和“时”搭配,“米”和“秒”搭配,组合成的速度单位分别是“千米/小时”或“米/秒”。
四、匀速直线运动
1.匀速直线运动
(1)定义:物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。
(2)特点
①做匀速直线运动的物体,其速度大小和方向都不变;
②做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程相等,或者说通过相等的路程所用的时间相等;
③做匀速直线运动的物体通过的路程与其时间成正比。
2.变速直线运动
(1)变速直线运动:物体做直线运动时,其速度大小在发生变化,这种直线运动叫变速直线运动。
(2)平均速度
①平均速度等于物体运动的路程与通过这段路程所用时间之比。日常所说的速度,多数情况下指的是平均速度。
②计算公式: s是总路程,t指总时间。
对平均速度的理解
平均速度不是速度的平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的平均值。
五、运动学图像
1.(路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,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;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。如果图像是一条平行横轴的直线,表示物体静止。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
2.(速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,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。
甲图像是一条平行于横轴的直线,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)。
六、速度的测量
(1)原理:;
(2)斜面坡度应较小,便于测量时间,减小测量时间的误差;
(3)金属片的作用:便于测量时间;
(4)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(5)分析由于时间产生的误差时,先判断时间偏大还是偏小,然后根据公式判断速度的误差;
(6)后半程的路程和时间直接用全程的路程和时间减去前半程的路程和时间,再求出后半程的平均速度。不能从中间开始释放小车测量路程和时间;应每次从同一高度静止释放小车;
(7)中间时刻的速度小于路程中点的速度。(小车中间时刻所处位置在路程中点上方);
(8)小车整个过程中做加速运动,其v-t图像为过原点的倾斜的直线。
七、声音的产生与传播
1.声音的产生
(1)声音是由物体振动产生的;振动停止,发声也停止。
(2)正在振动发声的物体叫做声源。
一切发声的物体都在振动,振动停止时,发声也停止,注意发声停止不是“声音消失”。因为振动停止只是物体不再发声,但物体原来发出的声音仍然在传播。例如,发令枪响后随即停止振动不再发声,过一会终点计时员能听到枪声,说明虽然声源的振动停止了,但是声音仍然在空气中传播,并没有消失。
2.声音的传播
(1)声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质,传声的介质既可以是气体、固体,也可以是液体;真空不能传声。
(2)声音以波的形式传播着,我们把它叫做声波。
八、声速
1.声速:声波在介质中的传播速度叫声速。
2.声速的大小与介质的种类、介质的温度有关
(1)声音在不同介质中的传播速度不同,一般情况下,声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为。
(2)声速大小与介质温度有关,在15℃时,空气中的声速是340m/s。
声速的大小与介质的种类和温度有关,这两个因素不变,则不管何种声在介质中的传播速度相同。例如人耳能听到的声音和不能听到的声在15℃的空气中的声速都是是340m/s。
3.回声
(1)声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵,人听到反射回来的声音叫回声。
(2)人耳能听到回声的条件
回声到达人耳比原声晚0.1s以上时,人耳可以清晰地分辨出原声和回声(当声速为340m/s时,障碍物距人耳至少为17m)。
(3)回声测距
当声源静止时,声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离,是声源到障碍物距离的两倍,即,其中为从发声到接收到回声的时间,为声音的传播速度。
九、音调、响度、音色
1.音调
(1)声音的高低叫做音调。通常女生比男生的音调高。女高音、男低音就是指音调的高低。
(2)频率:振动次数与时间的比叫频率。用字母f表示。单位:赫兹,简称赫,用符号Hz表示。
(3)频率决定声音的音调,频率高则音调高,频率低则音调低。
(4)音调的波形图
波形的疏密程度表示音调的高低。波形密集,频率高,音调高;波形较稀疏,频率低,音调低。
2.超声波和次声波
(1)人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是20~20000Hz。
(2)把低于20Hz的声波叫次声波。
(3)把高于20000Hz的声波叫作超声波。
1.超声波和次声波都是由物体振动产生的;
2.超声波和次声波的传播也需要介质,在真空中不能传播;
3.在介质种类和温度相同时,超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。
3.响度
(1)物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。物体的振幅越大,产生声音的响度越大。
(2)人听到声音是否响亮除了跟发声体发声时的振幅有关,还跟人距离发声体的远近有关。离发声体距离越远,声音越分散,响度越小。
(3)响度波形图
波形竖直方向的高低表示响度的大小。波形高,振幅大,响度大;波形低,振幅小,响度小。
4.音色
(1)音色与发声体的材料、结构等因素有关,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也不相同。
(2)音色波形图
波的形状不同,音色不同。
根据音色可以分辨出不同乐器(发声体)和不同人的声音。在欣赏交响乐时,人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音;“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。
5.乐音和乐器
(1)乐音:许多声音悠扬、悦耳,听到时感觉非常舒服,乐音的波形是有规律的。
(2)三类乐器的比较
分类
示例
发声体
改变音调的方法
改变响度的方法
打击乐器
鼓、锣
打击部位
发声体越轻、绷得越紧,音调越高
打击的力度
弦乐器
吉他
弦
弦越紧、越细、越短,音调越高
拉、弹的力度
管乐器
笛、箫
空气柱
空气柱越短,音调越高
吹奏的力度
十、声的利用
1.声音能够传递信息。如地震、海啸和火山喷发、回声定位、用B超诊断病情等。
2.声音能传递能量。如:超声波清洗、超声波碎石等。
十一、噪声的危害和控制
1.噪声的来源
(1)从物理学的角度讲,发声体做无规则振动时会发出噪声。
(2)从环保的角度:把妨碍人们正常工作和生活的声音也称为噪声。例如,夜深人静时有人引吭高歌,这时的歌声就成了噪声。
2.噪声的危害
(1)人们以分贝(符号是dB)为单位来表示人耳感知声音强弱的等级。
(2)为了保护听力,声音不能超过90dB;为了保证工作和学习,声音不能超过70dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过50 dB。
3.噪声的控制
(1)在声源处控制。如:在车辆的排气管上安装消声器,在枪膛的外部安装消音器等。
(2)在传播过程中控制。例如,高架路两侧安装隔音墙;马路边植树种草;门窗采用双层玻璃等。
(3)在人耳处控制。例如:工厂里的工人带防噪声耳塞、隔音帽;或用手捂住耳朵等。
强化点一 运动学图像分析和计算
(1)图像意义
图像
意义
①代表物体做匀速直线运动;
②代表物体做匀速直线运动,但是速度比①小;
③代表物体静止状态;
④代表物体做匀速直线运动,只是起点不是坐标原点,而是距离坐标原点有一段距离。
①代表物体做加速运动,物体从静止开始启动;
②代表物体做匀速直线运动;交点代表此时刻速度大小相等;
③也代表物体做加速运动,但初速度不为0。
④与t轴围成的图形面积代表路程
(2)若图像不是一条直线时,可以分段分析图像的含义;若有几个图像在同一坐标图里,还需要分析图像交点的含义。如下图
强化点二 速度的计算
(1)解计算题的基本步骤:
①认真审题,找出各运动阶段的已知条件、待求的物理量,用准确的字母符号及角标表示。
②统一单位。
③根据物理概念选用物理公式,并进行公式变换,应有必要的文字说明。
④代入数据进行计算,求出答案。数值后面要写上正确的单位。
⑤计算过程不出现除号,除号用横线“—”代替。
⑥计算结果不能写成分数的形式,必须是整数或小数。
⑦用物理量符号表示物理量,不要出现x、y、z等字母数。
(2)交通运输中的速度计算
①交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。
②关于列车时刻表的问题,首先看清是要求哪两个站台之间的平均速度,然后通过表格中的数据计算两站之间的路程和所用时间,最后带入速度计算公式求出正确结果。特别注意两站所用时间等于后站到站时间减去前站发车时间。
(3)过桥、隧道的速度计算
列车过桥、过洞问题:列车完全通过桥或洞时,求路程要加上车的长度,;列车完全在桥上或在洞内时,求路程要减去车的长度,。
(4)回声测距
当声源静止时,声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离,是声源到障碍物距离的两倍,即,其中为从发声到接收到回声的时间,为声音的传播速度。
(5)超声波测速
①汽车向测速仪行驶
测速仪发射两次超声波的时间间隔为∆t,第一次发射信号到接收信号的的时间为t1,第二次发射信号到接收信号的的时间为t2,则汽车两次接收到信号的位置之间的距离,汽车行驶的时间为,则汽车行驶的速度为。
②汽车驶离测速仪
测速仪发射两次超声波的时间间隔为∆t,第一次发射信号到接收信号的的时间为t1,第二次发射信号到接收信号的的时间为t2,则汽车两次接收到信号的位置之间的距离,汽车行驶的时间为,则汽车行驶的速度为。
真题感知
1.(2025·云南·中考真题)骨哨是世界上最古老的乐器之一。古人用它能模仿鹿的声音,表明它的声音与鹿发出声音的 相似。图中骨哨的长度为 cm。
【答案】 音色 6.39
【详解】[1]发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,根据音色可以辨别不同的发声体,古人用骨哨能模仿鹿的声音,表明它的声音与鹿发出声音的音色相似。
[2]刻度尺的分度值为0.1cm,骨哨左端对准零刻线,右端的读数为6.39cm,所以骨哨的长度为6.39cm。
2.(2025·四川广元·中考真题)2025年4月,神舟20号载人飞船与天宫空间站成功对接,形成组合体后,神舟20号以天宫空间站为参照物处于 状态(选填“静止”或“运动”),天宫空间站绕地球运行的轨道周长为4.2×104km,绕地球一周用时1.5h,其平均速度为 km/h。
【答案】 静止 2.8×104
【详解】[1]形成组合体后,以天宫空间站为参照物,神舟20号的相对位置不变,是静止的。
[2]天宫空间站绕地球运行的平均速度为
3.(2025·山东滨州·中考真题)2025年4月24日,神舟二十号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口,如图所示。若说神舟二十号飞船是静止的,则所选的参照物可能是( )
A.太阳 B.地球 C.月球 D.天和核心舱
【答案】D
【详解】A.神舟二十号飞船相对于太阳的位置发生改变,飞船相对于太阳是运动的,故A不符合题意;
B.神舟二十号飞船相对于地球的位置发生改变,飞船相对于地球是运动的,故B不符合题意;
C.神舟二十号飞船相对于月球的位置发生改变,飞船相对于月球是运动的,故C不符合题意;
D.神舟二十号飞船相对于天和核心舱的位置没有发生改变,飞船相对于天和核心舱是静止的,故D符合题意。
故选D。
4.(2025·山东滨州·中考真题)被称为“古乐之祖”的“石磬(qìng)”是中国古代一种石制打击乐器和礼器,演奏时用木槌敲击,会发出古朴典雅的乐曲声,可谓“余音绕梁,三日不绝”。如图所示,用大小相同的力敲击不同长度的石磬时,主要改变了声音的( )
A.声速 B.音调 C.响度 D.音色
【答案】B
【详解】A.声速与温度、介质有关,题中介质、温度均没有改变,故声速不变,故A不符合题意;
B.用大小相同的力敲击不同长度的石磬时,振动频率不同,发出声音的音调不同,故B符合题意;
C.用大小相同的力敲击,振动幅度相同,发出声音的响度相同,故C不符合题意;
D.音色描述的是声音的品质,只与发声体的材料和结构有关,故D不符合题意。
故选B。
5.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)我们生活在声音的广袤空间里,下列有关声现象说法错误的是( )
A.琴声来自琴弦的振动
B.自制吉他粗细不同的橡皮筋音调不同
C.公路旁的声音屏障是在人耳处减弱噪声
D.蝙蝠利用超声波定位
【答案】C
【详解】A.声音是由物体振动产生的,所以琴声来自琴弦的振动说法正确,故A正确,不符合题意
B.在其他条件相同时,粗的橡皮筋振动频率低,音调低;细的橡皮筋振动频率高,音调高,故B正确,不符合题意;
C.公路旁的隔音屏障作用是阻断噪声的传播,是在传播过程中减弱噪声,不是在“人耳处”,故C错误,符合题意;
D.蝙蝠在夜晚活动时,不停地发出超声波,从而通过其回声定位障碍物或猎物,故D正确,不符合题意。
故选 C。
6.(2025·四川达州·中考真题)我们生活在声音的广袤空间里。下列有关声现象描述正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”是指声音的响度大
B.“箫鼓追随春社近,衣冠简朴古风存”中的鼓声是空气振动产生
C.“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”是通过音调来识别“蛙声”
D.“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”是利用转轴改变声音的音色
【答案】A
【详解】A.发声体的振幅越大,响度越大;“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”是指声音的振幅大、响度大,故A正确;
B.声音是由物体振动产生的,“箫鼓追随春社近,衣冠简朴古风存”中的鼓声是鼓面振动产生,故B错误;
C.发声体的材料、结构不同发出声音的音色不同,利用音色可以辨别不同的发声体;“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”是通过音色来识别“蛙声”的,故C错误;
D.发声体振动的频率越高,声音的音调越高,“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”是利用转轴调节弦的松紧来改变弦振动的频率,从而改变声音的音调,故D错误。
故选A。
7.(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1.8千米,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的图如图所示。下列说法中正确的是( )
A.小物家离小理家一定是3千米 B.小物家离小理家可能是0.9千米
C.小物家离博物馆可能是1.2千米 D.小物家离小理家可能是0.6千米
【答案】D
【详解】由图像可知,两人均做匀速直线运动,小理速度为
小物速度为
小理到博物馆所用的时间
小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,则小物到博物馆所用的时间
则小物家到博物馆的距离一定为
若两家在博物馆同侧,小物家到小理家距离为
若两家在博物馆异侧,小物家到小理家距离为
故ABC错误,D正确。
故选D。
提升专练
1.如图甲所示,刻度尺的读数方法正确的是 ,物体的长度是 cm。图乙中秒表的示数为 s。
【答案】B;1.64;366.6
【解析】(1)刻度尺读数需要视线与尺面垂直,所以正确的读数方法是B;
刻度尺需要估读到分度值的下一位,图1中刻度尺的分度值为1mm,物体左侧与零刻度线对齐,故物体的长度为1.64cm;
(2)停表小盘的分度值是0.5min,指针在6min和7min之间,未偏过中线;大盘的分度值是0.1s,而大盘指针在6.6s,因此秒表读数为6min6.6s,即366.6s。
故答案为:B;1.64;366.6。
2.越来越多的人爱上跑步这项运动。甲、乙两同学在同一出发点朝相同方向跑步锻炼,运动的路程和时间图像如图所示,甲乙同学的速度之比为 ,当t=150s时,他们相距 m。
【答案】1∶2;75
【解析】(1)根据图片可知,在2min=120s时,甲通过的路程s甲=300m,
所以甲的速度为;
从1min~2min乙通过的路程s乙=300m,所以乙的速度为;
那么甲和乙的速度比为:。
(2) 当t=150s时, 甲的路程;
乙的路程;
因此甲和乙相距。
3.小德通过某运动软件监测自己的运动情况。当他绕操场跑一圈时,软件截屏如图1所示,1公里即为。则他这段时间内的平均速度是 。软件上的“配速”指的是跑每公里所需要的时间,若他跑步的速度是,则他跑步的配速是 s。若他的“配速”随时间变化的图像如图2所示,可知在 (选填“”“”或“”)时刻运动得最快。
【答案】1.5;480;t1
【解析】(1)根据图1可知,跑步路程0.3km用时3min20s=200s,
则这段时间内的平均速度是。
(2)若她跑步的速度是7.5km/h,则她跑步的配速。
(3)根据图2可知,t1时配速最小,即跑完1km用的时间最短,根据可知,运动得越快。
4.将若干个乒乓球一个挨一个地吊在小音箱的扬声器前(如图所示),扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动。下列说法不正确的是 ( )
A.该实验能说明声音能够传递能量
B.离扬声器越远的乒乓球振动幅度越小
C.若将该实验移到月球上完成,乒乓球仍会随音乐跳动
D.若扬声器播放同样音量的超声波时,乒乓球仍会跳动
【答案】C
【解析】 选项A:扬声器播放音乐时,声音使乒乓球跳动,表明声音能够传递能量(声音的能量让乒乓球运动),所以该实验能说明声音能够传递能量,A选项正确
选项B:声音的响度与振幅和距离发声体的远近有关,离扬声器越远,声音的响度越小(振幅减小),则乒乓球振动幅度也越小,B选项正确
选项C:声音的传播需要介质,月球上是真空环境,真空不能传声。扬声器播放音乐时,声音无法在真空中传播,乒乓球不会随音乐跳动,C选项错误
选项D:超声波是频率高于20000Hz的声音,虽人耳听不到,但能传递能量。扬声器播放同样音量的超声波时,声音仍能使乒乓球跳动(因超声波有能量),D选项正确
故答案为:C
5.如图所示是甲、乙、丙三个声音在示波器上显示的波形图(纵轴数值的单位相同,横轴中),以下判断正确的是( )
A.乙比甲的响度大 B.甲、乙音调相同
C.甲、丙的频率相同 D.甲、丙的音色不同
【答案】C
【解析】A. 响度由振幅决定,振幅越大,响度越大。由图可知,甲、乙、丙的振幅均为0.1,故响度相同, 故A错误;
B. 由频率(单位时间内振动次数)决定。甲在 0.2ms 内振动2次; 乙在0.4ms内振动2次, 振动次数多于甲,频率更高;故B错误;
C.由图可知,甲在0.2ms内振动2次,丙在0.4ms内振动4次,故相同时间内甲、丙振动的次数相同,即它们振动的频率相同,音调相同,故C正确;
D.由图可知,甲、丙的波形相同,所以音色相同,故D错误。
故选C。
6.图中有关声的应用,分析正确的是( )
A.甲图是倒车雷达,其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
B.乙图是噪声监测仪,0dB是指没有声音
C.丙图是手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是改变音色
D.丁图是摩托车的消音器,其作用是在接收处减弱噪声
【答案】A
【解析】A.倒车雷达的工作原理是 回声定位(发出超声波,超声波遇到障碍物反射回来,根据反射时间判断距离);蝙蝠夜间飞行时,也是通过发出超声波并接收反射波来感知障碍物,原理相同,故A正确;
B.噪声监测仪的作用是测量噪声的响度(单位:分贝 dB);0dB 不是 “没有声音”,而是 人耳能听到的最微弱声音的下限(刚刚能引起听觉的声音),并非绝对静音,故B错误;
C.手按在小提琴弦的不同位置,改变的是 弦的振动长度:振动长度越短,振动频率越高,音调越高;音色由发声体的材料、结构等决定,该操作不改变音色,目的是 改变音调,故C错误;
D.摩托车的消音器安装在排气管处,其作用是 在声源处减弱噪声(阻止噪声的产生);“在接收处减弱噪声” 是指在人耳处采取措施(如戴耳塞),并非消音器的作用,故D错误。
故选A。
7.如图所示是我国一些古典乐器,下列关于声现象的说法正确的是( )
A.弹奏琵琶时,同一力度拨动粗细不同的琴弦,发出声音的响度不同
B.用大小不同的力敲击同一个编钟,发出声音的音调不同
C.用三种乐器演奏同一乐曲时,不同乐器发出声音的音色不同
D.吹笛时按压不同位置的气孔,可以改变声音的传播速度
【答案】C
【解析】A.弹奏琵琶时,用相同力度拨动不同粗细的琴弦,琴弦振动频率不同,导致音调不同,因此选项A说法错误。
B.敲击同一编钟时,力度大小影响振动幅度,从而改变声音响度,但选项B描述错误。
C.三种乐器演奏同一乐曲时,由于发声体材料和结构差异,产生不同音色,故选项C正确。
D.吹笛时按压不同气孔会改变空气柱长度,影响振动频率(音调),但声速不变,因此选项D错误。
故选C。
8.科技小组的同学模拟超声测速的原理,设计了一种测量小车运动速度的方法:在平直轨道上固定能发射和接收超声波的小盒M,让M与被测小车在同一水平直线上。某次测速时,小盒M前后两次向小车发出并接收到被小车反射回来的超声波信号,该过程超声波与测速仪之间的距离s随时间t的变化如图所示,超声波的速度与车速均保持不变。则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为
B.小车的速度约为
C.0~t2时间内小车运动的总路程为
D.测速仪两次接收到超声波的时间差为
【答案】C
【解析】【解答】A . 超声波速度可通过图中固定物体反射时间差计算,由图可知,第一次超声波从发出到接收即超声波跑两趟的总时间为,第一次超声波从发出到达小车跑一趟的时间为,超声波通过的路程为,故超声波的速度,故A错误;
B . 小车位移时间图像如下图所示,小车速度需两次反射过程中超声波往返时间差及小车位移计算,
由于超声波的速度保持不变,第二次超声波从发出到达小车通过的路程为,由题可知,第二次到小车的时间点为t2,两次超声波到达小车的时间差为,小车在这段时间内通过的路程为,故小车的速度,故B错误;
C . 0~t2时间内小车路程应为实际位移,需根据速度与时间乘积计算,小车的速度保持不变,小车运动的总时间是,因此小车时间内运动的总路程,故C正确;
D . 测速仪两次接收到超声波的时间差应为图中两次回波到达时刻之差,需结合图像具体时间坐标判断,第一次测速仪接收到超声波信号的时间为,超声波的速度,第二次超声波传播的时间,第二次测速仪接收到超声波信号的时间测速仪两次接收到超声波的时间差,故D错误;
故选C;
9.云云去水上游乐场游玩,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怎样变化,设计了如图所示的实验,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)除了图中有的器材和金属挡板以外,还应该有的器材是 ;
(2)实验中斜坡的坡度要缓一些,优点是 ;
(3)该实验用到金属挡板,则下列属于金属挡板的作用的是___________;
A.使斜面保持一定的角度
B.与小车相碰发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间
(4)图中AB段的路程sAB= cm,如果测得时间tAB=1.6s。则AB段的平均速度vAB= m/s;在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测似AB段的平均速度vAB会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)B点是AC的中点,为了测量小车在下半程的平均速度,云云让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车下半程的平均速度。他的做法 (选填“正确”或“不正确”),原因是所测时间 (选填“是”或“不是”)运动过程中下半程的时间。
【答案】(1)秒表
(2)便于测量时间
(3)B
(4)40.0;0.25;偏小
(5)不正确;不是
【解析】(1)实验时,需要测量路程和时间,需要刻度尺、秒表。
(2)实验时,应使斜面的坡度较小,小车运动慢些,便于测量时间;
(3)在斜面的同一位置放置金属挡板,小车可以在该位置停下,且小车与挡板碰撞发出声音,便于测出小车行驶相同路程的时间,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(4)图中,刻度尺的分度值为1cm,小车在AB间的路程为:,
所用时间为,则AB的平均速度为:;
测量小车到达B的时间时,若过了B点才停止计时,测量时间偏大,根据,平均速度会偏小。
(5)测量小车下半程的平均速度,让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,计算小车下半程的平均速度,计算结果偏小;小车从A到C的过程中,通过B点时的速度不为0;应从A点释放,他的做法不正确。
10.我国“奋斗者”号载人潜水器(如图所示)成功坐底马里亚纳海沟。在某次执行任务过程中,从潜水器接触海面开始计时,在海面向海底发射一束超声波,并继续沿竖直方向以20m/s的速度匀速下潜,10s后收到反射的超声波信息。(超声波在海水中的速度为1500m/s)
(1)从发射超声波到经过10s收到信息,在这10s内“奋斗者”号下潜的深度是多少?
(2)从发射超声波到经过10s收到信息,在这10s内超声波传播的路程是多少?
(3)此海域从海面到海底的深度是多少?
【答案】(1)潜水器下潜的深度
潜水器做匀速直线运动,根据公式,已知潜水器速度,时间,则下潜深度:
(2)根据公式,已知超声波速度,时间,则传播路程:
(3)由下图可知,该海域从海面到海底的深度
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