内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业01 机械运动
知识点1 长度和时间的测量
1.长度的测量
常用单位及其换算
国际单位制中,长度的单位是m,日常生活中长度的单位还有km、mm、cm等
1 km=10³m、1 dm=10-¹ m
1 cm=10-² m、1 mm=10-³ m
1 μm=10-⁶m、1 nm =10-⁹m
常用工具
刻度尺
测量过程
会认
认清刻度尺的零刻度线、量程和分度值
会选
根据需要选择量程和分度值合适的刻度尺
会放
刻度尺的位置要放正,刻度尺的零刻度线要与被测物体的一端对齐,使刻 度尺有刻度的一边紧靠被测物体且与被测一边保持平行
会读
读数时,视线要正对刻度线,读数时要估读到分度值的下一位
会记
测量结果要包括数字和单位
常见长度估测
铅笔的直径约为0.7 cm;一支新铅笔的长度约为19 cm;乒乓球台的高度 约为80 cm;课桌的高度大约是75 cm;教室每层楼高约为3m;一张纸的厚 度约0.1 mm;物理课本的宽度约为18 cm;成年人走两步的距离大约是1.5 m
2. 时间的测量
单位及换算
秒(s)、小时(h)、分(min)等
1h=_60_ min=_3600_s
测量工具
古代
日晷、沙漏、滴漏等
现代
机械钟、石英钟、电子表、停表等
3. 误差
定义
测量值与真实值之间的差别
减小方法
采用精密仪器、改进测量方法、多次测量求平均值
区别
误差是不可避免的;错误是可以避免的
知识点2 运动的描述
机械运动
物体位置的变化叫做机械运动。机械运动是宇宙中最普遍的现象,一切物体都是运动的
参照物
定义:研究物体运动时被选作标准的物体
选择要求:①参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的;
②参照物的选择可以是任意的,但不能将研究的对象作为参照物;
③为了研究问题的方便,物理学中一般选择地面或地面上静止不动的物体作为参照物
相对性
同一物体是运动的还是静止的,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性
知识点3 运动的快慢
定义
物理学中,把路程与时间之比叫做速度,用字母v表示
意义
表示物体运动_快慢_的物理量
公式
v=s/t
单位及换算
米/秒(符号:m/s)
1m/s=3.6 km/h
测量方法
用刻度尺测出物体运动的路程,用停表测出物体运动的时间,利用公式 v=s/t求得物体的速度
常见值
①人步行的速度: 1.1m/s
②自行车的速度:5m/s
③真空中的光速: 3×10⁸m/s
匀速直线运动
物体沿着直线且速度不变的运动
知识点4 测量平均速度
平均速度的测量:原理为 需用到的测量工具: 刻度尺 、 秒表 。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
一、单选题
1.下列是小雅对生活中一些常见物理量的估计值,其中不符合实际情况的是( )
A.一层楼的高度约为3m
B.做一节眼保健操所用的时间约为5min
C.教室中课桌的高度约为20cm
D.八年级物理书的长度约为26cm
【答案】C
【详解】A.人的身高在170cm左右,一层楼的高度不到人身高的2倍,因此在3m左右,故A不符合题意;
B.中小学课间活动时间一般为10min,做一节眼保健操所用的时间约为5min,故B不符合题意;
C.中学生的身高在170cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,约80cm,故C符合题意;
D.根据常识可知,八年级物理书的长度约为26cm,故D不符合题意。
故选C。
2.经过实践,小华发现身边有些物体的长度可以通过刻度尺直接测量,但有些物体的长度却无法直接测量,需要用到一些其他方法。小华组合使用直尺和三角尺测量笔袋里铅笔的长度,如下四个选项所示。其中方法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】刻度尺测量物体时放置于有刻度线一侧,需要紧贴被测物体,从零刻度线开始(也可从其他刻度开始),故A正确,BCD错误。
故选A。
3.下列关于运动和静止的说法正确的是( )
A.站在上升电梯里的乘客,以地面为参照物,乘客是静止的
B.漂流而下的小船,以河岸为参照物,小船是静止的
C.飞机在空中加油时,以受油机为参照物,加油机是静止的
D.月亮在云中穿行时,以云为参照物,月亮是静止的
【答案】C
【详解】A.站在上升电梯里的乘客,与地面之间的位置不断发生着变化,以地面为参照物,乘客是运动的,故A错误;
B.漂流而下的小船与河岸之间的位置不断发生着变化,以河岸为参照物,小船是运动的,故B错误;
C.飞机在空中加油时,受油机与加油机之间的位置不发生变化,以受油机为参照物,加油机是静止的,故C正确;
D.月亮在云中穿行时,月亮与云之间的位置不断发生着变化,以云为参照物,月亮是运动的,故D错误。
故选C。
4.小林坐在匀速直线行驶的汽车上,认为他是静止的,选择的参照物是( )
A.路边的树木 B.他坐的座位 C.对面行驶的汽车 D.路边静止的行人
【答案】B
【详解】A.以路边的树木为参照物,小林的位置不断变化,因此是运动的,故A不符合题意;
B.以他坐的座位为参照物,小林与座位的位置始终不变,因此是静止的,故B符合题意;
C.以对面行驶的汽车为参照物,小林的位置变化更快,因此是运动的,故C不符合题意;
D.以路边静止的行人为参照物,小林的位置不断变化,因此是运动的,故D不符合题意。
故选B。
5.如图甲,天和核心舱和梦天实验舱对接完成后,核心舱内的宇航员通过窗户能看见舱外的太阳能板及太阳能板远处的地球,如图乙所示,则( )
A.以实验舱为参照物,地球静止 B.以核心舱为参照物,太阳能板静止
C.以实验舱为参照物,太阳能板运动 D.以核心舱为参照物,实验舱运动
【答案】B
【详解】A.以实验舱为参照物,地球相对于实验舱的位置在发生变化,是运动的,故A不符合题意;
B.以核心舱为参照物,太阳能板相对于核心舱没有位置变化,是静止的,故B符合题意;
C.以实验舱为参照物,太阳能板相对于实验舱没有位置变化,是静止的,故C不符合题意;
D.天和核心舱和梦天实验舱对接完成后,以核心舱为参照物,实验舱相对于核心舱没有位置变化,是静止的,故D不符合题意。
故选B。
6.甲、乙两物体的路程之比为1∶2,时间之比为5∶4,则速度之比为( )
A.5∶2 B.2∶5 C.1∶2 D.2∶1
【答案】B
【详解】速度之比为
故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
7.甲、乙两小车运动的s-t图象如图所示,由图象可知( )
A.经过50s,甲、乙两车通过的路程均为50m
B.经过30s,甲、乙两车相距30m
C.甲车的速度为1m/s,乙车的速度为2m/s
D.甲车的速度为1m/s,乙车的速度为0.5m/s
【答案】D
【详解】A.由图象可知,经过50s,甲车通过的路程为50m,乙车通过的路程为25m,故A不符合题意;
B.由图象可知,经过30s,甲车通过的路程为30m,乙车通过的路程为15m,若两车从同地同向出发,则此时两车相距,故B不符合题意;
CD.由图可知,甲乙两车都是在做匀速直线运动,根据公式可知,甲车的速度为
乙车的速度为,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
二、填空题
8.如图甲所示,要正确测出物体的长度,应选刻度尺 (选填“A”或“B”)进行读数,物体的长度为 ;图乙中秒表的读数为 s。
【答案】 B 2.50cm 338.5
【解析】【小题1】[1][2]如图甲可知,A刻度尺的分度值为1cm,B刻度尺的分度值为0.1cm,所以要正确测出物体的长度应选择B刻度尺,在B刻度尺中,物体左侧在11.00cm处,右侧在13.50cm(13.49-13.51cm均可)处,物体长度为13.50cm-11.00cm=2.50cm(2.49-2.51cm均可)。
[3]如图乙,可知秒表小表盘指针在5-6之间,超过了半格刻度,记5min,大表盘分度值为0.1s,读数为38.5s,所以秒表读数为5min38.5s=338.5s。
9.2024年12月15日举办的福州马拉松比赛中,小星与5万名选手一起用脚步丈量榕城!以赛道上前进的小星为参照物,路旁的建筑物是 的;赛后小星的成绩证书上显示其全程平均配速为4min10s/km,则他全程的平均速度为 m/s。
【答案】 运动 4
【详解】[1]跑道旁边的建筑物相对于小星的位置不断变化,所以以小星为参照物,跑道旁边的建筑物是运动的。
[2]由全程平均配速为4min10s/km可知,小星跑马拉松1km所用的时间为
他全程的平均速度
10.某同学想知道物体从斜面上下滑时的速度是怎样变化的,于是利用如图所示的装置,完成“测量小车的平均速度”的实验。除图中的实验器材,还需要的测量工具是 ;实验中应使斜面的坡度较小一些,这样做是为了便于测量 。
【答案】 秒表 时间
【详解】[1]平均速度等于总路程除以总时间,所以实验中要用刻度尺测量路程,用秒表计量时间。
[2]实验时应使斜面的坡度较小,小车运动的速度较慢,所用时间较长,便于准确测量小车运动的时间。
11.高速公路上的区间测速提示牌如图甲所示。
(1)图中“100“的含义是 ;
(2)在遵守交通规则的前提下,求汽车通过该区间的最短时间 ;
(3)汽车通过区间测速区域后,在平直的路段,汽车以108km/h的速度匀速运动了6min。
①求出汽车经过的路程 ;
②在图乙的坐标系的括号中填上合适的单位,并画出汽车在这段时间内速度随时间变化的v-t图像 。
【答案】(1)100km/h
(2)4.8min
(3) 10800m
【详解】(1)图中标志牌中,“100”为限速标志,“100”是指该区间最高车速为100km/h。
(2)由得汽车通过该区间的最少时间
(3)[1]汽车的运动速度v′=108km/h=30m/s
该汽车行驶的路程s′=v′t′=30m/s×6×60s=10800m
[2]汽车速度不变,图像是一条平行于横轴的直线,在横轴和纵轴分别确定适当的时间t/s、速度v/(m/s)标度,然后在纵轴的30m/s处作横轴的平行线段,如图所示:
三、实验题
12.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”实验中,在A点由静止释放一辆小车,小车加速向下运动,先后经过B、C两点,。
(1)实验的原理是 ,为了完成实验,需要的测量工具是秒表和 ;
(2)实验中,斜面坡度应该较 (大/小),目的是 延长/缩短小车的运动时间;
(3)实验中测得全程AC的平均速度为v1,上半程AB的平均速度为,那么 ;
(4)小明在实验时,一只手操作秒表,另一只手释放小车,由于紧张,按下秒表的同时总会把小车向后拉一点才松开小车,这样操作会导致计算出的平均速度 偏大/偏小。
【答案】(1) 刻度尺
(2) 小 延长
(3)>
(4)偏小
【详解】(1)[1][2]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;实验中使用刻度尺测量路程,用秒表测量时间。
(2)[1][2]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,所以为延长小车的运动时间,斜面坡度应小些。
(3)由于小车在下滑过程中速度加快,即做加速运动,所以上半段的平均速度最小,下半段的平均速度最大,全程的平均速度居中,即。
(4)在按下秒表的同时总是会把小车向后拉一点才松开小车,会造成所测时间偏大,根据可知,会使所测量速度偏小。
13.小明取两张等大的圆形纸,并分别剪出大小不等的扇形缺口,如图甲。将它们做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥,用它们来做实验。
(1)为了便于比较纸锥下落的快慢,应将纸锥按如图乙中的 (选填“A”或“B”)所示的位置释放。
(2)比较纸锥下落的快慢,可以用以下方法:
A.比较两个纸锥哪个先着地,先着地的纸锥运动快
B.拍摄纸锥下落过程的照片,哪个纸锥在下方,哪个纸锥下落得快
C.测量出纸锥下落的高度和时间,算出下落的速度,速度大的运动快
以上方法中利用相同路程比较时间的是 (选填序号“A”“B”或“C”)。
(3)在“测量纸锥下落的速度”实验中,实验原理是 ;为使下落时间的测量更加精确,两个纸锥的起点位置应适当放置的较 (选填“高”或“低”)。小明发现有时纸锥不能竖直下落,这会导致他们测量的速度值 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】(1)A
(2)A
(3) 高 偏小
【详解】(1)[1]为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸锥拿到同一高度同时释放,而图A中两纸锥的下端高度相同,图B中两纸锥的上端高度相同,故应选图A的位置释放,然后记录下落至地面的时间,也可比较下落相同时间所经过的高度。
(2)[1]A.比较两个纸锥哪个先着地,是通过相同距离比较时间来比较快慢的。
B.拍摄纸锥下落过程的照片,在相同时间内,观察路程的大小来比较运动的快慢。
C.测量出纸锥下落的高度和时间,算出下落的速度,这是根据公式法比较快慢的。
故利用相同的路程比较时间的是A。
(3)[1]想测算一个纸锥的下落速度,实验原理是
[2]为了使下落时间的测量更加精确,可以增加纸锥下落的时间,即两个纸锥的起点位置应适当放置的较高。
[3]有时纸锥不能竖直下落,下落时间变长,距离不变,测量的速度将会偏小。
四、计算题
14.“区间测速”就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该区间的最高限速,即被判为超速。求:
(1)该限速区间的长度是 km;
(2)汽车通过该限速区间的最高平均速度是 km/h;
(3)汽车以70km/h匀速行驶通过该限速区间的时间?
(4)请通过计算说明,汽车通过该限速区间总共用时20min,会不会被判超速?
【答案】(1)
39
(2)
80
(3)
约为0.56h
(4)
该车会被判超速
【详解】(1)由图可知,第一个交通指示牌上标明“前方区间测速长度39km”,因此该测速区间的长度是39km。
(2)由图可知,“区间测速起点”处的圆形交通指示牌是限速标志,牌上数字“80”表示该路段的最高行驶速度为80km/h。区间测速测量的是车辆在整个区间的平均速度,因此,允许的最高平均速度即为该路段的最高限速80km/h。
(3)根据可知,汽车以70km/h匀速行驶通过该限速区间的时间
(4)汽车通过该限速区间总共用时20min,则汽车在该限速区间内的平均速度
所以该车会被判超速。
一、单选题
1.你正在使用的物理试卷的长约为( )
A.76cm B.76mm C.76dm D.7.6m
【答案】A
【详解】正在使用的物理试卷为4页,一页大约长20cm,4页约为80cm,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.下列几组数据中最符合实际的是( )
A.中学生用的课桌高约0.8dm B.上完一节课的时间大约为0.4h
C.普通中学生跑100m用时约15s D.1s内人的心跳大约为75次
【答案】C
【详解】A.中学生用的课桌高约80cm=8dm,故A不符合题意;
B.上完一节课的时间大约45min,约为 0.75h,故B不符合题意;
C.中学生的百米成绩比专业运动员要慢,普通中学生跑100m 用时约15s,故C符合题意;
D.1min内人的心跳大约为 75 次,心脏跳动一次约0.8s,故D不符合题意。
故选C。
3.关于参照物,下列说法正确的是( )
A.只有地面上静止不动的物体才能作为参照物
B.运动的物体不能选作参照物
C.研究物体的运动,必须要选参照物
D.参照物的选择是任意的,但选定的参照物,必须把它看成是运动的
【答案】C
【详解】AB.参照物可任意选择,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,具体选哪一种物体为参照物,是以研究问题的方便而定的,不一定是在地面上不动的物体,故AB错误;
C.因为运动和静止是相对的,所以,不事先选定参照物,就无法对某个物体的运动状态作出肯定的回答,说这个物体是运动或静止是毫无意义的,研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,可能是运动的,也可能是静止的,但都是正确的结论,故C正确;
D.在研究机械运动时,人们事先假定不动的物体叫参照物,所以参照物的选择是任意的,但选定的参照物,必须把它看成是静止的,故D错误。
故选C。
4.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。
5.如图所示,甲加速快步向前,乙和丙站在手扶电梯上随梯匀速上行,行李箱静止放置在电梯下方。以下说法正确的是( )
A.以丙为参照物,甲是运动的
B.以乙为参照物,丙是向下运动的
C.以行李箱为参照物,甲是静止的
D.以建筑物为参照物,甲和行李箱都是静止的
【答案】A
【详解】A.由题意知,甲加速快步向前,乙和丙站在手扶电梯上随梯匀速上行,以丙为参照物,甲的位置发生了改变,是运动的,故A正确;
B.以乙为参照物,丙的位置没有发生改变,是静止的,故B错误;
C.甲加速快步向前,行李箱静止放置在电梯下方,以行李箱为参照物,甲的位置发生了改变,是运动的,故C错误;
D.以建筑物为参照物,甲和行李箱的位置都发生了改变,是运动的,故D错误。
故选A。
6.如图所示,一辆小车在平直公路上行驶,在40s内运动的路程和时间关系,则能正确反映小车在0~40s内运动的图像和图像的是( )
A.甲和丁 B.甲和丙 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】C
【详解】小车在0~40s内的相同时间内通过的路程相同,故小车做匀速直线运动。
甲图中路程随着时间的变化而不变,所以该图表示物体静止;
乙图中路程随着时间的变化而均匀变化,路程与时间成正比关系,所以该图表示物体做匀速直线运动;
丙图中速度随着时间的变化而不变,所以该图表示物体做匀速直线运动;
丁图中速度随着时间的变化而变化,所以该图表示物体做变速直线运动。则反映汽车在做匀速直线运动的是乙图和丙图,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.小石学习了机械运动后,对生活中遇到的一些运动现象进行了思考。理解正确的是( )
A.她上下学坐的“学生公交专线”沿平直的公路行驶做的是匀速直线运动
B.“学生公交专线”每小时通过的距离相等,则一定在做匀速直线运动
C.她认为物体做匀速直线运动时,速度不随时间或路程而改变
D.她认为物体做变速直线运动时,运动的时间越短,运动越快
【答案】C
【详解】A.学生公交专线,时停时走,行驶过程中速度会发生变化,虽然所行驶的路线是直线,但不是做匀速直线运动,故A错误;
B.匀速直线运动要求在任意相等的时间内通过的路程都相等,且运动轨迹是直线。每小时通过的距离相等,并不能保证在任意相等的时间内,如每分钟,通过的路程都相等,也不能保证其运动轨迹是直线,故B错误;
C.物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动,匀速直线运动时,速度不随时间或路程的变化而变化,故C正确;
D.变速直线运动时,其速度的大小常常变化,可能变大,也可能变小,通过相同的路程,运动的时间越短,运动越快,故D错误。
故选C。
二、填空题
8.测量的目的是为了进行可靠的 比较,为了科学地测量,需要有一个公认标准量作为比较的依据,这个标准量叫做 。在国际单位制中,时间的单位是 ,实验室中长度的测量工具是 。
【答案】 定量 单位 秒 刻度尺
【详解】[1][2]测量的目的是进行可靠的定量比较;在物理学中,要想进行比较就必须有一个共同的比较标准,这个标准为单位。
[3]在国际单位制中,时间的国际单位为秒,符号s。
[4]物理实验室中,长度的测量工具为刻度尺。
9.著名诗词“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动,是船行。”从物理学的角度分析,山是 (选填“运动”或“静止”)的;诗人描述的“山不动”是以 为参照物。这说明物体的运动和静止是 。
【答案】 运动 地面 相对的
【详解】[1]山与船之间有位置的变化,以船为参照物,山是运动的。
[2]山不动,是以地面为参照物,山相对地面没有位置变化。
[3]同一物体,选择不同的参照物来看物体的运动情况,结论一般不同,所以物体的运动和静止是相对的。
10.体育课上,伊伊通过某运动软件监测自己的运动情况。他看到旁边的教室在向后退,这是因为他是以 (选填“地面”或“自己”)为参照物的。当他绕操场跑一圈时,软件截屏如图所示(软件上的“竞速配速”指的是跑每千米所需要的时间,且随着运动者的速度变化而即时变化。表格中表示时间的数字单位分别是“时:分:秒”)。她这段时间内的平均速度是 m/s,合 km/h。她截屏时的即时速度是 m/s。
实时
0:01:20
竞速配速
0:04:10
总用时
0:01:20
总距离
0.40公里
【答案】 自己 5 18 4
【详解】[1]他看到旁边的教室向后退,研究对象是教室,教室相对于小明自己有位置上的变化,所以小明是以自己为参照物的。
[2][3]则这段时间内的时间为
总路程为
这段时间内的平均速度是
[4]她截屏时的“竞速配速” 为 0:04:10,即时速度是
11.一物体在某次运动过程中,前一半路程的平均速度为,后一半路程的平均速度为,全过程的平均速度为v,已知,则 。
【答案】
【详解】设物体运动的路程为2s,则前一半路程运动的时间,后一半路程运动的时间,已知,则全程运动的时间,全过程的平均速度,即
12.我国自主研制的“CF600型”磁悬浮列车在世界制造业大会现场亮相(如图甲),如图乙是该车在某次测试过程中的s-t图像,在本次测试过程中该车在8s时的速度为 m/s,以驾驶员为参照物,列车是 的(选填“静止”或“运动”)。
【答案】 160 静止
【详解】[1]由s-t图像可知,该车行驶的路程随时间增大而增大,且路程与时间的比值不变,所以在本次测试过程中该车做匀速直线运动,6秒内的速度
则该车在8s时的速度为160m/s。
[2]以驾驶员为参照物,列车相对于驾驶员的位置没有变化,所以列车是静止的。
三、实验题
13.物理兴趣小组在“测小车平均速度”的实验中,设计了如图的实验装置:
(1)实验原理: ;
(2)该实验需要的器材除了小车、斜面、挡板外,还需要测量工具 和 ;
(3)实验时应保持斜面的倾角较 ,这是为了方便测量 ;
(4)根据图中信息回答: , ;
(5)可以看出小车在下滑过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
【答案】(1)
(2) 秒表 刻度尺
(3) 小 时间
(4) 0.2 0.3
(5)变速
【详解】(1)在测小车平均速度的实验中,需要测量小车通过的路程和所用的时间,然后计算平均速度,所以该实验的原理是。
(2)[1][2]本实验中,用秒表测时间,刻度尺测路程,然后根据公式算出速度,故还需要的测量工具是秒表和刻度尺。
(3)[1][2]斜面坡度越大,小车沿斜面向下做加速运动的速度越大,故实验中为了方便计时应使斜面保持较小的坡度。
(4)[1]由图可知,AB间的路程为
小车通过AB的时间
小车通过AB的速度为
[2]由图可知,小车通过AC的路程为
时间为
速度为
(5)由图可知,小车在AB段通过的路程小于BC段,通过AB段所用的时间大于BC段,因此小车在下滑过程中速度越来越快,所以做变速直线运动。
14.小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时,越快滑到底端。对此他猜想:“斜坡的长度一定时,离地高度越高,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”。于是小明设计了如图所示实验验证其猜想,除图示实验装置外他还准备了刻度尺和秒表,该实验依据的原理是 ,接下来的操作是: ,然后 ,如果 ,则说明离地高度越高,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大。
【答案】 见解析 见解析
【详解】[1]实验中需要测量物体运动的距离和所用的时间,然后计算物体的速度,因此该实验的依据是。
[2][3][4]由实验猜想可知,为了探究斜坡的长度一定时,离地高度越高,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大,因此接下来应用刻度尺测量出斜面长度并做好标记(保持长度不变),用刻度尺测量出斜面的高度,然后让小车从静止开始滑下,用秒表记录小车从顶端滑到底端的时间;然后降低斜面的高度为,再让小车以相同起点由静止开始滑下,用秒表记录滑块从顶端滑到底端的时间;如果,则说明离地高度越高,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大。
15.小倩和小青配合测量纸锥下落速度的实验时,将两个等大的圆纸片,裁去大小不等的扇形,做成两个锥角不等的纸锥,如图所示。
(1)测量纸锥下落速度的实验原理是 ;所需要的测量工具是 和 ;
(2)实验发现纸锥下落的 比较难测量,为了方便该测量,应选用锥角 的纸锥;
(3)他们猜想纸锥从同一高度下落的快慢可能与纸锥的锥角、质量有关,于是打算用图中的这两个纸锥研究纸锥下落快慢与锥角的关系,这样做的不合理之处在于 。
【答案】(1) 刻度尺 秒表
(2) 时间 大
(3)没有控制纸锥的质量相同
【详解】(1)[1]测量纸锥下落的速度,需要测量纸锥通过的路程及时间,根据来测得,故测量纸锥下落速度的实验原理是。
[2][3]测量路程的工具为刻度尺,测量时间的工具为秒表。
(2)[1]纸锥下落速度较快,导致下落的时间较难准确测量。
[2]锥角较大的纸锥,下落时受到的空气阻力较大,下落速度较慢,这样更方便测量下落时间,所以应选用锥角大的纸锥。
(3)研究纸锥下落快慢与锥角的关系时,应采用控制变量法,即只改变锥角这一个因素,控制其他因素相同。而用图中的两个纸锥做实验,由于裁去的扇形大小不等,两个纸锥的质量也不相等,没有控制纸锥的质量相同,不符合控制变量法的要求。
16.在“测量小车沿斜面运动的平均速度”的实验中:
(1)小丽按照图的实验装置开展实验,她发现小车下滑的速度较大,不便于计时。为了解决该问题,她应适当向 (选填“左”或“右”)移动木块A。
(2)图中AB段的距离sAB= cm,测得小车从A点运动到B点的时间为2s,则小车在AB段运动过程的平均速度vAB= cm/s。
(3)实验中,小丽进行多次测量的目的是: 。
【答案】(1)右
(2) 40.0 20.0
(3)求平均值减小误差
【详解】(1)为了实验中便于测量小车的运动时间,斜面应尽量选择较小坡度,因此应适当向右移动木块A。
(2)[1][2]由图示可知,sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm
小车通过AB段所用时间tAB=2s,则AB段的平均速度
(3)多次测量的目的是通过求平均值的方法来减小误差。
四、计算题
17.某司机驾车在深中通道上匀速前行,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像如图所示。
(1)求在反应时间内汽车通过的路程;
(2)从踩下刹车到车停下,求汽车的平均速度;
(3)若司机饮酒导致反应时间是平时的3倍,请计算从发现目标到汽车刹停过程汽车行驶的总路程,说明他能否在事故点前停车。
【答案】(1)6m
(2)7.5m/s
(3)33m,不能在事故点前停车
【详解】(1)由v-t图像可知,在0~0.4s的反应时间内,汽车做匀速直线运动,则在反应时间内汽车通过的路程
(2)由题意知,从踩下刹车到车停下,车行驶的距离为
从踩下刹车到车停下,车行驶的时间为
则汽车的平均速度
(3)若司机饮酒,其反应时间变为原来的3倍,则饮酒后的反应时间为
饮酒后反应时间内通过的路程为
刹车性能不变,故刹车过程通过的路程仍为15m,则饮酒后从发现目标到汽车刹停过程汽车行驶的总路程
所以他不能在事故点前停车。
18.如图所示为苍鹰捕捉野兔的情景:苍鹰在野兔正后方处,以的速度贴着地面沿水平直线飞行追击野兔;野兔在地面上以的速度向正前方处的树洞沿直线奔逃。求:
(1)野兔跑进树洞的时间?
(2)通过计算判断,苍鹰能否在野兔跑进树洞前捕捉到野兔。
【答案】(1)
(2)不能
【详解】(1)野兔跑进树洞所需的时间
(2)在 t兔 时间内,苍鹰飞行的距离
苍鹰要追上野兔,至少需要飞行的距离 s追 为苍鹰与野兔的初始距离加上野兔跑向树洞的距离
因为 ,所以在野兔跑进树洞的时间内,苍鹰飞行的距离小于它需要追及的距离。因此,苍鹰不能在野兔跑进树洞前捕捉到野兔。
19.小红家距离学校2400m,小红每天骑自行车上学。一天放学回家时,为了锻炼身体,前一半路程她以1m/s的速度推着自行车步行。然后,她又用时5min骑自行车完成了后一半路程。
(1)求小红经过前一半路程所用的时间;
(2)求小红骑自行车的速度;
(3)求小红在整个路程中的平均速度。
【答案】(1)1200s
(2)4m/s
(3)1.6m/s
【详解】(1)由得,小红经过前一半路程所用的时间
(2)由得,骑自行车的速度
(3)小红在整个路程中所用时间
平均速度
20.一天,小明骑车从家中出发到学校,下图描述的是小明上学这段行程的路程-时间图像。小明到达A位置时自行车坏了,于是停车修理自行车,一段时间后自行车没有修好。为了不迟到,小明推着自行车快速步行往学校赶,C点时刚好到达学校。求:
(1)小明骑车时的速度;
(2)小明推车步行的路程;
(3)小明从家到学校全程的平均速度。
【答案】(1)5m/s
(2)600m
(3)1.5m/s
【详解】(1)由图像知,小明骑车时,通过的距离1200m,所用时间为4min=240s,速度
(2)小明推车步行的路程s1=sC-sD=1800m-1200m=600m
(3)由图像知,小明从家到学校的通过的总路程s总=1800m,所用的总时间t总=20min=1200s
全程的平均速度
一、单选题
1.甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,其图像如图所示。下列关于他们分析正确的是( )
A.在时,甲、乙两物体正好相遇
B.内,甲的平均速度是为
C.内,甲的速度一直比乙的速度快
D.两物体在内都做匀速运动,且
【答案】A
【详解】A、在第15s时,甲、乙两物体的路程相等,两者相遇,故A正确;
B、由图象可知,甲物体在内通过的路程是100m,所以甲的平均速度
故B错误;
C、由图象看出乙做匀速直线运动,甲先匀速、后静止、再匀速,甲静止时速度比乙慢,故C错误;
D、由图象看出两物体在0∼10s内都做匀速直线运动,相同时间内,甲通过的路程更大,根据公式可知,故D错误。
故选A。
二、计算题
2.汽车遇到意外情况紧急刹车要经过两个过程,一是司机从观察到意外情况到踩下刹车有一个反应时间,本段时间内汽车匀速运动;二是从踩下刹车到完全停下来,汽车做变速运动。如图所示,某司机以的速度匀速行驶,突然发现前方处有障碍物,司机反应了后开始踩下刹车,汽车开始做变速运动,经过后汽车在距离障碍物处停下。求:
(1)反应时间内匀速运动的路程和刹车后变速运动的路程;
(2)从驾驶员观察到情况到最终停下,汽车的平均速度;
(3)交通法规定,严禁酒后驾车,这是因为人在饮酒后反应时间是正常情况下的3倍。请通过计算判断,若其它条件不变,驾驶员是酒后驾车,是否会撞上该障碍物。
【答案】(1)9m; 50m
(2)11.13m/s
(3)会
【详解】(1)首先对汽车的速度进行单位换算
在司机的反应时间内,汽车做匀速直线运动,设反应时间为,反应距离为。根据速度公式可得,反应距离
汽车从发现障碍物到最终停下的总位移
刹车后变速运动的路程
(2)从驾驶员观察到情况到最终停下,汽车的总路程,总时间
其中为刹车时间。汽车的平均速度
(3)若驾驶员酒后驾车,其反应时间是正常情况下的3倍,设酒后反应时间
酒后驾车在反应时间内的运动距离为
假设刹车性能不变,则刹车距离不变,仍为50m,酒后驾车的总停车距离
因为77m > 65m,所以汽车的停车距离大于发现障碍物时的距离,汽车会撞上该障碍物。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业01 机械运动
知识点1 长度和时间的测量
1.长度的测量
常用单位及其换算
国际单位制中,长度的单位是m,日常生活中长度的单位还有km、mm、cm等
1 km=10³m、1 dm=10-¹ m
1 cm=10-² m、1 mm=10-³ m
1 μm=10-⁶m、1 nm =10-⁹m
常用工具
刻度尺
测量过程
会认
认清刻度尺的零刻度线、量程和分度值
会选
根据需要选择量程和分度值合适的刻度尺
会放
刻度尺的位置要放正,刻度尺的零刻度线要与被测物体的一端对齐,使刻 度尺有刻度的一边紧靠被测物体且与被测一边保持平行
会读
读数时,视线要正对刻度线,读数时要估读到分度值的下一位
会记
测量结果要包括数字和单位
常见长度估测
铅笔的直径约为0.7 cm;一支新铅笔的长度约为19 cm;乒乓球台的高度 约为80 cm;课桌的高度大约是75 cm;教室每层楼高约为3m;一张纸的厚 度约0.1 mm;物理课本的宽度约为18 cm;成年人走两步的距离大约是1.5 m
2. 时间的测量
单位及换算
秒(s)、小时(h)、分(min)等
1h=_60_ min=_3600_s
测量工具
古代
日晷、沙漏、滴漏等
现代
机械钟、石英钟、电子表、停表等
3. 误差
定义
测量值与真实值之间的差别
减小方法
采用精密仪器、改进测量方法、多次测量求平均值
区别
误差是不可避免的;错误是可以避免的
知识点2 运动的描述
机械运动
物体位置的变化叫做机械运动。机械运动是宇宙中最普遍的现象,一切物体都是运动的
参照物
定义:研究物体运动时被选作标准的物体
选择要求:①参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的;
②参照物的选择可以是任意的,但不能将研究的对象作为参照物;
③为了研究问题的方便,物理学中一般选择地面或地面上静止不动的物体作为参照物
相对性
同一物体是运动的还是静止的,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性
知识点3 运动的快慢
定义
物理学中,把路程与时间之比叫做速度,用字母v表示
意义
表示物体运动_快慢_的物理量
公式
v=s/t
单位及换算
米/秒(符号:m/s)
1m/s=3.6 km/h
测量方法
用刻度尺测出物体运动的路程,用停表测出物体运动的时间,利用公式 v=s/t求得物体的速度
常见值
①人步行的速度: 1.1m/s
②自行车的速度:5m/s
③真空中的光速: 3×10⁸m/s
匀速直线运动
物体沿着直线且速度不变的运动
知识点4 测量平均速度
平均速度的测量:原理为 需用到的测量工具: 刻度尺 、 秒表 。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
一、单选题
1.下列是小雅对生活中一些常见物理量的估计值,其中不符合实际情况的是( )
A.一层楼的高度约为3m
B.做一节眼保健操所用的时间约为5min
C.教室中课桌的高度约为20cm
D.八年级物理书的长度约为26cm
2.经过实践,小华发现身边有些物体的长度可以通过刻度尺直接测量,但有些物体的长度却无法直接测量,需要用到一些其他方法。小华组合使用直尺和三角尺测量笔袋里铅笔的长度,如下四个选项所示。其中方法正确的是( )
A. B.
C. D.
3.下列关于运动和静止的说法正确的是( )
A.站在上升电梯里的乘客,以地面为参照物,乘客是静止的
B.漂流而下的小船,以河岸为参照物,小船是静止的
C.飞机在空中加油时,以受油机为参照物,加油机是静止的
D.月亮在云中穿行时,以云为参照物,月亮是静止的
4.小林坐在匀速直线行驶的汽车上,认为他是静止的,选择的参照物是( )
A.路边的树木 B.他坐的座位 C.对面行驶的汽车 D.路边静止的行人
5.如图甲,天和核心舱和梦天实验舱对接完成后,核心舱内的宇航员通过窗户能看见舱外的太阳能板及太阳能板远处的地球,如图乙所示,则( )
A.以实验舱为参照物,地球静止 B.以核心舱为参照物,太阳能板静止
C.以实验舱为参照物,太阳能板运动 D.以核心舱为参照物,实验舱运动
6.甲、乙两物体的路程之比为1∶2,时间之比为5∶4,则速度之比为( )
A.5∶2 B.2∶5 C.1∶2 D.2∶1
7.甲、乙两小车运动的s-t图象如图所示,由图象可知( )
A.经过50s,甲、乙两车通过的路程均为50m
B.经过30s,甲、乙两车相距30m
C.甲车的速度为1m/s,乙车的速度为2m/s
D.甲车的速度为1m/s,乙车的速度为0.5m/s
二、填空题
8.如图甲所示,要正确测出物体的长度,应选刻度尺 (选填“A”或“B”)进行读数,物体的长度为 ;图乙中秒表的读数为 s。
9.2024年12月15日举办的福州马拉松比赛中,小星与5万名选手一起用脚步丈量榕城!以赛道上前进的小星为参照物,路旁的建筑物是 的;赛后小星的成绩证书上显示其全程平均配速为4min10s/km,则他全程的平均速度为 m/s。
10.某同学想知道物体从斜面上下滑时的速度是怎样变化的,于是利用如图所示的装置,完成“测量小车的平均速度”的实验。除图中的实验器材,还需要的测量工具是 ;实验中应使斜面的坡度较小一些,这样做是为了便于测量 。
11.高速公路上的区间测速提示牌如图甲所示。
(1)图中“100“的含义是 ;
(2)在遵守交通规则的前提下,求汽车通过该区间的最短时间 ;
(3)汽车通过区间测速区域后,在平直的路段,汽车以108km/h的速度匀速运动了6min。
①求出汽车经过的路程 ;
②在图乙的坐标系的括号中填上合适的单位,并画出汽车在这段时间内速度随时间变化的v-t图像 。
三、实验题
12.如图所示,在“测量物体运动的平均速度”实验中,在A点由静止释放一辆小车,小车加速向下运动,先后经过B、C两点,。
(1)实验的原理是 ,为了完成实验,需要的测量工具是秒表和 ;
(2)实验中,斜面坡度应该较 (大/小),目的是 延长/缩短小车的运动时间;
(3)实验中测得全程AC的平均速度为v1,上半程AB的平均速度为,那么 ;
(4)小明在实验时,一只手操作秒表,另一只手释放小车,由于紧张,按下秒表的同时总会把小车向后拉一点才松开小车,这样操作会导致计算出的平均速度 偏大/偏小。
13.小明取两张等大的圆形纸,并分别剪出大小不等的扇形缺口,如图甲。将它们做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥,用它们来做实验。
(1)为了便于比较纸锥下落的快慢,应将纸锥按如图乙中的 (选填“A”或“B”)所示的位置释放。
(2)比较纸锥下落的快慢,可以用以下方法:
A.比较两个纸锥哪个先着地,先着地的纸锥运动快
B.拍摄纸锥下落过程的照片,哪个纸锥在下方,哪个纸锥下落得快
C.测量出纸锥下落的高度和时间,算出下落的速度,速度大的运动快
以上方法中利用相同路程比较时间的是 (选填序号“A”“B”或“C”)。
(3)在“测量纸锥下落的速度”实验中,实验原理是 ;为使下落时间的测量更加精确,两个纸锥的起点位置应适当放置的较 (选填“高”或“低”)。小明发现有时纸锥不能竖直下落,这会导致他们测量的速度值 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
四、计算题
14.“区间测速”就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该区间的最高限速,即被判为超速。求:
(1)该限速区间的长度是 km;
(2)汽车通过该限速区间的最高平均速度是 km/h;
(3)汽车以70km/h匀速行驶通过该限速区间的时间?
(4)请通过计算说明,汽车通过该限速区间总共用时20min,会不会被判超速?
一、单选题
1.你正在使用的物理试卷的长约为( )
A.76cm B.76mm C.76dm D.7.6m
2.下列几组数据中最符合实际的是( )
A.中学生用的课桌高约0.8dm B.上完一节课的时间大约为0.4h
C.普通中学生跑100m用时约15s D.1s内人的心跳大约为75次
3.关于参照物,下列说法正确的是( )
A.只有地面上静止不动的物体才能作为参照物
B.运动的物体不能选作参照物
C.研究物体的运动,必须要选参照物
D.参照物的选择是任意的,但选定的参照物,必须把它看成是运动的
4.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
5.如图所示,甲加速快步向前,乙和丙站在手扶电梯上随梯匀速上行,行李箱静止放置在电梯下方。以下说法正确的是( )
A.以丙为参照物,甲是运动的
B.以乙为参照物,丙是向下运动的
C.以行李箱为参照物,甲是静止的
D.以建筑物为参照物,甲和行李箱都是静止的
6.如图所示,一辆小车在平直公路上行驶,在40s内运动的路程和时间关系,则能正确反映小车在0~40s内运动的图像和图像的是( )
A.甲和丁 B.甲和丙 C.乙和丙 D.乙和丁
7.小石学习了机械运动后,对生活中遇到的一些运动现象进行了思考。理解正确的是( )
A.她上下学坐的“学生公交专线”沿平直的公路行驶做的是匀速直线运动
B.“学生公交专线”每小时通过的距离相等,则一定在做匀速直线运动
C.她认为物体做匀速直线运动时,速度不随时间或路程而改变
D.她认为物体做变速直线运动时,运动的时间越短,运动越快
二、填空题
8.测量的目的是为了进行可靠的 比较,为了科学地测量,需要有一个公认标准量作为比较的依据,这个标准量叫做 。在国际单位制中,时间的单位是 ,实验室中长度的测量工具是 。
9.著名诗词“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动,是船行。”从物理学的角度分析,山是 (选填“运动”或“静止”)的;诗人描述的“山不动”是以 为参照物。这说明物体的运动和静止是 。
10.体育课上,伊伊通过某运动软件监测自己的运动情况。他看到旁边的教室在向后退,这是因为他是以 (选填“地面”或“自己”)为参照物的。当他绕操场跑一圈时,软件截屏如图所示(软件上的“竞速配速”指的是跑每千米所需要的时间,且随着运动者的速度变化而即时变化。表格中表示时间的数字单位分别是“时:分:秒”)。她这段时间内的平均速度是 m/s,合 km/h。她截屏时的即时速度是 m/s。
实时
0:01:20
竞速配速
0:04:10
总用时
0:01:20
总距离
0.40公里
11.一物体在某次运动过程中,前一半路程的平均速度为,后一半路程的平均速度为,全过程的平均速度为v,已知,则 。
12.我国自主研制的“CF600型”磁悬浮列车在世界制造业大会现场亮相(如图甲),如图乙是该车在某次测试过程中的s-t图像,在本次测试过程中该车在8s时的速度为 m/s,以驾驶员为参照物,列车是 的(选填“静止”或“运动”)。
三、实验题
13.物理兴趣小组在“测小车平均速度”的实验中,设计了如图的实验装置:
(1)实验原理: ;
(2)该实验需要的器材除了小车、斜面、挡板外,还需要测量工具 和 ;
(3)实验时应保持斜面的倾角较 ,这是为了方便测量 ;
(4)根据图中信息回答: , ;
(5)可以看出小车在下滑过程中做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
14.小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时,越快滑到底端。对此他猜想:“斜坡的长度一定时,离地高度越高,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”。于是小明设计了如图所示实验验证其猜想,除图示实验装置外他还准备了刻度尺和秒表,该实验依据的原理是 ,接下来的操作是: ,然后 ,如果 ,则说明离地高度越高,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大。
15.小倩和小青配合测量纸锥下落速度的实验时,将两个等大的圆纸片,裁去大小不等的扇形,做成两个锥角不等的纸锥,如图所示。
(1)测量纸锥下落速度的实验原理是 ;所需要的测量工具是 和 ;
(2)实验发现纸锥下落的 比较难测量,为了方便该测量,应选用锥角 的纸锥;
(3)他们猜想纸锥从同一高度下落的快慢可能与纸锥的锥角、质量有关,于是打算用图中的这两个纸锥研究纸锥下落快慢与锥角的关系,这样做的不合理之处在于 。
16.在“测量小车沿斜面运动的平均速度”的实验中:
(1)小丽按照图的实验装置开展实验,她发现小车下滑的速度较大,不便于计时。为了解决该问题,她应适当向 (选填“左”或“右”)移动木块A。
(2)图中AB段的距离sAB= cm,测得小车从A点运动到B点的时间为2s,则小车在AB段运动过程的平均速度vAB= cm/s。
(3)实验中,小丽进行多次测量的目的是: 。
四、计算题
17.某司机驾车在深中通道上匀速前行,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像如图所示。
(1)求在反应时间内汽车通过的路程;
(2)从踩下刹车到车停下,求汽车的平均速度;
(3)若司机饮酒导致反应时间是平时的3倍,请计算从发现目标到汽车刹停过程汽车行驶的总路程,说明他能否在事故点前停车。
18.如图所示为苍鹰捕捉野兔的情景:苍鹰在野兔正后方处,以的速度贴着地面沿水平直线飞行追击野兔;野兔在地面上以的速度向正前方处的树洞沿直线奔逃。求:
(1)野兔跑进树洞的时间?
(2)通过计算判断,苍鹰能否在野兔跑进树洞前捕捉到野兔。
19.小红家距离学校2400m,小红每天骑自行车上学。一天放学回家时,为了锻炼身体,前一半路程她以1m/s的速度推着自行车步行。然后,她又用时5min骑自行车完成了后一半路程。
(1)求小红经过前一半路程所用的时间;
(2)求小红骑自行车的速度;
(3)求小红在整个路程中的平均速度。
20.一天,小明骑车从家中出发到学校,下图描述的是小明上学这段行程的路程-时间图像。小明到达A位置时自行车坏了,于是停车修理自行车,一段时间后自行车没有修好。为了不迟到,小明推着自行车快速步行往学校赶,C点时刚好到达学校。求:
(1)小明骑车时的速度;
(2)小明推车步行的路程;
(3)小明从家到学校全程的平均速度。
一、单选题
1.甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,其图像如图所示。下列关于他们分析正确的是( )
A.在时,甲、乙两物体正好相遇
B.内,甲的平均速度是为
C.内,甲的速度一直比乙的速度快
D.两物体在内都做匀速运动,且
二、计算题
2.汽车遇到意外情况紧急刹车要经过两个过程,一是司机从观察到意外情况到踩下刹车有一个反应时间,本段时间内汽车匀速运动;二是从踩下刹车到完全停下来,汽车做变速运动。如图所示,某司机以的速度匀速行驶,突然发现前方处有障碍物,司机反应了后开始踩下刹车,汽车开始做变速运动,经过后汽车在距离障碍物处停下。求:
(1)反应时间内匀速运动的路程和刹车后变速运动的路程;
(2)从驾驶员观察到情况到最终停下,汽车的平均速度;
(3)交通法规定,严禁酒后驾车,这是因为人在饮酒后反应时间是正常情况下的3倍。请通过计算判断,若其它条件不变,驾驶员是酒后驾车,是否会撞上该障碍物。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$