第14讲 机械运动(讲义)(浙江专用)2026年中考科学一轮复习讲练
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摘要:
该初中科学中考复习讲义聚焦“机械运动”专题,覆盖机械运动分类、参照物与运动相对性、速度计算及应用三大核心考点,通过考情剖析明确命题趋势,思维导图构建知识网络,分考点通关靶向突破,配合素养拓展与优题精选,形成“考点梳理-方法指导-真题训练”的系统复习流程。
亮点在于融合科学思维与探究实践,如通过s-t/v-t图像分析运动状态培养模型建构能力,设计“测量平均速度”实验探究误差分析,结合高铁、无人机等生活情境强化科学观念应用。分层练习与真题精讲帮助学生高效突破难点,教师可据此把控复习节奏,提升学生综合解题能力。
内容正文:
第14讲 机械运动(讲义)
目 录
目标导图
考情剖析·命题前瞻
思维导图·网络构建
考点通关·靶向突破
考点1 机械运动及其分类
考点2 参照物与运动的相对性
考点3 速度的理解、计算及应用
素养拓展·思维进阶
拓展1 相对运动与参照物的综合应用
拓展2 运动图像的分析与速度计算
优题精选·练能提分
考点
考查形式
课标要求及考查内容
考法分析
机械运动及其分类
☑选择题
☑填空题
知道机械运动的概念。能根据运动路线将机械运动分为直线运动和曲线运动。能根据快慢是否变化将直线运动分为匀速直线运动和变速直线运动。
考法1:判断机械运动;给出具体运动实例,要求判断其是否属于机械运动,关键在于抓住机械运动的特征,区别于其他运动方式,如植物生长、微观粒子运动等。
考法2:结合运动图像判断运动类型;提供路程-时间(s-t)图像或速度-时间(v-t)图像,要求根据图像形状判断物体的运动状态。例如,s-t图中倾斜直线表示匀速直线运动,曲线表示变速运动;v-t图中平行于时间轴的直线表示匀速运动。如2023·湖州。
参照物与运动的相对性
☑选择题
☑填空题
☑简答题
选取参照物描述物体的运动。知道运动和静止的相对性。
考法1:根据参照物判断运动状态;高频基础考点。通常描述具体场景,要求以某物体为参照物,判断目标物体是运动还是静止。如2023·绍兴。
考法2:根据运动状态选择或描述参照物;描述物体的运动状态,要求判断所选的参照物是什么,或要求选出能描述该运动状态的参照物。如2022·杭州。
考法3:运用相对性原理解释现象;要求运用“运动和静止是相对的”这一原理,解释生活中的现象或科技应用,如并排飞行的飞机、地球同步卫星等。
速度的理解、计算及应用
☑选择题
☑填空题
☑计算题
☑实验探究题
理解速度的物理意义、公式和单位。能用速度公式进行简单计算。理解平均速度的概念,会测量和计算平均速度。
考法1:速度的简单计算与单位换算;直接应用公式v=s/t及其变形公式进行计算。常结合交通工具的速度、人的步行速度等生活实例,需注意单位(如m/s与km/h)的统一与换算。如2022·杭州。
考法2:平均速度的计算与测量;核心高频考法。一是计算全程或某段的平均速度(总路程/总时间);二是以实验题形式考查“测量物体运动的平均速度”,涉及器材(刻度尺、停表)、步骤、数据记录与处理、误差分析(如时间测量误差)。如2023·杭州。
考法3:基于运动图像的速度与路程分析;通过分析s-t图像或v-t图像,计算物体的速度、比较运动的快慢、计算某段时间内的路程等。s-t图像的斜率表示速度,v-t图像与时间轴围成的面积表示路程。如2021·金华。
命题
趋势
1.从概念记忆向理解应用与模型建构深化
试题不再满足于对机械运动分类、参照物概念、速度公式的简单记忆和套用,而是更注重在真实、复杂的情境中考查对知识的深度理解和应用能力。例如,通过分析“飞船对接”、“区间测速”、“刹车过程”等科技或生活场景,要求学生建立物理模型,进行多过程的分析与计算。对图像信息的解读与运用能力要求显著提高,s-t图像和v-t图像成为重要载体。
2.紧密联系生活实际与STSE(科学·技术·社会·环境)
命题素材大量选取自学生熟悉的日常生活、现代科技和交通安全等领域。例如,以“无人机配送”、“高铁运行”、“道路交通安全”(如刹车反应时间、区间测速)为背景,引导学生关注物理与社会的联系,体现知识的应用价值,培养科学态度和社会责任感。
3.强化科学探究与数据处理能力
对“测量平均速度”等实验的考查,从步骤记忆转向对实验方案的设计、数据的记录与处理、误差的分析与讨论。要求学生能根据实验目的选择器材、设计步骤,并能从表格或图像数据中发现问题、得出结论。
命题
预测
1.选择题与填空题
将继续围绕核心概念进行情境化考查。参照物的选择与运动状态的判断仍是基础且高频的考点,选项设置更具迷惑性。速度的估算、单位换算及简单计算也会稳定出现。可能会结合我国科技新成就(如航天、交通) 创设情境。
2.实验探究题
“测量物体运动的平均速度” 是重要的实验题考点。可能的新颖角度包括:利用传感器等创新工具测量速度、探究斜面坡度对平均速度的影响、分析实验过程中产生误差的主要原因(如时间测量不准)以及如何减小误差。
3.综合计算与图像题
预计会继续结合s-t图像或v-t图像进行综合考查。题目可能涉及多物体、多过程的运动分析(如追及、相遇问题),或与生活中的实际问题(如交通安全、体育比赛) 紧密结合,要求进行多步计算,并用规范、准确的物理语言进行表述或解释。
◇考点 1 机械运动及其分类
1.机械运动
(1)概念:物体的空间位置不断改变的运动叫做机械运动。
(2)对机械运动的理解
除了机械运动,运动还有多种形式,如分子运动、生命运动等,而机械运动是一种最普遍、最简单、最基本的运动形式。
(3)判断物体是否发生机械运动的方法
判断物体是否发生了机械运动,关键看这个物体相对于其他物体是否有位置的改变。若物体的位置变化,则物体发生了机械运动;反之,就没有发生机械运动。
2.机械运动的分类
根据速度变化:匀速运动和变速运动;根据运动路径:直线运动和曲线运动。
考法01:判断机械运动
典例1:机械运动是自然界中最直观、最常见的一种运动形式。以下不属于机械运动的是( )
A.蒲公英种子随风飘散
B.幼苗生长
C.月球绕地球运动
D.板块的碰撞和张裂
考法02:结合运动图像判断运动类型
典例2:甲、乙两车在同一直线上运动的s-t图像如图所示。由图像可知( )
A.甲做加速运动,乙做减速运动
B.甲、乙均做匀速直线运动
C.甲的速度小于乙的速度
D.经过0.4s, 甲、乙速度相等
◇考点 2 参照物与运动的相对性
1.参照物
(1)概念:人们判断物体的运动和静止,总要选取某一物体作为标准,这个作为标准的物体叫参照物。
(2)参照物的性质
①相对性:用来做参照物的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参照物而言的;
②任意性:参照物的选择虽然是任意性的,但要以方便观察和使运动的描述尽可能简单为准则,没有特别指明,通常以地面或相对于地面静止的物体作为参照物;
③同一性:研究物体的运动时,应选择同一参照物;
④差异性:同一运动选择不同的参照物,观察结果可能不同。
2.运动和静止的相对性
(1)一个物体相对于参照物的位置没有发生改变叫做静止。
我们描述物体的“运动”或“静止”都是相对于参照物而言的,所以运动是相对运动,静止是相对静止。
(2)同一物体相对不同的参照物,其运动和静止的情况不一定相同。
例如,空中的加油机给战斗机加油时,以战斗机为参照物,加油机是静止的;而以地面为参照物,加油机是运动的。
注意:一切物体都在运动,绝对不动的物体是不存在的。
考法01:根据参照物判断运动状态
典例1:(2023·浙江宁波·中考真题)如图是模拟孙悟空“腾云驾雾”的拍摄装置,该装置主要由“孙悟空”模型和“蓝天白云”背景板组成。为了让孙悟空从背景板的甲处移到乙处,一般有两种方式:第一种是背景板相对于地面静止,移动孙悟空:第二种方式是孙悟空相对于地面静止,移动背景板。如果采用第二种方式,背景板按下列方向移动可以实现的是( )
A.
B.
C.
D.
考法02:根据运动状态选择或描述参照物
典例2:(2022·浙江杭州·中考真题)小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上。此时,边上有一列复兴号列车也在等待发车。过了一会儿,小金说,我们的车开动了。而小杭却说,我们的车没有开动,因为站台柱子没有动。小金判断和谐号列车开动,选取的参照物是( )
A.小杭
B.和谐号列车
C.复兴号列车
D.站台柱子
考法03:运用相对性原理解释现象
典例3:(2021·浙江衢州·一模)在物理学中,把一个物体相对另一个物体位置的改变称为 。判断一个物体是运动还是静止,需要选择另一个物体作为标准,这个被选作参照标准的物体叫做 。放在传送带上的物体,与传送带一起向右匀速运动,如图所示,那么,货物相对于传送带是 的,相对于地面是 的.
◇考点 3 速度的理解、计算及应用
1.速度
(1)概念:物体在单位时间内通过的距离叫做速度。
(2)物理意义:描述物体运动快慢的物理量。
(3)计算公式:,单位:km/h或m/s,1m/s=3.6km/h。
(4)比较速度的大小(控制变量法)
①比较相同时间通过的距离,距离远的速度大;
②比较通过相同距离所需的时间,时间短的速度大;
③直接计算速度,比较速度。
【易混易错】
(1)在利用速度的计算公式进行计算时,一定要注意公式中各量的对应关系,即s、v、t必须对应于同一物体在同一过程内的路程、速度、时间。当题目中出现两个或两个以上的路程、速度、时间时,应加角标来区别。
(2)可以根据速度公式的变形公式s=vt和t=s/v求路程和运动时间。
(3)运用v=s/t进行计算时,各物理量单位要统一。
s用米做单位时,t应用秒做单位,得出v的单位是米/秒;
s用千米做单位时,t应用小时做单位,得出v的单位是千米/时。
计算时根据需要选择合适的单位,如果已知条件单位不统一,则应在代入公式前进行换算。
2.平均速度
(1)做变速直线运动的物体,运动快慢在不断变化,为了粗略地描述变速运动物体的运动情况,引入平均速度。
(2)公式:速度=,。
【易错易混】
提到平均速度必须指明路程或时间。在不同的时间、不同的路程内,物体的平均速度往往不同,所以谈到平均速度,必须指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度(包括中间停止的时间),否则,平均速度便失去意义。
3.运动图像
物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。
考法01:速度的简单计算与单位换算
典例1:(2024·浙江·二模)心电图仪通过一系列的传感手段,将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。我们根据测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率)。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图如图所示。若甲的心率为60 次/min。则我们可得出的结论是:
(1)坐标纸的走纸速度为 ;
(2)甲的每次心跳时间间隔为 s乙的心率为 次/min。
考法02:平均速度的计算与测量
典例2:(2025·浙江金华·三模)如图是在空中释放时能旋转下落的纸蜻蜓。小明和小红为探究影响纸蜻蜓下落快慢的因素,取翅身、翅尾长度不相同的纸蜻蜓,并改变回形针的数量,从2.5m高的平台静止释放,并记录落地的时间,实验结果如表。
组别
翅身长度(cm)
翅尾长度(cm)
翅身负重
下落时间(秒)
1
4
4
无
t1
2
4
5
无
t2
3
5
4
无
t3
4
4
5
一枚回形针
1.7
5
4
5
两枚回形针
1.2
(1)为保证纸蜻蜓的下落轨迹呈直线型,选择在 的环境中进行实验。(选填“有风”或“无风”)
(2)比较4、5组的实验结果,可以得出的结论是 。
(3)实验结果发现“竹蜻蜓”的下落随翅身长度和翅尾长度的增大而加快。若翅尾长度对“竹蜻蜓”下落快慢的影响大于翅身长度,则“t1、t2、t3”三者应满足的关系为( )。
A. B. C. D.
(4)为了减少在测量纸蜻蜓下落时间时由于偶然因素造成的误差,提出相应的改进措施:
。
考法03:基于运动图像的速度与路程分析
典例3:甲、乙二人从同一位置均向东做直线运动,其s-t图像如图所示,其中细线表示甲的运动图像,粗线表示乙的运动图像。下列分析正确的是( )
A.10~30min,以甲为参照物,乙向东运动
B.20~30min,甲、乙二人之间相距1.5km
C.0~40min,甲通过的路程大于乙通过的路程
D.0~40min,甲的平均速度等于乙的平均速度
拓展1 相对运动与参照物的综合应用
本模块旨在引导学生跳出“地面即静止”的思维定式,理解运动与静止的相对性,并能在复杂情境中准确选择参照物、分析和描述物体的运动。
1. 核心概念梳理
运动与静止的判断:取决于所选的参照物。研究对象相对于参照物的位置发生变化,则运动;未变化,则静止。
参照物的选择:任何物体都可作为参照物,通常选地面或地面上静止的物体为默认参照物。选择合适的参照物可以使运动描述更简洁。
相对速度:当分析两个运动物体间的相对运动时,需要将它们的运动进行合成考虑。
2. 思维进阶:多物体系统的运动分析
在涉及多个运动物体(如交通工具)的情境中,需要分步、分层分析:
(1)确定研究对象:明确要描述哪个物体的运动。
(2)明确参照物:选定观察的“基准点”。
(3)分析相对位置变化:判断两者间距离或方向是否改变。
【教考衔接】智能物流机器人在水平地面上沿直线匀速运动,去取货架上的包裹。与此同时,传送带正匀速向左运送货物。以地面为参照物,机器人向右运动的速度为0.8m/s,传送带向左运动的速度为0.5m/s。
(1)以传送带为参照物,机器人的运动方向是 ,速度大小是 m/s。
(2)取到包裹后,机器人需要将包裹放到相对于地面静止的装载点A。为确保平稳放置,在释放包裹的瞬间,包裹相对于装载点A应是 (选填“运动”或“静止”)的。为此,机器人在靠近A点时,应如何调整自身相对于地面的运动? 。
拓展2 运动图像的分析与速度计算
本模块旨在培养学生从s-t图、v-t图中提取信息、描述运动状态、计算速度的能力,并能将图像与实际运动过程相互转化。
1. 核心图像解读
图像类型
斜率含义
典型图线
描述的运动状态
路程-时间(s-t)图
斜率 = 速度
倾斜直线
匀速直线运动,斜率越大速度越大。水平直线表示静止。
速度-时间(v-t)图
斜率 = 加速度(初中仅定性)
水平直线
匀速直线运动,纵坐标值即速度。曲线表示变速运动。
关键点
交点:表示此时路程相同(s-t图)或速度相同(v-t图)。
2. 思维进阶:图像的综合分析与计算
面对复杂图像(如分段图线、多物体图线),需能:
(1)分段解读:识别各段图线代表的运动状态(匀速、静止、变速)。
(2)提取数据:从图线或坐标轴上读取特定时刻的路程、速度、时间。
(3)公式应用:利用 v = s/t及其变形进行速度、路程、时间的计算。求平均速度时,必须用总路程/总时间。
【教考衔接】a车从某一地点沿直线运动,其s—t图像如图所示,对a车的运动情况进行分析,a车在4~6s内,处于 状态(填“静止”或“匀速直线运动”);a车在0~6s内的平均速度是 。
1. 【参照物及其选择】关于机械运动,下列说法不正确的是( )
A.平常所说的运动和静止都是相对于参照物而言的
B.所谓参照物,就是假设不动的物体,以它作为标准来研究其他物体的运动情况
C.选取不同的参照物来描述同一物体的运动,其结果可能是不同的
D.研究物体运动,选取地面作为参照物是最适宜的,因为地面是真正不动的物体
2. 【运动的相对性】某兴趣小组在一条平缓流动、流速恒定的河流上举行划船比赛,制定了如下规则:①将甲、乙两船分别置于上、下游;②在两个船之间的中点处放置一个插有红旗的小木箱,发令枪响时小木箱被静止释放且随河水流动;③与此同时,甲、乙两船从上游和下游向着小木箱出发,先到达小木箱的船获胜,下列关于该规则说法正确的是( )
A.比赛规则公平,因为木箱随河水流动时,相对于河水是运动的
B.比赛规则公平,因为水流对两船以及木箱的影响效果是一样的
C.比赛规则不公平,因为小木箱顺水而下,所以对乙船有利
D.比赛规则不公平,因为上游船顺水而下,所以对甲船有利
3. 【速度及计算】如图所示,图甲是小车甲运动的路程—时间(s-t)图像,图乙是小车乙运动的速度—时间(v-t)图像,由图像可知( )
A.甲、乙都由静止开始运动
B.甲车速度越来越大,乙车速度不变
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲、乙都以2m/s匀速运动
4. 【图像分析】甲、乙两物体运动时,路程与时间关系的图像如图所示,其中甲为曲线,乙为直线。在t=5s时,两线相交,则由图像可知( )
A.两物体在5s内通过的路程甲小于乙
B.甲物体做变速运动,乙物体做匀速运动
C.两物体在t=5s时一定相遇
D.甲物体做曲线运动,乙物体做直线运动
5. 【匀速直线运动】(2023·浙江·一模)下图为送餐机器人在40秒内沿直线运动的路程一时间图像。据图可知,在前20秒内,机器人运动的路程为 ;机器人在第30秒时的运动速度为 。
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第14讲 机械运动(讲义)
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目标导图
考情剖析·命题前瞻
思维导图·网络构建
考点通关·靶向突破
考点1 机械运动及其分类
考点2 参照物与运动的相对性
考点3 速度的理解、计算及应用
素养拓展·思维进阶
拓展1 相对运动与参照物的综合应用
拓展2 运动图像的分析与速度计算
优题精选·练能提分
考点
考查形式
课标要求及考查内容
考法分析
机械运动及其分类
☑选择题
☑填空题
知道机械运动的概念。能根据运动路线将机械运动分为直线运动和曲线运动。能根据快慢是否变化将直线运动分为匀速直线运动和变速直线运动。
考法1:判断机械运动;给出具体运动实例,要求判断其是否属于机械运动,关键在于抓住机械运动的特征,区别于其他运动方式,如植物生长、微观粒子运动等。
考法2:结合运动图像判断运动类型;提供路程-时间(s-t)图像或速度-时间(v-t)图像,要求根据图像形状判断物体的运动状态。例如,s-t图中倾斜直线表示匀速直线运动,曲线表示变速运动;v-t图中平行于时间轴的直线表示匀速运动。如2023·湖州。
参照物与运动的相对性
☑选择题
☑填空题
☑简答题
选取参照物描述物体的运动。知道运动和静止的相对性。
考法1:根据参照物判断运动状态;高频基础考点。通常描述具体场景,要求以某物体为参照物,判断目标物体是运动还是静止。如2023·绍兴。
考法2:根据运动状态选择或描述参照物;描述物体的运动状态,要求判断所选的参照物是什么,或要求选出能描述该运动状态的参照物。如2022·杭州。
考法3:运用相对性原理解释现象;要求运用“运动和静止是相对的”这一原理,解释生活中的现象或科技应用,如并排飞行的飞机、地球同步卫星等。
速度的理解、计算及应用
☑选择题
☑填空题
☑计算题
☑实验探究题
理解速度的物理意义、公式和单位。能用速度公式进行简单计算。理解平均速度的概念,会测量和计算平均速度。
考法1:速度的简单计算与单位换算;直接应用公式v=s/t及其变形公式进行计算。常结合交通工具的速度、人的步行速度等生活实例,需注意单位(如m/s与km/h)的统一与换算。如2022·杭州。
考法2:平均速度的计算与测量;核心高频考法。一是计算全程或某段的平均速度(总路程/总时间);二是以实验题形式考查“测量物体运动的平均速度”,涉及器材(刻度尺、停表)、步骤、数据记录与处理、误差分析(如时间测量误差)。如2023·杭州。
考法3:基于运动图像的速度与路程分析;通过分析s-t图像或v-t图像,计算物体的速度、比较运动的快慢、计算某段时间内的路程等。s-t图像的斜率表示速度,v-t图像与时间轴围成的面积表示路程。如2021·金华。
命题
趋势
1.从概念记忆向理解应用与模型建构深化
试题不再满足于对机械运动分类、参照物概念、速度公式的简单记忆和套用,而是更注重在真实、复杂的情境中考查对知识的深度理解和应用能力。例如,通过分析“飞船对接”、“区间测速”、“刹车过程”等科技或生活场景,要求学生建立物理模型,进行多过程的分析与计算。对图像信息的解读与运用能力要求显著提高,s-t图像和v-t图像成为重要载体。
2.紧密联系生活实际与STSE(科学·技术·社会·环境)
命题素材大量选取自学生熟悉的日常生活、现代科技和交通安全等领域。例如,以“无人机配送”、“高铁运行”、“道路交通安全”(如刹车反应时间、区间测速)为背景,引导学生关注物理与社会的联系,体现知识的应用价值,培养科学态度和社会责任感。
3.强化科学探究与数据处理能力
对“测量平均速度”等实验的考查,从步骤记忆转向对实验方案的设计、数据的记录与处理、误差的分析与讨论。要求学生能根据实验目的选择器材、设计步骤,并能从表格或图像数据中发现问题、得出结论。
命题
预测
1.选择题与填空题
将继续围绕核心概念进行情境化考查。参照物的选择与运动状态的判断仍是基础且高频的考点,选项设置更具迷惑性。速度的估算、单位换算及简单计算也会稳定出现。可能会结合我国科技新成就(如航天、交通) 创设情境。
2.实验探究题
“测量物体运动的平均速度” 是重要的实验题考点。可能的新颖角度包括:利用传感器等创新工具测量速度、探究斜面坡度对平均速度的影响、分析实验过程中产生误差的主要原因(如时间测量不准)以及如何减小误差。
3.综合计算与图像题
预计会继续结合s-t图像或v-t图像进行综合考查。题目可能涉及多物体、多过程的运动分析(如追及、相遇问题),或与生活中的实际问题(如交通安全、体育比赛) 紧密结合,要求进行多步计算,并用规范、准确的物理语言进行表述或解释。
◇考点 1 机械运动及其分类
1.机械运动
(1)概念:物体的空间位置不断改变的运动叫做机械运动。
(2)对机械运动的理解
除了机械运动,运动还有多种形式,如分子运动、生命运动等,而机械运动是一种最普遍、最简单、最基本的运动形式。
(3)判断物体是否发生机械运动的方法
判断物体是否发生了机械运动,关键看这个物体相对于其他物体是否有位置的改变。若物体的位置变化,则物体发生了机械运动;反之,就没有发生机械运动。
2.机械运动的分类
根据速度变化:匀速运动和变速运动;根据运动路径:直线运动和曲线运动。
考法01:判断机械运动
典例1:机械运动是自然界中最直观、最常见的一种运动形式。以下不属于机械运动的是( )
A.蒲公英种子随风飘散
B.幼苗生长
C.月球绕地球运动
D.板块的碰撞和张裂
本题命题意图:考查对“机械运动”核心定义(物体位置随时间的变化)的理解与应用。
【答案】B
【分析】物体的运动有多种形式,而机械运动就是宇宙间最普遍的运动形式之一,在物理学中,把物体位置的变化叫做机械运动。
【详解】“蒲公英种子随风飘散”、“月球绕地球运动”、“板块的碰撞和张裂”存在物体位置之间的变化,属于机械运动;“幼苗生长”是植物生长过程,不属于机械运动。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
考法02:结合运动图像判断运动类型
典例2:甲、乙两车在同一直线上运动的s-t图像如图所示。由图像可知( )
A.甲做加速运动,乙做减速运动
B.甲、乙均做匀速直线运动
C.甲的速度小于乙的速度
D.经过0.4s, 甲、乙速度相等
本题命题意图:通过s-t图像考查对匀速直线运动状态及速度大小的判断能力。
【答案】B
【详解】AB.根据图象可知,甲、乙路程和时间图像都是一条直线,因此甲乙都做匀速直线运动,故A不符合题意,B符合题意;
C.根据图象可知,甲、乙通过的路程都为12m时,甲用的时间小于乙所用的时间,因此甲的速度大于乙的速度,故C不符合题意;
D.根据图象可知,经过0.4s,甲乙的位置都在8m处,甲乙此时相遇,此时的速度不相等,故D不符合题意。
故选B。
◇考点 2 参照物与运动的相对性
1.参照物
(1)概念:人们判断物体的运动和静止,总要选取某一物体作为标准,这个作为标准的物体叫参照物。
(2)参照物的性质
①相对性:用来做参照物的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参照物而言的;
②任意性:参照物的选择虽然是任意性的,但要以方便观察和使运动的描述尽可能简单为准则,没有特别指明,通常以地面或相对于地面静止的物体作为参照物;
③同一性:研究物体的运动时,应选择同一参照物;
④差异性:同一运动选择不同的参照物,观察结果可能不同。
2.运动和静止的相对性
(1)一个物体相对于参照物的位置没有发生改变叫做静止。
我们描述物体的“运动”或“静止”都是相对于参照物而言的,所以运动是相对运动,静止是相对静止。
(2)同一物体相对不同的参照物,其运动和静止的情况不一定相同。
例如,空中的加油机给战斗机加油时,以战斗机为参照物,加油机是静止的;而以地面为参照物,加油机是运动的。
注意:一切物体都在运动,绝对不动的物体是不存在的。
考法01:根据参照物判断运动状态
典例1:(2023·浙江宁波·中考真题)如图是模拟孙悟空“腾云驾雾”的拍摄装置,该装置主要由“孙悟空”模型和“蓝天白云”背景板组成。为了让孙悟空从背景板的甲处移到乙处,一般有两种方式:第一种是背景板相对于地面静止,移动孙悟空:第二种方式是孙悟空相对于地面静止,移动背景板。如果采用第二种方式,背景板按下列方向移动可以实现的是( )
A.
B.
C.
D.
本题命题意图:通过生活化的“影视特技”情境,考查对“相对运动”原理的理解与应用。
【答案】D
【详解】当孙悟空相对于地面静止,移动背景板时,让孙悟空从背景板的甲处移到乙处,则以悟空为参照物,背景板向右下运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
考法02:根据运动状态选择或描述参照物
典例2:(2022·浙江杭州·中考真题)小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上。此时,边上有一列复兴号列车也在等待发车。过了一会儿,小金说,我们的车开动了。而小杭却说,我们的车没有开动,因为站台柱子没有动。小金判断和谐号列车开动,选取的参照物是( )
A.小杭
B.和谐号列车
C.复兴号列车
D.站台柱子
本题命题意图:考查对“参照物”概念的理解与运用。
【答案】C
【详解】A.小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上,小杭与和谐号列车之间的位置没有发生了变化,故A错误。
B.参照物不能选择被研究的物体本身,故B错误。
C.小金以复兴号列车为参照物,和谐号列车与复兴号列车之间的位置发生了变化,所以小金判断和谐号列车开动,故C正确。
D.和谐号列车与站台柱子之间的位置没有发生变化,故D错误。
故选C。
考法03:运用相对性原理解释现象
典例3:(2021·浙江衢州·一模)在物理学中,把一个物体相对另一个物体位置的改变称为 。判断一个物体是运动还是静止,需要选择另一个物体作为标准,这个被选作参照标准的物体叫做 。放在传送带上的物体,与传送带一起向右匀速运动,如图所示,那么,货物相对于传送带是 的,相对于地面是 的.
本题命题意图:直接考查“机械运动”与“参照物”两个核心概念的定义及判断方法。
【答案】 机械运动; 参照物; 静止; 运动
【详解】物理学中把物体位置的变化叫机械运动;判断一个物体是运动还是静止的,要选择一个物体作为标准,这个选作标准的物体叫参照物;
以传送带为参照物,货物与传送带之间的相对位置没有发生变化,所以货物是静止的;以地面为参照物,货物与地面的位置发生了变化,所以相对于地面来说是运动的。
◇考点 3 速度的理解、计算及应用
1.速度
(1)概念:物体在单位时间内通过的距离叫做速度。
(2)物理意义:描述物体运动快慢的物理量。
(3)计算公式:,单位:km/h或m/s,1m/s=3.6km/h。
(4)比较速度的大小(控制变量法)
①比较相同时间通过的距离,距离远的速度大;
②比较通过相同距离所需的时间,时间短的速度大;
③直接计算速度,比较速度。
【易混易错】
(1)在利用速度的计算公式进行计算时,一定要注意公式中各量的对应关系,即s、v、t必须对应于同一物体在同一过程内的路程、速度、时间。当题目中出现两个或两个以上的路程、速度、时间时,应加角标来区别。
(2)可以根据速度公式的变形公式s=vt和t=s/v求路程和运动时间。
(3)运用v=s/t进行计算时,各物理量单位要统一。
s用米做单位时,t应用秒做单位,得出v的单位是米/秒;
s用千米做单位时,t应用小时做单位,得出v的单位是千米/时。
计算时根据需要选择合适的单位,如果已知条件单位不统一,则应在代入公式前进行换算。
2.平均速度
(1)做变速直线运动的物体,运动快慢在不断变化,为了粗略地描述变速运动物体的运动情况,引入平均速度。
(2)公式:速度=,。
【易错易混】
提到平均速度必须指明路程或时间。在不同的时间、不同的路程内,物体的平均速度往往不同,所以谈到平均速度,必须指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度(包括中间停止的时间),否则,平均速度便失去意义。
3.运动图像
物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。
考法01:速度的简单计算与单位换算
典例1:(2024·浙江·二模)心电图仪通过一系列的传感手段,将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。我们根据测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率)。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图如图所示。若甲的心率为60 次/min。则我们可得出的结论是:
(1)坐标纸的走纸速度为 ;
(2)甲的每次心跳时间间隔为 s乙的心率为 次/min。
本题命题意图:考查对匀速直线运动速度公式(v=s/t)的迁移应用与计算能力。
【答案】 25mm/s 1 75
【知识点】速度公式及其应用
【详解】(1)[1]甲的心率为60次/min,所以甲的心脏跳动一次所需的时间
由甲图知道,1s内坐标纸通过的路程是25mm,所以从标纸走纸的速度是25mm/s。
(2)[2]甲的心率是60次/min,即甲的每次心跳时间间隔为1s。
[3]设乙的心率为n,根据题意知道
解得n=75次/min
即乙的心率为75次/min。
考法02:平均速度的计算与测量
典例2:(2025·浙江金华·三模)如图是在空中释放时能旋转下落的纸蜻蜓。小明和小红为探究影响纸蜻蜓下落快慢的因素,取翅身、翅尾长度不相同的纸蜻蜓,并改变回形针的数量,从2.5m高的平台静止释放,并记录落地的时间,实验结果如表。
组别
翅身长度(cm)
翅尾长度(cm)
翅身负重
下落时间(秒)
1
4
4
无
t1
2
4
5
无
t2
3
5
4
无
t3
4
4
5
一枚回形针
1.7
5
4
5
两枚回形针
1.2
(1)为保证纸蜻蜓的下落轨迹呈直线型,选择在 的环境中进行实验。(选填“有风”或“无风”)
(2)比较4、5组的实验结果,可以得出的结论是 。
(3)实验结果发现“竹蜻蜓”的下落随翅身长度和翅尾长度的增大而加快。若翅尾长度对“竹蜻蜓”下落快慢的影响大于翅身长度,则“t1、t2、t3”三者应满足的关系为( )。
A. B. C. D.
(4)为了减少在测量纸蜻蜓下落时间时由于偶然因素造成的误差,提出相应的改进措施:
。
本题命题意图:通过探究纸蜻蜓下落实验,考查控制变量法应用、数据分析和误差处理等核心探究能力
【答案】(1)无风
(2)在翅身长度和翅尾长度相同时,纸蜻蜓越重,下落越快
(3)C
(4)多次实验,求下落时间的平均值
【详解】(1)风会对纸蜻蜓的运动状态造成影响,所以应在无风的环境中进行实验。
(2)由表中数据可知,实验4和5的变量是纸蜻蜓的重力,翅身有两枚回形针时,下落时间短,可得结论:在翅身长度和翅尾长度相同时,纸蜻蜓越重,下落越快。
(3)若翅尾长度对“竹蜻蜓”下落快慢的影响大于翅身长度,由表中数据可知,翅尾长度最长的是组别2,可知其下落速度最快,即最小。组别1和3中,3的翅身更长,可知3下落的较快快,则1、t2、t3三者应满足的关系为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)为了减小测量时间的误差,应对每一组实验多次测量,并取下落时间的平均值。
考法03:基于运动图像的速度与路程分析
典例3:甲、乙二人从同一位置均向东做直线运动,其s-t图像如图所示,其中细线表示甲的运动图像,粗线表示乙的运动图像。下列分析正确的是( )
A.10~30min,以甲为参照物,乙向东运动
B.20~30min,甲、乙二人之间相距1.5km
C.0~40min,甲通过的路程大于乙通过的路程
D.0~40min,甲的平均速度等于乙的平均速度
本题命题意图:通过图像综合考查对运动状态、相对运动、距离及平均速度的计算与辨析能力
【答案】D
【详解】A.10~30min,乙静止不动,甲以不变的速度向东做直线运动,以甲为参照物,乙向西运动,故A错误;
B.20~30min,乙在距离原点1km的位置静止不动,甲在20min时与乙汇合,之后以不变的速度向东运动,30min时,甲距离原点1.5km的位置,甲、乙二人相距0.5km,故B错误;
C.0~40min,甲的路程为2km,乙的路程也为2km,在40min时,甲、乙二人汇合,甲通过的路程等于乙通过的路程,故C错误;
D.0~40min,甲通过的路程等于乙通过的路程,所用时间均为40min,因此,甲的平均速度等于乙的平均速度,故D正确。
故选D。
拓展1 相对运动与参照物的综合应用
本模块旨在引导学生跳出“地面即静止”的思维定式,理解运动与静止的相对性,并能在复杂情境中准确选择参照物、分析和描述物体的运动。
1. 核心概念梳理
运动与静止的判断:取决于所选的参照物。研究对象相对于参照物的位置发生变化,则运动;未变化,则静止。
参照物的选择:任何物体都可作为参照物,通常选地面或地面上静止的物体为默认参照物。选择合适的参照物可以使运动描述更简洁。
相对速度:当分析两个运动物体间的相对运动时,需要将它们的运动进行合成考虑。
2. 思维进阶:多物体系统的运动分析
在涉及多个运动物体(如交通工具)的情境中,需要分步、分层分析:
(1)确定研究对象:明确要描述哪个物体的运动。
(2)明确参照物:选定观察的“基准点”。
(3)分析相对位置变化:判断两者间距离或方向是否改变。
【教考衔接】智能物流机器人在水平地面上沿直线匀速运动,去取货架上的包裹。与此同时,传送带正匀速向左运送货物。以地面为参照物,机器人向右运动的速度为0.8m/s,传送带向左运动的速度为0.5m/s。
(1)以传送带为参照物,机器人的运动方向是 ,速度大小是 m/s。
(2)取到包裹后,机器人需要将包裹放到相对于地面静止的装载点A。为确保平稳放置,在释放包裹的瞬间,包裹相对于装载点A应是 (选填“运动”或“静止”)的。为此,机器人在靠近A点时,应如何调整自身相对于地面的运动? 。
解析思路:
(1)相对速度计算:机器人向右(设为正方向)0.8m/s,传送带向左0.5m/s(可视为-0.5m/s)。以传送带为参照物,机器人速度 = 0.8m/s - (-0.5m/s) = 1.3 m/s,方向向右。
(2)综合应用分析:为确保平稳,释放瞬间包裹相对于目标点A应静止。因此,机器人在地面上运动时,必须调整到当它经过A点时,其自身的速度恰好为零(瞬时静止),或者其速度方向与大小使得包裹释放时相对A点速度为零。简单来说,机器人需要在到达A点前减速,直至在A点瞬时速度为零。
拓展2 运动图像的分析与速度计算
本模块旨在培养学生从s-t图、v-t图中提取信息、描述运动状态、计算速度的能力,并能将图像与实际运动过程相互转化。
1. 核心图像解读
图像类型
斜率含义
典型图线
描述的运动状态
路程-时间(s-t)图
斜率 = 速度
倾斜直线
匀速直线运动,斜率越大速度越大。水平直线表示静止。
速度-时间(v-t)图
斜率 = 加速度(初中仅定性)
水平直线
匀速直线运动,纵坐标值即速度。曲线表示变速运动。
关键点
交点:表示此时路程相同(s-t图)或速度相同(v-t图)。
2. 思维进阶:图像的综合分析与计算
面对复杂图像(如分段图线、多物体图线),需能:
(1)分段解读:识别各段图线代表的运动状态(匀速、静止、变速)。
(2)提取数据:从图线或坐标轴上读取特定时刻的路程、速度、时间。
(3)公式应用:利用 v = s/t及其变形进行速度、路程、时间的计算。求平均速度时,必须用总路程/总时间。
【教考衔接】a车从某一地点沿直线运动,其s—t图像如图所示,对a车的运动情况进行分析,a车在4~6s内,处于 状态(填“静止”或“匀速直线运动”);a车在0~6s内的平均速度是 。
解题思路:
1.判断4~6s内运动状态:观察s-t图像,在4~6s时间段内,a车对应的图线为一段倾斜的直线。根据s-t图像特点,路程随时间均匀增加(直线上升),表明物体做匀速直线运动。因此,a车在4~6s内处于匀速直线运动状态。
2.计算0~6s内平均速度:从图像纵轴可知,在t=6s时,a车运动的总路程 s=60m。根据平均速度公式 v = s / t ,代入总路程60m和总时间6s,计算得 v = 60m / 6s = 10m/s。
1. 【参照物及其选择】关于机械运动,下列说法不正确的是( )
A.平常所说的运动和静止都是相对于参照物而言的
B.所谓参照物,就是假设不动的物体,以它作为标准来研究其他物体的运动情况
C.选取不同的参照物来描述同一物体的运动,其结果可能是不同的
D.研究物体运动,选取地面作为参照物是最适宜的,因为地面是真正不动的物体
【答案】D
【详解】A.宇宙中的一切物体都在运动着,绝对静止的物体是没有的,所以我们平常所说的运动和静止都是相对于参照物而言的,故A正确;不符合题意;
B.研究物体的机械运动时,要选择一个作为标准的物体,该物体叫参照物,故B正确;不符合题意;
C.对于同一个物体,若选择不同的物体作参照物,来研究它的运动情况,得到的结论可能是不同的,也可能是相同的,故C正确;不符合题意;
D.参照物的选择是任意的,一切物体都可以被选作参照物;而且宇宙中的一切物体都在运动着,绝对静止的物体是没有的;故D错误,符合题意。
故选D。
2. 【运动的相对性】某兴趣小组在一条平缓流动、流速恒定的河流上举行划船比赛,制定了如下规则:①将甲、乙两船分别置于上、下游;②在两个船之间的中点处放置一个插有红旗的小木箱,发令枪响时小木箱被静止释放且随河水流动;③与此同时,甲、乙两船从上游和下游向着小木箱出发,先到达小木箱的船获胜,下列关于该规则说法正确的是( )
A.比赛规则公平,因为木箱随河水流动时,相对于河水是运动的
B.比赛规则公平,因为水流对两船以及木箱的影响效果是一样的
C.比赛规则不公平,因为小木箱顺水而下,所以对乙船有利
D.比赛规则不公平,因为上游船顺水而下,所以对甲船有利
【答案】B
【详解】平缓流动的河流,整个河流来看的应该是水平的,以河水为参照物,则木箱是静止的,两船相当于在静水中划行,两船到木箱的距离相同,水流动对两船队影响效果一样,故D正确,ABC错误。
故选B。
3. 【速度及计算】如图所示,图甲是小车甲运动的路程—时间(s-t)图像,图乙是小车乙运动的速度—时间(v-t)图像,由图像可知( )
A.甲、乙都由静止开始运动
B.甲车速度越来越大,乙车速度不变
C.甲、乙两车经过5s一定相遇
D.甲、乙都以2m/s匀速运动
【答案】D
【详解】A.由图知道,甲车的s-t图像是一条过原点的直线,表示随着时间的推移,甲的路程逐渐的变大,路程与时间成正比,甲车做匀速运动;乙车运动的v-t图像是一条平行于横轴的直线,表示随着时间的推移,乙的速度不变,所以乙做匀速运动,速度为2m/s;由于乙以2m/s的速度做匀速运动,即开始速度不为0,不是从静止开始运动,故A错误;
BD.由图甲知道,甲车的速度为
由乙图知道,v乙=2m/s;所以甲、乙都以2m/s匀速运动,故B错误,D正确;
C.不知道甲、乙两车的出发地点、运动方向,无法判断5s后是否相遇,故C错误。
故选D。
4. 【图像分析】甲、乙两物体运动时,路程与时间关系的图像如图所示,其中甲为曲线,乙为直线。在t=5s时,两线相交,则由图像可知( )
A.两物体在5s内通过的路程甲小于乙
B.甲物体做变速运动,乙物体做匀速运动
C.两物体在t=5s时一定相遇
D.甲物体做曲线运动,乙物体做直线运动
【答案】B
【详解】A.由图像知道,两物体在5秒内通过的路程甲等于乙,故A不符合题意;
B.甲物体的s-t图像是一条曲线,说明甲通过的路程与时间不成正比,表示甲物体做变速运动;乙物体的s-t图像是一条过原点的斜线,表示乙物体做匀速直线运动,故B符合题意;
C.s-t图像中两线相交表示两物体通过的路程相等,题中没有说明运动方向,则t=5s时不一定能相遇,故C不符合题意;
D.s-t图像仅描述直线运动,甲物体的运动图像是曲线,表示甲物体做变速直线运动,故D不符合题意。
故选B。
5. 【匀速直线运动】(2023·浙江·一模)下图为送餐机器人在40秒内沿直线运动的路程一时间图像。据图可知,在前20秒内,机器人运动的路程为 ;机器人在第30秒时的运动速度为 。
【答案】 10m 0.5m/s
【详解】[1]由图像知,机器人在前10秒内运动了10m,在10s~20s内处于静止状态,所以在前20秒内,机器人运动的路程为10m。
[2]在20s~40s内的图像是一条斜线,表示物体做的是匀速直线运动,则机器人在第30秒时的运动速度为
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