跨学科实践 制定一个提升自己短跑速度的计划（高效培优讲义）物理新教材沪粤版八年级下册

跨学科实践 制定一个提升自己短跑速度的计划 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 制定一个提升自己短跑速度的计划 1 【能力培优练】 4 【链接中考】 10 【重难题型讲解】 题型1 制定一个提升自己短跑速度的计划 1．制定一个提升自己短跑速度的计划 活动主题 我国正在朝着世界体育强国迈进，为了充分发挥体育在全面建设社会主义现代化国家新征程中的重要作用，国家制定了《体育强国建设纲要》。 同学们学习了《体育强国建设纲要》后，在积极参加全民健身运动的同时，希望能通过既科学又安全的训练来提高自己的体育技能和成绩。因此，不少同学提出了“如何科学、安全地提高自己的短跑速度”这个问题。 方案制订与实施 同学们在物理老师和体育老师的指导下，结合体育课上的短跑训练，并通过查阅资料，制订一个提高自己短跑速度的科学训练计划。 (1)将100 m跑道分成前20m、中间60 m和后20m三段路程，并分别测出自己在这三段路程中的平均速度。 (2)对所测出的三个平均速度进行比较，分析影响短跑速度的因素。 (3)在体育老师的指导下，根据分析的结果，制订一个提高自己短跑速度的科学训练计划。 (4)根据计划进行系统训练，每天记录自己的训练情况，经过一段时间的训练后，再看看自己的短跑成绩。 成果展示与交流 利用课外时间，组织小组同学进行短跑比赛，并在小组会上交流自己对短跑训练的体会。 【典例1-1】在“制定提高短跑速度计划”的跨学科实践中，物理小组发现短跑速度由步频（每秒步数）和步幅（每步距离）共同决定。以下是该小组同学设计探究短跑速度影响因素的实验。 （1）实验器材：卷尺、秒表、标记物（如粉笔）。 （2）实验步骤： ①在跑道上标记50m直线距离，起点为A，终点为B。 ②甲同学以正常速度跑完全程，乙同学用秒表记录时间t，并数出总步数N。 ③重复3次，取平均值。 ④改变跑步方式（如加快步频或增大步幅），重复步骤②③。 （3）某次实验数据如下： 跑步方式 时间t/s 总步数N 步频（步/秒） 步幅s/m 速度v/（m/s） 正常跑 8 40 计算： ①步频= ；②步幅= ；③速度= 。 （4）结论分析：若另一组实验中，某同学通过增大步幅使速度提升至6.5m/s，但步频下降为4.0步/秒。他的步幅需达到多少米？（写出计算过程） 答： 。 （5）根据实验结论，体育老师采取了两项针对性训练。（以下两空均选填“A”或“B”） ①跨步跳训练是为了 ； ②高抬腿练习是为了 。 A．提高步频 B．增加步幅 【答案】 见解析 B A 【解析】（3）①步频是指每秒的步数，则 ②步幅是每步的距离，则步幅 ③速度的计算公式为 则速度 （4）结论分析根据速度公式可得 （5）①跨步跳训练时，运动员需要大幅度地向前跨步，能够增强腿部力量和髋关节的灵活性，从而增加每一步的距离，所以跨步跳训练是为了增加步幅，答案选B。 ②高拾腿练习主要是通过快速地拾起大腿，加快腿部的摆动频率，进而提高跑步时的步频，答案选A。 【典例1-2】某同学制定了一个提高自己短跑速度的计划，在一次50米跑测试中用时8秒，则本次测 试他的平均速度是 m/s（保留一位小数），在他加速冲刺时，他具有的惯性 （选填“变大、变小或不变”） 【答案】 6.3 不变 【解析】[1]本次测试他的平均速度是 [2]物体的惯性大小只与质量有关，与速度无关，在他加速冲刺时，他具有的惯性大小不变。 跟踪训练1 跨学科实践，制订一个提高自己短跑速度的计划 小明参加学校田径队进行短跑训练，王老师为了帮他进一步提高成绩，对他的百米成绩进行了测试。在每隔20m处安排一个计时员，各计时员在发令员鸣枪时启动秒表，在小明经过指定的五个位置时按停秒表，五个阶段的读数分别是2.9s、5.5s、7.9s、10.7s、12.8s。通过这些数据可知道： (1)小明跑100m的平均速度是 。（结果精确到0.1m/s） (2)小明在第 个20m速度最快，平均速度是 。（结果精确到0.1m/s） (3)小明在 阶段的速度低于全程的平均速度。为了帮他提高成绩，你对他的建议是 （合理即可）。 【答案】(1)7.8m/s (2) 五 9.5m/s (3) 第一、第二、第四 见解析 【解析】（1）小明跑100m用的时间为12.8s，则100m平均速度 （2）[1][2]由题意可知，在5个20m内所用的时间分别为：t1=2.9s，t2=5.5s-2.9s=2.6s，t3=7.9s-5.5s=2.4s，t4=10.7s-7.9s=2.8s，t5=12.8s-10.7s=2.1s 在第五个20m小明用的时间最短，由可知速度最大，跑得最快。在第五阶段的平均速度为 （3）[1][2]小明在第一阶段的平均速度为 在第二阶段的平均速度为 在第三阶段的平均速度为 在第四阶段的平均速度为 全程的平均速度是7.8m/s，由此可见，在第一、第二、第四阶段的速度低于全程的平均速度；为了提高成绩，可以加强起跑和增强耐力的训练。 跟踪训练2 为响应国家“全民健身计划”，提高身体素质，李老师给自己制定每天7000步的快走计划，如图是李老师某次快走锻炼后，手机应用程序记录的数据。由此可以得出李老师的步幅为 m，步行的速度约为 km/h。（结果保留一位小数） 【答案】0.7 5.7 【解析】[1]李老师某次快走锻炼总距离为5.95km = 5950m，需要的步数为 8500步，因此步幅是 [2]李老师某次快走锻炼步行的速度约为 跟踪训练3 甲同学在100m跑的过程中的速度是否变化呢？乙同学认为：甲同学在100m跑的过程中的速度先快后慢。乙同学为验证自己的观点，他的下一个探究环节应该是（ ） A．进行实验与收集数据 B．制定计划与设计实验 C．分析与论证 D．交流与评估 【答案】B 【解析】对甲同学在100m跑的过程中速度是否变化及怎样变化，乙同学提出了自己的猜想。猜想是否正确，需要通过制定计划与设计实验，验证乙猜想的正确性，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【能力培优练】 1．下列数据与事实相接近的是（ ） A．中学生课桌的高度80cm B．正常人步行的速度约为15km/h C．正常人眨一下眼的时间接近0.3min D．洗澡水的温度约60℃ 【答案】A 【解析】A．中学生的身高在160cm左右，课桌的高度约为中学生身高的一半，在80cm左右，故A符合题意； B．人正常步行的速度约为1.1m/s即约4km/h，故B不符合题意； C．人们常用“眨眼之间”形容时间短暂，正常人眨一次眼的时间不到0.5s，故C不符合题意； D．人体正常体温在37℃左右，洗澡水的温度应该略高于体温，在40℃左右，不可能达到60℃，故D不符合题意。 故选A。 2．巴黎奥运会男子4×100米混合泳接力赛中，中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌，如图是中国选手冲刺的图片。下列说法正确的是（ ） A．比赛中，观众根据相同路程比时间来判断谁游的快 B．运动员全程保持匀速直线运动 C．中国接力队获胜，说明他们游的路程最远 D．以看台上的座椅为参照物，比赛中的运动员是运动的 【答案】D 【解析】A．观众在观看比赛时，认为游在前面的运动员运动的快，运动员们所用时间相同，游在前面的运动员通过的路程长，所以观众是用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢，故A错误； B．运动员在游泳过程中速度大小发生变化，不是匀速直线运动，故B错误； C．比赛中全程的路程是相同的，根据可知，中国接力队获胜，说明中国队所用的时间短，故C错误； D．以看台上的座椅为参照物，比赛中的运动员位置发生改变，是运动的，故D正确。 故选D。 3．运动会上，运动员们正在紧张地进行着短跑比赛，如图所示。下列说法正确的是（ ） A．运动员在全程比赛过程中做的是匀速直线运动 B．比赛中观众是通过相同路程比时间的方法比较运动员运动快慢的 C．终点裁判员是通过相同时间比路程的方法判定运动员运动快慢的 D．物理学中的速度是采用相同时间比路程的方法比较物体运动快慢的 【答案】D 【解析】A．运动员在短跑比赛中，速度从零开始逐渐增大，然后保持一个较高的速度冲刺，速度是变化的，所以不是匀速直线运动，故A错误； B．比赛中，观众看到运动员们都在同时起跑，在比赛过程中，观众通过观察谁跑在前面来判断谁快，这属于“相同时间比路程”的方法，故B错误； C．终点裁判员需要记录每位运动员跑完规定路程所用的时间，用时越短，成绩越好，运动得越快。这属于“相同路程比时间”的方法，故C错误； D．物理学中，用速度来描述物体运动的快慢，速度的定义是“物体在单位时间内通过的路程”，即。这正是通过比较物体在相同时间内通过的路程来比较运动快慢的方法，故D正确。 故选D。 4．小车下滑过程中，依次通过A、B、C三点，时间如图所示。下列说法正确的是（ ） A．小车BC段的平均速度为4m/s B．为了便于计时，应使斜面更陡一些 C．小车AC段的平均速度小于BC段的平均速度 D．若小车在A点未出发就开始计时，计算出的全程平均速度偏大 【答案】C 【解析】A．由图可知，刻度尺的分度值是1cm，小车在BC段通过的路程为sBC=40.0cm=0.4m 所用的时间为tBC=1s， 则BC段的平均速度为 故A错误； B．为了便于计时，应使斜面更缓一些，这样小车下滑的速度较慢，运动时间较长，方便测量时间，若斜面更陡，小车下滑快，时间不易测量，故B错误； C．小车在AC段的路程为 AC段的时间为 AC段的平均速度为 结合A选项可知，BC段的平均速度比AC段的平均速度大，故C正确； D．若小车在A点未出发就开始计时，会导致测量的时间偏大，根据可知，在路程一定时，计算出的全程平均速度会偏小，故D错误。 故选C。 5．甲、乙两车同时从同一地点沿直线同向运动，s-t图像如图所示，下列说法错误的是（ ） A．2s时甲、乙两车距离为4m B．0-6s内乙车运动的距离为16m C．2-4s内甲车速度小于乙车速度 D．0-4s内甲、乙两车的平均速度相等 【答案】C 【解析】A．由图可知，甲始终做匀速直线运动，速度为 则2s时甲运动的路程为 2s时乙的路程为8m，则甲、乙两车之间距离为，故A正确，不符合题意； B．0-6s内乙车运动的距离为，故B正确，不符合题意； C．2-4s内甲车做匀速直线运动，速度为，乙车路程不变，处于静止状态，甲车速度大于乙车速度，故C错误，符合题意； D．0-4s内甲、乙两车的路程相同，时间相同，根据可知平均速度相等，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．下图是甲、乙、丙、丁四个物体的路程与时间关系图像，其中速度最大的是（ ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】A 【解析】由图像可知，当甲、丙两物体所用时间相同时，甲通过的路程大于丙通过的路程，根据速度公式可得：时间一定时，速度和路程成正比，故甲、丙两物体均做匀速直线运动，甲的速度大于丙的速度，即；乙、丁表示随着时间的增加，路程不变，说明物体保持静止，即。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选 A。 7．甲、乙、丙三辆小车同时向西运动，它们运动的图像如图所示，则说法正确的一组是（ ） ①甲做匀速直线运动，它的速度大小与路程成正比，与时间成反比 ②运动2.5s，甲和乙相距10m ③甲和乙都在做匀速直线运动，且始终小于 ④乙和丙的速度相等 A．①③ B．②③ C．②③④ D．①②③ 【答案】B 【解析】①由左图可知，甲的路程与时间图线是一条直线，说明甲在做匀速直线运动，匀速直线运动的物体的速度是一定值，与物体的路程和时间无关，故①错误； ②由左图可知，运动2.5s，甲和乙相距，故②正确； ③由左图可知，甲和乙的图线都是直线，甲和乙都在做匀速直线运动，甲的速度为 乙的速度为 则甲的速度始终小于乙的速度，故③正确； ④由右图可知，丙的速度始终是6m/s，故乙和丙的速度不相等，故④错误。 故B正确，ACD错误。 故选B。 8．沿同一条直线向东运动的物体A、B，其运动相对同一参考点O的距离s随时间t的变化图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ） ①时，A在O点，B在距离O点5m处。 ②A和B都从O点开始运动，但A比B晚3s才开始运动。 ③5s内A和B的平均速度相等。 ④从第3s开始，A的速度大于B的速度，5秒末A、B相遇。 A．只有①④正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有②④正确 【答案】A 【解析】①由图得，物体A从O点出发，B距离O点5m处出发，则时刻，物体A在点O，B在距离O点5m处，故①正确； ②由图得，B从距离O点5m处开始运动，A在B运动3s后开始运动，即物体A比B迟3s才开始运动，故②错误； ③内物体A、B运动时间相同，运动路程不同，由得，内物体A、B的平均速度不相等，故③错误； ④图像的斜率表示物体的速度，由图得从第3s开始，5s末物体A、B到达同一位置，此时A、B相遇，故④正确。 故A正确，BCD错误。 故选A。 【链接中考】 1．（2025·四川巴中·中考真题）下列描述符合实际的是（ ） A．一只铅笔的质量约为3kg B．人的正常体温约为39.5℃ C．人正常步行的速度约为10m/s D．初中物理课本的宽度约为18cm 【答案】D 【解析】A．一只铅笔的质量约为10g，故A不符合题意； B．人的正常体温约为37℃，故B不符合题意； C．人正常步行的速度约为1m/s，故C不符合题意； D．初中物理课本的长度约26cm，宽度约为18cm，故D符合题意。 故选D。 2．（2025·四川攀枝花·中考真题）甲、乙两物体先后从同地沿同方向做匀速直线运动。时，甲出发；时，乙出发；到时，乙通过的路程为4m，甲、乙间的距离为1m。则如图所示的图像中，可以描述甲物体运动的是（ ） A． B． C． D． 【答案】BC 【解析】时，甲出发；时，乙通过的路程为4m，甲、乙间的距离为1m。所以时，甲通过的路程为3m或5m，故图像b和c都符合题意。 故选BC。 3．（2025·黑龙江大庆·中考真题）小萌家和学校位于同一平直马路的两个位置。小萌的爸爸在小萌放学时从家出发去接小萌，相遇后一起返回家中，小萌全程做匀速直线运动。两人运动图像如图所示，纵坐标s代表小萌和爸爸离家的距离，下列说法正确的是（ ） A．小萌家距学校600m B．小萌从学校到家所用时间为15min C．0∼8min内爸爸的速度是1.25m/s D．整个过程中，爸爸做匀速直线运动 【答案】C 【解析】A．由题意可知，小萌从学校返回家中，运动的路程即小萌家到学校的距离，由图像可知，小萌家距学校，故A错误； B．由于小萌全程做匀速直线运动，内小萌运动的距离为 小萌匀速直线运动的速度为 小萌从学校到家所用时间为 故B错误； C．内爸爸的路程是，速度是 故C正确； D．由C选项分析可知，内爸爸速度为1.25m/s，8min后爸爸与小萌一起回家，小萌全程做匀速直线运动，由B选项分析可知，小萌匀速直线运动的速度为 即8min后爸爸的速度约为，整个过程中，爸爸不是匀速直线运动，故D错误。 故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 跨学科实践 制定一个提升自己短跑速度的计划 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 制定一个提升自己短跑速度的计划 1 【能力培优练】 4 【链接中考】 10 【重难题型讲解】 题型1 制定一个提升自己短跑速度的计划 1．制定一个提升自己短跑速度的计划 活动主题 我国正在朝着世界体育强国迈进，为了充分发挥体育在全面建设社会主义现代化国家新征程中的重要作用，国家制定了《体育强国建设纲要》。 同学们学习了《体育强国建设纲要》后，在积极参加全民健身运动的同时，希望能通过既科学又安全的训练来提高自己的体育技能和成绩。因此，不少同学提出了“如何科学、安全地提高自己的短跑速度”这个问题。 方案制订与实施 同学们在物理老师和体育老师的指导下，结合体育课上的短跑训练，并通过查阅资料，制订一个提高自己短跑速度的科学训练计划。 (1)将100 m跑道分成前20m、中间60 m和后20m三段路程，并分别测出自己在这三段路程中的平均速度。 (2)对所测出的三个平均速度进行比较，分析影响短跑速度的因素。 (3)在体育老师的指导下，根据分析的结果，制订一个提高自己短跑速度的科学训练计划。 (4)根据计划进行系统训练，每天记录自己的训练情况，经过一段时间的训练后，再看看自己的短跑成绩。 成果展示与交流 利用课外时间，组织小组同学进行短跑比赛，并在小组会上交流自己对短跑训练的体会。 【典例1-1】在“制定提高短跑速度计划”的跨学科实践中，物理小组发现短跑速度由步频（每秒步数）和步幅（每步距离）共同决定。以下是该小组同学设计探究短跑速度影响因素的实验。 （1）实验器材：卷尺、秒表、标记物（如粉笔）。 （2）实验步骤： ①在跑道上标记50m直线距离，起点为A，终点为B。 ②甲同学以正常速度跑完全程，乙同学用秒表记录时间t，并数出总步数N。 ③重复3次，取平均值。 ④改变跑步方式（如加快步频或增大步幅），重复步骤②③。 （3）某次实验数据如下： 跑步方式 时间t/s 总步数N 步频（步/秒） 步幅s/m 速度v/（m/s） 正常跑 8 40 计算： ①步频= ；②步幅= ；③速度= 。 （4）结论分析：若另一组实验中，某同学通过增大步幅使速度提升至6.5m/s，但步频下降为4.0步/秒。他的步幅需达到多少米？（写出计算过程） 答： 。 （5）根据实验结论，体育老师采取了两项针对性训练。（以下两空均选填“A”或“B”） ①跨步跳训练是为了 ； ②高抬腿练习是为了 。 A．提高步频 B．增加步幅 【典例1-2】某同学制定了一个提高自己短跑速度的计划，在一次50米跑测试中用时8秒，则本次测 试他的平均速度是 m/s（保留一位小数），在他加速冲刺时，他具有的惯性 （选填“变大、变小或不变”） 跟踪训练1 跨学科实践，制订一个提高自己短跑速度的计划 小明参加学校田径队进行短跑训练，王老师为了帮他进一步提高成绩，对他的百米成绩进行了测试。在每隔20m处安排一个计时员，各计时员在发令员鸣枪时启动秒表，在小明经过指定的五个位置时按停秒表，五个阶段的读数分别是2.9s、5.5s、7.9s、10.7s、12.8s。通过这些数据可知道： (1)小明跑100m的平均速度是 。（结果精确到0.1m/s） (2)小明在第 个20m速度最快，平均速度是 。（结果精确到0.1m/s） (3)小明在 阶段的速度低于全程的平均速度。为了帮他提高成绩，你对他的建议是 （合理即可）。 跟踪训练2 为响应国家“全民健身计划”，提高身体素质，李老师给自己制定每天7000步的快走计划，如图是李老师某次快走锻炼后，手机应用程序记录的数据。由此可以得出李老师的步幅为 m，步行的速度约为 km/h。（结果保留一位小数） 跟踪训练3 甲同学在100m跑的过程中的速度是否变化呢？乙同学认为：甲同学在100m跑的过程中的速度先快后慢。乙同学为验证自己的观点，他的下一个探究环节应该是（ ） A．进行实验与收集数据 B．制定计划与设计实验 C．分析与论证 D．交流与评估 【能力培优练】 1．下列数据与事实相接近的是（ ） A．中学生课桌的高度80cm B．正常人步行的速度约为15km/h C．正常人眨一下眼的时间接近0.3min D．洗澡水的温度约60℃ 2．巴黎奥运会男子4×100米混合泳接力赛中，中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌，如图是中国选手冲刺的图片。下列说法正确的是（ ） A．比赛中，观众根据相同路程比时间来判断谁游的快 B．运动员全程保持匀速直线运动 C．中国接力队获胜，说明他们游的路程最远 D．以看台上的座椅为参照物，比赛中的运动员是运动的 3．运动会上，运动员们正在紧张地进行着短跑比赛，如图所示。下列说法正确的是（ ） A．运动员在全程比赛过程中做的是匀速直线运动 B．比赛中观众是通过相同路程比时间的方法比较运动员运动快慢的 C．终点裁判员是通过相同时间比路程的方法判定运动员运动快慢的 D．物理学中的速度是采用相同时间比路程的方法比较物体运动快慢的 4．小车下滑过程中，依次通过A、B、C三点，时间如图所示。下列说法正确的是（ ） A．小车BC段的平均速度为4m/s B．为了便于计时，应使斜面更陡一些 C．小车AC段的平均速度小于BC段的平均速度 D．若小车在A点未出发就开始计时，计算出的全程平均速度偏大 5．甲、乙两车同时从同一地点沿直线同向运动，s-t图像如图所示，下列说法错误的是（ ） A．2s时甲、乙两车距离为4m B．0-6s内乙车运动的距离为16m C．2-4s内甲车速度小于乙车速度 D．0-4s内甲、乙两车的平均速度相等 6．下图是甲、乙、丙、丁四个物体的路程与时间关系图像，其中速度最大的是（ ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 7．甲、乙、丙三辆小车同时向西运动，它们运动的图像如图所示，则说法正确的一组是（ ） ①甲做匀速直线运动，它的速度大小与路程成正比，与时间成反比 ②运动2.5s，甲和乙相距10m ③甲和乙都在做匀速直线运动，且始终小于 ④乙和丙的速度相等 A．①③ B．②③ C．②③④ D．①②③ 8．沿同一条直线向东运动的物体A、B，其运动相对同一参考点O的距离s随时间t的变化图像如图所示，则下列说法中正确的是（ ） ①时，A在O点，B在距离O点5m处。 ②A和B都从O点开始运动，但A比B晚3s才开始运动。 ③5s内A和B的平均速度相等。 ④从第3s开始，A的速度大于B的速度，5秒末A、B相遇。 A．只有①④正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有②④正确 【链接中考】 1．（2025·四川巴中·中考真题）下列描述符合实际的是（ ） A．一只铅笔的质量约为3kg B．人的正常体温约为39.5℃ C．人正常步行的速度约为10m/s D．初中物理课本的宽度约为18cm 2．（2025·四川攀枝花·中考真题）甲、乙两物体先后从同地沿同方向做匀速直线运动。时，甲出发；时，乙出发；到时，乙通过的路程为4m，甲、乙间的距离为1m。则如图所示的图像中，可以描述甲物体运动的是（ ） A． B． C． D． 3．（2025·黑龙江大庆·中考真题）小萌家和学校位于同一平直马路的两个位置。小萌的爸爸在小萌放学时从家出发去接小萌，相遇后一起返回家中，小萌全程做匀速直线运动。两人运动图像如图所示，纵坐标s代表小萌和爸爸离家的距离，下列说法正确的是（ ） A．小萌家距学校600m B．小萌从学校到家所用时间为15min C．0∼8min内爸爸的速度是1.25m/s D．整个过程中，爸爸做匀速直线运动 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $