第二章 机械运动 单元复习(题型专练)物理新教材北师大版八年级上册
2026-09-01
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摘要:
**基本信息**
以“概念-方法-应用”为主线,系统整合机械运动6大核心题型,提炼解题步骤与模型,强化科学思维与实验探究
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|参照物选取与运动状态判断|5题|“抓对象-定参照-比位置-验相对”四步解题法|从运动描述本质出发,建立参照物选取原则与相对性理解|
|长度测量的估读与特殊测量法|5题|累积法/辅助法/误差处理三技巧|从基本测量到特殊方法,构建完整测量体系|
|s-t与v-t图像综合分析|5题|“识轴定标-图像判性-交点截距”分析框架|通过图像直观化运动规律,培养科学思维中的模型建构|
|速度公式与火车过桥类计算|5题|过桥/追及/回声测距模型公式|从基本公式到复杂情境,实现物理观念的应用拓展|
|平均速度概念与复杂路程时间计算|5题|平均速度≠速度平均值,等路程往返结论|深化速度概念理解,强化科学推理能力|
|测量平均速度的实验探究|5题|斜面坡度控制/误差分析/下半程速度测量方法|以实验为载体,培养科学探究中的问题解决能力|
内容正文:
第二章 机械运动
题型 01 参照物选取与运动状态判断
题型 02 长度测量的估读与特殊测量法
题型 03 s−t 图像与 v−t 图像综合分析
题型 04 速度公式 与火车过桥类计算
题型 05 平均速度概念与复杂路程时间计算
题型 06 测量平均速度的实验探究(斜面小车实验)
▌题型01 参照物选取与运动状态判断
1、判断物体运动还是静止,关键是看它相对于参照物的位置是否发生变化,变则动,不变则静。
2、参照物的选取原则:任意性(可动可静)、假定性(被选为参照物的物体假定为静止)、排己性(不能选研究对象本身)。
3、运动与静止具有相对性:选择不同参照物,同一物体运动状态的描述可能不同,但都是正确的。
4、未指明参照物时,通常默认以地面或地面上固定不动的物体为参照物。
5、解题思路:一抓对象→二定参照→三比位置→四验相对(多个物体时验证描述是否自洽)。
1.两列火车并排停在站台上,小明坐在自己乘坐的列车车厢中向窗外观看。突然,小明觉得自己的列车开始缓缓地前进了,但“驶过”了旁边列车的车尾时,他才发现自己乘坐的列车还停在站台上。下列说法正确的是( )。
A. 小明感觉自己乘坐的列车前进了,是以地面为参照物
B. 小明发现自己乘坐的列车停在站台上,是以旁边列车为参照物
C. 小明感觉自己乘坐的列车前进了,是以旁边列车为参照物
D. 小明在研究自己的运动状态时,不能选择自己乘坐的列车为参照物
2.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”这是唐代诗人李白《早发白帝城》中的诗句。从物理学的角度看,我们说乘船的人是静止的,所选的参照物是( )
A.彩云 B.两岸 C.轻舟 D.高山
3.“玉兔二号”从停稳在月球表面的“嫦娥四号”上沿轨道缓缓下行,到达月球表面,如图所示,关于“玉兔二号”下行的过程,下列说法中正确的是( )
A.若以月球表面为参照物,“嫦娥四号”是运动的
B.若以月球表面为参照物,“玉兔二号”是静止的
C.若以轨道为参照物,“玉兔二号”是运动的
D.若以“嫦娥四号”为参照物,“玉兔二号”是静止的
4.如图甲,是人们猜想郑和下西洋使用的大型帆船,航行时利用指南针导航,指南针静止时它的N极是指向地球的 (选填“南”或“北”)极;如图乙,是我国巡航钓鱼岛的现代化海警船,海警船在巡航钓鱼岛的过程中,若以海警船为参照物,钓鱼岛是 (选填“运动”或“静止”)的。
5.“花自飘零水自流”意思是落花独自地飘零着,水独自地流淌着。其中的“花自飘零” (选填“属于”或“不属于”)机械运动。“春风得意马蹄疾,一日看尽长安花”。诗人骑马看到百花纷纷向后退去,这是以 为参照物;若以地面为参照物,则百花是 的,所以运动具有 性。
▌题型02 长度测量的估读与特殊测量法
1、刻度尺读数必须估读到分度值的下一位。分度值为 1 mm 时结果保留两位小数(如 2.35 cm);分度值为 1 cm 时结果保留一位小数(如 23.5 cm)。
2、累积法(测微小量):测细铜丝直径或纸张厚度,测出 圈或 页的总长度 ,则单个值 。注意纸张厚度算“页数”,一张纸 = 2 页。
3、辅助法:测圆柱体直径用“卡尺法”(两块三角板夹住直尺),测曲线长度用“化曲为直法”(棉线贴合后拉直)或“滚轮法”。
4、误差 ≠ 错误:错误可避免,误差不可避免只能减小;多次测量取平均值可减小误差,但需先剔除错误数据再求平均。
5、测量结果由准确值 + 估读值 + 单位组成,三者缺一不可。
6.新冠疫情期间,科学家为了说明戴口罩防护的重要性,用高速摄像机拍下来打喷嚏的过程。数万个几微米到几十微米的小液滴(气溶胶)组成高密度喷射物,最远可达8米,大量病毒随产生的小液滴传播开来。下面某同学对气溶胶直径计算过程中相关单位换算正确的是( )
A.5×104nm=5×104×10﹣1nm=50μm
B.5×104nm=5×104nm×10﹣3μm=50μm
C.5×104nm=5×104nm×10﹣4=50μm
D.5×104nm=5×104×10﹣3μm=50μm
7.如图所示,小明用一端磨损的刻度尺测量橡皮长度的读数为( )
A.3.17cm B.3.170cm C.2.17cm D.2.170cm
8.如图,用刻度尺测长度的方法中不合理的是( )
A. B.
C. D.
9.(多选)如图所示,用两个不同的刻度尺测同一物体的长度,对于这一测量,下列说法中正确的是( )
A.两个刻度尺的分度值相同
B.两测量值的准确程度不同
C.两次测出的物体的长度一般不同
D.甲尺的测量结果一般小于乙尺的测量结果
10.为了测出细铜丝的直径,某同学把铜丝在铅笔上紧密排绕35圈。如图所示,用分度值是1mm的刻度尺测得这35圈的总宽度为 cm,可算出细铜丝的直径约为 mm。
▌题型03 s−t 图像与v−t 图像综合分析
1、识轴定标:看清横、纵坐标各代表什么物理量( 图横轴时间、纵轴路程; 图横轴时间、纵轴速度)。2、 图像判性:倾斜直线 → 匀速直线运动(越陡速度越大);平行时间轴 → 静止;曲线 → 变速运动。3、 图像判性:平行时间轴 → 匀速直线运动;倾斜直线 → 匀变速运动(初中仅作了解)。
4、交点与截距: 图中两图线交点表示该时刻两物体相遇(路程相同);纵轴截距表示初始位置。
5、计算某段平均速度时,必须严格对应“该段路程”与“通过该段路程所用时间”,切忌对不同路段速度取算术平均值。
11.下列图象能描述匀速直线运动的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丁 D.丙和丁
12.(多选)如图为某物体做直线运动时路程随时间变化的图像,由图像可知该物体( )
A.在0~20s时间内的速度比在30~40s时间内的速度小
B.在整个40s时间内都做匀速直线运动
C.在整个40s时间内的平均速度为2m/s
D.在20~30s内物体的速度为40m/s
13.在《龟兔赛跑》的故事中,乌龟和兔子同时同地从起点出发,并沿同一直线向东运动赛跑,兔子远远超过乌龟时,便骄傲地睡起了大觉,当它醒来后,发现乌龟已悄悄地爬到了终点。从龟兔赛跑开始到兔子睡醒的s﹣t图像如图所示,图中线OBD、OAC分别是它们的运动图像,下列说法正确的是( )
A.图中线段OAC代表乌龟的运动情况
B.兔子的平均速度始终大于乌龟的速度
C.0﹣t1这段时间,选兔子为参照,乌龟向西运动
D.乌龟和兔子相遇时,乌龟通过的路程大于兔子通过的路程
14.(多选)A、B、C三个物体分别从位于同一水平直线上的a、b、c三点开始沿该直线运动,如图甲所示,a、c之间的距离为80m,a、b之间的距离为30m。其中B、C两物体同时出发,物体A向右运动,其运动的s-t图如图乙所示,物体B做匀速直线运动,物体C运动的v-t图如图丙所示,前2s物体C通过的路程为3m,从开始计时10s后,A、C相距67m,A、B相距20m。则下列说法正确的是( )
A.物体B向右运动,速度为3m/s
B.物体C向左运动,前10s的平均速度为2.7m/s
C.开始计时20s后,A、C两物体相距57m
D.开始计时10s后,B、C两物体可能相距87m
15.如图甲、乙所示分别是甲与乙两物体同时从同一地点出发在30s内的运动情况,由图可知甲物体后20s内的平均速度为 m/s,乙物体全程的平均速度为 m/s,30s时两物体相距 m。(保留两位小数)
▌题型04 速度公式v=s/t 与火车过桥类计算
1、速度公式:,变形 ,。,计算前必须统一单位。
2、过桥(隧道)模型:
完全通过:;
完全在桥上:;
火车过电线杆/行人(忽略宽度):。
3、追及与相遇模型:
相向而行(相遇):;
同向而行(追及):(从追上到超过)。
4、回声测距模型:,其中 ,,注意鸣笛时距离 与听到回声时距离 的关系。
5、解题思路:画线段图标注几何关系→写出总路程表达式→代入公式求解。
16.国庆节假期,明明一家坐火车到杭州旅游。
(1)他看到路边的标志牌如图,若此时是8:40,他们9:10到达杭州,火车的平均速度是多少?
(2)该火车长为200m,当火车以108km/h中的速度匀速通过一座2800m长的大桥,火车过桥的时间是多少?
(3)火车以允许最快的速度行驶半个小时所行驶的路程是多少?
17.高速公路已广泛应用对过往车辆无需停车即能实现收费的ETC系统。如图甲是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车以如图乙所示的速度计所指的速度匀速行驶30min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前处开始减速,经后运动至ETC收费岛边界(图中阴影区域的左边),然后再以18km/h的速度匀速通过ETC收费岛,其长。求:
(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间;
(3)如图丙所示为汽车抬头显示器,显示器可以将车辆的车速、油耗、导航等信息通过前挡风玻璃投射在驾驶员前方,防止驾驶员低头观察仪表盘而分散注意力,确保驾驶安全。若像的位置过高,则应将显示器的位置向图丁所示的A方向调整还是B方向调整?请说明理由。
18.中国高铁世界领先,营运里程世界第一,很好改善了人们的交通出行。假期,爸爸带你从家驾车到厦门北高铁站,然后乘高铁去上海。出发前你上网查询的列车时刻表如下。行车时,9点25分你看到车上的导航信息,得知距厦门北高铁站还有,汽车速度仪显示的速度如图甲,若保持这个速度行驶,则:
车次
厦门北开
上海虹桥到
运行距离
G1652
09:37
14:32
G1674
09:55
18:04
(1)你们最快能赶乘上哪一车次?
(2)如图乙,该列车的车身长度是,若该列车途中以的速度通过长度为的隧道,列车通过隧道的时间是多少?
19.由北京开往苏州的D315次列车,最高时速可达200km/h。北京到苏州铁路长约1200km,列车的运行时刻表如表。假如列车在相邻城市之间行驶过程中的平均速度都相同,求:
站名
北京
济南
南京
苏州
到站时刻
﹣﹣﹣
10:51
14:40
16:32
发车时刻
08:12
10:59
14:52
﹣﹣﹣
(1)D315次列车由北京到苏州全程的平均速度为多少?
(2)由于调度原因,D315次列车在从南京驶向苏州的途中需要在常州站临时停靠,在距离常州站8km的地方从最高时速200km/h开始减速,15:35到达常州站时刚好减速到0,15:38列车开始启动驶离常州站,行驶8km后再次达到最高时速,已知在进出站过程中,列车的平均速度约为最高时速的一半,则跟以最高时速直接通过常州站相比,列车因这次临时停靠大约耽搁多少小时?
20.今年暑假期间,小明从石家庄乘火车去北京旅游,他乘坐的火车长500m。途中当火车以20m/s的速度匀速穿过一条隧道时,小明测出自己通过该隧道的时间为65s。求:
(1)该隧道的长度;
(2)火车完全通过该隧道需要的时间;
(3)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为12s,计算火车过桥的平均速度。
▌题型05 平均速度概念与复杂路程时间计算
1、平均速度定义:某段路程 与通过这段路程所用时间 的比值,。它描述的是物体在某段路程(或某段时间)内的平均快慢程度。
2、平均速度不是速度的平均值:全程平均速度 ,不能写成 ,除非两段路程所用时间相等(极少考)。
3、多段路程问题:若物体先以 行驶 ,再以 行驶 ,则 ,,全程 。
4、等路程往返问题:设去程速度 ,返程速度 ,则全程平均速度 (常用结论,考试可直接使用)。
5、解题思路:明确所求是哪一段路程上的平均速度→分别找出该段的路程和时间→代入公式计算。
21.甲、乙两物体做匀速直线运动,它们的速度之比为3︰1,通过的路程之比为2︰3,那么甲、乙两物体运动的时间之比是( )
A.2︰9 B.2︰1 C.9︰2 D.1︰2
22.一辆汽车沿直线运动,先以12m/s的速度驶完全程的一半,剩下的路程以18m/s的速度行驶,该汽车的全程平均速度是( )
A.15 m/s B.14.4 m/s C.28.8 m/s D.16.2m/s
23.物体A从M点一直运动到Q点,经过M点开始计时,每经过1秒时间,用虚线框记录物体的位置,如图所示。已知该物体在MO段做匀速直线运动。则物体在( )
A.OP段的平均速度是3m/s B.OQ段做匀速直线运动
C.MQ段的运动持续了6秒 D.MN段的平均速度大于OP段的
24.小明与小强进行百米赛跑,他们的运动近似为匀速直线运动。小明是位短跑健将,他到达终点时,小强才跑了80m,小明和小强两位同学商议后稍作整改后又全力跑了一次,最终两位同学同时到达终点,则( )
A.以小明为参照物,小强是静止的
B.第一次比赛中小明和小强的速度之比为4:5
C.小明需要从起跑线退后20m后才能和小强同时到达终点
D.小强需要从起跑线提前20m后才能和小明同时到达终点
25.如图所示,有一次光头强伐完木从山坡上往下走,当他走到B处时,浑然不知此时斜坡上A处正有一段圆木滚下来,而他以1.2m/s的速度继续匀速朝C处走去,已知AB段长为60m,如果圆木从A处滚到C处停下,用时21s,圆木全程的平均速度为4m/s。
(1)请你描述圆木全程的速度变化;
(2)求BC段的距离;
(3)光头强会不会被圆木撞到?
▌题型06 测量平均速度的实验探究(斜面小车实验)
1、实验原理:,速度是间接测量得到的物理量(由测量路程和时间后计算得出)。
2、实验器材:小车、机械停表、贴有刻度尺的斜面、金属片(挡板)。
3、斜面坡度:调得较小(缓),目的是便于计时,减小时间测量的误差(坡度过大小车下滑太快,难以准确记录时间)。
4、金属片的作用:确保小车在同一位置停止,便于准确测量路程和时间(同时撞击声可辅助计时)。
5、误差分析:
· 小车过了起点才松手(释放晚→偏小→偏大;
· 小车撞击金属片后未及时停表→偏大→偏小;
· 小车未到终点提前停表→偏小→偏大。
6、测量下半程速度:不能从斜面中点释放(初速度不为零),应让小车从顶端同一位置释放,用 间接算出下半程时间。
26.如图所示,是“测物体的平均速度”实验,下列说法正确的是( )
A.用刻度尺测出斜面的长就是小车通过全程的路程
B.启动停表后再释放小车,直到撞击到金属片时停止计时,该段即小车运动时间
C.测量下半段平均速度时,要让小车从中点处静止滑下
D.实验中小车过了中点才停止计时,会导致上半段平均速度偏小
27.如图所示是用照相机所拍摄的某一小球在水中下落的一张频闪照片,已知水池壁上每块瓷砖的高度为a,闪光灯每隔Δt时间闪亮一次(即拍摄一次)观察照片,关于小球的运动,下列判断不正确的是( )
A.小球从A位置到C位置的运动是变速运动
B.小球从B位置到D位置的运动是匀速运动
C.小球从A位置到C位置的平均速度为
D.小球通过D点时的速度为
28.在探究气泡速度的实验中,小红选取一只长约80cm,内径10mm的均匀直玻璃管,管内注满水,留一个小气泡,玻璃管两端密封,如图甲所示。
(1)实验中测量气泡速度的实验原理是 ;
(2)实验中需用到的测量仪器有 和 ;
(3)小红倒转玻璃管,保持竖直,观察气泡的运动情况;
从某一时刻开始,每隔2秒在玻璃管上用记号笔记录小气泡的位置,用米尺测量每次气泡相对记录起点的路程,并绘制出气泡运动路程与时间的关系图像(如图乙)。据此可知气泡速度大小为 ;
(4)综合分析实验过程可知,气泡做 运动。
29.在探究“比较纸锥下落快慢”的活动中,同学们将大小不等的纸锥由同一高度同时释放。
(1)对于纸锥下落前的初始位置,有如图甲、乙所示的两种摆放方式,正确的是图 ;
(2)小明同学通过观察发现在纸锥都没落地前,B纸锥在A纸锥的下面,从而判断 (A/B)纸锥下落得快,这种比较方法实质是相同时间比路程;
(3)实验中发现用秒表测量时间较难,为了便于测量,应该选择纸锥 (A/B)进行实验较好,同时让纸锥从较 (高/低)的位置同时下落;
(4)接着小明所在小组利用相机频闪拍照,探究纸锥竖直下落的快慢情况,照相机每隔曝光一次,拍摄的图片如图丙所示,由此可以判断纸锥下落过程中速度的变化情况是 (不变/先变大后不变/一直变大),在此过程中,纸锥经过图中F点的速度为 ;
(5)小组间交流时,发现不同小组测得不同纸锥从相同高度(足够高)下落的最终速度不同,请提出猜想:纸锥下落的最终速度可能与纸锥的 (写出一条即可)有关。
30.小雨在“测量小车平均速度”的实验中,用到如下实验器材:小车、秒表、长木板、小木块、金属片。
(1)为了完成实验,还需要的测量工具: ;
(2)经测量,s1 = 0.9m,s2 = 0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在s3上的平均速度是 m/s;
(3)小车在运动过程中,经过全程s1的路程中点时的速度为v1,经过全程s1的时间中间时刻的速度为v2,则v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)。
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第二章 机械运动
题型 01 参照物选取与运动状态判断
题型 02 长度测量的估读与特殊测量法
题型 03 s−t 图像与 v−t 图像综合分析
题型 04 速度公式 与火车过桥类计算
题型 05 平均速度概念与复杂路程时间计算
题型 06 测量平均速度的实验探究(斜面小车实验)
▌题型01 参照物选取与运动状态判断
1、判断物体运动还是静止,关键是看它相对于参照物的位置是否发生变化,变则动,不变则静。
2、参照物的选取原则:任意性(可动可静)、假定性(被选为参照物的物体假定为静止)、排己性(不能选研究对象本身)。
3、运动与静止具有相对性:选择不同参照物,同一物体运动状态的描述可能不同,但都是正确的。
4、未指明参照物时,通常默认以地面或地面上固定不动的物体为参照物。
5、解题思路:一抓对象→二定参照→三比位置→四验相对(多个物体时验证描述是否自洽)。
1.两列火车并排停在站台上,小明坐在自己乘坐的列车车厢中向窗外观看。突然,小明觉得自己的列车开始缓缓地前进了,但“驶过”了旁边列车的车尾时,他才发现自己乘坐的列车还停在站台上。下列说法正确的是( )。
A. 小明感觉自己乘坐的列车前进了,是以地面为参照物
B. 小明发现自己乘坐的列车停在站台上,是以旁边列车为参照物
C. 小明感觉自己乘坐的列车前进了,是以旁边列车为参照物
D. 小明在研究自己的运动状态时,不能选择自己乘坐的列车为参照物
【答案】C
【详解】
A. 小明感觉自己乘坐的列车前进了,若以地面为参照物,小明和列车都静止,不会前进,故 A 错误;
B. 小明发现自己乘坐的列车停在站台上,是以地面或站台为参照物,而不是以旁边列车为参照物(以旁边列车为参照物时,自己是运动的),故 B 错误;
C. 旁边列车向前开动时,小明以旁边列车为参照物,自己相对于旁边列车在向反方向(向后)运动,但题目中小明“觉得自己的列车开始缓缓地前进了”,是因为他误以为旁边的列车静止,而自己的车在向前,此时实际上是以旁边列车为参照物,感觉自己在前进,故 C 正确;
D. 参照物的选择是任意的,理论上可以选自己乘坐的列车为参照物,但此时研究自己的运动状态永远是静止的,没有意义,但并非“不能选择”,故 D 表述绝对化,错误。
故选 C。
2.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”这是唐代诗人李白《早发白帝城》中的诗句。从物理学的角度看,我们说乘船的人是静止的,所选的参照物是( )
A.彩云 B.两岸 C.轻舟 D.高山
【答案】C
【详解】
一个物体相对于另一个物体的位置随时间的变化叫做机械运动。说乘船的人是静止的,是因为人相对于船没有发生位置的变化,是静止的,所以选的参照物是轻舟。
故选C。
3.“玉兔二号”从停稳在月球表面的“嫦娥四号”上沿轨道缓缓下行,到达月球表面,如图所示,关于“玉兔二号”下行的过程,下列说法中正确的是( )
A.若以月球表面为参照物,“嫦娥四号”是运动的
B.若以月球表面为参照物,“玉兔二号”是静止的
C.若以轨道为参照物,“玉兔二号”是运动的
D.若以“嫦娥四号”为参照物,“玉兔二号”是静止的
【答案】C
【详解】
A.若以月球表面为参照物,“嫦娥四号”与月球表面之间的位置没有发生变化,是静止的,故错误;
B.若以月球表面为参照物,玉兔二号与月球表面之间的位置发生了变化,玉兔二号是运动的,故错误;
C.若以轨道为参照物,玉兔二号与轨道之间的位置发生了变化,“玉兔二号”是运动的,故正确;
D.若以“嫦娥四号”为参照物,玉兔二号与“嫦娥四号”之间的位置发生了变化,“玉兔二号”是运动的,故错误.
故选C。
4.如图甲,是人们猜想郑和下西洋使用的大型帆船,航行时利用指南针导航,指南针静止时它的N极是指向地球的 (选填“南”或“北”)极;如图乙,是我国巡航钓鱼岛的现代化海警船,海警船在巡航钓鱼岛的过程中,若以海警船为参照物,钓鱼岛是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 北; 运动
【详解】
[1]地磁的南北极与地球地理的南北极相反,根据同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥可知,指南针的N极指向地磁的S极,也就是地理的北极。
[2]巡海过程中,钓鱼岛相对于海警船的位置不断变化,所以,以海警船为参照物,钓鱼岛是运动的。
5.“花自飘零水自流”意思是落花独自地飘零着,水独自地流淌着。其中的“花自飘零” (选填“属于”或“不属于”)机械运动。“春风得意马蹄疾,一日看尽长安花”。诗人骑马看到百花纷纷向后退去,这是以 为参照物;若以地面为参照物,则百花是 的,所以运动具有 性。
【答案】属于; 自己; 静止; 相对。
【详解】
(1)在落花独自地飘零的过程中,花的位置在发生变化,属于机械运动。
(2)诗人骑在马上以自己为参照物,百花与自己之间的位置发生了变化,所以百花是运动的,即看到百花纷纷向后退去;若以地面为参照物,百花与地面之间的相对位置没有发生变化,是静止的,所以运动具有相对性。
故答案为:属于;自己;静止;相对。
▌题型02 长度测量的估读与特殊测量法
1、刻度尺读数必须估读到分度值的下一位。分度值为 1 mm 时结果保留两位小数(如 2.35 cm);分度值为 1 cm 时结果保留一位小数(如 23.5 cm)。
2、累积法(测微小量):测细铜丝直径或纸张厚度,测出 圈或 页的总长度 ,则单个值 。注意纸张厚度算“页数”,一张纸 = 2 页。
3、辅助法:测圆柱体直径用“卡尺法”(两块三角板夹住直尺),测曲线长度用“化曲为直法”(棉线贴合后拉直)或“滚轮法”。
4、误差 ≠ 错误:错误可避免,误差不可避免只能减小;多次测量取平均值可减小误差,但需先剔除错误数据再求平均。
5、测量结果由准确值 + 估读值 + 单位组成,三者缺一不可。
6.新冠疫情期间,科学家为了说明戴口罩防护的重要性,用高速摄像机拍下来打喷嚏的过程。数万个几微米到几十微米的小液滴(气溶胶)组成高密度喷射物,最远可达8米,大量病毒随产生的小液滴传播开来。下面某同学对气溶胶直径计算过程中相关单位换算正确的是( )
A.5×104nm=5×104×10﹣1nm=50μm
B.5×104nm=5×104nm×10﹣3μm=50μm
C.5×104nm=5×104nm×10﹣4=50μm
D.5×104nm=5×104×10﹣3μm=50μm
【答案】D
【详解】
5×104nm=5×104×10﹣3μm=50μm,故A、B、C错误,D正确;
故选D。
7.如图所示,小明用一端磨损的刻度尺测量橡皮长度的读数为( )
A.3.17cm B.3.170cm C.2.17cm D.2.170cm
【答案】C
【详解】
由图知:刻度尺的1cm之间有10个小格,所以1个小格代表的是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;
橡皮左端与1.0cm刻度线对齐,读作1.00cm,右端在3.1cm和3.2cm之间,偏向3.2cm,读作3.17cm,所以橡皮的长度为L=3.17cm﹣1.00cm=2.17cm;
故ABD错误,C正确。
故选C。
8.如图,用刻度尺测长度的方法中不合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
A.刻度尺有刻度线的一侧需要紧贴被测物体,而且放正,零刻度线与被测物体的边缘平行,故A正确;
B.两个三角板直角边垂直刻度尺放置,确保圆的直径平移到刻度尺上,故B正确;
C.两个三角板直角边垂直放置,确保圆锥的高平移到刻度尺上,故C正确;
D.零刻度线未与物体一端对齐,刻度尺有刻度线的一侧需要紧贴被测物体,读数时,视线要与尺面刻度线垂直,故D错误。
故选D。
9.(多选)如图所示,用两个不同的刻度尺测同一物体的长度,对于这一测量,下列说法中正确的是( )
A.两个刻度尺的分度值相同
B.两测量值的准确程度不同
C.两次测出的物体的长度一般不同
D.甲尺的测量结果一般小于乙尺的测量结果
【答案】BC
【详解】
A、甲刻度尺的分度值是1cm,乙刻度尺的分度值是0.1cm,故A错误;
B、甲刻度尺的分度值是1cm,测量结果5.8cm﹣3.0cm=2.8cm,乙刻度尺的分度值是0.1cm,测量结果5.85cm﹣3.00cm=2.85cm,故B错误;
C、由于分度值不同,两次测出的物体的长度一般不同,故C正确;
D、分度值越小,表示精确程度越高,甲乙的分度值不一样,所以乙的准确程度比甲高,但不一定比甲小,故D错误。
故选BC。
10.为了测出细铜丝的直径,某同学把铜丝在铅笔上紧密排绕35圈。如图所示,用分度值是1mm的刻度尺测得这35圈的总宽度为 cm,可算出细铜丝的直径约为 mm。
【答案】5.00; 1.4。
【详解】
由图可知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;线圈左侧与1.00cm对齐,右侧与6.00cm对齐,所以线圈的总宽度为L=6.00cm﹣1.00cm=5.00cm;
钢丝的直径为
d=≈0.14cm=1.4mm。
故答案为:5.00;1.4。
▌题型03 s−t 图像与v−t 图像综合分析
1、识轴定标:看清横、纵坐标各代表什么物理量( 图横轴时间、纵轴路程; 图横轴时间、纵轴速度)。2、 图像判性:倾斜直线 → 匀速直线运动(越陡速度越大);平行时间轴 → 静止;曲线 → 变速运动。3、 图像判性:平行时间轴 → 匀速直线运动;倾斜直线 → 匀变速运动(初中仅作了解)。
4、交点与截距: 图中两图线交点表示该时刻两物体相遇(路程相同);纵轴截距表示初始位置。
5、计算某段平均速度时,必须严格对应“该段路程”与“通过该段路程所用时间”,切忌对不同路段速度取算术平均值。
11.下列图象能描述匀速直线运动的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丁 D.丙和丁
【答案】B
【详解】
甲图中路程随着时间的变化没有发生改变,所以速度为零,表示物体静止;
丙图中的图线的斜率代表的速度,斜率没有发生改变且不为零,所以速度没变,是匀速直线运动;
乙图中的图线表示速度的大小,由于速度随着时间的变化没有发生改变,所以速度没有发生改变,是匀速直线运动;
丁图中的图线代表速度的大小,因为速度随着时间的变化而增大,不是匀速直线运动。
故选:B。
12.(多选)如图为某物体做直线运动时路程随时间变化的图像,由图像可知该物体( )
A.在0~20s时间内的速度比在30~40s时间内的速度小
B.在整个40s时间内都做匀速直线运动
C.在整个40s时间内的平均速度为2m/s
D.在20~30s内物体的速度为40m/s
【答案】AC
【详解】A.s-t图像中,图像的斜率等于物体速度大小,由图得,在0~20s时间内的速度比在30~40s时间内的速度小,故A符合题意;
B.物体在0~20s与30~40s均做匀速直线运动,在20~30s物体静止,故B不符合题意;
C.在整个40s时间内的平均速度为
故C符合题意;
D.在20~30s内物体的速度为0m/s,故D不符合题意。
故选AC。
13.在《龟兔赛跑》的故事中,乌龟和兔子同时同地从起点出发,并沿同一直线向东运动赛跑,兔子远远超过乌龟时,便骄傲地睡起了大觉,当它醒来后,发现乌龟已悄悄地爬到了终点。从龟兔赛跑开始到兔子睡醒的s﹣t图像如图所示,图中线OBD、OAC分别是它们的运动图像,下列说法正确的是( )
A.图中线段OAC代表乌龟的运动情况
B.兔子的平均速度始终大于乌龟的速度
C.0﹣t1这段时间,选兔子为参照,乌龟向西运动
D.乌龟和兔子相遇时,乌龟通过的路程大于兔子通过的路程
【答案】C
【详解】
A、因为乌龟始终运动,中间没有停留,所以线段OD 代表乌龟的运动情况,兔子开始速度较快,后来由于睡觉,时间增加但路程不变,所以OAC代表兔子的运动情况,故A错误;
B、在0﹣t3的时间内,s乌龟>s兔子,它们的运动时间t相等,由平均速度公式v=知v乌龟>v兔子,兔子远远超过乌龟时睡起了大觉,此时速度为0,小于乌龟的速度,故B错误;
C、在0﹣t1的时间内,若它们的运动时间t相等,s乌龟<s兔子,由平均速度公式v=知v乌龟<v兔子,选兔子为参照,乌龟向西运动,故C正确;
D、乌龟和兔子相遇时,乌龟通过的路程等于兔子通过的路程,故D错误。
故选:C。
14.(多选)A、B、C三个物体分别从位于同一水平直线上的a、b、c三点开始沿该直线运动,如图甲所示,a、c之间的距离为80m,a、b之间的距离为30m。其中B、C两物体同时出发,物体A向右运动,其运动的s-t图如图乙所示,物体B做匀速直线运动,物体C运动的v-t图如图丙所示,前2s物体C通过的路程为3m,从开始计时10s后,A、C相距67m,A、B相距20m。则下列说法正确的是( )
A.物体B向右运动,速度为3m/s
B.物体C向左运动,前10s的平均速度为2.7m/s
C.开始计时20s后,A、C两物体相距57m
D.开始计时10s后,B、C两物体可能相距87m
【答案】AD
【详解】
AB.乙图是A物体的s-t图像,由图像可知,A物体0-2s内没有运动,从第2秒开始A物体通过的路程与时间成正比,所以A物体2s后做匀速直线运动,速度为
从开始计时10s后A物体运动路程为
由丙图可知,前2s物体C通过的路程为3m,2s后以3m/s的速度做匀速直线运动,10s后C物体运动路程为
因为a、c之间的距离最开始为80m,从开始计时10s后,A、C相距67m,可知物体C往右运动,其前10s的平均速度为
由题可知,从开始计时10s后,物体A、B相距20m,因为10s后物体A从a点出发向右走的路程为40m,a、b之间的距离为30m,所以物体B可能向左运动了10m,也可能向右移动了30m,若物体B向左运动,速度为
若物体B往右运动,速度为
故A正确,B错误;
C.开始计时20s后,物体A从a点出发向右运动路程为
开始计时20s后,物体C从c点出发向右运动路程为
因为开始时a、c之间的距离为80m,所以计时20s后,C距a点距离为
则开始计时20s后A、C两物体相距
故C错误;
D.开始计时10s后,物体C距a点
若物体B往左运动,则开始计时10s后,物体B向左运动10m,距a点
此时B、C两物体相距
若物体B往右运动,则开始计时10s后,物体B向右运动30m,距a点
此时B、C两物体相距
故D正确。
故选AD。
15.如图甲、乙所示分别是甲与乙两物体同时从同一地点出发在30s内的运动情况,由图可知甲物体后20s内的平均速度为 m/s,乙物体全程的平均速度为 m/s,30s时两物体相距 m。(保留两位小数)
【答案】0.50;0.75;2.50或42.50。
【详解】
甲物体后20s内的平均速度:
v甲===0.50m/s;
乙在前15s内的路程:
s乙1=0.5m/s×15s=7.5m,
乙在后15s内的路程:
s乙2=1.0m/s×15s=15m,
乙行驶的全部路程:
s乙=s乙1+s乙2=7.5m+15m=22.5m,
所以乙的平均速度:
v乙==≈0.75m/s;
甲30s通过的路程为:s甲=20m,
因为甲与乙同时从同一地点出发,同向行驶时:
在30s时两物体相距:
Δs=s甲′﹣s乙=22.5m﹣20m=2.50m;
反向行驶时两物体相距:
Δs1=s甲′+s乙=22.5m+20m=42.50m。
故答案为:0.50;0.75;2.50或42.50。
▌题型04 速度公式v=s/t 与火车过桥类计算
1、速度公式:,变形 ,。,计算前必须统一单位。
2、过桥(隧道)模型:
完全通过:;
完全在桥上:;
火车过电线杆/行人(忽略宽度):。
3、追及与相遇模型:
相向而行(相遇):;
同向而行(追及):(从追上到超过)。
4、回声测距模型:,其中 ,,注意鸣笛时距离 与听到回声时距离 的关系。
5、解题思路:画线段图标注几何关系→写出总路程表达式→代入公式求解。
16.国庆节假期,明明一家坐火车到杭州旅游。
(1)他看到路边的标志牌如图,若此时是8:40,他们9:10到达杭州,火车的平均速度是多少?
(2)该火车长为200m,当火车以108km/h中的速度匀速通过一座2800m长的大桥,火车过桥的时间是多少?
(3)火车以允许最快的速度行驶半个小时所行驶的路程是多少?
【答案】(1)他看到路边的标志牌如图,若此时是8:40,他们9:10到达杭州,火车的平均速度是110km/h;
(2)该火车长为200m,当火车以108km/h中的速度匀速通过一座2800m长的大桥,火车过桥的时间是100s;
(3)火车以允许最快的速度行驶半个小时所行驶的路程是60km。
【详解】
(1)由图可知,火车从标志牌到杭州的路程是55km,火车从标志牌到杭州的时间:
t=9:10﹣8:40=30min=0.5h;
火车的平均速度:
;
(2)该火车长为200m,当火车以108km/h中的速度匀速通过一座2800m长的大桥,火车过桥的路程:
s1=s车+s桥=200m+2800m=3000m;
火车的速度:
v1=108km/h=30m/s;
火车过桥的时间:
;
(3)由图可知,火车的限速是120km/h,火车以允许最快的速度行驶半个小时所行驶的路程
s2=v2t2=120km/h×0.5h=60m;
答:(1)他看到路边的标志牌如图,若此时是8:40,他们9:10到达杭州,火车的平均速度是110km/h;
(2)该火车长为200m,当火车以108km/h中的速度匀速通过一座2800m长的大桥,火车过桥的时间是100s;
(3)火车以允许最快的速度行驶半个小时所行驶的路程是60km。
17.高速公路已广泛应用对过往车辆无需停车即能实现收费的ETC系统。如图甲是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车以如图乙所示的速度计所指的速度匀速行驶30min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前处开始减速,经后运动至ETC收费岛边界(图中阴影区域的左边),然后再以18km/h的速度匀速通过ETC收费岛,其长。求:
(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间;
(3)如图丙所示为汽车抬头显示器,显示器可以将车辆的车速、油耗、导航等信息通过前挡风玻璃投射在驾驶员前方,防止驾驶员低头观察仪表盘而分散注意力,确保驾驶安全。若像的位置过高,则应将显示器的位置向图丁所示的A方向调整还是B方向调整?请说明理由。
【答案】(1) 40km (2) 7s (3) 向A方向调整;见解析
【详解】
(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间
(3)向A方向调整;根据平面镜成像特点可知像距与物距相等,当发现挡风玻璃所成的像过高,说明像到玻璃的距离过大,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃,减小与挡风玻璃的距离,从而减小了像与挡风玻璃间的距离。
18.中国高铁世界领先,营运里程世界第一,很好改善了人们的交通出行。假期,爸爸带你从家驾车到厦门北高铁站,然后乘高铁去上海。出发前你上网查询的列车时刻表如下。行车时,9点25分你看到车上的导航信息,得知距厦门北高铁站还有,汽车速度仪显示的速度如图甲,若保持这个速度行驶,则:
车次
厦门北开
上海虹桥到
运行距离
G1652
09:37
14:32
G1674
09:55
18:04
(1)你们最快能赶乘上哪一车次?
(2)如图乙,该列车的车身长度是,若该列车途中以的速度通过长度为的隧道,列车通过隧道的时间是多少?
【答案】(1)G1674;(2)35.9s
【详解】
(1)由图甲可知,速度仪的分度值是5km/h,由指针位置可知,汽车的速度v=80km/h,由可知,从该标志牌到高铁站需要的时间
9点25分看到车上的导航信息,15min后到达车站,所以小轩到达高铁站的时间9点40分。由列车时刻表可知,G1652车次已发车,而G1674车次还没有发车,所以最快能赶乘上G1674车次。
(2)列车全部通过该隧道所行驶的路程
s′=L车+L隧=418m+1018m=1436m
由可知,列车全部通过该隧道需要的时间
答:(1)最快能赶乘上G1674车次;
(2)列车全部通过该隧道的时间是35.9s。
19.由北京开往苏州的D315次列车,最高时速可达200km/h。北京到苏州铁路长约1200km,列车的运行时刻表如表。假如列车在相邻城市之间行驶过程中的平均速度都相同,求:
站名
北京
济南
南京
苏州
到站时刻
﹣﹣﹣
10:51
14:40
16:32
发车时刻
08:12
10:59
14:52
﹣﹣﹣
(1)D315次列车由北京到苏州全程的平均速度为多少?
(2)由于调度原因,D315次列车在从南京驶向苏州的途中需要在常州站临时停靠,在距离常州站8km的地方从最高时速200km/h开始减速,15:35到达常州站时刚好减速到0,15:38列车开始启动驶离常州站,行驶8km后再次达到最高时速,已知在进出站过程中,列车的平均速度约为最高时速的一半,则跟以最高时速直接通过常州站相比,列车因这次临时停靠大约耽搁多少小时?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)由题知,北京到苏州铁路长
s总=1200km,
北京到苏州全程运行时间
t总=16:32﹣8:12=8h20min=h,
全程的平均速度:
v===144km/h;
(2)减速、加速行驶的路程
s2=8km+8km=16km,
列车在这段路程内的平均速度
v2=v最高=×200km/h=100km/h,
减速、加速行驶所用的时间:
t2===0.16h,
正常行驶用的时间:
t3===0.08h,
在常州站停靠的时间:
t站停=15:38﹣15:35=3min=0.05h,
耽搁的时间:
Δt=t站停+t2﹣t3=0.05h+0.16h﹣0.08h=0.13h。
故答案为:
(1)D315次列车由北京到苏州全程的平均速度为144km/h;
(2)则跟以最高时速直接通过常州站相比,列车因这次临时停靠大约耽搁0.13小时。
20.今年暑假期间,小明从石家庄乘火车去北京旅游,他乘坐的火车长500m。途中当火车以20m/s的速度匀速穿过一条隧道时,小明测出自己通过该隧道的时间为65s。求:
(1)该隧道的长度;
(2)火车完全通过该隧道需要的时间;
(3)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为12s,计算火车过桥的平均速度。
【答案】(1)该隧道的长度为1300m;
(2)火车完全通过该隧道需要的时间为90s;
(3)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为12s,则该火车过桥的平均速度约为25m/s。
【详解】
(1)根据v=可得,隧道长:
s隧道=vt=20m/s×65s=1300m;
(2)火车完全通过隧道通过路程:
s′=s隧道+L车=1300m+500m=1800m,
火车完全通过隧道时间:
t′===90s;
(4)根据题意知,火车完全在桥上通过的路程为:s″=L桥﹣L车=800m﹣500m=300m,所用的时间:t″=12s,
火车过桥时的速度:
v″===25m/s。
答:(1)该隧道的长度为1300m;
(2)火车完全通过该隧道需要的时间为90s;
(3)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为12s,则该火车过桥的平均速度约为25m/s。
▌题型05 平均速度概念与复杂路程时间计算
1、平均速度定义:某段路程 与通过这段路程所用时间 的比值,。它描述的是物体在某段路程(或某段时间)内的平均快慢程度。
2、平均速度不是速度的平均值:全程平均速度 ,不能写成 ,除非两段路程所用时间相等(极少考)。
3、多段路程问题:若物体先以 行驶 ,再以 行驶 ,则 ,,全程 。
4、等路程往返问题:设去程速度 ,返程速度 ,则全程平均速度 (常用结论,考试可直接使用)。
5、解题思路:明确所求是哪一段路程上的平均速度→分别找出该段的路程和时间→代入公式计算。
21.甲、乙两物体做匀速直线运动,它们的速度之比为3︰1,通过的路程之比为2︰3,那么甲、乙两物体运动的时间之比是( )
A.2︰9 B.2︰1 C.9︰2 D.1︰2
【答案】A
【详解】由可得,运动的时间之比为
故BCD错误,A正确。
故选A。
22.一辆汽车沿直线运动,先以12m/s的速度驶完全程的一半,剩下的路程以18m/s的速度行驶,该汽车的全程平均速度是( )
A.15 m/s B.14.4 m/s C.28.8 m/s D.16.2m/s
【答案】B
【详解】
设全程的路程是2s,则前半程与后半程的路程都是s,则汽车前半程的运动时间
汽车后半程的运动时间
汽车全程的平均速度
故选B。
23.物体A从M点一直运动到Q点,经过M点开始计时,每经过1秒时间,用虚线框记录物体的位置,如图所示。已知该物体在MO段做匀速直线运动。则物体在( )
A.OP段的平均速度是3m/s B.OQ段做匀速直线运动
C.MQ段的运动持续了6秒 D.MN段的平均速度大于OP段的
【答案】A
【详解】
A.由图示知,OP段的距离为3m,所用时间为1s,平均速度是
故A符合题意;
B.由图示知,OQ段,在相同的时间内,通过的路不等,且距离越来越大,做加速直线运动,故B不符合题意;
C.由图示知,MQ段,物体运动所用的时间5s,故C不符合题意;
D.MN段在2s内通过的距离为3m,OP段在1s内通过的距离为3m,据知,MN段的平均速度小于OP段的平均速度,故D不符合题意。
故选A。
24.小明与小强进行百米赛跑,他们的运动近似为匀速直线运动。小明是位短跑健将,他到达终点时,小强才跑了80m,小明和小强两位同学商议后稍作整改后又全力跑了一次,最终两位同学同时到达终点,则( )
A.以小明为参照物,小强是静止的
B.第一次比赛中小明和小强的速度之比为4:5
C.小明需要从起跑线退后20m后才能和小强同时到达终点
D.小强需要从起跑线提前20m后才能和小明同时到达终点
【答案】D
【详解】
A.小明到达终点时,小强才跑了80m,以小明为参照物,小强与小明之间发生位置的变化,所以小强是运动的,故A错误;
B.小明到达终点时,小强才跑了80m,此时小明和小强所用时间相同,设为t,则小明和小强的速度分别为
则速度之比为
故B错误;
C.小明需要从起跑线后20m后,则小明跑的路程为120m,小强跑的路程为100m,根据
可得,小强跑的时间为
小明跑的时间为
所以
则小明和小强不能同时到达终点,故C错误;
D.小强需要从起跑线提前20m后,则小明跑的路程为100m,小强跑的路程为80m,由题干可知,此时小明和小强所用的时间相同,所以,小明和小强能同时到达终点,故D正确。
故选D。
25.如图所示,有一次光头强伐完木从山坡上往下走,当他走到B处时,浑然不知此时斜坡上A处正有一段圆木滚下来,而他以1.2m/s的速度继续匀速朝C处走去,已知AB段长为60m,如果圆木从A处滚到C处停下,用时21s,圆木全程的平均速度为4m/s。
(1)请你描述圆木全程的速度变化;
(2)求BC段的距离;
(3)光头强会不会被圆木撞到?
【答案】(1)先加速后减速;(2)24m;(3)不会被木头撞到
【详解】
(1)圆木在下落过程中,重力势能转化为动能,速度变大,做加速运动,在BC段动能转化为内能,速度减小,做减速运动,所以圆木全程速度变化为先加速后减速;
(2)圆木从A处滚到C处停下,用时21s,圆木全程的平均速度为4m/s,从A到C全程为
sAC=vACtAC=4m/s×21s=84m
所以BC段的距离等于
sBC=sAC﹣sAB=84m﹣60m=24m
(3)光头强21s行驶的距离为
s=vt=1.2m/s×21s=25.2m>24m
所以不会被木头撞到。
答:(1)圆木全程速度变化为先加速后减速;
(2)BC段的距离为24m;
(3)不会被木头撞到。
▌题型06 测量平均速度的实验探究(斜面小车实验)
1、实验原理:,速度是间接测量得到的物理量(由测量路程和时间后计算得出)。
2、实验器材:小车、机械停表、贴有刻度尺的斜面、金属片(挡板)。
3、斜面坡度:调得较小(缓),目的是便于计时,减小时间测量的误差(坡度过大小车下滑太快,难以准确记录时间)。
4、金属片的作用:确保小车在同一位置停止,便于准确测量路程和时间(同时撞击声可辅助计时)。
5、误差分析:
· 小车过了起点才松手(释放晚→偏小→偏大;
· 小车撞击金属片后未及时停表→偏大→偏小;
· 小车未到终点提前停表→偏小→偏大。
6、测量下半程速度:不能从斜面中点释放(初速度不为零),应让小车从顶端同一位置释放,用 间接算出下半程时间。
26.如图所示,是“测物体的平均速度”实验,下列说法正确的是( )
A.用刻度尺测出斜面的长就是小车通过全程的路程
B.启动停表后再释放小车,直到撞击到金属片时停止计时,该段即小车运动时间
C.测量下半段平均速度时,要让小车从中点处静止滑下
D.实验中小车过了中点才停止计时,会导致上半段平均速度偏小
【答案】D
【解析】
A.如图所示,用斜面的长减去车身的长才是小车通过的路程,故A错误;
B.在实验中,启动停表和放开小车应该在同一时刻进行,直到它撞击金属片时立即停止,读出的时间才是小车运动所用的时间,故B错误;
C.测小车在下半段的平均速度时,应让小车从斜面起点由静止下滑,滑到中点时开始计时,用一半路程和所计时间来计算下半程的平均速度,故C错误;
D.实验中小车过了中点才停止计时,测得小车在上半段的时间会偏大,根据可知,当路程一定时,时间偏大则平均速度偏小,故D正确。
故选D。
27.如图所示是用照相机所拍摄的某一小球在水中下落的一张频闪照片,已知水池壁上每块瓷砖的高度为a,闪光灯每隔Δt时间闪亮一次(即拍摄一次)观察照片,关于小球的运动,下列判断不正确的是( )
A.小球从A位置到C位置的运动是变速运动
B.小球从B位置到D位置的运动是匀速运动
C.小球从A位置到C位置的平均速度为
D.小球通过D点时的速度为
【答案】A
【详解】
A.由题意知,小球从A到B,从B到C的运动时间相等,由图示可知,小球从A到B,从B到C的路程不相等,因此小球从A到C做变速直线运动,故A正确;
B.由图可知,小球从A到B,从B到C,从C到D的运动时间相等,运动的路程不相等,因此从A到D小球做变速直线运动,故B错误;
C.由图示可知,sBD=2a,tBD=2Δt,小球从B到D的速度:
所以小球通过D点时的速度为,故C错误;
D.图可知,sAC=3a,tAC=2Δt,小球从A到C的平均速度:
故D错误。
故选A。
28.在探究气泡速度的实验中,小红选取一只长约80cm,内径10mm的均匀直玻璃管,管内注满水,留一个小气泡,玻璃管两端密封,如图甲所示。
(1)实验中测量气泡速度的实验原理是 ;
(2)实验中需用到的测量仪器有 和 ;
(3)小红倒转玻璃管,保持竖直,观察气泡的运动情况;
从某一时刻开始,每隔2秒在玻璃管上用记号笔记录小气泡的位置,用米尺测量每次气泡相对记录起点的路程,并绘制出气泡运动路程与时间的关系图像(如图乙)。据此可知气泡速度大小为 ;
(4)综合分析实验过程可知,气泡做 运动。
【答案】 刻度尺 停表 匀速直线
【详解】
(1)[1]速度等于路程和时间的比,所以实验原理为。
(2)[2][3]由速度公式可知,要求速度,需要用刻度尺测量距离,用停表测量时间。
(3)[4]由乙图可知,气泡10s内运动了75cm,即0.75m,所以速度为
(4)[5]由乙图可知,路程和时间成正比,所以气泡做匀速直线运动
29.在探究“比较纸锥下落快慢”的活动中,同学们将大小不等的纸锥由同一高度同时释放。
(1)对于纸锥下落前的初始位置,有如图甲、乙所示的两种摆放方式,正确的是图 ;
(2)小明同学通过观察发现在纸锥都没落地前,B纸锥在A纸锥的下面,从而判断 (A/B)纸锥下落得快,这种比较方法实质是相同时间比路程;
(3)实验中发现用秒表测量时间较难,为了便于测量,应该选择纸锥 (A/B)进行实验较好,同时让纸锥从较 (高/低)的位置同时下落;
(4)接着小明所在小组利用相机频闪拍照,探究纸锥竖直下落的快慢情况,照相机每隔曝光一次,拍摄的图片如图丙所示,由此可以判断纸锥下落过程中速度的变化情况是 (不变/先变大后不变/一直变大),在此过程中,纸锥经过图中F点的速度为 ;
(5)小组间交流时,发现不同小组测得不同纸锥从相同高度(足够高)下落的最终速度不同,请提出猜想:纸锥下落的最终速度可能与纸锥的 (写出一条即可)有关。
【答案】 甲 B A 高 先变大后不变 0.05 锥角
【详解】
(1)[1]纸锥落地时是下端接触地面,因此要控制下落的高度相同,应选甲图摆放方式。
(2)[2]因为两个纸锥从同一高度同时释放,该过程中两个纸锥运动的时间是相同的,但B纸锥在下边意味着B纸锥下落得快, B纸锥的路程大于A纸锥的路程,因此是相同时间比较路程。
(3)[3][4]纸锥下落的太快不利于测量下落的时间,因此要选下落比较慢的A纸锥,同时适当的增加高度来增加运动的时间,即从较高的位置同时下落。
(4)[5][6]由丙图分析可知从A位置到E位置过程中,相同时间间隔但路程越来越大,该过程纸锥运动的速度越来越快,而从E位置到G位置,相同时间间隔路程相同,该过程中做匀速运动,因此纸锥下落过程中速度是先变大后不变;从E位置到F位置共用时0.2s,运动的距离为1.0cm,可以求F点的速度为
(5)[7]由图甲中的可发现,A、B两个纸锥的锥角是不同的,使得A、B下落的最终速度不同,因此纸锥下落的最终速度可能与纸锥的锥角有关。
30.小雨在“测量小车平均速度”的实验中,用到如下实验器材:小车、秒表、长木板、小木块、金属片。
(1)为了完成实验,还需要的测量工具: ;
(2)经测量,s1 = 0.9m,s2 = 0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在s3上的平均速度是 m/s;
(3)小车在运动过程中,经过全程s1的路程中点时的速度为v1,经过全程s1的时间中间时刻的速度为v2,则v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 刻度尺 ; 0.5; >
【详解】
(1)[1]测量小车平均速度的实验原理是v = ,据此可知实验中需要测量路程和时间的工具,测量路程的工具是刻度尺,测量时间的工具是秒表,题中已经提到了秒表,故实验中还需要测量路程的工具刻度尺。
(2)[2]根据图示可知
s3 = s1 − s2 = 0.9m − 0.4m = 0.5m
小车在s3上所用的时间
t3 = 16h20min38s − 16h20min37s = 1s
则小车在s3上的平均速度
(3)[3]小球从斜面上静止滑下时速度与时间成正比(匀加速运动),所以小球经过前一半时间的平均速度小于后一半时间的平均速度,所以前一半时间通过的路程小于总路程的一半,小球运动速度越来越快,所以v1 > v2。
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