第一章 机械运动(高效培优·讲义)物理新教材人教版八年级上册
2026-09-28
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精品
内容正文:
第一章 机械运动
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 长度和时间的测量
考点02 运动的描述
考点03 运动的快慢
考点04 速度的测量
03 避坑指南·解题通法
角度01 长度与时间单位及换算
角度02 常见的长度和时间及估测
角度03 使用与读数
角度04 测量长度的特殊方法
角度05 秒表的使用和读数
角度06 误差与错误及减小误差的方法
角度07 机械运动的相对性
角度08 判断参照物的选择
角度09 不同参照物下描述运动
角度10 比较运动快慢的方式
角度11 常见物体的速度及速度的估测
角度12 速度的计算
角度13 根据s-t图像比较多个物体的运动情况
角度14 通过v-t图像研究物体运动
角度15 测量小车的平均速度的实验
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.会正确使用刻度尺、秒表测量长度与时间,能识别测量误差,区分误差和错误。
2.理解参照物,会判断物体的运动和静止,知道运动和静止具有相对性。
3.掌握速度的物理意义、定义以及公式,区分匀速直线运动与变速直线运动。
4.会测量平均速度,理解平均速度的含义。
1.参照物选取是判断运动的关键,参照物一旦选定就视作静止。
2.计算题书写要统一单位。
3.平均速度不等于速度的平均值,要用总路程除以总时间。
4.实验:测平均速度,斜面倾角不宜过大,方便记录时间。
知识导图
考点01 长度和时间的测量
1、长度的单位
(1)长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量。测量物理量的过程实际上是比较的过程,就是将一个待测的物理量与一个公认的标准量进行比较,这个标准量就是单位。
(2)在国际单位制中,长度的单位是米(用m表示)。常用的长度单位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。
(3)1km=103m,1m=103mm=106μm=109nm;1m=10dm=100cm。
2、长度的测量工具:刻度尺、三角板、卷尺、游标卡尺、千分尺等。
3、刻度尺的使用
(1)使用前:注意观察零刻度线、量程和分度值。
(2)使用时:正确放置刻度尺。
(3)读数时:视线应与尺面垂直。
(4)记录数据时:要由数字和单位组成
4、长度与时间的估测
(1)正确的认识1m、1dm、1cm有多长。
(2)常见的物体长度有:①手臂长74cm;②某同学身高160cm;③手指宽1.5cm;④教室课桌高78cm;⑤乒乓球的直径约是40mm;⑥教室门的宽度是95cm;⑦一本物理书长26.7cm。⑧一元硬币的直径18.0 mm。
(3)利用日常经验,如步行速度或心跳频率,作为时间估测的参考。使用简单的计数方法,如数心跳或步数,来估测时间。
5、时间的测量
(1)测量时间的工具:古代人用日晷、沙漏等计时;现代生活中,我们通常用钟表来计时,常用的钟表有:石英钟、电子手表、机械式停表、电子式停表等。
(2)在国际单位制中,时间的单位是秒(s),常用单位还有分钟(min)、小时(h)等。
1h=60min=3600s(1h=60min)。
(3)常用的时间单位及其换算关系
物理量
单位
符号
换算关系
时间
时
h
1h=60min=3600s
分
min
1min=60s
秒
s
—
毫秒
ms
1ms=0.001s=10-3s
微秒
μs
1μs=0.000001s=10-6s
注意:时间测量读数时要注意分度值,按照时、分、秒顺序读数!(小圈一般表示分,大圈表示秒,大圈转一周,小圈转一格)
6、误差及其减小方法
(1)误差的定义:测量值与真实值之间的差异称为误差。
(2)误差产生原因:物理实验离不开对物理量的测量,测量有直接的,也有间接的;由于仪器、实验条件、环境等因素的限制,测量不可能无限精确,物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异,这种差异就是测量误差;误差与错误不同,错误是应该而且可以避免的,而误差是不可能绝对避免的。
(3)减小误差的方法
①选用更加精密的测量工具。
②改进测量的方法。
③多次测量求平均值。
(4)正确求平均值:为了减小误差通常进行多次测量求平均值,在数据处理时通常是先将错误数据删除,然后求平均值并保留到分度值的下一位。
【深化点拨】
1.刻度尺的使用考向分析
(1)放正确:零刻度线对准被测物体的一端,刻度尺紧靠被测量的物体(垂直于被测物体)。
思考:刻度尺放斜了造成的测量结果是什么?(读数偏大)
零刻度线磨损了怎么办?(找一清晰的刻度线作为零刻度线,但读数时要注意减去起始长度)
(2)看正确:眼睛的视线要与尺面垂直。
思考:视线偏左和偏右时,读数会怎样?(视线偏左读数偏大,视线偏右读数偏小)
(3)读正确:读数据时,先读被测物体长度的准确值,即读到最小刻度值,读出数值为39毫米。
(4)记正确:记录的数值=准确值+估计值+单位。
2.刻度尺的选择:根据测量任务的精度要求选择刻度尺,精密测量应选择精度高的刻度尺。
(1)直尺:适用于直线长度的测量。
卷尺:适用于较长距离或不易直接接触的测量。
游标卡尺:适用于精密测量,可测量内外径、深度等。
(2)选择分度值时,应考虑测量的精度要求,分度值越小,测量精度越高。
(3)根据测量对象的长度选择合适的刻度尺,确保刻度尺的量程能够覆盖测量范围。螺旋测微器:适用于更高精度的长度测量。
3.秒表的读数方法
(1)读数为小盘的分钟数+大盘的秒钟数。先读小盘的示数,它的单位是分钟,看上面的示数可知每分钟分为前半分钟和后半分钟。再读大盘示数,它的单位是秒钟。
(2)如果小表盘指针指到前半分钟,则秒钟读数不能超过30s,再看大表盘示数,如果指针指到不足30s的地方,就直接读数;如果指针指到超过30s的地方,则用读数减去30s,为秒针实际读数。
(3)如果小表盘指针指到后半分钟,则秒钟读数一定超过30s,再看大表盘示数,如果指针指到超过30s的地方,就直接读数;如果指针指到不足30s的地方,则用读数加上30s,为秒针实际读数。
4.减小误差的方法-选择精密仪器
(1)在测量前先校准测量仪器,消除测量系统误差。
(2)注意测量仪器的使用环境要求,如温度、湿度、气压等等。确保测量在最佳环境下进行。
(3)确保测量过程和数据读取的正确,应严格遵循测量标准或测量仪器的要求。
1.下列各物体的长度接近3000毫米的是( )
A.篮球的直径 B.乒乓球的直径
C.一层楼的高度 D.物理课本的长度
【答案】C
【详解】长度
A.篮球直径约0.25m,远小于3m,故A不符合题意;
B.乒乓球直径约0.04m,远小于3m,故B不符合题意;
C.一层楼高度约3m,故C符合题意;
D.物理课本长度约0.26m,远小于3m,故D不符合题意。
故选C。
2.(1)如图所示是炎炎用停表(在分钟内计时)记录自己绕操场慢跑一圈的时间,此时停表示数为_________s。
(2)用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量,其目的是____________;若四次读数分别为25.98 cm、26.00 cm、26.02 cm、26.42 cm,该物理课本的长度应为_________cm。
【答案】(1)398
(2) 减小误差 26.00
【详解】(1)小表盘分度值为0.5min,指针在6~7min之间且越过半格,读数为6min;大表盘分度值为0.1s,读数为38s,总时间为
(2)长度测量中,多次测量的目的是取平均值减小误差;
26.42cm与其余数据偏差过大,为错误数据,舍去;对其他三个数据求平均值,则物理课本的长度为
结果要和刻度尺的分度值(1mm)对应,保留两位小数。
【误差与错误的区别】
误差
错误
产生原因
(1)与测量人的估读习惯有关;
(2)与测量工具的精确度有关;
(3)受环境等因素影响。
(1)不遵守仪器的使用规则;
(2)读数、记录结果时粗心。
能否消除
不能消除,只能尽量减小
采用正确的测量方法就可以避免
考点02 运动的描述
1、机械运动的定义:在物理学中,我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。如飞翔的小鸟、疾驶的列车航行的轮船等。
(1)机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态;在物理学里,一个物体相对于另一个物体的位置,或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置,随着时间而变化的过程叫做机械运动。
(2)一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的,我们平常说的运动和静止都是相对于另一个物体参照物而言的,所以,对静止的描述是相对的。
(3)机械运动的分类:直线运动与曲线运动。
2、参照物:要描述一个物体是运动的还是静止的,要先选定一个物体作为标准,这个选定的标准物体叫参照物。参照物的选取原则:
原则
说明
排己性
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
假定性
参照物一旦选定,就意味着该物体是静止的
任意性
参照物的选择是任意的,既可以选择静止的物体,也可以选择运动的物体
不唯一性
描述同一物体的运动,可以选择不同物体为参照物,若选择了不同物体作为参照物,该物体的运动状态可能不同
方便性
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,此时可不指明参照物;若选取其他特殊物体为参照物,则必须指明所选取的参照物
具体性
参照物必须是具体的物体,不能是抽象的事物,如“天空、宇宙”等
同一性
当有多个研究对象时,应选取同一参照物,如果选取不同的参照物,就会引起混乱
3、运动和静止的相对性:判断同一个物体运动还是静止,取决于所选取的参照物。可见,物体的运动和静止是相对的;运动与静止相对性的应用:
(1)相对运动:影视剧拍摄时,为表现演员向某方向运动,可以让其背景向相反的方向运动,也能达成想要的拍摄效果。
(2)相对静止:地球同步卫星相对于地球是静止的,以方便同步观测和全球通信。
【深化点拨】
1.机械运动的解题方法点拨
(1)所谓位置的变化:一是指两个物体之间的距离大小发生变化,二是指两个物体间的方位发生变化;
(2)判断一个物体是否做了机械运动,关键是看这个物体是否有“位置的变化”,如果有,那么我们就说该物体做了机械运动,反之该物体则没有做机械运动;如大脑的思维活动,树木的生长都不是机械运动。
2.运动是绝对的:运动是宇宙中最普遍的现象,宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的。
3.参照物的判断方法
(1)要明确研究对象。
(2)明确物体的运动情况。
(3)如果研究对象是运动的,哪个物体相对于它的位置发生了改变,哪个物体就是参照物;如果研究对象是静止的,哪个物体相对它的位置没有改变,哪个物体就是参照物。
4.参照物概念的理解:参照物的选定是为了研究机械运动中物体的运动或静止的,所选定的参照物是一个假定不动的物体,有了它作比较再看被研究的物体跟参照物之间的位置是否发生了变化就比较方便了,因此,参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
1.如图所示,游客坐在行驶的游船上欣赏美景。下列说法正确的是( )
A.以游客为参照物,桥是静止的 B.以游船为参照物,游客是运动的
C.以游船为参照物,桥是运动的 D.以河岸为参照物,游船是静止的
【答案】C
【详解】A.游客坐在行驶的船上,游客和桥的相对位置不断变化,因此以游客为参照物,桥是运动的,故A错误;
B.游客坐在游船上,游客和游船的相对位置没有变化,因此以游船为参照物,游客是静止的,故B错误;
C.行驶的游船和桥的相对位置不断变化,因此以游船为参照物,桥是运动的,故C正确;
D.行驶的游船和河岸的相对位置不断变化,因此以河岸为参照物,游船是运动的,故D错误。
故选C。
2.2024年4月26日“神舟十八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现对接,此时,以“神舟十八号”为参照物,“天宫一号”是___________(选填“运动”或“静止”)的,以地球为参照物,“天宫一号”是_____________(选填“运动”或“静止”)的,这说明运动和静止是___________(选填“相对”或“绝对”)的。
【答案】 静止 运动 相对
【详解】对接后“神舟十八号”与“天宫一号”相对位置不变,故以“神舟十八号”为参照物,“天宫一号”是静止的;“天宫一号”相对地球的位置不断变化,故以地球为参照物,“天宫一号”是运动的;选择不同参照物时同一物体的运动状态可能不同,故运动和静止是相对的。
考点03 运动的快慢
1、运动快慢的比较
(1)在运动路程相同情况下,比较所用时间,所用时间短的运动得快(裁判的比较方法)。
(2)在运动时间相同情况下,比较经过的路程,经过路程长的运动得快(观众的比较方法)。
(3)在运动路程和时间都不相同时,为了比较物体运动快慢,在物理学中,常采用“相同时间比路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间,即换算成“在单位时间内物体通过的路程”。
2、速度的定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(1)速度的计算公式:;公式变形:。
(2)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。这个数值越大,表明物体运动得越快;这个数值越小,表明物体运动的越慢。
(3)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,速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。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。
3、常见的速度值
物体运动
速度大小
15℃时声音在空气中的传播速度
约340m/s
电磁波(光)在真空中的传播速度
约3.0×108m/s
高铁的速度
300km/h
汽车在高速路上的最高速度
120km/h
成年人正常步行的速度
约1.2m/s
正常骑行自行车的速度
约5m/s
中学生短跑的速度
约6m/s
中学生长跑的速度
约4m/s
4、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。
(3)匀速直线运动的图像
①路程时间图像(s-t图像)如图下图所示:表示做匀速直线运动的物体路程与时间的关系,图像是一条直线,图像倾斜程度反映了速度大小,越倾斜速度越大。如图所示,甲和乙两物体同时从同地出发,甲的速度大于乙的速度。
②速度-时间图像(v-t图像)如图下所示:表示做匀速直线运动的物体运动速度与时间的关系。
5、平均速度
(1)平均速度是描述物体运动平均快慢程度的物理量;平均速度等于运动物体在一段时间内运动的路程与通过这段路程所用时间的比值;
(2)平均速度:公式(v指平均速度,s是路程,t是时间)。
【深化点拨】
1.运动快慢的比较易错点拨
(1)误认为物体运动路程越大,运动越快,忽略运动时间长短的影响。
(2)误认为物体运动时间越长,运动越慢,忽略运动路程大小的影响。
2、速度的单位与定义解题方法点拨
(1)速度的两个常用的单位米每秒(m/s)和千米每小时(km/h)中,米每秒(m/s)是大单位,千米每小时(km/h)是小单位的,1m/s=3.6km/h。不要以为千米和小时两个对应的路程和时间都是大单位,所以千米每小时(km/h)就是速度的大单位,这个初学者很多同学记错。它们之间推导关系如下:
。
(2)速度是用路程和时间这两个物理量的比值来定义的,这种用两个物理量的比值来定义第三个物理量的方法叫作比值定义法。
3.平均速度解题思路点拨
(1)平均速度只能用来粗略地描述做变速直线运动的物体的平均快慢程度,它不能精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢。
(2)平均速度是指某段路程或某段时间内物体运动的平均快慢,所以求平均速度时一定要指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度,路程和时间要一一对应;即平均速度等于这段路程与通过这段路程所用的总时间的比值。
(3)平均速度不是速度的算术平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值.这一点在计算时千万要注意。
1.一个做匀速直线运动的物体8s通过了40m,则它在第3s的速度是( )
A.30m/s B.5m/s
C.15m/s D.条件不足,无法判断
【答案】B
【详解】做匀速直线运动的物体,全程的速度始终保持不变,任意时刻、任意时间段的速度都相等,其运动速度
因此第3s的速度等于5m/s,故选B。
2.生活中人们通常用两种方法来比较运动快慢。方法①:相同路程比时间:方法②:_________________。物理学用速度描述运动快慢,公式为__________,速度单位有m/s和km/h,5m/s=__________km/h。
【答案】 相同时间比路程 18
【详解】比较物体运动快慢的常规方法包含相同路程比时间、相同时间比路程;速度的定义式为;因为,所以
3.岩岩一家利用国庆假日到开原咸州古城游玩,汽车在高速公路上行驶了一段时间,他看到了如图所示标志。请你根据标志牌回答以下问题:
(1)在不违规的前提下,若汽车以最快的速度行驶,从图1的标志牌处行驶到咸州古城至少需要多少小时?
(2)若以图2所示的速度行驶1.5h,通过的路程是多少km?
【详解】(1)图1的方形标志牌显示此处到咸州古城的距离为120km,圆形标志牌表示汽车的最快速度不能超过100km/h,则汽车以最快速度行驶时,至少需要的时间
(2)图2中速度为80km/h,汽车以此速度行驶1.5h,通过的路程
【匀速直线运动与变速直线运动的比较】
匀速直线运动
变速直线运动
定义
速度保持不变的直线运动
速度变化的直线运动
特点
运动的路线是直线,且速度大小不发生变化
运动的路线是直线,速度的大小发生变化。用常用平均速度来描述做变速直线运动的物体的快慢
实例
汽车在平直公路上匀速行驶;物品随传送带匀速运动
小球从高处自由下落;汽车紧急制动
考点04 速度的测量
【实验原理】。根据公式,用刻度尺测出物体运动的路程s,用停表测出通过这段路程所用时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,在斜面的底端或中部固定金属片。
【实验步骤】(1)使斜面保持较小的坡度,把小车放在斜面的顶端,金属片垂直固定在斜面的底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用时间t1,将小车通过的路程s1和所用时间t1填入表格中。
(3)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2,将数据填入表格对应的位置。
(4)利用公式,分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2,即小车通过斜面全程的平均速度为;小车通过上半段路程的平均速度为:。
(5)整理器材
【实验数据】
路程
运动时间
平均速度
s1=1m
t1=3s
v1=0.33m/s
s2=0.5m
t2=1.8s
v2=0.28m/s
【分析与论证】
下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m,时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此,小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为:。
【实验结论】小车而在斜面上做变速直线运动,在不同的路程段,小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
【深化点拨】
1.测量平均速度注意事项
(1)小车的前端对齐起始线,静止释放;
(2)开始计时与小车释放的时间应该是同时的,发生碰撞时马上停表,必须专人操作。正式实验前应该练习几次,熟练之后会使测量的数据更准确。
2.测量平均速度实验的斜面选择
(1)在测量平均速度的实验中,斜面应选择较小的坡度。这一设计选择的主要目的是为了便于测量时间。
(2)这种设计有助于提高实验的精确度,因为较小的坡度使得小车的运动更加可控,减少了因为速度过快而导致的测量误差。
3.测量平均速度的实验图像
(1)匀速时的v-t图像是一条水平直线,而s-t图像则是一条倾斜的直线。实验中通常应用s-t图像或者v-t图像进行分析。
(2)斜面下滑看成是匀加速直线运动,s-t对象对应的是曲线,v-t图像是过原点的倾斜直线。
4.测量平均速度的实验分段平均速度:小车在下滑过程中,相同时间内通过的路程不同,离出发点越远,速度越大。
5.测量平均速度的实验误差分析
(1)时间测量的误差:实验中使用打点计时器时,如果小车过了起点后才开始计时,会导致测量时间偏小,从而使得测得的平均速度偏大。相反,如果小车到达金属片位置后还没有停止计时,会导致测量时间偏大,使得测得的平均速度偏小。
(2)开始计时与小车释放的时间应该是同时的,发生碰撞时马上停表,必须专人操作。正式实验前应该练习几次,熟练之后会使测量的数据更准确。
1.在“测量小车运动的平均速度”实验中,斜面长度为s,小启测得小车从斜面顶端由静止滑到底端所用时间为2.5s,从顶端滑到斜面中点所用时间为1.8s,则小车通过下半段路程的平均速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】小车的下半段路程是总斜面长度的一半,即,下半段时间 ,下半段平均速度。
故选D。
2.在“测量平均速度”的实验中,提供的实验器材有:木板(底端有金属挡板)、小车、木块。
(1)该实验的原理是____________;
(2)实验时应保持斜面的坡度尽可能______(选填“较小”或“较大”),是为了减小测量______(选填“路程”或“时间”)时造成的误差;
(3)实验中还需要用到时间的测量器材是:______,在测上半段行程的速度时,如果让小车过了中点后才停止计时,则上半段的平均速度会偏______(选填“大”或“小”);
(4)由图可知AB段的路程是______cm,AB段的平均速度是______m/s,通过比较AB、BC、AC段的速度,由此可知小车在斜面上做______(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
【答案】(1)
(2) 较小 时间
(3) 秒表 小
(4) 40.0 0.2 加速
【详解】(1)测量平均速度的实验原理是速度的定义式 ,通过测量运动的路程和对应时间,计算得到平均速度。
(2)若斜面坡度较大,小车下滑速度快,运动时间很短,计时的误差会很大;让斜面坡度较小,小车下滑速度慢,运动时间更长,能减小测量时间的误差。
(3)该实验中路程用刻度尺测量,时间的专用测量器材是秒表(停表)。
如果小车过了中点才停止计时,会导致测得的上半段时间比真实值偏大,根据 ,路程准确、时间偏大,计算出的平均速度会偏小。
(4)由图可知,刻度尺的分度值为1cm,A点对应刻度80.0cm,B点对应刻度40.0cm,因此AB段路程
AB段对应的时间
因此AB段平均速度
同理可算出BC段路程
时间
BC段的平均速度
,说明小车做加速运动。
机械运动的综合应用及解题步骤
1.长度和时间的测量基础
(1)刻度尺的使用:
看:零刻度线、量程、分度值。
读:视线要与尺面垂直;必须估读到分度值的下一位(这是易错点,如分度值1mm,读数需读到0.1mm)。
记:数值+单位。
(2)误差与错误:
误差:测量值与真实值之间的差异,不可避免,只能减小(方法:多次测量求平均值、使用精密仪器)。
错误:由于不遵守规则导致,可以避免。
(3)时间测量:停表的读数(小盘读分,大盘读秒,注意大盘是否需要过半刻度)。
2.运动的描述
(1)机械运动:物体位置随时间的变化。
(2)参照物的选取:判断物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。
原则:参照物一旦被选定,就假定它是静止的。不能选研究对象本身作为参照物。
(3)相对性:
若两物体同向、同速运动,则它们相对静止(如空中加油机与受油机)。
若位置发生改变,则是运动的。
3. 运动的快慢(速度计算)
(1)速度公式: 。
s代表路程,t代表时间,v代表速度。
(2)单位换算:1m/s=3.6km/h。
口诀:大单位换小单位乘3.6,小单位换大单位除以3.6。
(3)匀速直线运动vs变速运动:
匀速:速度大小和方向都不变,路程与时间成正比(s−t图像是一条过原点的直线)。
变速:通常用平均速度来描述其运动快慢( ),注意平均速度不是速度的平均值。
4.速度的测量(实验探究)
(1)实验原理:。
(2)实验器材:斜面、小车、刻度尺(测路程)、停表(测时间)、金属片(终点挡板)。
(3)关键操作细节:
斜面坡度:应保持较小的坡度。目的是延长小车运动的时间,便于准确计时,减小时间测量的误差。
计时起点:应在小车释放的同时开始计时,到达金属片撞击声时停止。
(4)数据分析:通常会测量全程平均速度 v1 、上半段平均速度 v2和下半段平均速度 v3。结论通常是 v3>v1>v2,说明小车在斜面上做加速运动。
角度01 长度与时间单位及换算
1.下列单位换算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A. 原选项中间步骤保留原单位且未写目标单位,正确为,故A错误;
B. 换算中间步骤未带单位μm,格式错误,正确为,故B错误;
C. ,正确为,进率使用错误,故C错误;
D. 由得,故D正确。
故选D。
2.离太阳系最近的恒星“比邻星”距我们约4.3光年,“光年”属于_________的单位;我校一节课的时间为_________;我国最长的河流长江长约6400_________(填写合适的单位符号)
【答案】 长度 2400 km
【详解】光年的定义是光在真空中沿直线传播一年所经过的距离,因此它是长度单位;
由时间单位换算关系得
长江是我国第一长河,结合实际长度常识,约6400千米,对应单位符号为 km 。
角度02 常见的长度和时间及估测
3.下列有关数据的估测,最符合实际的是( )
A.我国居民身份证的长度约为9mm
B.乒乓球的直径约为4cm
C.课桌的高度约为75dm
D.播放一遍中华人民共和国国歌的时间约为2h
【答案】B
【详解】A.单位换算,远小于身份证实际长度(约9cm),故A不符合题意;
B.单位换算,符合乒乓球标准直径,故B符合题意;
C.单位换算,远大于课桌实际高度(约75cm),故C不符合题意;
D.远大于国歌实际播放时长(约50s),故D不符合题意。
故选B。
4.填单位(时间单位和长度单位):
(1)小明100m赛跑的成绩是14.5______;
(2)小丽同学800米跑的成绩约为245______;
(3)小明的身高为174 __________ ;
(4)一元硬币的厚度约为1.5__________ ;
【答案】(1)s/秒
(2)s/秒
(3)cm/厘米
(4)mm/毫米
【详解】(1)百米赛跑中通常以秒为单位,因此小明100m赛跑的成绩是14.5s。
(2)小丽同学800米跑的成绩约,因此小丽同学800米跑的成绩约为245s。
(3)正常成年人的身高约为,因此小明的身高为174cm。
(4)硬币的厚度通常以毫米为单位,因此一元硬币的厚度约为1.5mm。
角度03 使用与读数
5.图是用刻度尺测量一金属块A的长度的情景,该刻度尺的分度值和金属块A的长度分别是( )
A.1cm、5.30cm B.1cm、1.30cm C.1mm、5.30cm D.1mm、1.30cm
【答案】D
【详解】由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,分度值为1mm;
金属块左端对齐4.00cm,右端对齐5.30cm,长度
故选D。
6.如图所示为某同学用刻度尺测量物体A的长度,该刻度尺的最小刻度是__________,物体A的长度是__________cm。
【答案】 1mm 3.20
【详解】刻度尺1cm区间内有10个小格,故最小刻度为1mm;
物体左端对齐9.00cm,右端对齐12.20cm,物体长度为
角度04 测量长度的特殊方法
7.如图所示,下列有关长度的测量不正确的是( )
A.图甲中估测自行车通过的路程,可先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L
B.图乙中使用三角板和刻度尺测纪念币的直径时可以多次测量求平均值,减小误差
C.图丙中测量课本中一张纸的厚度,先测出100页的厚度,然后除以100
D.图丁中测量地图上路线的长度,用一根没有弹性的线与路线重合,然后拉直来测量
【答案】C
【详解】A.自行车车轮每转一圈走过的距离等于车轮周长L,总路程就是圈数N乘以周长L,故A正确,不符合题意;
B.用平移法测纪念币直径时,多次测量求平均值是减小误差的常用方法,故B正确,不符合题意;
C.100页的课本纸张,对应的纸张总张数是50张,因此计算一张纸的厚度时应该用总厚度除以50,故C不正确,符合题意;
D.地图上的曲线路线是弯曲的,用无弹性的棉线和路线完全重合后拉直测量长度,属于化曲为直的特殊测量法,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.如图,这是一种测量曲线长度的方法,测量步骤如下:
①将圆规两脚分开一小段距离,用刻度尺测出圆规两脚间距离,如图1;
②曲线可以看成是由许多小线段组成,记录用圆规量取小线段的数量,如图2;
(1)步骤②中得到曲线的小线段数恰好为15段,则曲线长度为___________cm;
(2)此方法测出的曲线长度比实际长度偏___________(选填“大”或“小”);
(3)如果想减小误差,请你提出一个可行的方法:___________。
【答案】(1)15.00
(2)小
(3)将圆规两脚间的距离调得更小一些
【详解】(1)图1的刻度尺分度值为1mm,圆规两脚左侧脚尖对齐3.00cm刻度线,右侧脚尖对齐4.00cm刻度线,因此两脚间距为1.00cm;曲线共15段这样的小线段,总长度为
(2)该方法用圆规的直线长代替曲线的弧长,每一段直线长都比对应的实际曲线弧长短,因此最终测得的总长度比实际曲线长度偏小。
(3)减小圆规两脚的间距,分割出的小线段长度更短,和对应弧长的差异就越小,测量结果就越接近真实值,能有效减小误差。
角度05 秒表的使用和读数
9.同学们为了弄明白“降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关”,踊跃提出自己的猜想,并设计方案、制作降落伞,进行实验。图是他们用来测量时间的机械秒表表盘的一部分。下列有关说法错误的是( )
A.科学探究中,猜想必须通过实验来检验
B.该秒表的量程是0~15min,分度值是0.1s
C.制作降落伞时,选用足够精密的测量仪器,可以消除测量误差
D.影响降落伞在空中飞行时间的因素很多,实验中要用到控制变量法
【答案】C
【详解】A.科学探究中,提出猜想→设计实验→实验验证,猜想需要实验检验,故A正确;
B.由图可知,秒表内圈时间单位为分,内圈最大读数为15min,外圈的分度值是0.1s,该秒表的量程是0~15min,分度值是0.1s,故B正确;
C.误差是测量值与真实值之间的差异,受测量工具精度、测量方法等因素限制,只能减小,不能消除,故C错误;
D.研究影响降落伞在空中飞行时间因素时,要控制其它因素不变,测量飞行时间,用到了控制变量法,故D正确。
本题选择描述错误的,故选C。
10.如图1所示,该刻度尺的分度值是__________mm,被测物体的长度为_________cm。如图2所示,停表的示数为_________s。
【答案】 1 1.80 337.5
【详解】由1cm区间内有10个等分小格,可知刻度尺分度值为1mm。
物体左端对齐0.00cm刻度线,右端对齐1.80cm刻度线,故长度为1.80cm。
停表小表盘分度值为0.5min,指针在5min与6min之间且越过5.5min刻度线,故小表盘读5min,大表盘读取30~60s区间示数;大表盘分度值为0.1s,示数为37.5s;停表总示数为
角度06 误差与错误及减小误差的方法
11.关于误差,下列说法正确的是( )
A.选用更精密的测量工具可以避免误差
B.认真测量,可以做到误差为零
C.多次测量取平均值可以减小误差
D.误差就是测量中产生的错误
【答案】C
【详解】A.误差不可避免,更精密的测量工具只能减小误差,无法避免误差,故A错误;
B.误差是测量过程中固有的差异,始终存在,无论如何认真测量都无法使误差为零,故B错误;
C.多次测量取平均值是减小误差的常用有效方法,故C正确;
D.误差是测量值与真实值的固有差异,不可避免;错误是操作不规范导致的,可避免,二者本质不同,故D错误。
故选C。
12.用一把刻度尺测量某一物体的长度,测了4次,分别为、、、,物体的长为________cm,多次测量是为了________。
【答案】 3.13 减小误差
【详解】因3.53cm与其余测量值偏差过大,属于错误数据,故舍去;物体的长度为
长度测量中多次测量取平均值的目的是减小误差。
角度07 机械运动的相对性
13.张家界百龙电梯建在悬崖上,是我国“最大”观光电梯。当你乘坐这座观光电梯观看电梯外的风景时,下列判断正确的是( )
A.旁边的电梯相对自己静止不动了,你坐的电梯一定也没有运动
B.当你发现山石向上运动时,电梯一定是向下运动的
C.当你发现山石静止不动时,电梯仍在运动
D.当你发现旁边的电梯向上运动时,你坐的电梯一定是向下运动的
【答案】B
【详解】A. 旁边电梯相对自己静止,说明两电梯运动速度大小、方向均相同,相对地面可同时运动,故A错误;
B. 山石相对地面静止,以自身为参照物山石向上运动,说明电梯相对地面向下运动,故B正确;
C. 山石相对地面静止,若相对自己静止,说明电梯相对地面静止,故C错误;
D. 旁边电梯相对自己向上运动,存在三种可能:自己坐的电梯静止、向下运动、向上运动但速度小于旁边电梯,故D错误。
故选B。
14.2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行,以盛大阅兵仪式,同世界人民一道纪念这个伟大的日子。如图为六架战机以相同的速度列队飞行时的情景。若以地面为参照物,战机是___________(选填“运动”或“静止”)的;若以其中任意一架战机为参照物,其他战机是___________(选填“运动”或“静止”)的。这说明物体的运动和静止是___________的。
【答案】 运动 静止 相对
【详解】以地面为参照物,战机的位置发生变化,故战机是运动的。
以其中任意一架战机为参照物,其他战机的位置没有发生变化,故其他战机是静止的;选取不同的参照物,物体的运动状态可能不同,说明物体的运动和静止是相对的。
角度08 判断参照物的选择
15.关于参照物,下列说法正确的是( )
A.参照物只能选择静止的物体
B.选择不同参照物,物体的运动状态一定不同
C.研究物体运动时,可以不选参照物
D.参照物是假定不动的物体
【答案】D
【详解】A.参照物可任意选择自身以外的运动或静止的物体,故A错误;
B.选择不同参照物,物体运动状态可能相同,故B错误;
C.研究物体的运动状态时必须先选择参照物,不选参照物就无法判断物体的运动情况,故C错误;
D.参照物的定义就是我们在研究机械运动时,事先假定为不动的物体,故D正确。
故选D。
16.明代诗人曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”。其中“桥流水不流”这句的描述,从研究物体运动的角度来说选择的参照物是______;其中“人在桥上走”这句对人的描述的运动属于______(填“机械”或“非机械”)运动。
【答案】 水 机械
【详解】研究“桥流水不流”中桥的运动状态时,因桥相对于水的位置发生变化,故所选参照物为水。
“人在桥上走”时人的空间位置随时间发生变化,故属于机械运动。
角度09 不同参照物下描述运动
17.2024年1月17日22时27分,天舟七号货运飞船首次采用快速交会对接方案,对接于天和核心舱后向端口。形成如图所示的“三舱+载人飞船+货运飞船”的组合体形态。下列说法正确的是( )
A.“天和核心舱”相对于地球是静止的
B.“载人飞船”相对于“天和核心舱”是运动的
C.以组合体形态运行时“货运飞船”相对于地球是运动的
D.以组合体形态运行时“货运飞船”相对于“载人飞船”是运动的
【答案】C
【详解】A.“天和核心舱” 绕地球运行,相对于地球的位置不断变化,所以 “天和核心舱” 相对于地球是运动的,故A错误;
B.“载人飞船” 对接于天和核心舱后向端口,形成组合体,“载人飞船” 相对于 “天和核心舱” 的位置没有发生变化,所以 “载人飞船” 相对于 “天和核心舱” 是静止的,故B错误;
C.以组合体形态运行时,“货运飞船” 随组合体一起绕地球运动,相对于地球的位置不断变化,所以 “货运飞船” 相对于地球是运动的,故C正确;
D.以组合体形态运行时,“货运飞船” 和 “载人飞船” 相对位置不变,所以 “货运飞船” 相对于 “载人飞船” 是静止的,故D错误。
故选C。
18.2022年2月8日,谷爱凌夺得2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台金牌,如图所示是她在空中飞跃时的情景,在此过程中,以滑板为参照物,她是 ______ 的,以雪地为参照物,她是 ___的(均选“静止”或“运动”)。可见机械运动中描述的运动和静止都是 ________ 的。
【答案】 静止 运动 相对
【详解】以滑板为参照物,谷爱凌和滑板之间的相对位置没有发生变化,因此她是静止的;
以雪地为参照物,她和雪地之间的相对位置不断发生变化,因此她是运动的;
选择不同参照物时,物体的运动状态可能不同,这说明机械运动中描述的运动和静止都是相对的。
角度10 比较运动快慢的方式
19.如图是运动会上:短跑运动员正在进行100m紧张比赛时的情境。下列有关说法错误的是( )
A.场边的观众是通过相同的时间看谁跑的距离远,就认为他跑得快
B.裁判员是通过相同的路程看谁用时少,就认为他跑得快
C.我们中学生跑100m成绩可以达到9s左右
D.如果以运动员为参照物,坐在场边的观众是运动的
【答案】C
【详解】A.场边观众通过相同时间比路程,同时观察多名运动员,相同时间内跑的距离更远的运动员就更“快”,故A正确;
B.100m比赛的路程是固定的,裁判通过记录所有运动员跑完全程的时间,用时更短的运动员更快,属于相同路程比时间的方法,故B正确;
C.普通中学生的100m成绩通常在13~17秒区间,不可能达到9秒左右,故C错误;
D.以运动员为参照物,观众与运动员之间的位置发生变化,故观众是运动的,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
20.如图所示是某地端午节进行龙舟500m直道竞速决赛的精彩瞬间。比赛中,观众根据________(选填“相同路程比时间”或“相同时间比路程”)来判断谁运动快。整个比赛过程中,龙舟做的________(选填“是”或“不是”)匀速直线运动。
【答案】 相同时间比路程 不是
【详解】观众判断运动快慢时,相同时间内比较通过的路程,故为相同时间比路程,因龙舟运动过程中速度大小发生变化,故不是匀速直线运动。
角度11 常见物体的速度及速度的估测
21.下列估测最符合实际的是( )
A.中学生身高在左右 B.成年人正常步行速度为左右
C.一支铅笔的长度为 D.人眨眼一次时间大约为
【答案】B
【详解】A.,远大于中学生正常身高,故A不符合题意;
B.成年人正常步行速度约,由,得,符合实际,故B符合题意;
C.约为大拇指指甲盖宽度,远小于普通铅笔长度,故C不符合题意;
D.人眨眼一次时间约为,小于,不符合实际,故D不符合题意。
故选B。
22.自行车行驶的速度约为5___________(填合适的单位);国产大飞机C919的巡航速度可达250m/s,合_______km/h;我国新研制的191式自动步枪子弹的速度约为3000km/h。这三种物体中,速度最大的是________(选填“自行车”“飞机”或“子弹”)。
【答案】 m/s 900 子弹
【详解】由生活经验可知自行车行驶速度的合适单位为m/s。
由速度单位换算关系可得
自行车速度
我国新研制的191式自动步枪子弹的速度约为3000km/h
对比三者速度大小,可知速度最大的是子弹。
角度12 速度的计算
23.某同学步行的平均速度是,从家到学校要走10分钟,则他上学要走的路程是( )
A.100m B.600m C.1km D.10km
【答案】B
【详解】从家到学校要走的时间
他上学要走的路程
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
24.一个做匀速直线运动的物体,8s内通过的路程是20m。那么它在最初的1.75s时间内运动的速度是______m/s,它1min内通过路程是______m。
【答案】 2.5 150
【详解】物体做匀速直线运动,速度大小恒定,物体运动的速度为
则它在最初的1.75s时间内运动的速度是2.5m/s。
1min对应的时长为
1min内通过的路程为
25.一辆列车匀速通过全长的某隧道,车上的小明测得从他自己进隧道到出隧道的时间为,而列车全部通过隧道的时间为。求:
(1)列车过隧道的速度;
(2)该列车的总长度;
(3)该列车全部在隧道内行驶的时间。
【详解】(1)小明进隧道到出隧道时,通过路程等于隧道长度,则列车过隧道的速度为
(2)列车全部通过隧道时,行驶总路程等于隧道长加列车长为
列车长度
(3)列车全部在隧道内行驶时,行驶路程等于隧道长减列车长为
行驶时间
26.小刚一家利用国庆假日到北京去玩,汽车行驶了一段时间,他看到了如图所示的标志,请你通过计算回答以下问题:
(1)如图甲所示,在不违规的前提下,汽车以最快的速度行驶,从看到标志牌到北京需行驶多长时间?
(2)若汽车以图乙所示的速度匀速直线行驶1.5 h,通过的路程是多少千米?
【详解】(1)汽车以最大限速100km/h匀速行驶,到北京需行驶的时间
(2)汽车以速度表所示的90km/h匀速行驶,通过的路程是
角度13 根据s-t图像比较多个物体的运动情况
27.某物体从地面上某点出发沿直线运动,其图像如图所示。对物体运动情况进行分析,得出结论不正确的是( )
A.物体在内运动的路程为15 m B.以地面为参照物,物体在内静止
C.物体在内和内的速度相等 D.物体在内的平均速度为
【答案】C
【详解】AD.由图像可知,物体在内从运动到,路程,物体在内的平均速度 , 故AD正确;
B.由图像可知,物体在内路程保持不变,以地面为参照物,物体静止,故B正确;
C.物体在内的速度
在内的速度
,故C错误。
题目要求选择不正确的,故选C。
28.甲乙两辆车一起向东行驶,它们的路程随时间的变化图像如图所示,在0到10 s时,以甲为参照物,乙是向_________运动的,在0到20 s甲的平均速度是_________。
【答案】 西 5 m/s
【详解】[1]由图像可知,内乙的速度小于甲的速度,两车均向东行驶,故以甲为参照物,乙向西运动。
[2]内甲的路程为100m,甲的平均速度为
29.2024年9月18日20时08分,安徽省合肥市肥东县(北纬31.98度,东经117.6度)发生4.7级地震,震源深度12公里,市域范围有明显震感,地震时会发出较强的次声波,利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置,如图所示两种波的s-t图像,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为8s。
(1)纵波的平均速度是多少m/s?其物理意义?
(2)则震源到该监测站的距离为多少km?
【详解】(1)从纵波的图像得,当时,纵波通过的路程
纵波的平均速度是
物理意义:纵波每秒传播的距离为。
(2)从横波的图像得,当时,横波通过的路程,横波的平均速度
传播1km路程,纵波用时
传播1km路程,横波用时
每传播1km的时间差
震源到监测站的距离
角度14 通过v-t图像研究物体运动
30.从某时刻开始计时,甲和乙两物体沿同一直线同向运动的速度v与时间t关系如图所示,已知时刻甲追上乙,时刻甲在乙前方160m。下列说法正确的是( )
A.为40s
B.时间内甲做减速运动
C.时刻,甲、乙相距120m
D.时间内甲运动的平均速度为3.5m/s
【答案】A
【详解】A.由图可知,时间内甲的速度为,乙的速度为,时刻甲追上乙,位置相同, 时刻甲在乙前方 ,则可得
即
解得
故A 正确;
B.由图可知时间内甲的速度保持不变,做匀速直线运动,故B错误;
C.时间内甲的路程为
乙的路程为
时刻甲乙相距
故C错误;
D. 时间内甲的路程为
时间内甲的总路程为
总时间为
则平均速度为
故 D 错误。
故选 A。
31.图为甲、乙两个物体做直线运动的速度-时间图像。由图像可知:乙做____________运动;前3秒内甲通过的路程为____________m。
【答案】 变速 45
【详解】由乙的v-t图像为倾斜直线,可知其速度随时间变化,故乙做变速直线运动。
由甲的v-t图像为水平直线,可知甲做匀速直线运动,由图像得甲的速度,前3秒内甲通过的路程为
角度15 测量小车的平均速度的实验
32.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.测量下半段平均速度时,要让小车从中点处静止滑下
C.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
D.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
【答案】C
【详解】A.小车通过全程的路程,用刻度尺测出斜面的长不等于小车通过全程的路程,故A错误;
B.测量下半段平均速度时,下半段路程,下半段运动时间,若让小车从中点处静止滑下,测出的时间不是从顶端滑下过程中下半段的运动时间,故B错误;
C.实验中小车过了中点才停止计时,导致测量的时间偏大,上半段路程不变,由可知,会导致上半段平均速度偏小,故C正确;
D.启动停表后再释放小车,测得的时间,该段不等于小车运动时间,故D错误。
故选C。
33.如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可求出不同路段的平均速度。
(1)实验原理是____________;
(2)实验中需要使用的测量工具除了刻度尺还有_________;
(3)实验时应保持斜面的倾斜角较小,这是为了减小测量_________时造成的误差;
(4)从B点到C点的路程_________cm;小车在AB段的平均速度_________。小车在全程中做_________(选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(5)前半程的平均速度为,后半程的平均速度为,则某同学计算过程的平均速度时,采用了下列两种方法。方法1:;方法2:。以上两种方法中正确的是_________(选填“方法1”或“方法2”)。
【答案】(1)
(2)秒表
(3)时间
(4) 40.0 0.13 变速
(5)方法1
【详解】(1)实验中需测量路程和时间,用计算速度,实验原理是
(2)测量平均速度需先测量小车通过的路程和所用的时间,因此除了刻度尺,还需要秒表。
(3)实验时,应减小斜面的倾斜角度,减缓小车下滑的速度,使小车在斜面上运动的时间长些,便于测量时间,来减小测量时间造成的误差。
(4)[1]由题意可知,刻度尺的分度值为1cm,小车在BC段从40.0cm,运动到零刻线处,BC段的路程
[2]小车在AB段所用的时间为,则小车在AB段的平均速度
[3]小车在AB段的路程为40.0cm,小车在 AB段所用的时间为3s,小车在BC段的路程为40.0cm,小车在 BC段所用的时间为2s,说明下滑过程中速度越来越快,所以小车在从斜面上A点滑下的过程中是做变速直线运动。
(5)计算A至C这个过程的平均速度,需利用 AC段的路程与通过AC段所用时间计算,而不是AB与BC段速度的平均值,前半程的平均速度为v1,后半程的平均速度为v2,A至C这个过程的平均速度
由计算可知,方法1正确。
【例1】(2026·江苏南通·中考真题)2025年“九三阅兵”令人叹为观止。通过天安门的第一个受阅方阵是三军仪仗队,若判断仪仗队是静止的,则选择的参照物是( )
A.第二个受阅方阵 B.天安门 C.人民英雄纪念碑 D.国旗台
【答案】A
【详解】A.第二个受阅方阵与三军仪仗队同速同向行进,相对位置不变,以其为参照物,仪仗队静止,故A符合题意;
BCD.相对于天安门、人民英雄纪念碑、国旗台,仪仗队的位置都在发生变化,则仪仗队是运动的,故BCD不符合题意。
故选A。
【深化点拨】
(1)考查参照物的概念,判断物体运动还是静止,关键要看被研究物体和参照物之间的相对位置是否发生改变。
(2)考查运动和静止的相对性,选择不同的参照物,物体的运动状态判断结果可能不一样。
(3)考查相对静止的条件,两个物体保持同速、同向运动时,它们之间相对位置不变,就处于相对静止状态。
(4)结合阅兵的真实情境,考查运用运动学知识分析生活中的实际情景。
【变式1-1】(2026·江苏镇江·中考真题)航天员乘坐返回舱返回地球的过程中,若认为航天员是静止的,则所选的参照物是( )
A.月球 B.返回舱 C.空间站 D.地面控制中心
【答案】B
【详解】航天员随返回舱返回地球时,航天员和返回舱的相对位置始终没有发生变化,因此以返回舱为参照物时航天员是静止的;而航天员相对于月球、空间站、地面控制中心的相对位置都在不断改变,以它们为参照物时航天员是运动的。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-2】(2026·山东济南·中考真题)如图所示,某乘客乘坐电梯匀速上升。若认为该乘客是静止的,所选的参照物可能是( )
A.地面 B.高楼的窗户 C.旁边下降的电梯 D.该乘客所乘坐的电梯
【答案】D
【详解】A.乘客相对于地面位置发生变化,以地面为参照物乘客是运动的,故A不符合题意;
B.乘客相对于高楼的窗户位置发生变化,以高楼的窗户为参照物乘客是运动的,故B不符合题意;
C.乘客相对于旁边下降的电梯位置发生变化,以旁边下降的电梯为参照物乘客是运动的,故C不符合题意;
D.乘客相对于所乘坐的电梯位置没有发生变化,以该电梯为参照物乘客是静止的,故D符合题意。
故选D。
【变式1-3】(2026·北京·中考真题)图中所示的运动员正在奋力奔跑。下列说法正确的是( )
A.以教学楼为参照物,运动员是运动的
B.以树木为参照物,站着的学生是运动的
C.以地面为参照物,运动员是静止的
D.以运动员为参照物,树木是静止的
【答案】A
【详解】A.运动员奔跑时与教学楼位置发生变化,以教学楼为参照物,运动员是运动的,故A正确;
B.站着的学生与树木位置未发生变化,以树木为参照物,学生是静止的,故B错误;
C.运动员奔跑时与地面位置发生变化,以地面为参照物,运动员是运动的,故C错误;
D.运动员奔跑时与树木位置发生变化,以运动员为参照物,树木是运动的,故D错误。
故选A。
【例2】(2026·山东济宁·中考真题)甲、乙两物体运动的图像如图所示,甲物体的运动是__________(选填“匀速”或“变速”)运动,乙物体相对甲物体是__________(选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 匀速 运动
【详解】由甲的s-t图像为倾斜直线,甲运动的路程与时间成正比,可知甲做匀速运动。
因甲、乙s-t图像的倾斜程度不同,速度不同,两者相对位置随时间不断变化,故乙物体相对甲物体是运动的。
【深化点拨】
(1)考查 st 图像的识别,st 图像中倾斜的直线代表物体做匀速直线运动。
(2)考查 st 图像中直线倾斜程度的物理含义,图像的倾斜程度反映物体运动速度的大小,倾斜程度越大,速度越大。
(3)考查运动与静止的相对性,若两个物体运动速度不相同,则二者之间的相对位置会发生改变,两物体彼此相对运动。
(4)考查从图像中提取运动信息的能力,能够结合图像分析不同物体的运动情况。
【变式2-1】(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
【详解】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。
【变式2-2】(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。
【变式2-3】(2026·四川乐山·中考真题)下图是甲、乙两物体在同一直线上向东运动的图像。在6~10s内,乙物体的平均速度为________m/s,以甲为参照物,乙向________(填“东”或“西”)运动。
【答案】 20 东
【详解】由图像可知,乙在6~10s内的平均速度为
甲的速度为
因,且甲、乙均向东运动,故以甲为参照物,乙向东运动。
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1.唐代诗人李白乘船沿长江而下,写下《望天门山》一诗,诗中有“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”的名句。从物理学角度看,“青山相对出”所选择的参照物是( )
A.行驶的船 B.岸边的树木 C.两岸的青山 D.堤岸
【答案】A
【详解】A.以行驶的船为参照物,青山与船的相对位置不断改变,青山是运动的,故A符合题意;
C.研究物体运动时不能选取研究对象自身为参照物,故C不符合题意;
BD.以岸边的树木、堤岸为参照物,青山与它们的相对位置不变,青山是静止的,故BD不符合题意。
故选A。
2.下列有关中学生的一些数据,能与事实相符的是( )
A.做眼保健操所用的时间约为5s B.学生课桌的高度大约是0.8m
C.长跑训练的速度约为10m/s D.初中物理教材的长度约为26dm
【答案】B
【详解】A.做眼保健操的时长约为5min,即300s,远大于5s,故A不符合题意;
B.中学生身高约1.6m,课桌高度约为身高的,即0.8m,符合实际,故B符合题意;
C.中学生长跑速度约为4m/s,10m/s是百米顶尖运动员的速度,故C不符合题意;
D.初中物理教材的长度约为26cm,即2.6dm,故D不符合题意。
故选B。
3.关于刻度尺的使用,下列说法正确的是( )
A.刻度尺的零刻线损坏了,就不能用它测量物体的长度
B.小明四次测量课本长度,结果均相同,说明测量没有误差
C.读数时,视线与刻度尺不垂直会产生误差
D.记录测量结果时,必须要写出数字和单位
【答案】D
【详解】A.刻度尺零刻线损坏时,可选取其他整刻度作为测量起点,通过末端刻度与起始刻度的差值得到长度,仍可使用,故A错误;
B.误差不可避免,多次测量结果相同也存在误差,故B错误;
C.读数时,视线与刻度尺不垂直,这种做法是错误的,不是误差,故C错误;
D.测量结果必须包含数字和单位才有物理意义,故D正确。
故选D。
4.小王同学测得物体的长度为0.260m,则他测量时所使用刻度尺的分度值为_________;记录时末尾的数字零________(选填“可以”或“不可以”)省去不写。
【答案】 1cm 不可以
【详解】长度测量读数需估读到分度值下一位的规则,0.260m的倒数第二位对应长度单位为厘米,故所用刻度尺的分度值为1cm;
测量结果包括准确值、估计值和单位,测量结果末尾的零是估计值,故不可以省去。
5.如图所示是甲、乙两车做直线运动时的频闪照片,照片是每隔0.3s拍摄一次,则甲、乙两台车中,做匀速直线运动的是________车,从第一张照片到最后一张照片的这段时间内,甲车的平均速度________乙车的平均速度(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 甲 等于
【详解】因甲车在相等时间内通过的路程相等,故甲车做匀速直线运动,乙车在相同时间内通过的路程越来越大,其速度不断变大,所以乙车做加速直线运动。从第一张照片到最后一张照片,甲、乙两车总路程相等、总时间相等,由可知,甲车的平均速度等于乙车的平均速度。
6.小王在“测量小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置,图中显示是小车运动的路程和在A、B、C三个位置对应时间的情形
(1)该实验原理是____________;
(2)实验时,斜面的坡度应____________(选填“较大”或“较小”),为了便于测量____________;
(3)经测量,,,秒表记录如图所示,则小车在BC段上的平均速度是____________;
(4)小车通过B点的速度为,在第3.5s时的速度为,则与的关系是:____________(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)
(2) 较小 时间
(3)0.3
(4)<
【详解】(1)测量平均速度的核心是通过测量运动的路程和对应的时间,再根据速度定义式计算平均速度,原理为。
(2)若斜面坡度较大,小车下滑速度快,运动时间很短,计时误差会很大;坡度较小时,小车下滑速度慢,运动时间更长,便于准确测量运动时间。
(3)段的路程
由图可知小车在点时间为,点时间为,点时间为,因此段的运动时间
则BC段上的平均速度
(4)小车在斜面上做加速运动,速度随时间逐渐变大;小车在时到达点,是点之后,因此。
7.小明一家自驾出行,汽车仪表盘显示速度为90 km/h,此时前方隧道入口处有“限速 80 km/h”和“隧道全长2.5 km”的标志。
(1)汽车是否超速?请通过计算说明;
(2)若按限速匀速通过隧道,需要多少分钟?(结果保留一位小数)
【详解】(1)当前汽车行驶速度,隧道限速,因,故汽车超速。
(2)汽车按限速匀速通过隧道,路程,行驶速度,通过隧道的时间为
换算单位得
🚀能力跃升
8.两位骑手参加户外骑行比赛活动,他们同向骑行,速度大小不变,甲骑手在3min内行驶1.08km,乙骑手在0.4h内行驶7.2km。乙经途中某路标的时间比甲早5min,下列说法正确的是( )
A.甲的速度为5m/s B.乙的速度是18m/s
C.甲追上乙用时150s D.甲追上乙时离该路标9000m
【答案】D
【详解】A. ,故A错误;
B. ,故B错误;
C.甲经过路标时乙领先距离
甲追上乙用时,故C错误;
D. 甲追上乙时离路标距离,故D正确。
故选D。
9.甲、乙两物体从同一地点同时向东做直线运动,其图像如图所示,由图像可知( )
A.在0~15s内,甲的平均速度为10m/s,乙的平均速度为6.67m/s
B.在0~20s内,以乙为参照物,甲向西运动
C.在0~15s内,第10s时甲乙相距最远
D.两物体在15s末相遇,且甲、乙在15s这一时刻速度相等
【答案】C
【详解】A.在0~15s内,甲乙两车经过的路程都为100m,则甲乙两车的平均速度,故A不符合题意;
B.在0~10s内,甲的速度
乙的速度
甲的速度大于乙的速度,以乙为参照物甲向东运动;在10~20s内甲静止,乙向东运动,以乙为参照物甲向西运动,故B不符合题意;
C. 在0~10s内甲的速度大于乙的速度,两者距离逐渐增大,10s末甲到达100m处静止,乙继续向东运动,两者距离逐渐减小,故第10s时甲乙相距最远,故C符合题意;
D.15s末两物体路程均为100m,两物体相遇,但甲处于静止状态速度为0,乙的速度约为6.67m/s,速度不相等,故D不符合题意。
故选C。
10.小聪一家去北京旅游,在北京市郊公路的十字路口,他看到如图所示的交通标志牌,如果汽车以10m/s的速度行驶,则汽车驾驶员______(选填“有”或“没有”)违反交通规则。从此标志牌处匀速到达北京,最快需要______h。
【答案】 没有 1.5
【详解】标志牌上的数字“40”表示此路段限速40km/h,即通过此段路程的最大速度。汽车行驶的速度为
因,故驾驶员没有违反交通规则。
从此标志牌处匀速到达北京的最快时间为
11.甲、乙两物体做匀速直线运动,甲、乙的速度之比为5:2,通过的路程之比为4:3,则甲、乙所用时间之比为____________;小东跑步锻炼身体,前半段时间的平均速度为6m/s,后半段时间的平均速度为4m/s,则小东跑完全程的平均速度为____________。
【答案】 8:15 5m/s
【详解】甲、乙所用时间之比为
设全程总时间为,总路程为
全程平均速度为
12.如图1所示,在“测量小车运动的平均速度”实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)实验原理是______。
(2)除图中的器材,本实验中还需要的测量工具是______。
(3)图中段的距离______cm,测得时间,则段的平均速度______m/s。
(4)若小车运动过快,导致过了B点才停止计时,则测得的平均速度会偏______,实验时应使斜面的坡度______些。(选填“大”“小”)
(5)科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品,如图2所示。将两个相同的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点,同时由静止释放,发现在乙轨道上的小球B先到达终点。在小球沿轨道从起点到终点的运动过程中,下列说法中正确的是______。
A.小球B沿轨道乙运动过程中通过的路程较长;
B.小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度;
C.小球A沿轨道甲做匀速直线运动,小球B沿轨道乙做变速曲线运动。
【答案】(1)
(2)秒表
(3) 40.0 0.25
(4) 小 小
(5)AB
【详解】(1)实验是测量小车运动的平均速度,需测量小车的运动路程以及所用的时间,根据可求出小车的运动速度,所以,本实验的实验原理:。
(2)图中已有刻度尺测量路程,还需要测量时间的工具,即秒表(停表)。
(3)由题图可知,刻度尺的分度值为1cm,小车从A点运动到B点的路程为
所用时间为,则小车通过AB的平均速度为
(4)过B点才停止计时,会导致测得的时间偏大,根据,路程准确、时间偏大时,计算出的平均速度偏小。
斜面坡度小的话,小车下滑速度慢,运动时间长,方便计时,可减小计时误差。
(5)A.乙轨道是向下凹陷的曲线,甲是直线,因此乙轨道的路程更长,小球B通过的路程较长,故A正确;
B.两小球起点终点相同,B的运动时间更短,且B的路程更长,根据,小球B全程的平均速度大于A,故B正确;
C.小球A沿甲直轨道下滑时速度不断变大,是变速直线运动,不是匀速直线运动,故C错误。
故选AB。
13.黄石有轨电车作为绿色公共交通的代表,具有节能、环保、大运量的优点,全程碳排放几乎为零,是市民“绿色出行”的优选,极大便利了市民的出行。黄石有轨电车一号线是连接黄石大道站与市民之家站的交通主干线,全长约27公里(1公里)。小明乘坐电车从黄石大道站于上午8:00准时发车,途中停靠湖北师范大学站、黄石北站、黄石二中站、磁湖路站等多个站点,最终在8:48到达市民之家站。
(1)小明乘坐电车从黄石大道站到市民之家站的平均速度为多少?
(2)若电车在相邻两站间的平均行驶速度为45km/h。求电车全程(从起点到终点)总的行驶时间(不含停站时间)是多少分钟?
(3)若小明爸爸驾驶私家车行驶同样27公里的路程,市区通勤的平均车速仅为30km/h。与小明乘坐有轨电车相比,私家车完成此次行程与电车相比差多少分钟?
【详解】(1)从8:00到8:48,电车所用时间
电车从黄石大道站到市民之家站的平均速度
(2)总路程,行驶速度
行驶的时间
(3)私家车速度
私家车所用时间
私家车与电车的时间差
🌟思维挑战
14.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,从开始计时10s后,A、C相距67m,A、B相距20m。则下列说法不正确的是( )
A.物体C先做加速运动,再静止不动
B.物体C一定向右运动,前10s的平均速度为2.7m/s
C.开始计时20s后,A、C两物体可能相距57m
D.开始计时10s后,B、C两物体可能相距47m
【答案】AC
【分析】v-t图像中,图形围成的面积即为物体运动的距离。据此可得出C某段时间内运动的距离。多个物体运动时,可以以某点作为原点,从数轴的角度将各点在某一时刻的位置进行表示。根据位置来判断各点之间的距离情况。
【详解】A.由丙图可知,C在速度逐渐增大,做加速运动;后速度保持不变,做匀速直线运动。 故A错误;
B.由乙图可知,A在静止,后做匀速直线运动,A的速度为
以a点为原点,时,A的位置
时,C的路程为图面积,即
后A、C相距,若C向左,C此时的位置
A、C的距离为
不符合题意;
若C向右,C此时的位置
A、C的距离为
符合题意,因此C一定向右运动,C前平均速度
故B正确;
C.开始计时20s后,A的位置
C的路程
C向右运动,C的位置
A、C的距离:
故C错误;
D.开始计时10s后A、B相距,B的运动方向未知,因此B位置为,即B的位置可能为或B的位置;后C的位置为,当B的位置为时,B、C距离为
当B的位置为时,B、C距离为
故D正确。
本题选不正确的,故选AC。
15.甲、乙两同学在一段平直的道路上骑自行车,他们从同一地点O同向出发,两位同学的s-t图像如图,甲的运动速度为3m/s,下列说法错误的是( )
A.0~60s内,乙的平均速度是4m/s
B.当时,甲、乙相距60m
C.甲、乙第一次相遇时,tA=40s,sA=120m
D.若60s后甲、乙的运动状态不变,则第100s时,甲、乙相距40m
【答案】D
【分析】解题的关键有三点:(1)甲做匀速直线运动,且速度为3m/s;(2)乙比甲晚出发20s;(3)乙在60s后运动的路程为240m,且此后一直处于静止状态。
【详解】A.由图像可知,0~60s内,乙的平均速度,故A正确,不符合题意;
B.时,甲的路程
此时乙通过的路程为240m,则甲、乙相距,故B正确,不符合题意;
C.20~60s内,乙的速度为
设甲、乙第一次相遇的时间为,乙比甲晚20s出发,则乙的实际运动时间为
相遇时甲、乙通过的路程相等,即
解得,甲做匀速直线运动,则相遇时距离O点为,故C正确,不符合题意;
D.时,甲的总路程
乙保持240m静止,甲、乙相距,故D错误,符合题意。
故选D。
16.如图所示是小花同学所拍摄的一幅海边风景照片。由照片所示的情景可以判断甲船的运动状态可能是________;乙船的运动状态是________,且速度一定________(选填“大于”“小于”或“等于”)风速。
【答案】 静止/向右行驶/向左行驶 向左行驶 大于
【详解】【小题1】由图可知,山上的小旗向左飘,则风从右往左吹。 若甲船静止,则小旗向左飘;若甲船向右行驶,则小旗也向左飘;若甲船向左行驶,且速度小于风速时,小旗也向左飘,故甲船的运动状态可能是:静止、向右行驶、向左行驶且速度小于风速。
若乙船静止,则小旗向左飘;若乙船向右行驶,则小旗也向左飘;若乙船向左行驶,且速度小于风速时,小旗也向左飘;若乙船向左行驶,且速度大于风速时,小旗向右飘,因此只有乙船的运动状态是向左行驶,且速度大于风速符合题意。
17.随着汽车大量增加,交通事故也大量增加。目前发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停下来。如图1所示,司机从看到情况到做动作操纵制动器来刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间,在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离,叫反应距离。从操纵制动器刹车,到车停下来,汽车又要前进一段距离,这叫制动距离。反应距离与制动距离的和称为停车距离。
如图2所示,甲、乙两辆汽车分别在相互垂直的道路上(限速80km/h)向前匀速行驶,且车辆左侧沿各自道宽的中心线(图中虚线所示),甲车的速度为15m/s,当甲、乙两车的车头离十字路口(道路中心线)的距离分别为30m、40m时,甲车发现前方信号灯为红灯,赶快踩刹车(乙车由于司机未注意一直匀速直线行驶),若该司机的反应时间为0.7s,刹车后小车继续滑行,踩刹车2.3s后距离中心线2m,已知该车的制动距离为19m,若两车型号相同,汽车的车长为5.1m,车宽为2m。请问:
(1)这辆车的反应距离是多少米?
(2)试判断在穿过路口的过程中,要保证两车不相撞,乙车车速的范围。
(3)无论乙车速度为多少,要保证两车不相撞,则甲车司机的反应时间不得大于多少?
【详解】(1)反应时间内汽车保持原速匀速行驶,根据匀速直线运动公式 可得反应距离
(2)甲车的制动距离为19m,其反应距离是10.5m,所以甲车的停车距离
则甲车停止时,车头到道路中心线的距离
说明甲车停止时,车头到道路中心线的距离小于乙车的宽度,乙车不能通过;也不会出现甲车先穿过路口的情况;由题知,甲车司机从发现情况到甲车距离中心线2m处所用的时间为(此时甲车刚好到达乙车右侧的边线处),若乙车在这段时间内车尾过了甲车,则甲、乙两车就不会相撞,即乙车通过的路程
乙车的最小速度
由于乙车不能超过限速标志的速度,所以乙车车速的范围是。
(3)甲车停车距离
甲车反应距离
甲车的反应时间
即无论乙车速度为多少,要保证两车不相撞,甲车的反应时间不得大于。
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第一章 机械运动
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 长度和时间的测量
考点02 运动的描述
考点03 运动的快慢
考点04 速度的测量
03 避坑指南·解题通法
角度01 长度与时间单位及换算
角度02 常见的长度和时间及估测
角度03 使用与读数
角度04 测量长度的特殊方法
角度05 秒表的使用和读数
角度06 误差与错误及减小误差的方法
角度07 机械运动的相对性
角度08 判断参照物的选择
角度09 不同参照物下描述运动
角度10 比较运动快慢的方式
角度11 常见物体的速度及速度的估测
角度12 速度的计算
角度13 根据s-t图像比较多个物体的运动情况
角度14 通过v-t图像研究物体运动
角度15 测量小车的平均速度的实验
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.会正确使用刻度尺、秒表测量长度与时间,能识别测量误差,区分误差和错误。
2.理解参照物,会判断物体的运动和静止,知道运动和静止具有相对性。
3.掌握速度的物理意义、定义以及公式,区分匀速直线运动与变速直线运动。
4.会测量平均速度,理解平均速度的含义。
1.参照物选取是判断运动的关键,参照物一旦选定就视作静止。
2.计算题书写要统一单位。
3.平均速度不等于速度的平均值,要用总路程除以总时间。
4.实验:测平均速度,斜面倾角不宜过大,方便记录时间。
知识导图
考点01 长度和时间的测量
1、长度的单位
(1)长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量。测量物理量的过程实际上是比较的过程,就是将一个待测的物理量与一个公认的标准量进行比较,这个标准量就是单位。
(2)在国际单位制中,长度的单位是 (用 表示)。常用的长度单位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。
(3)1km= m,1m= mm= μm= nm;1m= dm= cm。
2、长度的测量工具:刻度尺、三角板、卷尺、游标卡尺、千分尺等。
3、刻度尺的使用
(1)使用前:注意观察零 。
(2)使用时:正确放置刻度尺。
(3)读数时:视线应与尺面 。
(4)记录数据时:要由 组成
4、长度与时间的估测
(1)正确的认识1m、1dm、1cm有多长。
(2)常见的物体长度有:①手臂长74cm;②某同学身高160cm;③手指宽1.5cm;④教室课桌高78cm;⑤乒乓球的直径约是40mm;⑥教室门的宽度是95cm;⑦一本物理书长26.7cm。⑧一元硬币的直径18.0 mm。
(3)利用日常经验,如步行速度或心跳频率,作为时间估测的参考。使用简单的计数方法,如数心跳或步数,来估测时间。
5、时间的测量
(1)测量时间的工具:古代人用日晷、沙漏等计时;现代生活中,我们通常用钟表来计时,常用的钟表有:石英钟、电子手表、机械式停表、电子式停表等。
(2)在国际单位制中,时间的单位是秒(s),常用单位还有分钟(min)、小时(h)等。
1h=60min=3600s(1h=60min)。
(3)常用的时间单位及其换算关系
物理量
单位
符号
换算关系
时间
时
h
1h=60min=3600s
分
min
1min=60s
秒
s
—
毫秒
ms
1ms=0.001s=10-3s
微秒
μs
1μs=0.000001s=10-6s
注意:时间测量读数时要注意分度值,按照时、分、秒顺序读数!(小圈一般表示分,大圈表示秒,大圈转一周,小圈转一格)
6、误差及其减小方法
(1)误差的定义:测量值与真实值之间的 称为误差。
(2)误差产生原因:物理实验离不开对物理量的测量,测量有直接的,也有间接的;由于仪器、实验条件、环境等因素的限制,测量不可能无限精确,物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异,这种差异就是测量误差;误差与错误不同,错误是应该而且可以避免的,而误差是 避免的。
(3)减小误差的方法
①选用更加精密的测量工具。
②改进测量的方法。
③多次测量求平均值。
(4)正确求平均值:为了减小误差通常进行多次测量求平均值,在数据处理时通常是先将错误数据删除,然后求平均值并保留到 。
【深化点拨】
1.刻度尺的使用考向分析
(1)放正确:零刻度线对准被测物体的一端,刻度尺紧靠被测量的物体(垂直于被测物体)。
思考:刻度尺放斜了造成的测量结果是什么?(读数偏大)
零刻度线磨损了怎么办?(找一清晰的刻度线作为零刻度线,但读数时要注意减去起始长度)
(2)看正确:眼睛的视线要与尺面垂直。
思考:视线偏左和偏右时,读数会怎样?(视线偏左读数偏大,视线偏右读数偏小)
(3)读正确:读数据时,先读被测物体长度的准确值,即读到最小刻度值,读出数值为39毫米。
(4)记正确:记录的数值=准确值+估计值+单位。
2.刻度尺的选择:根据测量任务的精度要求选择刻度尺,精密测量应选择精度高的刻度尺。
(1)直尺:适用于直线长度的测量。
卷尺:适用于较长距离或不易直接接触的测量。
游标卡尺:适用于精密测量,可测量内外径、深度等。
(2)选择分度值时,应考虑测量的精度要求,分度值越小,测量精度越高。
(3)根据测量对象的长度选择合适的刻度尺,确保刻度尺的量程能够覆盖测量范围。螺旋测微器:适用于更高精度的长度测量。
3.秒表的读数方法
(1)读数为小盘的分钟数+大盘的秒钟数。先读小盘的示数,它的单位是分钟,看上面的示数可知每分钟分为前半分钟和后半分钟。再读大盘示数,它的单位是秒钟。
(2)如果小表盘指针指到前半分钟,则秒钟读数不能超过30s,再看大表盘示数,如果指针指到不足30s的地方,就直接读数;如果指针指到超过30s的地方,则用读数减去30s,为秒针实际读数。
(3)如果小表盘指针指到后半分钟,则秒钟读数一定超过30s,再看大表盘示数,如果指针指到超过30s的地方,就直接读数;如果指针指到不足30s的地方,则用读数加上30s,为秒针实际读数。
4.减小误差的方法-选择精密仪器
(1)在测量前先校准测量仪器,消除测量系统误差。
(2)注意测量仪器的使用环境要求,如温度、湿度、气压等等。确保测量在最佳环境下进行。
(3)确保测量过程和数据读取的正确,应严格遵循测量标准或测量仪器的要求。
1.下列各物体的长度接近3000毫米的是( )
A.篮球的直径 B.乒乓球的直径
C.一层楼的高度 D.物理课本的长度
2.(1)如图所示是炎炎用停表(在分钟内计时)记录自己绕操场慢跑一圈的时间,此时停表示数为_________s。
(2)用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量,其目的是____________;若四次读数分别为25.98 cm、26.00 cm、26.02 cm、26.42 cm,该物理课本的长度应为_________cm。
【误差与错误的区别】
误差
错误
产生原因
(1)与测量人的估读习惯有关;
(2)与测量工具的精确度有关;
(3)受环境等因素影响。
(1)不遵守仪器的使用规则;
(2)读数、记录结果时粗心。
能否消除
不能消除,只能尽量减小
采用正确的测量方法就可以避免
考点02 运动的描述
1、机械运动的定义:在物理学中,我们把物体位置随 的变化叫做机械运动。如飞翔的小鸟、疾驶的列车航行的轮船等。
(1)机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态;在物理学里,一个物体相对于另一个物体的位置,或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置,随着时间而变化的过程叫做机械运动。
(2)一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的,我们平常说的运动和静止都是相对于另一个物体参照物而言的,所以,对静止的描述是 。
(3)机械运动的分类:直线运动与曲线运动。
2、参照物:要描述一个物体是运动的还是静止的,要先选定一个物体作为 ,这个选定的标准物体叫 。参照物的选取原则:
原则
说明
排己性
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
假定性
参照物一旦选定,就意味着该物体是静止的
任意性
参照物的选择是任意的,既可以选择静止的物体,也可以选择运动的物体
不唯一性
描述同一物体的运动,可以选择不同物体为参照物,若选择了不同物体作为参照物,该物体的运动状态可能不同
方便性
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,此时可不指明参照物;若选取其他特殊物体为参照物,则必须指明所选取的参照物
具体性
参照物必须是具体的物体,不能是抽象的事物,如“天空、宇宙”等
同一性
当有多个研究对象时,应选取同一参照物,如果选取不同的参照物,就会引起混乱
3、运动和静止的相对性:判断同一个物体运动还是静止,取决于所选取的 。可见,物体的运动和静止是 ;运动与静止相对性的应用:
(1)相对运动:影视剧拍摄时,为表现演员向某方向运动,可以让其背景向相反的方向运动,也能达成想要的拍摄效果。
(2)相对静止:地球同步卫星相对于地球是静止的,以方便同步观测和全球通信。
【深化点拨】
1.机械运动的解题方法点拨
(1)所谓位置的变化:一是指两个物体之间的距离大小发生变化,二是指两个物体间的方位发生变化;
(2)判断一个物体是否做了机械运动,关键是看这个物体是否有“位置的变化”,如果有,那么我们就说该物体做了机械运动,反之该物体则没有做机械运动;如大脑的思维活动,树木的生长都不是机械运动。
2.运动是绝对的:运动是宇宙中最普遍的现象,宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的。
3.参照物的判断方法
(1)要明确研究对象。
(2)明确物体的运动情况。
(3)如果研究对象是运动的,哪个物体相对于它的位置发生了改变,哪个物体就是参照物;如果研究对象是静止的,哪个物体相对它的位置没有改变,哪个物体就是参照物。
4.参照物概念的理解:参照物的选定是为了研究机械运动中物体的运动或静止的,所选定的参照物是一个假定不动的物体,有了它作比较再看被研究的物体跟参照物之间的位置是否发生了变化就比较方便了,因此,参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
1.如图所示,游客坐在行驶的游船上欣赏美景。下列说法正确的是( )
A.以游客为参照物,桥是静止的 B.以游船为参照物,游客是运动的
C.以游船为参照物,桥是运动的 D.以河岸为参照物,游船是静止的
2.2024年4月26日“神舟十八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现对接,此时,以“神舟十八号”为参照物,“天宫一号”是___________(选填“运动”或“静止”)的,以地球为参照物,“天宫一号”是_____________(选填“运动”或“静止”)的,这说明运动和静止是___________(选填“相对”或“绝对”)的。
考点03 运动的快慢
1、运动快慢的比较
(1)在运动路程相同情况下,比较所用时间,所用时间 的运动得快(裁判的比较方法)。
(2)在运动时间相同情况下,比较经过的路程,经过路程 的运动得快(观众的比较方法)。
(3)在运动路程和时间都不相同时,为了比较物体运动快慢,在物理学中,常采用“相同时间比路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间,即换算成“在单位时间内物体通过的路程”。
2、速度的定义:物理学中,把路程与时间 叫做物体运动的速度。
(1)速度的计算公式:;公式变形:。
(2)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。这个数值越大,表明物体运动得越 ;这个数值越小,表明物体运动的越 。
(3)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,速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。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。
3、常见的速度值
物体运动
速度大小
15℃时声音在空气中的传播速度
约340m/s
电磁波(光)在真空中的传播速度
约3.0×108m/s
高铁的速度
300km/h
汽车在高速路上的最高速度
120km/h
成年人正常步行的速度
约1.2m/s
正常骑行自行车的速度
约5m/s
中学生短跑的速度
约6m/s
中学生长跑的速度
约4m/s
4、匀速直线运动
(1)定义:物体沿直线且速度不变的运动,叫做 。
(2)特点
①做匀速直线运动的物体,其速度 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。
(3)匀速直线运动的图像
①路程时间图像(s-t图像)如图下图所示:表示做匀速直线运动的物体路程与时间的关系,图像是一条直线,图像倾斜程度反映了速度大小,越倾斜速度越大。如图所示,甲和乙两物体同时从同地出发,甲的速度大于乙的速度。
②速度-时间图像(v-t图像)如图下所示:表示做匀速直线运动的物体运动速度与时间的关系。
5、平均速度
(1)平均速度是描述物体运动平均快慢程度的物理量;平均速度等于运动物体在一段时间内运动的路程与通过这段路程所用时间的比值;
(2)平均速度:公式(v指平均速度,s是路程,t是时间)。
【深化点拨】
1.运动快慢的比较易错点拨
(1)误认为物体运动路程越大,运动越快,忽略运动时间长短的影响。
(2)误认为物体运动时间越长,运动越慢,忽略运动路程大小的影响。
2、速度的单位与定义解题方法点拨
(1)速度的两个常用的单位米每秒(m/s)和千米每小时(km/h)中,米每秒(m/s)是大单位,千米每小时(km/h)是小单位的,1m/s=3.6km/h。不要以为千米和小时两个对应的路程和时间都是大单位,所以千米每小时(km/h)就是速度的大单位,这个初学者很多同学记错。它们之间推导关系如下:
。
(2)速度是用路程和时间这两个物理量的比值来定义的,这种用两个物理量的比值来定义第三个物理量的方法叫作比值定义法。
3.平均速度解题思路点拨
(1)平均速度只能用来粗略地描述做变速直线运动的物体的平均快慢程度,它不能精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢。
(2)平均速度是指某段路程或某段时间内物体运动的平均快慢,所以求平均速度时一定要指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度,路程和时间要一一对应;即平均速度等于这段路程与通过这段路程所用的总时间的比值。
(3)平均速度不是速度的算术平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值.这一点在计算时千万要注意。
1.一个做匀速直线运动的物体8s通过了40m,则它在第3s的速度是( )
A.30m/s B.5m/s
C.15m/s D.条件不足,无法判断
2.生活中人们通常用两种方法来比较运动快慢。方法①:相同路程比时间:方法②:_________________。物理学用速度描述运动快慢,公式为__________,速度单位有m/s和km/h,5m/s=__________km/h。
3.岩岩一家利用国庆假日到开原咸州古城游玩,汽车在高速公路上行驶了一段时间,他看到了如图所示标志。请你根据标志牌回答以下问题:
(1)在不违规的前提下,若汽车以最快的速度行驶,从图1的标志牌处行驶到咸州古城至少需要多少小时?
(2)若以图2所示的速度行驶1.5h,通过的路程是多少km?
【匀速直线运动与变速直线运动的比较】
匀速直线运动
变速直线运动
定义
速度保持不变的直线运动
速度变化的直线运动
特点
运动的路线是直线,且速度大小不发生变化
运动的路线是直线,速度的大小发生变化。用常用平均速度来描述做变速直线运动的物体的快慢
实例
汽车在平直公路上匀速行驶;物品随传送带匀速运动
小球从高处自由下落;汽车紧急制动
考点04 速度的测量
【实验原理】 。根据公式,用刻度尺测出物体运动的路程s,用停表测出通过这段路程所用时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,在斜面的底端或中部固定金属片。
【实验步骤】(1)使斜面保持较小的坡度,把小车放在斜面的顶端,金属片垂直固定在斜面的底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用时间t1,将小车通过的路程s1和所用时间t1填入表格中。
(3)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2,将数据填入表格对应的位置。
(4)利用公式,分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2,即小车通过斜面全程的平均速度为;小车通过上半段路程的平均速度为:。
(5)整理器材
【实验数据】
路程
运动时间
平均速度
s1=1m
t1=3s
v1=0.33m/s
s2=0.5m
t2=1.8s
v2=0.28m/s
【分析与论证】
下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m,时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此,小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为: 。
【实验结论】小车而在斜面上做变速直线运动,在不同的路程段,小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度 。
【深化点拨】
1.测量平均速度注意事项
(1)小车的前端对齐起始线,静止释放;
(2)开始计时与小车释放的时间应该是同时的,发生碰撞时马上停表,必须专人操作。正式实验前应该练习几次,熟练之后会使测量的数据更准确。
2.测量平均速度实验的斜面选择
(1)在测量平均速度的实验中,斜面应选择较小的坡度。这一设计选择的主要目的是为了便于测量时间。
(2)这种设计有助于提高实验的精确度,因为较小的坡度使得小车的运动更加可控,减少了因为速度过快而导致的测量误差。
3.测量平均速度的实验图像
(1)匀速时的v-t图像是一条水平直线,而s-t图像则是一条倾斜的直线。实验中通常应用s-t图像或者v-t图像进行分析。
(2)斜面下滑看成是匀加速直线运动,s-t对象对应的是曲线,v-t图像是过原点的倾斜直线。
4.测量平均速度的实验分段平均速度:小车在下滑过程中,相同时间内通过的路程不同,离出发点越远,速度越大。
5.测量平均速度的实验误差分析
(1)时间测量的误差:实验中使用打点计时器时,如果小车过了起点后才开始计时,会导致测量时间偏小,从而使得测得的平均速度偏大。相反,如果小车到达金属片位置后还没有停止计时,会导致测量时间偏大,使得测得的平均速度偏小。
(2)开始计时与小车释放的时间应该是同时的,发生碰撞时马上停表,必须专人操作。正式实验前应该练习几次,熟练之后会使测量的数据更准确。
1.在“测量小车运动的平均速度”实验中,斜面长度为s,小启测得小车从斜面顶端由静止滑到底端所用时间为2.5s,从顶端滑到斜面中点所用时间为1.8s,则小车通过下半段路程的平均速度为( )
A. B. C. D.
2.在“测量平均速度”的实验中,提供的实验器材有:木板(底端有金属挡板)、小车、木块。
(1)该实验的原理是____________;
(2)实验时应保持斜面的坡度尽可能______(选填“较小”或“较大”),是为了减小测量______(选填“路程”或“时间”)时造成的误差;
(3)实验中还需要用到时间的测量器材是:______,在测上半段行程的速度时,如果让小车过了中点后才停止计时,则上半段的平均速度会偏______(选填“大”或“小”);
(4)由图可知AB段的路程是______cm,AB段的平均速度是______m/s,通过比较AB、BC、AC段的速度,由此可知小车在斜面上做______(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
机械运动的综合应用及解题步骤
1.长度和时间的测量基础
(1)刻度尺的使用:
看:零刻度线、量程、分度值。
读:视线要与尺面垂直;必须估读到分度值的下一位(这是易错点,如分度值1mm,读数需读到0.1mm)。
记:数值+单位。
(2)误差与错误:
误差:测量值与真实值之间的差异,不可避免,只能减小(方法:多次测量求平均值、使用精密仪器)。
错误:由于不遵守规则导致,可以避免。
(3)时间测量:停表的读数(小盘读分,大盘读秒,注意大盘是否需要过半刻度)。
2.运动的描述
(1)机械运动:物体位置随时间的变化。
(2)参照物的选取:判断物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。
原则:参照物一旦被选定,就假定它是静止的。不能选研究对象本身作为参照物。
(3)相对性:
若两物体同向、同速运动,则它们相对静止(如空中加油机与受油机)。
若位置发生改变,则是运动的。
3. 运动的快慢(速度计算)
(1)速度公式: 。
s代表路程,t代表时间,v代表速度。
(2)单位换算:1m/s=3.6km/h。
口诀:大单位换小单位乘3.6,小单位换大单位除以3.6。
(3)匀速直线运动vs变速运动:
匀速:速度大小和方向都不变,路程与时间成正比(s−t图像是一条过原点的直线)。
变速:通常用平均速度来描述其运动快慢( ),注意平均速度不是速度的平均值。
4.速度的测量(实验探究)
(1)实验原理:。
(2)实验器材:斜面、小车、刻度尺(测路程)、停表(测时间)、金属片(终点挡板)。
(3)关键操作细节:
斜面坡度:应保持较小的坡度。目的是延长小车运动的时间,便于准确计时,减小时间测量的误差。
计时起点:应在小车释放的同时开始计时,到达金属片撞击声时停止。
(4)数据分析:通常会测量全程平均速度 v1 、上半段平均速度 v2和下半段平均速度 v3。结论通常是 v3>v1>v2,说明小车在斜面上做加速运动。
角度01 长度与时间单位及换算
1.下列单位换算正确的是( )
A. B.
C. D.
2.离太阳系最近的恒星“比邻星”距我们约4.3光年,“光年”属于_________的单位;我校一节课的时间为_________;我国最长的河流长江长约6400_________(填写合适的单位符号)
角度02 常见的长度和时间及估测
3.下列有关数据的估测,最符合实际的是( )
A.我国居民身份证的长度约为9mm B.乒乓球的直径约为4cm
C.课桌的高度约为75dm D.播放一遍中华人民共和国国歌的时间约为2h
4.填单位(时间单位和长度单位):
(1)小明100m赛跑的成绩是14.5______;
(2)小丽同学800米跑的成绩约为245______;
(3)小明的身高为174 __________ ;
(4)一元硬币的厚度约为1.5__________ ;
角度03 使用与读数
5.图是用刻度尺测量一金属块A的长度的情景,该刻度尺的分度值和金属块A的长度分别是( )
A.1cm、5.30cm B.1cm、1.30cm C.1mm、5.30cm D.1mm、1.30cm
6.如图所示为某同学用刻度尺测量物体A的长度,该刻度尺的最小刻度是__________,物体A的长度是__________cm。
角度04 测量长度的特殊方法
7.如图所示,下列有关长度的测量不正确的是( )
A.图甲中估测自行车通过的路程,可先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L
B.图乙中使用三角板和刻度尺测纪念币的直径时可以多次测量求平均值,减小误差
C.图丙中测量课本中一张纸的厚度,先测出100页的厚度,然后除以100
D.图丁中测量地图上路线的长度,用一根没有弹性的线与路线重合,然后拉直来测量
8.如图,这是一种测量曲线长度的方法,测量步骤如下:
①将圆规两脚分开一小段距离,用刻度尺测出圆规两脚间距离,如图1;
②曲线可以看成是由许多小线段组成,记录用圆规量取小线段的数量,如图2;
(1)步骤②中得到曲线的小线段数恰好为15段,则曲线长度为___________cm;
(2)此方法测出的曲线长度比实际长度偏___________(选填“大”或“小”);
(3)如果想减小误差,请你提出一个可行的方法:___________。
角度05 秒表的使用和读数
9.同学们为了弄明白“降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关”,踊跃提出自己的猜想,并设计方案、制作降落伞,进行实验。图是他们用来测量时间的机械秒表表盘的一部分。下列有关说法错误的是( )
A.科学探究中,猜想必须通过实验来检验
B.该秒表的量程是0~15min,分度值是0.1s
C.制作降落伞时,选用足够精密的测量仪器,可以消除测量误差
D.影响降落伞在空中飞行时间的因素很多,实验中要用到控制变量法
10.如图1所示,该刻度尺的分度值是__________mm,被测物体的长度为_________cm。如图2所示,停表的示数为_________s。
角度06 误差与错误及减小误差的方法
11.关于误差,下列说法正确的是( )
A.选用更精密的测量工具可以避免误差 B.认真测量,可以做到误差为零
C.多次测量取平均值可以减小误差 D.误差就是测量中产生的错误
12.用一把刻度尺测量某一物体的长度,测了4次,分别为、、、,物体的长为________cm,多次测量是为了________。
角度07 机械运动的相对性
13.张家界百龙电梯建在悬崖上,是我国“最大”观光电梯。当你乘坐这座观光电梯观看电梯外的风景时,下列判断正确的是( )
A.旁边的电梯相对自己静止不动了,你坐的电梯一定也没有运动
B.当你发现山石向上运动时,电梯一定是向下运动的
C.当你发现山石静止不动时,电梯仍在运动
D.当你发现旁边的电梯向上运动时,你坐的电梯一定是向下运动的
14.2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行,以盛大阅兵仪式,同世界人民一道纪念这个伟大的日子。如图为六架战机以相同的速度列队飞行时的情景。若以地面为参照物,战机是___________(选填“运动”或“静止”)的;若以其中任意一架战机为参照物,其他战机是___________(选填“运动”或“静止”)的。这说明物体的运动和静止是___________的。
角度08 判断参照物的选择
15.关于参照物,下列说法正确的是( )
A.参照物只能选择静止的物体
B.选择不同参照物,物体的运动状态一定不同
C.研究物体运动时,可以不选参照物
D.参照物是假定不动的物体
16.明代诗人曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”。其中“桥流水不流”这句的描述,从研究物体运动的角度来说选择的参照物是______;其中“人在桥上走”这句对人的描述的运动属于______(填“机械”或“非机械”)运动。
角度09 不同参照物下描述运动
17.2024年1月17日22时27分,天舟七号货运飞船首次采用快速交会对接方案,对接于天和核心舱后向端口。形成如图所示的“三舱+载人飞船+货运飞船”的组合体形态。下列说法正确的是( )
A.“天和核心舱”相对于地球是静止的
B.“载人飞船”相对于“天和核心舱”是运动的
C.以组合体形态运行时“货运飞船”相对于地球是运动的
D.以组合体形态运行时“货运飞船”相对于“载人飞船”是运动的
18.2022年2月8日,谷爱凌夺得2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台金牌,如图所示是她在空中飞跃时的情景,在此过程中,以滑板为参照物,她是 ______ 的,以雪地为参照物,她是 ___的(均选“静止”或“运动”)。可见机械运动中描述的运动和静止都是 ________ 的。
角度10 比较运动快慢的方式
19.如图是运动会上:短跑运动员正在进行100m紧张比赛时的情境。下列有关说法错误的是( )
A.场边的观众是通过相同的时间看谁跑的距离远,就认为他跑得快
B.裁判员是通过相同的路程看谁用时少,就认为他跑得快
C.我们中学生跑100m成绩可以达到9s左右
D.如果以运动员为参照物,坐在场边的观众是运动的
20.如图所示是某地端午节进行龙舟500m直道竞速决赛的精彩瞬间。比赛中,观众根据________(选填“相同路程比时间”或“相同时间比路程”)来判断谁运动快。整个比赛过程中,龙舟做的________(选填“是”或“不是”)匀速直线运动。
角度11 常见物体的速度及速度的估测
21.下列估测最符合实际的是( )
A.中学生身高在左右 B.成年人正常步行速度为左右
C.一支铅笔的长度为 D.人眨眼一次时间大约为
22.自行车行驶的速度约为5___________(填合适的单位);国产大飞机C919的巡航速度可达250m/s,合_______km/h;我国新研制的191式自动步枪子弹的速度约为3000km/h。这三种物体中,速度最大的是________(选填“自行车”“飞机”或“子弹”)。
角度12 速度的计算
23.某同学步行的平均速度是,从家到学校要走10分钟,则他上学要走的路程是( )
A.100m B.600m C.1km D.10km
24.一个做匀速直线运动的物体,8s内通过的路程是20m。那么它在最初的1.75s时间内运动的速度是______m/s,它1min内通过路程是______m。
25.一辆列车匀速通过全长的某隧道,车上的小明测得从他自己进隧道到出隧道的时间为,而列车全部通过隧道的时间为。求:
(1)列车过隧道的速度;
(2)该列车的总长度;
(3)该列车全部在隧道内行驶的时间。
26.小刚一家利用国庆假日到北京去玩,汽车行驶了一段时间,他看到了如图所示的标志,请你通过计算回答以下问题:
(1)如图甲所示,在不违规的前提下,汽车以最快的速度行驶,从看到标志牌到北京需行驶多长时间?
(2)若汽车以图乙所示的速度匀速直线行驶1.5 h,通过的路程是多少千米?
角度13 根据s-t图像比较多个物体的运动情况
27.某物体从地面上某点出发沿直线运动,其图像如图所示。对物体运动情况进行分析,得出结论不正确的是( )
A.物体在内运动的路程为15 m B.以地面为参照物,物体在内静止
C.物体在内和内的速度相等 D.物体在内的平均速度为
28.甲乙两辆车一起向东行驶,它们的路程随时间的变化图像如图所示,在0到10 s时,以甲为参照物,乙是向_________运动的,在0到20 s甲的平均速度是_________。
29.2024年9月18日20时08分,安徽省合肥市肥东县(北纬31.98度,东经117.6度)发生4.7级地震,震源深度12公里,市域范围有明显震感,地震时会发出较强的次声波,利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置,如图所示两种波的s-t图像,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为8s。
(1)纵波的平均速度是多少m/s?其物理意义?
(2)则震源到该监测站的距离为多少km?
角度14 通过v-t图像研究物体运动
30.从某时刻开始计时,甲和乙两物体沿同一直线同向运动的速度v与时间t关系如图所示,已知时刻甲追上乙,时刻甲在乙前方160m。下列说法正确的是( )
A.为40s B.时间内甲做减速运动
C.时刻,甲、乙相距120m D.时间内甲运动的平均速度为3.5m/s
31.图为甲、乙两个物体做直线运动的速度-时间图像。由图像可知:乙做____________运动;前3秒内甲通过的路程为____________m。
角度15 测量小车的平均速度的实验
32.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.测量下半段平均速度时,要让小车从中点处静止滑下
C.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
D.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
33.如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可求出不同路段的平均速度。
(1)实验原理是____________;
(2)实验中需要使用的测量工具除了刻度尺还有_________;
(3)实验时应保持斜面的倾斜角较小,这是为了减小测量_________时造成的误差;
(4)从B点到C点的路程_________cm;小车在AB段的平均速度_________。小车在全程中做_________(选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(5)前半程的平均速度为,后半程的平均速度为,则某同学计算过程的平均速度时,采用了下列两种方法。方法1:;方法2:。以上两种方法中正确的是_________(选填“方法1”或“方法2”)。
【例1】(2026·江苏南通·中考真题)2025年“九三阅兵”令人叹为观止。通过天安门的第一个受阅方阵是三军仪仗队,若判断仪仗队是静止的,则选择的参照物是( )
A.第二个受阅方阵 B.天安门 C.人民英雄纪念碑 D.国旗台
【深化点拨】
(1)考查参照物的概念,判断物体运动还是静止,关键要看被研究物体和参照物之间的相对位置是否发生改变。
(2)考查运动和静止的相对性,选择不同的参照物,物体的运动状态判断结果可能不一样。
(3)考查相对静止的条件,两个物体保持同速、同向运动时,它们之间相对位置不变,就处于相对静止状态。
(4)结合阅兵的真实情境,考查运用运动学知识分析生活中的实际情景。
【变式1-1】(2026·江苏镇江·中考真题)航天员乘坐返回舱返回地球的过程中,若认为航天员是静止的,则所选的参照物是( )
A.月球 B.返回舱 C.空间站 D.地面控制中心
【变式1-2】(2026·山东济南·中考真题)如图所示,某乘客乘坐电梯匀速上升。若认为该乘客是静止的,所选的参照物可能是( )
A.地面 B.高楼的窗户 C.旁边下降的电梯 D.该乘客所乘坐的电梯
【变式1-3】(2026·北京·中考真题)图中所示的运动员正在奋力奔跑。下列说法正确的是( )
A.以教学楼为参照物,运动员是运动的 B.以树木为参照物,站着的学生是运动的
C.以地面为参照物,运动员是静止的 D.以运动员为参照物,树木是静止的
【例2】(2026·山东济宁·中考真题)甲、乙两物体运动的图像如图所示,甲物体的运动是__________(选填“匀速”或“变速”)运动,乙物体相对甲物体是__________(选填“静止”或“运动”)的。
【深化点拨】
(1)考查 st 图像的识别,st 图像中倾斜的直线代表物体做匀速直线运动。
(2)考查 st 图像中直线倾斜程度的物理含义,图像的倾斜程度反映物体运动速度的大小,倾斜程度越大,速度越大。
(3)考查运动与静止的相对性,若两个物体运动速度不相同,则二者之间的相对位置会发生改变,两物体彼此相对运动。
(4)考查从图像中提取运动信息的能力,能够结合图像分析不同物体的运动情况。
【变式2-1】(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
【变式2-2】(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
【变式2-3】(2026·四川乐山·中考真题)下图是甲、乙两物体在同一直线上向东运动的图像。在6~10s内,乙物体的平均速度为________m/s,以甲为参照物,乙向________(填“东”或“西”)运动。
⚡基础速刷
1.唐代诗人李白乘船沿长江而下,写下《望天门山》一诗,诗中有“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”的名句。从物理学角度看,“青山相对出”所选择的参照物是( )
A.行驶的船 B.岸边的树木 C.两岸的青山 D.堤岸
2.下列有关中学生的一些数据,能与事实相符的是( )
A.做眼保健操所用的时间约为5s B.学生课桌的高度大约是0.8m
C.长跑训练的速度约为10m/s D.初中物理教材的长度约为26dm
3.关于刻度尺的使用,下列说法正确的是( )
A.刻度尺的零刻线损坏了,就不能用它测量物体的长度
B.小明四次测量课本长度,结果均相同,说明测量没有误差
C.读数时,视线与刻度尺不垂直会产生误差
D.记录测量结果时,必须要写出数字和单位
4.小王同学测得物体的长度为0.260m,则他测量时所使用刻度尺的分度值为_________;记录时末尾的数字零________(选填“可以”或“不可以”)省去不写。
5.如图所示是甲、乙两车做直线运动时的频闪照片,照片是每隔0.3s拍摄一次,则甲、乙两台车中,做匀速直线运动的是________车,从第一张照片到最后一张照片的这段时间内,甲车的平均速度________乙车的平均速度(填“大于”“小于”或“等于”)。
6.小王在“测量小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置,图中显示是小车运动的路程和在A、B、C三个位置对应时间的情形
(1)该实验原理是____________;
(2)实验时,斜面的坡度应____________(选填“较大”或“较小”),为了便于测量____________;
(3)经测量,,,秒表记录如图所示,则小车在BC段上的平均速度是____________;
(4)小车通过B点的速度为,在第3.5s时的速度为,则与的关系是:____________(填“>”、“=”或“<”)。
7.小明一家自驾出行,汽车仪表盘显示速度为90 km/h,此时前方隧道入口处有“限速 80 km/h”和“隧道全长2.5 km”的标志。
(1)汽车是否超速?请通过计算说明;
(2)若按限速匀速通过隧道,需要多少分钟?(结果保留一位小数)
🚀能力跃升
8.两位骑手参加户外骑行比赛活动,他们同向骑行,速度大小不变,甲骑手在3min内行驶1.08km,乙骑手在0.4h内行驶7.2km。乙经途中某路标的时间比甲早5min,下列说法正确的是( )
A.甲的速度为5m/s B.乙的速度是18m/s
C.甲追上乙用时150s D.甲追上乙时离该路标9000m
9.甲、乙两物体从同一地点同时向东做直线运动,其图像如图所示,由图像可知( )
A.在0~15s内,甲的平均速度为10m/s,乙的平均速度为6.67m/s
B.在0~20s内,以乙为参照物,甲向西运动
C.在0~15s内,第10s时甲乙相距最远
D.两物体在15s末相遇,且甲、乙在15s这一时刻速度相等
10.小聪一家去北京旅游,在北京市郊公路的十字路口,他看到如图所示的交通标志牌,如果汽车以10m/s的速度行驶,则汽车驾驶员______(选填“有”或“没有”)违反交通规则。从此标志牌处匀速到达北京,最快需要______h。
11.甲、乙两物体做匀速直线运动,甲、乙的速度之比为5:2,通过的路程之比为4:3,则甲、乙所用时间之比为____________;小东跑步锻炼身体,前半段时间的平均速度为6m/s,后半段时间的平均速度为4m/s,则小东跑完全程的平均速度为____________。
12.如图1所示,在“测量小车运动的平均速度”实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)实验原理是______。
(2)除图中的器材,本实验中还需要的测量工具是______。
(3)图中段的距离______cm,测得时间,则段的平均速度______m/s。
(4)若小车运动过快,导致过了B点才停止计时,则测得的平均速度会偏______,实验时应使斜面的坡度______些。(选填“大”“小”)
(5)科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品,如图2所示。将两个相同的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点,同时由静止释放,发现在乙轨道上的小球B先到达终点。在小球沿轨道从起点到终点的运动过程中,下列说法中正确的是______。
A.小球B沿轨道乙运动过程中通过的路程较长;
B.小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度;
C.小球A沿轨道甲做匀速直线运动,小球B沿轨道乙做变速曲线运动。
13.黄石有轨电车作为绿色公共交通的代表,具有节能、环保、大运量的优点,全程碳排放几乎为零,是市民“绿色出行”的优选,极大便利了市民的出行。黄石有轨电车一号线是连接黄石大道站与市民之家站的交通主干线,全长约27公里(1公里)。小明乘坐电车从黄石大道站于上午8:00准时发车,途中停靠湖北师范大学站、黄石北站、黄石二中站、磁湖路站等多个站点,最终在8:48到达市民之家站。
(1)小明乘坐电车从黄石大道站到市民之家站的平均速度为多少?
(2)若电车在相邻两站间的平均行驶速度为45km/h。求电车全程(从起点到终点)总的行驶时间(不含停站时间)是多少分钟?
(3)若小明爸爸驾驶私家车行驶同样27公里的路程,市区通勤的平均车速仅为30km/h。与小明乘坐有轨电车相比,私家车完成此次行程与电车相比差多少分钟?
🌟思维挑战
14.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,从开始计时10s后,A、C相距67m,A、B相距20m。则下列说法不正确的是( )
A.物体C先做加速运动,再静止不动
B.物体C一定向右运动,前10s的平均速度为2.7m/s
C.开始计时20s后,A、C两物体可能相距57m
D.开始计时10s后,B、C两物体可能相距47m
15.甲、乙两同学在一段平直的道路上骑自行车,他们从同一地点O同向出发,两位同学的s-t图像如图,甲的运动速度为3m/s,下列说法错误的是( )
A.0~60s内,乙的平均速度是4m/s
B.当时,甲、乙相距60m
C.甲、乙第一次相遇时,tA=40s,sA=120m
D.若60s后甲、乙的运动状态不变,则第100s时,甲、乙相距40m
16.如图所示是小花同学所拍摄的一幅海边风景照片。由照片所示的情景可以判断甲船的运动状态可能是________;乙船的运动状态是________,且速度一定________(选填“大于”“小于”或“等于”)风速。
17.随着汽车大量增加,交通事故也大量增加。目前发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停下来。如图1所示,司机从看到情况到做动作操纵制动器来刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间,在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离,叫反应距离。从操纵制动器刹车,到车停下来,汽车又要前进一段距离,这叫制动距离。反应距离与制动距离的和称为停车距离。
如图2所示,甲、乙两辆汽车分别在相互垂直的道路上(限速80km/h)向前匀速行驶,且车辆左侧沿各自道宽的中心线(图中虚线所示),甲车的速度为15m/s,当甲、乙两车的车头离十字路口(道路中心线)的距离分别为30m、40m时,甲车发现前方信号灯为红灯,赶快踩刹车(乙车由于司机未注意一直匀速直线行驶),若该司机的反应时间为0.7s,刹车后小车继续滑行,踩刹车2.3s后距离中心线2m,已知该车的制动距离为19m,若两车型号相同,汽车的车长为5.1m,车宽为2m。请问:
(1)这辆车的反应距离是多少米?
(2)试判断在穿过路口的过程中,要保证两车不相撞,乙车车速的范围。
(3)无论乙车速度为多少,要保证两车不相撞,则甲车司机的反应时间不得大于多少?
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