专题02 机械运动与能量 （期中知识清单）八年级物理上学期新教材教科版

专题02 机械运动与能量 目 录 识记类 思维导图 知识清单 考点清单 辨析清单 题型类 高频题型清单 易错题型清单 重难题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点 01 认识运动 1.机械运动 （1）物理学中，把物体位置的变化叫做机械运动。 （2）机械运动的分类：根据运动路线的形状，分为直线运动和曲线运动。 （3）机械运动的普遍性：宇宙中的一切物体都在运动，绝对静止的物体是不存在的。 2.微观世界的运动 （1）物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的。 （2）分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈。 （3）固态、液态、气态是物质常见的三种状态，气态物质分子运动最剧烈。 知识点 02 运动的描述 1.参照物 （1）定义：判断物体是运动还是静止时，被选作标准的物体叫做参照物。 （2）选取原则：参照物可以任意选取；研究对象不能（选填 “能” 或 “不能”）选作参照物；研究地面上物体的运动，通常选地面或相对地面静止的物体作为参照物。 2.运动和静止的相对性 （1）一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物；参照物不同，得出的结论也往往不同。 （2）判断方法：确定研究对象 → 选定参照物 → 看研究对象与参照物之间的位置是否发生变化。若位置变化，则研究对象是运动的；若位置不变，则研究对象是静止的。 知识点 03 运动的快慢 1.比较运动快慢的方法 （1）相同时间比路程，路程越长，运动越快。 （2）相同路程比时间，时间越短，运动越快。 2.速度 （1）定义：物体通过的路程与所用时间的比叫作运动的速度 （2）公式：v = 。 （3）国际单位：米每秒，符号。常用单位：千米每小时，符号。 （4）单位换算：1m/s=3.6km/h。 （5）物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。 3.匀速直线运动 （1）定义：物体沿着直线且速度不变的运动，叫做匀速直线运动。 （2）特点：在任意相等的时间内通过的路程都相等。 4.变速直线运动 （1）定义：物体运动速度变化的运动。 （2）平均速度：用来粗略表示物体在某段路程（或某段时间）内运动的快慢程度。公式：v = 。注意：平均速度不是（选填 “是” 或 “不是”）速度的平均值。 知识点 04 测量物体运动的速度 1.实验原理：v = 。 测量工具：用刻度尺测路程，用 秒表（停表）测时间。 斜面坡度要小（选填 “大”或 “小”）一些，目的是减小测量时间的误差。 误差分析：若小车过了起点才开始计时，则测得的平均速度偏大；若小车过了终点才停止计时，则测得的平均速度偏小。 知识点 05 能量 1. 能量的形式 （1）太阳能: 太阳能以光和热的形式到达地球 （2）机械能: 做机械运动的物体都具有机械能 （3）光能: 光能是最常见的能量 （4）内能: 一切物体都具有内能 （5）电能: 电池、发电厂、电网供应电能 （6）化学能: 物质由于化学变化具有的能量 （7）核能: 当原子核发生裂变或聚变时就会释放出核能 2.能量的转化与转移 （1）自然界中各种能量并不是独立存在的，能量之间可以相互转移和转化。 （2）能量的转移：能量从一个物体转移到另一个物体，能量的形式不变。 （3）能量的转化：能量从一种形式转化为另一种形式，能量的形式发生改变。 （4）能量的利用过程，就是能量的转移和转化过程。 考点01 机械运动与分子运动 考点内容：机械运动的判断；微观分子运动与宏观机械运动的区分。 常见考法： （1）机械运动的判断：结合生活场景或古诗词，判断是否属于机械运动。注意：生命运动（生长、开花）、分子运动（闻到气味、水变红）都不是机械运动。 （2）分子运动与机械运动的区分：研究对象不同（宏观物体 vs 大量分子）、是否肉眼可见不同。 考点02 运动的描述与参照物 考点内容：参照物的选取；运动和静止的相对性。 常见考法： （1）参照物判断：给出运动描述，判断所选的参照物。常结合“坐车时感觉旁边的车在动”、“加油机与战斗机”、“地球同步卫星”等场景命题。 （2）相对静止条件：两个物体运动方向相同、速度大小相同，则它们相对静止。 考点03 速度的理解与计算 考点内容：速度的定义与公式；匀速直线运动与变速运动；平均速度的计算。 常见考法： （1）速度单位换算：以 m/s 与 km/h 之间的换算为主，易错点是将换算方向搞反（1 m/s = 3.6 km/h）。 （2）平均速度计算：注意平均速度必须对应某段路程（或某段时间），不能用速度的平均值代替平均速度。常结合百米赛跑、过桥过隧道等场景命题。 （3）s-t图像分析：结合图像判断物体运动状态、比较速度大小。 考点04 能量及其转化 考点内容：机械能的转化；能量转移与转化。 常见考法： （1）动能与势能的相互转化：结合滚摆、过山车、蹦床等场景，判断转化方向。 （2）能量形式的判断：根据物体运动状态判断具有哪种形式的能量。 辨析01 机械运动与分子运动混淆 误将分子运动当作机械运动，比如“闻到花香”“水变红”属于分子运动（肉眼不可见），不是机械运动；“树叶飘落”“汽车行驶”才是机械运动。判断关键在于：研究对象是否是宏观物体，位置是否发生变化。 辨析02 参照物选择与运动判断易错 误认为只有静止的物体才能作为参照物，忽略运动的物体也可以被选作参照物。判断物体运动状态时，忘记先确定参照物，直接凭感觉判断。解题时必须严格按“确定研究对象→选定参照物→看位置是否变化”的步骤进行。 辨析03 平均速度计算核心易错点 误将平均速度当作速度的平均值，如某人前半程速度v₁、后半程速度v₂，错把平均速度算成(v₁+v₂)/2，正确做法是用总路程除以总时间。另外，计算时容易忽略单位统一（km/h与m/s混用）和运动过程中的停留时间。 辨析04 能量转化方向判断易错 ①将内能与机械能混淆（内能是微观分子运动，机械能是宏观物体运动）； ②将能量的转移误认为转化（判断标准：形式是否改变）； ③误认为能量可以“产生”或“消灭”（能量只能转化或转移，总量保持不变）。 【题型一】机械运动的判断 【例1】下列现象中不属于机械运动的是（     ） A．一江春水向东流 B．春风拂面 C．海水奔腾 D．思考问题 【答案】D 【详解】A．一江春水向东流是水相对于岸的位置发生变化，不属于机械运动，故A不符合题意； B．春风拂面是空气相对于人脸位置发生变化，不属于机械运动，故B不符合题意； C．海水奔腾指海水相对于大地位置发生变化，不属于机械运动，故C不符合题意； D．思考问题是思想活动，不属于机械运动，故D符合题意。 故选D。 【变式1-1】观察运动员在操场上奔跑、汽车在路上飞驰、快艇在河面上航行、小鸟在天空飞翔、流是在夜空中划过等现象，你会发现这些现象共同的特点是：这些物体相对于地面的位置都在____________。物理学中把一个物体相对于另一个物体____________________叫做机械运动。 【答案】 变化 位置的变化 【详解】[1][2]根据题意可知，所有现象的共同特点是，这些物体相对于地面的位置发生改变；根据定义，通常把一个物体相对于另一个物体位置的变化叫做机械运动。 【变式1-2】世界是物质的，物质是运动的。以下实例中，与其他三项运动形式不同的是（    ） A．行星转动 B．小树长高 C．车水马龙 D．骏马奔腾 【答案】B 【详解】小树长高是生物的生长，属于生命运动，而行星转动、车水马龙、骏马奔腾都是机械运动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【题型二】参照物的判断 【例2】在商场里，妈妈和小东抓紧扶手乘自动扶梯从二楼下到了一楼（如图）。请根据上面的情境，判断以下说法中正确的是（     ） A．小东一定是静止的 B．以地面为参照物，小东是运动的 C．以扶手为参照物，小东是运动的 D．以小东为参照物，妈妈是运动的 【答案】B 【详解】A．运动和静止是相对的，没有指定参照物的前提下，无法判定小东一定是静止的，故A错误； B．以地面为参照物，小东随扶梯从二楼移动到一楼，和地面的相对位置不断发生变化，因此小东是运动的，故B正确； C．小东紧抓扶手站在扶梯上，以扶手为参照物，小东和扶手的相对位置没有发生改变，因此小东是静止的，故C错误； D．小东和妈妈一同站在扶梯上，两人的相对位置始终没有变化，以小东为参照物，妈妈是静止的，故D错误。 故选B。 【变式2-1】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】AC．小明最初觉得自己的列车前进，是因为他把旁边开动的列车当成了参照对象，以旁边运动的列车为参照物时，自己的列车相对位置发生了变化，会产生“前进”的错觉，若以地面为参照物，小明乘坐的列车是静止的，故A错误，C正确； B．小明乘坐的列车相对于地面或站台的位置没有变化，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，故B错误； D．参照物的选择是任意的，但是不能以研究对象自身作为参照物，列车是独立于小明的另一个物体，不是小明本人，可以选为参照物，故D错误。 故选C。 【变式2-2】飞行器在研发过程中，需进行模拟飞行实验。如图是我国JF-22超高速风洞内部，飞行器固定在支架上，洞内气流速度可达104m/s。模拟飞行时，若认为飞行器是运动的，所选参照物是（     ） A．飞行器 B．地面 C．气流 D．风洞 【答案】C 【详解】A．不能选择研究对象自身作为参照物，否则物体永远是静止的，故A不符合题意； BD．飞行器固定在支架上，它相对于地面、风洞的位置都没有发生改变，以地面或风洞为参照物时飞行器是静止的，故BD不符合题意； C．洞内气流是高速流动的，飞行器相对于高速运动的气流位置不断发生变化，因此以气流为参照物时，飞行器是运动的，故C符合题意。 故选C。 【题型三】速度的简单计算 【例3】小明爸爸驾车带全家去郊游。在高速公路上，小明观察到车速表上的数据如图所示，此时的车速为________km/h，合________m/s。汽车以车速表上的速度行驶30min的路程是_________km。 【答案】 90 25 45 【详解】该车速表单位为，80 km/h到100 km/h之间有4个小格，因此分度值为5 km/h，指针指向90 km/h的位置，即当前车速为。 速度单位换算关系为，因此 行驶时间 则行驶的路程 【变式3-1】一列长的动车正在匀速行驶，一名观察者站在路基旁的一个安全位置测量出整列火车通过他共用时，求这列动车运行的速度为多少米每秒？ 【答案】 【详解】由题意知，当整列动车通过静止的观察者时，动车行驶的路程恰好等于车身的长度，则这列动车运行的速度为 【变式3-2】如图所示，是小丽开车即将到达隧道口时所发现的交通标志牌。 (1)请你解释两标志牌上数字的含义； (2)若匀速通过该隧道所用的时间为3 min，请通过计算判断小丽开车是否超速。 【答案】(1) 圆形标志牌的“80”表示此路段机动车行驶的最大速度不得超过80km/h；方形标志牌的“3600m”表示该隧道的全长为3600m。 (2) 没有超速。 【详解】（1）略 （2）汽车匀速通过隧道，行驶路程等于隧道长度，汽车行驶速度为 因，故小丽开车没有超速。 【题型四】能量及其转化 【例4】在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及的能量形式是（　　） A．电能 B．声能 C．光能 D．核能 【答案】D 【详解】电闪雷鸣的过程中：“电闪”伴随云层放电现象，存在电能，同时闪电发光对应光能；“雷鸣”是雷声传播，对应声能。整个过程没有发生原子核的裂变或聚变等核反应，不涉及核能，故选D。 【变式4-1】下列关于能量及其转化的说法中，错误的是（　　） A．燃料燃烧时发热，内能转化为化学能 B．水电站里的水轮机带动发电机发电，是将水的机械能转化为电能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能 D．自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能 【答案】A 【详解】A．燃料燃烧是一种化学反应，过程中释放热量，是化学能转化为内能，而不是内能转化为化学能，故A错误，符合题意； B．水电站里，水的机械能（水流动、下落的能量）带动水轮机转动，进而带动发电机发电，将水的机械能转化为电能，故B正确，不符合题意； C．植物光合作用时，吸收光能，通过化学反应合成有机物，将光能转化为化学能储存起来，故C正确，不符合题意； D．自行车运动员蹬车时，人体内的化学能（来自食物等的能量）通过肌肉活动转化为自行车的动能，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式4-2】市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，该装置的能量转化情况是（    ） A．太阳能电能机械能 B．太阳能机械能电能 C．电能太阳能机械能 D．机械能太阳能电能 【答案】A 【详解】太阳能电池板吸收太阳能将太阳能转化为电能，小电扇转动时消耗电能将电能转化为机械能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【题型一】参照物选择类易错 【例1】关于参照物，下列说法正确的是（     ） A．只有静止的物体才能作参照物 B．除自身以外，一切物体都可能被选作参照物 C．参照物是绝对不动的物体 D．判断一个物体是运动还是静止，由于选取的参照物不同，得到的结论相同 【答案】B 【详解】A．运动的物体也能作为参照物，比如行驶的汽车可以作为参照物判断路边树木的运动状态，故A错误； B．参照物的选取是任意的，既可以选静止的物体，也可以选运动的物体，除了研究对象自身不能作为参照物（否则物体永远是静止的，无研究意义）之外，一切物体都可以被选作参照物，故B正确； C．不存在绝对不动的物体，静止都是相对参照物而言的，故C错误； D．选取不同的参照物，物体的运动状态结论往往不同，比如坐在行驶车里的人，以车为参照物是静止的，以地面为参照物是运动的，这就是运动和静止的相对性，故D错误。 故选B。 【变式1-1】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。 【变式1-2】甲、乙两车在平直的道路上由西向东运动，如图所示是用照相机在先后不同时刻拍到的照片。在这段过程中，判断两车向东运动选择的参照物是__________，以甲车为参照物，乙车向__________运动，甲、乙两车运动速度较大的是__________车。 【答案】 房屋 西 甲 【详解】房屋相对于地面静止，两车相对于房屋的位置向东变化，故判断两车向东运动的参照物为房屋（或地面）。 相同时间内，甲车通过的路程大于乙车，故甲车运动速度较大。甲、乙两车均向东运动，且甲车速度大于乙车，故以甲车为参照物，乙车向西运动。 【题型二】平均速度计算类易错 【例2】热爱运动的小明参加了马拉松比赛，以坚强的毅力成功跑完了全程，他跑步手表上的信息如表，下列说法正确的是（     ） 路程:42km 配速:5min/km 平均心率：150次/分钟 步频：180步/分钟 A．小明在整个比赛过程中一定是运动的 B．小明全程的平均速度为8.4km/h C．小明平均心跳一次的时间为0.4s D．小明跑步的平均步幅为0.2m 【答案】C 【详解】A．选择不同的参照物，物体的运动状态判定结果可能不同。若以小明身上佩戴的跑步手表为参照物，小明相对于手表的位置始终没有发生变化，此时小明是静止的，故A错误； B．配速是每跑1km花费5分钟，全程42km的总用时为 平均速度为，故B错误； C．平均心率为150次/分钟，跳一次的时间为，故C正确； D．步频是180步/分钟，总用时210分钟，总步数为步，平均步幅为，故D错误。 故选C。 【变式2-1】小明坚持骑自行车上下学，某天他以4m/s的速度匀速骑行5min行驶完上学的前半程；为了早点到学校，接下来他以6m/s的速度匀速骑行200s行驶完上学的后半程。则小明上学全程骑自行车的平均速度为（     ） A．5m/s B．4.8m/s C．4.4m/s D．4.2m/s 【答案】B 【详解】前半程的路程为 后半程的路程为 全程的平均速度为，故ACD错误，B正确。 故选B。 【变式2-2】小明同学跑步时，若他前路程的速度是3m/s，后路程的速度是4m/s，则全程的平均速度是____________m/s（结果保留1位小数）。 【答案】3.3 【详解】前一段路程的运动时间为 后一段路程的运动时间为 全程的平均速度为 【题型三】运动图像分析类易错 【例3】甲、乙、丙三辆车，从某地同时出发，在平直公路上向东运动，它们的s-t图像和v-t图像如图所示，在a图中，0~4s内甲车的速度是____________m/s；在b图中，若以乙车为参照物，丙车是____________（选填“静止”“向东运动”或“向西运动”）的。 【答案】 4 向西运动 【详解】图a是甲车的s-t图像，0~5s内甲车做匀速直线运动，当时，甲车通过的路程为，故甲车速度为 匀速直线运动速度不变，因此0~4s内甲车速度也为4m/s； 图b是乙、丙的v-t图像，可知乙车速度为6m/s，丙车速度为4m/s，两车同时从同地向东运动，乙的速度大于丙的速度，因此丙相对于乙的位置不断向西偏移，所以以乙车为参照物，丙车向西运动。 【变式3-1】图甲是我国自主研发的机器狗，该机器狗已在军事、警务以及工业环境监测等多个领域得到广泛应用。在一次任务执行过程中，A、B两台机器狗从同一位置同时同向出发，其运动的图像如图乙。下列说法正确的是（     ） A．0~10 s内，A、B都做匀速直线运动 B．0~10 s内，A的平均速度小于B的平均速度 C．0~5 s内，A的速度小于B的速度 D．0~10 s内，A、B之间的最大距离为40 m 【答案】C 【详解】A．分析图乙，0~10s内，A机器狗做匀速直线运动，B机器狗0~5s做匀速直线运动，5s以后静止，故A错误； B．0~10s内，A机器狗运动的平均速度为 0~10s内，B机器狗运动的平均速度为 因此0~10s内，A的平均速度等于B的平均速度，故B错误； C．0~10s内，A机器狗做匀速直线运动，速度恒定不变，因此0~5s内，A运动的速度为4m/s， 0~5s内，B机器狗运动的平均速度为，所以A的速度小于B的速度，故C正确； D．A、B两台机器狗从同一位置同时同向出发，0~5s内，A的速度小于B的速度，因此时，A、B之间距离最大，则A、B之间的最大距离为，故D错误。 故选C。 【变式3-2】如图，图甲是小车甲运动的图像，图乙是小车乙运动的图像，由图象可知（     ） 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．由图可知，甲、乙两车开始计时时的速度均为2m/s，不是从静止开始运动，故A错误； BD．小车甲运动的s-t图像是一条过原点的直线，甲做匀速直线运动，速度为 小车乙运动的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，所以乙做匀速直线运动，速度为2m/s；所以，甲、乙都以2m/s匀速运动，故B错误，D正确； C．甲、乙都以2m/s匀速运动，所以，如果两车反向运动，则5s可能相遇；如果两车同向运动，则两车不能相遇，故C错误。 故选D。 【题型一】速度公式的综合应用 【例1】如下表所示是上海到北京的D412次列车时刻表的一部分，根据表格：求： 时间 上海 苏州 常州 南京 徐州 到站时间 09：51 10：33 11：45 发车时间 09：15 09：53 10：35 11：50 里程/ 0 84 300 648 (1)列车由上海驶往南京的平均速度为多少？ (2)若该列车从苏州到常州的平均速度为129km/h，则苏州到常州的里程为多少？ (3)若该列车全长300m，当以180km/h的速度通过某隧道时，从车头开始进入隧道到车尾完全通过隧道所需时间为2min，求隧道长。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1） 从表格得，上海到南京的里程 ； 上海发车时间09:15，南京到站时间11:45，全程总用时 上海驶往南京的平均速度 （2）从表格得，苏州发车时间09:53，常州到站时间10:33，行驶用时 根据速度变形式得苏州到常州的里程 （3）列车完全通过隧道的总路程，列车通过隧道速度 通过时间 列车行驶的总路程 因此隧道长 【变式1-1】现在很多公路上都有区间测速：区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点，基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度，并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章。 (1)如图，张师傅驾驶汽车上午9：00通过测速起点，在不超速的情况下到达测速终点的时间不得早于什么时间？ (2)某辆汽车在通过该区间测速路段时，车内导航突然提示说：“您已超速，您已经驶过区间测速路段的一半路程，请在余下路段里保持90km/h的速度行驶。”如果司机按导航提示驾驶，则可以刚好通过区间终点不被记录超速违章，求该车在区间测速路段前一半路程的速度是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据得，在不超速的情况下，汽车通过测速区间需要的最少时间 所以若汽车在通过区间起点，它至少晚于经过区间终点才不会被判超速行驶。 （2）汽车在后一半路程所用时间 根据题意可得，汽车在前半段路程所用的时间 汽车在区间测速前一半路程的速度 【变式1-2】小明同学每天骑自行车上学，假设他在平直的公路上行驶的40s内，其速度v与时间t的关系图像如图所示，已知前6s内他运动的路程为18m，假设40s后小明仍以6m/s的速度匀速向前行驶，求： (1)小明在前6s内，骑车运动的平均速度； (2)小明出门40s时，妈妈发现小明没带红领巾，骑车以7m/s的速度追小明，问小明妈妈多久可以追上小明？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）小明在前6s内的平均速度 （2）小明匀速运动的时间 小明匀速运动时的路程 小明运动的总路程 妈妈与小明的速度差 妈妈追上所需时间 【题型二】测量平均速度实验 【例2】为了探究小车沿斜面下滑的速度是否变化以及如何变化，小明按图完成了如下实验。 (1)该实验得到小车平均速度的原理是_____。 (2)斜面底部用金属片挡住，这样设置的目的是为了便于测量_____（选填“路程”或“时间”）。斜面和桌面的夹角控制在10°左右，这样设置的目的是为了便于测量_____（选填“路程”或“时间”）。 (3)小车在、两点间运动的路程为_____m。结合秒表示数（格式为小时：分钟：秒）可知，小车在、两点间运动的平均速度为_____。由图中数据分析可知，小车沿斜面下滑的速度_____（选填“不变”、“越来越大”或“越来越小”）。 (4)小明测量小车在、两点间运动的时间时，一共测量五次，是为了_____。小明某次实验过程，小车过了点才开始计时，测得段的平均速度会_____（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】(1) (2) 时间 时间 (3) 0.4 0.2 越来越大 (4) 减小实验误差 偏大 【详解】（1）测量平均速度的核心是通过刻度尺测路程、秒表测时间，再根据速度定义式计算平均速度，这是测量平均速度的原理。 （2）斜面底部的金属片可以让小车到达终点瞬间发出清晰的碰撞声，实验者能立刻停止计时，因此是便于测量时间。 斜面和桌面的夹角很小的话，小车下滑速度慢、运动时间长，能减小计时的误差，同样是为了便于测量时间。 （3）刻度尺分度值为，A点小车前轮对齐刻度，B点小车前轮对齐刻度，因此AB段路程 AB段的时间 小车在、两点间运动的平均速度为 BC段的路程 BC段的时间 小车在B、C两点间运动的平均速度 所以小车在B、C两点间运动的平均速度大于小车在A、B两点间运动的平均速度，说明小车沿斜面下滑的速度越来越大。 （4）多次测量同一物理量取平均值，目的是减小实验误差。 小车过了A点才开始计时，会导致测得的AB段的时间比实际时间偏小，根据，路程准确、时间偏小，最终测得的平均速度会偏大。 【变式2-1】实验小组利用如下图所示的实验装置测量小车沿斜面下滑的平均速度。 (1)实验中需要用到的测量工具有秒表和_____________。 (2)实验中C处使用金属挡板是为了便于测量_____________（选填“速度”或“时间”）。实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长一些，便于测量时间，应___________（选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜角度。 (3)将小车从A点由静止开始释放，经过B点，最终到达C点，对应的时刻如图所示，BC段距离=__________cm，小车在BC段的平均速度=__________m/s。 (4)如果不小心让小车过了A点才开始计时，则所测AB段的平均速度会_____________（选填“偏大”或“偏小”）。 (5)由图中的实验数据可知，小车在下滑过程中做_____________（选填“减速”“匀速”或“加速”）运动。 (6)受实验启示并结合生活经验，为避免儿童玩滑梯时因速度过大而受伤，请你写出一条合理建议：_______________________________________________。 【答案】(1)刻度尺 (2) 时间 减小 (3) 40.0 0.2 (4)偏大 (5)加速 (6)减缓滑梯坡度 【详解】（1）平均速度的测量原理是，需要测量路程和时间，秒表用于测时间，因此还需要用刻度尺测量小车运动的路程。 （2）金属挡板会让小车到达C点时发出明显的撞击声，能帮助实验者准确停止计时，便于测量时间； 减小斜面的倾斜角度，小车下滑的速度会变慢，运动时间就会变长，能减小时间测量的误差。 （3）由图可知，刻度尺分度值为1cm，B点对应刻度为40.0cm，C点对应刻度为0cm，因此BC段的路程为 BC段的运动时间为 BC段的平均速度为 （4）如果小车过了A点才开始计时，测得的AB段时间会比实际运动时间偏小，根据，路程s准确、时间t偏小时，计算出的平均速度会偏大。 （5）由图可知，AB段路程为40.0cm，运动时间为3s，AB段平均速度为 ，说明小车下滑时速度越来越大，做加速运动。 （6）斜面倾角越小，物体下滑速度越小，因此可以通过减小滑梯的倾斜角度，来降低儿童下滑的速度，避免受伤。（合理即可） 【变式2-2】小张三人实验小组利用如图所示的装置测量小车运动的速度。 (1)该实验的原理_________________； (2)为了减小测量时间时的误差，组装斜面时可将斜面下的木块向___________（填“左”或“右”）端移；为了测出小车在下滑过程中各段路程的平均速度，两次实验时应让小车从斜面上___________由静止滑下； (3)小张将实验数据填入表中，由图可知表中横线处缺少的数据是：①___________；②___________； 路段 路程s/cm 时间t/s 速度v/（） AB 40.0 3 0.13 AC ① 5 ② (4)实验中，他们三人讨论如何获取下半程sBC的平均速度vBC，他们的方案分别如下： 小张：小车从B点由静止释放，测出B到C所用的时间tBC与路程sBC，计算得到vBC。 小王：小车从A点由静止释放，经过B点开始计时，到达C点后测得时间tBC，再测量路程sBC，计算得到vBC。 小李：不测量，利用已有数据求得，，再计算得到vBC。 方案最好采用__________同学的方法； (5)如图乙所示是小李做出的小车运动的速度-时间图像，从图像可以看出小车在斜面上下滑时做__________（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动。另外，小张查阅课外资料得知，速度-时间图像与横坐标包围部分（图乙中阴影部分）的面积在数值上等于小车运动的距离。由图像可知小车0~1s内的平均速度为__________m/s。 【答案】(1) (2) 右 同一高度 (3) 80.0 0.16 (4)小李 (5) 加速 0.1 【详解】（1）实验中通过测量小车在斜面上运动的路程和时间，利用速度公式进行计算得到结果，所以该实验的原理是。 （2）组装实验器材时应将木块向右端移，这样斜面坡度变小，小车下滑速度变慢，方便计时，减小时间测量误差。 两次实验，小车要从斜面上同一位置由静止滑下，保证每次到达起点的初速度一样。 （3）由图可知，刻度尺的分度值为1cm，，通过AC段所用的时间，则 （4）小车在下滑过程中，到达B点的速度并不为零，所以让小车从B点由静止释放，到达C点的时间，并不等于下半段的时间，计算得到结果不准确，故小张同学的方案不符合题意；可以在B点开始计时，但在运动中开始计时，计时误差比较大，计算结果不准确，故小王同学的方案不符合题意；不测量，利用已有数据求小车通过BC段的时间，再根据计算得到结果比较准确，因此小李同学的方案比较合适。 （5）由图乙图像可知速度随时间变大，因此小车做加速运动。 速度-时间图像与横坐标包围部分（图乙中阴影部分）的面积在数值上等于小车运动的距离，可知小车0~1s内通过的路程 平均速度为 【题型三】能量转化综合判断 【例3】不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，下图中给出了两个实例，下列说法正确的是（       ） A．圆圈内A的能量形式是电能 B．圆圈内B的能量形式是内能 C．序号5的实例是摩擦生热 D．序号②的实例是对电池充电 【答案】C 【详解】AB．由图知，电灯将电能转化为光能，判断B能量为电能，加热器将电能转化为内能，故A为内能，故AB错误； C．序号⑤将机械能转化为内能，摩擦生热过程中的能量转化也为机械能转化为内能，故C正确； D．序号②表示光能转化为化学能。对电池充电是电能转化为化学能的过程，故D错误。 故选C。 【变式3-1】我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 【答案】B 【详解】由风力发电、存储、使用的过程可知，风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电，因此，甲为电能、乙为化学能、丙为电能、丁为光能。甲和丙虽然都是电能，但电能在转化为化学能的过程中和化学能再转化为电能的过程中，会有一部分能量转化为内能，因此，甲和丙的大小不相等，故B正确，ACD错误。 故选B。 【变式3-2】下列现象中，没有发生能量转化的是（    ） A．锯木头时，锯条发热 B．点燃的爆竹腾空而起 C．手摸热水袋感到暖和 D．手冷时搓手取暖 【答案】C 【详解】A．锯木头时，锯条发热是由于摩擦做功，机械能转化为内能，发生了能量转化，故A不符合题意； B．爆竹腾空而起是火药燃烧释放化学能，转化为热能和机械能，发生了能量转化，故B不符合题意； C．手摸热水袋感到暖和时，热量通过热传递转移到手，属于内能的转移，能量形式未改变，故C符合题意； D．搓手取暖是通过摩擦做功，机械能转化为内能，发生了能量转化，故D不符合题意。 故选C。 【题型一】参照物判断模型 【模型解读】判断物体运动状态时，先确定研究对象，再选定参照物，最后看研究对象相对于参照物的位置是否变化。位置变化则运动，位置不变则静止。参照物可以任意选取，但不能选研究对象本身。 【例1】下列物体运动的描述正确的是（     ） A．飞机在空中加油时，若以受油机为参照物，加油机是运动的 B．楚人“刻舟”而不能“求剑”是不懂得运动和静止的相对性造成的 C．我们说地球是运动的，那么选择的参照物一定是地球上的静止物体 D．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”，诗中先后选择的参照物都是行船 【答案】B 【详解】A．飞机空中加油时，加油机和受油机飞行速度、方向完全一致，相对位置没有变化，以受油机为参照物，加油机是静止的，故A错误； B．刻舟人最终未能寻到其落水的剑，是因为船相对于河岸是运动的，而剑相对于河岸是静止的，因此楚人“刻舟”而不能“求剑”是不懂得运动和静止的相对性造成的，故B正确； C．若选择地球上的静止物体为参照物，地球和参照物的相对位置完全不变，此时地球是静止的；说地球运动，所选参照物一定是地球之外的物体（比如太阳），故C错误； D．“两岸青山相对出”描述青山在运动，参照物是行船；但“孤帆一片日边来”描述孤帆从远处驶来，参照物是岸边或青山，故D错误。 故选B。 【变式1-1】汽车行驶在高速公路上。 (1)以汽车为参照物，路旁的树木是______的；以座椅为参照物，驾驶员是______的（均选填“运动”或“静止”）； (2)仪表盘显示车速为90km/h，它表示的物理意义是___________________________；汽车保持该速度行驶0.2h通过的路程为______m； (3)若用频闪相机每隔0.5s拍摄一次得到如图所示照片，由图中相邻两位置间距离的大小可知，此时汽车在做______运动（选填“匀速”或“变速”）； (4)图中汽车从A位置运动到E位置所用的时间为____________s。 【答案】(1) 运动 静止 (2) 汽车每小时通过的路程为90千米 (3)变速 (4)2 【详解】（1）以行驶的汽车为参照物，路旁树木的位置不断变化，因此是运动的。 以座椅为参照物，驾驶员和座椅的相对位置没有发生变化，因此是静止的。 （2）速度值的物理意义是单位时间内物体通过的路程，90km/h表示汽车每小时通过的路程为90km。 汽车保持该速度行驶0.2h通过的路程 （3）频闪相机每次拍摄的时间间隔相同，从图中可以看出相邻两个汽车位置的间距逐渐变大，说明相等时间内汽车通过的路程不相等，因此汽车在做变速运动。 （4）从A到E之间共有4个时间间隔，每个间隔为0.5s，总时间 【变式1-2】如图所示是小明同学所拍摄的一幅海边风景照片。由照片所示的情景，可以判断出甲船的运动状态是____________（选填“静止”、“向右行驶”、“向左行驶”），且甲船的速度一定____________（填“小于”“大于”或者“等于”）风速，乙船的运动状态不可能是____________（填序号）。 ①静止 ②向右行驶 ③向左行驶，速度小于风速 ④向左行驶，速度大于风速 【答案】 向左行驶 大于 ④ 【详解】岸边的建筑是固定参照物，它的旗子向左飘，说明此时风是从右向左吹的。甲船的旗子向右飘，和风向相反。只有当甲船向左行驶，且运动速度比风速更快时，相对于甲船，空气是向右运动的，才会把旗子吹向右侧，因此甲船向左行驶，且速度一定大于风速。 乙船的旗子向左飘，和风的方向一致；若乙船静止，风会把旗子向左吹，符合情景； 若乙船向右行驶，风相对于乙船向左运动，依然会把旗子向左吹，符合情景； 若乙船向左行驶、速度小于风速，风相对于乙船还是向左运动，旗子仍会向左飘，符合情景； 若乙船向左行驶、速度大于风速，此时空气相对于乙船向右运动，旗子会被吹向右侧，和图中乙船旗子向左飘的情景矛盾，因此乙船不可能是该状态，故选④。 【题型二】平均速度计算模型 【模型解读】平均速度必须用总路程除以总时间，不能将各段速度求平均值。计算时注意单位统一（km/h与m/s换算）和运动过程中是否有停留时间。 【例2】物体沿直线运动时，通过前、后两段路程的平均速度分别为15m/s和25m/s，如果物体通过前、后两段时间相等，物体通过整段路程的平均速度是_________m/s；如果物体通过的前、后两段路程相等，物体通过整段路程的平均速度是_________m/s。 【答案】 20 18.75 【详解】[1]如果物体通过前、后两段路程的时间相等，设两段路程的运动时间均为，根据，前、后两段的路程分别为 根据平均速度的定义可得， 物体通过整段路程的平均速度是 [2]如果物体通过的前、后两段路程相等，设两段路程均为，根据，前、后两段的时间分别为 根据平均速度的定义可得， 物体通过整段路程的平均速度是 【变式2-1】实验小组在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置。 (1)准确测得小车从A运动到C的时间tAC=2.4s，在测量小车从A到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得时间tAB=1.6s，则AC段的平均速度vAC=______m/s；而算出的BC段的平均速度会偏_______（选填“大”或“小”）。 (2)对于该实验，小组成员提出了以下观点，其中正确的是______（填序号）。 ①为了测量小车在BC段运动的时间，将小车拿到B点由静止释放，测出小车从B到C点的时间 ②设AB段的平均速度为v1，BC段的平均速度为v2，则全程的平均速度为 ③AC段中间时刻的速度为v1'，B点的速度为v2'，则v1'<v2' 【答案】(1) 0.33 大 (2)③ 【详解】（1）[1]由图可知 则 [2]小车过了B点才停止计时，会导致BC段计算出的时间减小，根据，算出的BC段的平均速度会偏大。 （2）①测量小车在BC段运动的时间，应该用小车在AC段运动的时间减去小车在AB段运动的时间，若将小车拿到B点由静止释放，小车从B点到C点的时间与小车从A到C运动过程中B到C的时间不同，故①错误； ②A到B的时间为，B到C的时间，则全程的平均速度为，故②错误； ③小车从A到C的运动是加速运动，前一半时间的平均速度小于后一半时间的平均速度，所以小车前一半时间的路程小于后一半时间的路程，故AC段中间时刻时小车的位置在B点以上，所以，故③正确。 【变式2-2】（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一定向右运动，速度为3m/s B．开始计时20s后，A、C两物体相距5m C．开始计时10s后，B、C两物体可能相距87m D．物体C一定向右运动，前10s的平均速度为2.7m/s 【答案】CD 【分析】物体A向右运动，结合乙图，利用可以算出物体A的运动速度及对应时间内的路程，再结合题目中关于物体A、C之间的距离可以确定出物体C的运动方向及速度；由于题目中给出物体A、B之间的距离，不能确定物体 B在物体A的左侧还是右侧，所以存在两种情况，需要分别讨论计算。 【详解】AC．由乙图可计算物体A的速度 开始计时10s后，物体A运动的路程 ①若物体B位于物体A的右侧20m处，物体B向右运动，物体B在10s内运动的路程 则物体B的速度 10s内物体C运动的路程 则开始计时10s后，物体B和物体C之间的距离 ②若物体B位于物体A的左侧20m处，物体B向左运动，物体B在10s内运动的路程 则物体B的速度 故A错误； 开始计时10s后，物体B和物体C之间的距离 所以开始计时10s后，B、C两物体之间的距离可能为47m或者87m，故C正确； B．开始计时20s后，物体A运动的路程 物体C通过的路程 A、C两物体之间的距离 故B错误； D．由于10s内物体A、C之间的距离 所以物体C一定向右运动，且前10s的平均速度 故D正确。 故选CD。 【题型三】能量转化分析模型 【模型解读】判断能量转化方向时，先分析物体的速度、高度、弹性形变的变化趋势：速度增大则动能增大，高度增大则重力势能增大，弹性形变增大则弹性势能增大。能量总是从增大的形式转化为减小的形式。 【例3】如图是某高铁车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。从能量利用的角度看，这种设计的优点是：机车进站时的部分动能转化为______，减少因刹车损耗的机械能；机车出站时储存的能量又转化为动能，______（选填“能”或“不能”）起到节能的作用。 【答案】 重力势能 能 【详解】[1]机车进站时，轨道有小坡度，机车向上运动，速度减小，高度增加。根据能量转化，动能会转化为重力势能，这样就减少了因刹车而损耗的机械能。 [2]机车出站时，储存的重力势能又转化为动能，从而可以减少机车启动时所需的能量，能起到节能的作用。 【变式3-1】（多选）如图是一种新型的风光互补照明灯，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，腰胯照明灯，脚踏蓄电池，下列解释正确的是（　　） A．蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能 B．照明灯工作时，LED灯是将机械能转化为光能 C．太阳能电池板将太阳能转化为电能 D．利用风力发电将机械能转化为电能 【答案】CD 【详解】A．蓄电池储存的是化学能，夜晚放电时将化学能转化为电能，故A错误； B．照明灯工作时，LED灯消耗电能，是将电能转化为光能，故B错误； C．太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置，故C正确； D．新型的风光互补照明灯，利用风力发电将机械能转化为电能，故D正确。 故选CD 。 【变式3-2】2024年9月25日，中国人民解放军火箭军在南太平洋相关公海海域成功发射了1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹东风-31AG，并准确落入预定海域，射程约12000公里。导弹加速升空过程中，主要将燃料的化学能先转化为_________，再转化为导弹的_________。 【答案】 内能 机械能 【详解】[1][2]导弹加速升空过程中，携带的燃料燃烧，通过化学反应主要将燃料的化学能先转化为内能，再利用内能通过热机对外做功，转化为导弹的机械能，推动导弹运动。 题目类型 技 巧 机械运动判断 先看研究对象是否是宏观物体，再看位置是否变化。分子运动（闻到气味、水变红）和生命运动（生长、开花）都不是机械运动，直接排除。 参照物判断 先明确研究对象，再看研究对象相对于哪个物体的位置在变化，那个物体就是参照物。注意：参照物不能选研究对象本身。 速度单位换算 记住“1m/s = 3.6km/h”，换算时m/s化km/h乘3.6，km/h化m/s除以3.6。不要搞反方向。 平均速度计算 公式v = s/t中的s必须是总路程，t必须是总时间（包括停留时间）。看到“速度的平均值”直接排除。 能量转化判断 速度增大→动能增大；高度增大→重力势能增大；弹性形变增大→弹性势能增大。能量总是从增大的形式转化为减小的形式。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 机械运动与能量 目 录 识记类 思维导图 知识清单 考点清单 辨析清单 题型类 高频题型清单 易错题型清单 重难题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点 01 认识运动 1.机械运动 （1）物理学中，把物体 的变化叫做机械运动。 （2）机械运动的分类：根据运动路线的形状，分为 运动和 运动。 （3）机械运动的普遍性：宇宙中的一切物体都在运动，绝对静止的物体是 的。 2.微观世界的运动 （1）物质是由 组成的，分子是由 组成的，原子是由原 和 组成的。 （2）分子在永不停息地做无规则运动， 越高，分子运动越剧烈。 （3） 态、 态、 态是物质常见的三种状态， 态物质分子运动最剧烈。 知识点 02 运动的描述 1.参照物 （1）定义：判断物体是运动还是静止时，被选作 的物体叫做参照物。 （2）选取原则：参照物可以 选取；研究对象 （选填 “能” 或 “不能”）选作参照物；研究地面上物体的运动，通常选 或 的物体作为参照物。 2.运动和静止的相对性 （1）一个物体是运动还是静止，取决于所选的 ；参照物 ，得出的结论也往往不同。 （2）判断方法：确定研究对象 → 选定参照物 → 看研究对象与参照物之间的 是否发生变化。若位置变化，则研究对象是 的；若位置不变，则研究对象是 的。 知识点 03 运动的快慢 1.比较运动快慢的方法 （1）相同时间比路程，路程越 ，运动越 。 （2）相同路程比时间，时间越 ，运动越 。 2.速度 （1）定义：物体通过的路程与所用时间的比叫作运动的速度 （2）公式： 。 （3）国际单位： ，符号。常用单位：千米每小时，符号 。 （4）单位换算： 。 （5）物理意义：速度是表示 的物理量。 3.匀速直线运动 （1）定义：物体沿着 且 的运动，叫做匀速直线运动。 （2）特点：在任意相等的时间内通过的路程 。 4.变速直线运动 （1）定义：物体运动速度变化的运动。 （2）平均速度：用来粗略表示物体在某段路程（或某段时间）内运动的快慢程度。公式：v = 。注意：平均速度 （选填 “是” 或 “不是”）速度的平均值。 知识点 04 测量物体运动的速度 1.实验原理： 测量工具：用 测路程，用 （停表）测时间。 斜面坡度要 （选填 “大”或 “小”）一些，目的是减小测量 的误差。 误差分析：若小车过了起点才开始计时，则测得的平均速度 ；若小车过了终点才停止计时，则测得的平均速度 。 知识点 05 能量 1. 能量的形式 （1）太阳能: 太阳能以 和 的形式到达地球 （2）机械能: 做 的物体都具有机械能 （3）光能: 光能是最常见的能量 （4）内能: 一切物体都具有内能 （5）电能: 电池、发电厂、电网供应电能 （6）化学能: 物质由于化学变化具有的能量 （7）核能: 当原子核发生裂变或聚变时就会释放出核能 2.能量的转化与转移 （1）自然界中各种能量并不是独立存在的，能量之间可以相互 和 。 （2）能量的转移：能量从一个物体转移到另一个物体，能量的形式 。 （3）能量的转化：能量从一种形式转化为另一种形式，能量的形式发生 。 （4）能量的利用过程，就是能量的 和 过程。 考点01 机械运动与分子运动 考点内容：机械运动的判断；微观分子运动与宏观机械运动的区分。 常见考法： （1）机械运动的判断：结合生活场景或古诗词，判断是否属于机械运动。注意：生命运动（生长、开花）、分子运动（闻到气味、水变红）都不是机械运动。 （2）分子运动与机械运动的区分：研究对象不同（宏观物体 vs 大量分子）、是否肉眼可见不同。 考点02 运动的描述与参照物 考点内容：参照物的选取；运动和静止的相对性。 常见考法： （1）参照物判断：给出运动描述，判断所选的参照物。常结合“坐车时感觉旁边的车在动”、“加油机与战斗机”、“地球同步卫星”等场景命题。 （2）相对静止条件：两个物体运动方向相同、速度大小相同，则它们相对静止。 考点03 速度的理解与计算 考点内容：速度的定义与公式；匀速直线运动与变速运动；平均速度的计算。 常见考法： （1）速度单位换算：以 m/s 与 km/h 之间的换算为主，易错点是将换算方向搞反（1 m/s = 3.6 km/h）。 （2）平均速度计算：注意平均速度必须对应某段路程（或某段时间），不能用速度的平均值代替平均速度。常结合百米赛跑、过桥过隧道等场景命题。 （3）s-t图像分析：结合图像判断物体运动状态、比较速度大小。 考点04 能量及其转化 考点内容：机械能的转化；能量转移与转化。 常见考法： （1）动能与势能的相互转化：结合滚摆、过山车、蹦床等场景，判断转化方向。 （2）能量形式的判断：根据物体运动状态判断具有哪种形式的能量。 辨析01 机械运动与分子运动混淆 误将分子运动当作机械运动，比如“闻到花香”“水变红”属于分子运动（肉眼不可见），不是机械运动；“树叶飘落”“汽车行驶”才是机械运动。判断关键在于：研究对象是否是宏观物体，位置是否发生变化。 辨析02 参照物选择与运动判断易错 误认为只有静止的物体才能作为参照物，忽略运动的物体也可以被选作参照物。判断物体运动状态时，忘记先确定参照物，直接凭感觉判断。解题时必须严格按“确定研究对象→选定参照物→看位置是否变化”的步骤进行。 辨析03 平均速度计算核心易错点 误将平均速度当作速度的平均值，如某人前半程速度v₁、后半程速度v₂，错把平均速度算成(v₁+v₂)/2，正确做法是用总路程除以总时间。另外，计算时容易忽略单位统一（km/h与m/s混用）和运动过程中的停留时间。 辨析04 能量转化方向判断易错 ①将内能与机械能混淆（内能是微观分子运动，机械能是宏观物体运动）； ②将能量的转移误认为转化（判断标准：形式是否改变）； ③误认为能量可以“产生”或“消灭”（能量只能转化或转移，总量保持不变）。 【题型一】机械运动的判断 【例1】下列现象中不属于机械运动的是（     ） A．一江春水向东流 B．春风拂面 C．海水奔腾 D．思考问题 【变式1-1】观察运动员在操场上奔跑、汽车在路上飞驰、快艇在河面上航行、小鸟在天空飞翔、流是在夜空中划过等现象，你会发现这些现象共同的特点是：这些物体相对于地面的位置都在____________。物理学中把一个物体相对于另一个物体____________________叫做机械运动。 【变式1-2】世界是物质的，物质是运动的。以下实例中，与其他三项运动形式不同的是（    ） A．行星转动 B．小树长高 C．车水马龙 D．骏马奔腾 【题型二】参照物的判断 【例2】在商场里，妈妈和小东抓紧扶手乘自动扶梯从二楼下到了一楼（如图）。请根据上面的情境，判断以下说法中正确的是（     ） A．小东一定是静止的 B．以地面为参照物，小东是运动的 C．以扶手为参照物，小东是运动的 D．以小东为参照物，妈妈是运动的 【变式2-1】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 【变式2-2】飞行器在研发过程中，需进行模拟飞行实验。如图是我国JF-22超高速风洞内部，飞行器固定在支架上，洞内气流速度可达104m/s。模拟飞行时，若认为飞行器是运动的，所选参照物是（     ） A．飞行器 B．地面 C．气流 D．风洞 【题型三】速度的简单计算 【例3】小明爸爸驾车带全家去郊游。在高速公路上，小明观察到车速表上的数据如图所示，此时的车速为________km/h，合________m/s。汽车以车速表上的速度行驶30min的路程是_________km。 【变式3-1】一列长的动车正在匀速行驶，一名观察者站在路基旁的一个安全位置测量出整列火车通过他共用时，求这列动车运行的速度为多少米每秒？ 【变式3-2】如图所示，是小丽开车即将到达隧道口时所发现的交通标志牌。 (1)请你解释两标志牌上数字的含义； (2)若匀速通过该隧道所用的时间为3 min，请通过计算判断小丽开车是否超速。 【题型四】能量及其转化 【例4】在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及的能量形式是（　　） A．电能 B．声能 C．光能 D．核能 【变式4-1】下列关于能量及其转化的说法中，错误的是（　　） A．燃料燃烧时发热，内能转化为化学能 B．水电站里的水轮机带动发电机发电，是将水的机械能转化为电能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能 D．自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能 【变式4-2】市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，该装置的能量转化情况是（    ） A．太阳能电能机械能 B．太阳能机械能电能 C．电能太阳能机械能 D．机械能太阳能电能 【题型一】参照物选择类易错 【例1】关于参照物，下列说法正确的是（     ） A．只有静止的物体才能作参照物 B．除自身以外，一切物体都可能被选作参照物 C．参照物是绝对不动的物体 D．判断一个物体是运动还是静止，由于选取的参照物不同，得到的结论相同 【变式1-1】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 【变式1-2】甲、乙两车在平直的道路上由西向东运动，如图所示是用照相机在先后不同时刻拍到的照片。在这段过程中，判断两车向东运动选择的参照物是__________，以甲车为参照物，乙车向__________运动，甲、乙两车运动速度较大的是__________车。 【题型二】平均速度计算类易错 【例2】热爱运动的小明参加了马拉松比赛，以坚强的毅力成功跑完了全程，他跑步手表上的信息如表，下列说法正确的是（     ） 路程:42km 配速:5min/km 平均心率：150次/分钟 步频：180步/分钟 A．小明在整个比赛过程中一定是运动的 B．小明全程的平均速度为8.4km/h C．小明平均心跳一次的时间为0.4s D．小明跑步的平均步幅为0.2m 【变式2-1】小明坚持骑自行车上下学，某天他以4m/s的速度匀速骑行5min行驶完上学的前半程；为了早点到学校，接下来他以6m/s的速度匀速骑行200s行驶完上学的后半程。则小明上学全程骑自行车的平均速度为（     ） A．5m/s B．4.8m/s C．4.4m/s D．4.2m/s 【变式2-2】小明同学跑步时，若他前路程的速度是3m/s，后路程的速度是4m/s，则全程的平均速度是____________m/s（结果保留1位小数）。 【题型三】运动图像分析类易错 【例3】甲、乙、丙三辆车，从某地同时出发，在平直公路上向东运动，它们的s-t图像和v-t图像如图所示，在a图中，0~4s内甲车的速度是____________m/s；在b图中，若以乙车为参照物，丙车是____________（选填“静止”“向东运动”或“向西运动”）的。 【变式3-1】图甲是我国自主研发的机器狗，该机器狗已在军事、警务以及工业环境监测等多个领域得到广泛应用。在一次任务执行过程中，A、B两台机器狗从同一位置同时同向出发，其运动的图像如图乙。下列说法正确的是（     ） A．0~10 s内，A、B都做匀速直线运动 B．0~10 s内，A的平均速度小于B的平均速度 C．0~5 s内，A的速度小于B的速度 D．0~10 s内，A、B之间的最大距离为40 m 【变式3-2】如图，图甲是小车甲运动的图像，图乙是小车乙运动的图像，由图象可知（     ） 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 【题型一】速度公式的综合应用 【例1】如下表所示是上海到北京的D412次列车时刻表的一部分，根据表格：求： 时间 上海 苏州 常州 南京 徐州 到站时间 09：51 10：33 11：45 发车时间 09：15 09：53 10：35 11：50 里程/ 0 84 300 648 (1)列车由上海驶往南京的平均速度为多少？ (2)若该列车从苏州到常州的平均速度为129km/h，则苏州到常州的里程为多少？ (3)若该列车全长300m，当以180km/h的速度通过某隧道时，从车头开始进入隧道到车尾完全通过隧道所需时间为2min，求隧道长。 【变式1-1】现在很多公路上都有区间测速：区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点，基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度，并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章。 (1)如图，张师傅驾驶汽车上午9：00通过测速起点，在不超速的情况下到达测速终点的时间不得早于什么时间？ (2)某辆汽车在通过该区间测速路段时，车内导航突然提示说：“您已超速，您已经驶过区间测速路段的一半路程，请在余下路段里保持90km/h的速度行驶。”如果司机按导航提示驾驶，则可以刚好通过区间终点不被记录超速违章，求该车在区间测速路段前一半路程的速度是多少？ 【变式1-2】小明同学每天骑自行车上学，假设他在平直的公路上行驶的40s内，其速度v与时间t的关系图像如图所示，已知前6s内他运动的路程为18m，假设40s后小明仍以6m/s的速度匀速向前行驶，求： (1)小明在前6s内，骑车运动的平均速度； (2)小明出门40s时，妈妈发现小明没带红领巾，骑车以7m/s的速度追小明，问小明妈妈多久可以追上小明？ 【题型二】测量平均速度实验 【例2】为了探究小车沿斜面下滑的速度是否变化以及如何变化，小明按图完成了如下实验。 (1)该实验得到小车平均速度的原理是_____。 (2)斜面底部用金属片挡住，这样设置的目的是为了便于测量_____（选填“路程”或“时间”）。斜面和桌面的夹角控制在10°左右，这样设置的目的是为了便于测量_____（选填“路程”或“时间”）。 (3)小车在、两点间运动的路程为_____m。结合秒表示数（格式为小时：分钟：秒）可知，小车在、两点间运动的平均速度为_____。由图中数据分析可知，小车沿斜面下滑的速度_____（选填“不变”、“越来越大”或“越来越小”）。 (4)小明测量小车在、两点间运动的时间时，一共测量五次，是为了_____。小明某次实验过程，小车过了点才开始计时，测得段的平均速度会_____（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【变式2-1】实验小组利用如下图所示的实验装置测量小车沿斜面下滑的平均速度。 (1)实验中需要用到的测量工具有秒表和_____________。 (2)实验中C处使用金属挡板是为了便于测量_____________（选填“速度”或“时间”）。实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长一些，便于测量时间，应___________（选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜角度。 (3)将小车从A点由静止开始释放，经过B点，最终到达C点，对应的时刻如图所示，BC段距离=__________cm，小车在BC段的平均速度=__________m/s。 (4)如果不小心让小车过了A点才开始计时，则所测AB段的平均速度会_____________（选填“偏大”或“偏小”）。 (5)由图中的实验数据可知，小车在下滑过程中做_____________（选填“减速”“匀速”或“加速”）运动。 (6)受实验启示并结合生活经验，为避免儿童玩滑梯时因速度过大而受伤，请你写出一条合理建议：_______________________________________________。 【变式2-2】小张三人实验小组利用如图所示的装置测量小车运动的速度。 (1)该实验的原理_________________； (2)为了减小测量时间时的误差，组装斜面时可将斜面下的木块向___________（填“左”或“右”）端移；为了测出小车在下滑过程中各段路程的平均速度，两次实验时应让小车从斜面上___________由静止滑下； (3)小张将实验数据填入表中，由图可知表中横线处缺少的数据是：①___________；②___________； 路段 路程s/cm 时间t/s 速度v/（） AB 40.0 3 0.13 AC ① 5 ② (4)实验中，他们三人讨论如何获取下半程sBC的平均速度vBC，他们的方案分别如下： 小张：小车从B点由静止释放，测出B到C所用的时间tBC与路程sBC，计算得到vBC。 小王：小车从A点由静止释放，经过B点开始计时，到达C点后测得时间tBC，再测量路程sBC，计算得到vBC。 小李：不测量，利用已有数据求得，，再计算得到vBC。 方案最好采用__________同学的方法； (5)如图乙所示是小李做出的小车运动的速度-时间图像，从图像可以看出小车在斜面上下滑时做__________（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动。另外，小张查阅课外资料得知，速度-时间图像与横坐标包围部分（图乙中阴影部分）的面积在数值上等于小车运动的距离。由图像可知小车0~1s内的平均速度为__________m/s。 【题型三】能量转化综合判断 【例3】不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，下图中给出了两个实例，下列说法正确的是（       ） A．圆圈内A的能量形式是电能 B．圆圈内B的能量形式是内能 C．序号5的实例是摩擦生热 D．序号②的实例是对电池充电 【变式3-1】我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 【变式3-2】下列现象中，没有发生能量转化的是（    ） A．锯木头时，锯条发热 B．点燃的爆竹腾空而起 C．手摸热水袋感到暖和 D．手冷时搓手取暖 【题型一】参照物判断模型 【模型解读】判断物体运动状态时，先确定研究对象，再选定参照物，最后看研究对象相对于参照物的位置是否变化。位置变化则运动，位置不变则静止。参照物可以任意选取，但不能选研究对象本身。 【例1】下列物体运动的描述正确的是（     ） A．飞机在空中加油时，若以受油机为参照物，加油机是运动的 B．楚人“刻舟”而不能“求剑”是不懂得运动和静止的相对性造成的 C．我们说地球是运动的，那么选择的参照物一定是地球上的静止物体 D．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”，诗中先后选择的参照物都是行船 【变式1-1】汽车行驶在高速公路上。 (1)以汽车为参照物，路旁的树木是______的；以座椅为参照物，驾驶员是______的（均选填“运动”或“静止”）； (2)仪表盘显示车速为90km/h，它表示的物理意义是___________________________；汽车保持该速度行驶0.2h通过的路程为______m； (3)若用频闪相机每隔0.5s拍摄一次得到如图所示照片，由图中相邻两位置间距离的大小可知，此时汽车在做______运动（选填“匀速”或“变速”）； (4)图中汽车从A位置运动到E位置所用的时间为____________s。 【变式1-2】如图所示是小明同学所拍摄的一幅海边风景照片。由照片所示的情景，可以判断出甲船的运动状态是____________（选填“静止”、“向右行驶”、“向左行驶”），且甲船的速度一定____________（填“小于”“大于”或者“等于”）风速，乙船的运动状态不可能是____________（填序号）。 ①静止 ②向右行驶 ③向左行驶，速度小于风速 ④向左行驶，速度大于风速 【题型二】平均速度计算模型 【模型解读】平均速度必须用总路程除以总时间，不能将各段速度求平均值。计算时注意单位统一（km/h与m/s换算）和运动过程中是否有停留时间。 【例2】物体沿直线运动时，通过前、后两段路程的平均速度分别为15m/s和25m/s，如果物体通过前、后两段时间相等，物体通过整段路程的平均速度是_________m/s；如果物体通过的前、后两段路程相等，物体通过整段路程的平均速度是_________m/s。 【变式2-1】实验小组在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置。 (1)准确测得小车从A运动到C的时间tAC=2.4s，在测量小车从A到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得时间tAB=1.6s，则AC段的平均速度vAC=______m/s；而算出的BC段的平均速度会偏_______（选填“大”或“小”）。 (2)对于该实验，小组成员提出了以下观点，其中正确的是______（填序号）。 ①为了测量小车在BC段运动的时间，将小车拿到B点由静止释放，测出小车从B到C点的时间 ②设AB段的平均速度为v1，BC段的平均速度为v2，则全程的平均速度为 ③AC段中间时刻的速度为v1'，B点的速度为v2'，则v1'<v2' 【变式2-2】（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一定向右运动，速度为3m/s B．开始计时20s后，A、C两物体相距5m C．开始计时10s后，B、C两物体可能相距87m D．物体C一定向右运动，前10s的平均速度为2.7m/s 【题型三】能量转化分析模型 【模型解读】判断能量转化方向时，先分析物体的速度、高度、弹性形变的变化趋势：速度增大则动能增大，高度增大则重力势能增大，弹性形变增大则弹性势能增大。能量总是从增大的形式转化为减小的形式。 【例3】如图是某高铁车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。从能量利用的角度看，这种设计的优点是：机车进站时的部分动能转化为______，减少因刹车损耗的机械能；机车出站时储存的能量又转化为动能，______（选填“能”或“不能”）起到节能的作用。 【变式3-1】（多选）如图是一种新型的风光互补照明灯，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，腰胯照明灯，脚踏蓄电池，下列解释正确的是（　　） A．蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能 B．照明灯工作时，LED灯是将机械能转化为光能 C．太阳能电池板将太阳能转化为电能 D．利用风力发电将机械能转化为电能 【变式3-2】2024年9月25日，中国人民解放军火箭军在南太平洋相关公海海域成功发射了1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹东风-31AG，并准确落入预定海域，射程约12000公里。导弹加速升空过程中，主要将燃料的化学能先转化为_________，再转化为导弹的_________。 题目类型 技 巧 机械运动判断 先看研究对象是否是宏观物体，再看位置是否变化。分子运动（闻到气味、水变红）和生命运动（生长、开花）都不是机械运动，直接排除。 参照物判断 先明确研究对象，再看研究对象相对于哪个物体的位置在变化，那个物体就是参照物。注意：参照物不能选研究对象本身。 速度单位换算 记住“1m/s = 3.6km/h”，换算时m/s化km/h乘3.6，km/h化m/s除以3.6。不要搞反方向。 平均速度计算 公式v = s/t中的s必须是总路程，t必须是总时间（包括停留时间）。看到“速度的平均值”直接排除。 能量转化判断 速度增大→动能增大；高度增大→重力势能增大；弹性形变增大→弹性势能增大。能量总是从增大的形式转化为减小的形式。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $