内容正文:
专题01 机械运动
目 录
识记类
思维导图
考点清单
辨析清单
题型类
高频题型清单
易错题型清单
巩固类
基础巩固训练
培优提升训练
知识点01 长度及其测量
1.长度:长度是物理学中的基本物理量。
(1)长度单位: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。
1km=103m、1m=103mm、1mm=103μm、1μm=103nm;1m=10dm=100cm。
2.长度测量:长度的测量是最基本的测量。
(1)测量工具:测量长度的常用测量工具有刻度尺、三角板、卷尺等。用于精密测量的,还有游标卡尺、千分尺等。
(2)正确使用刻度尺
a. 使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。量程是指测量工具的测量范围;分度值是指相邻两刻度线之间的长度,零刻线是否被磨损。如图(1)所示。
图(1)刻度尺
b. 正确放置刻度尺。零刻度线对准被测长度的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。
c. 读数时,视线应与尺面垂直。
d.读数时,要注意区分大格和小格的数目,读出准确值,并估读到分度值的下一位。如图所示,上图准确值是3cm,估读值是0.2cm,所以该物体的长度为3.2cm;下图准确值是3.1cm,估读值是0.05cm,被测物体的长度为3.15cm。
e. 记录数据要由数字和单位组成,没有单位的记录是毫无意义的。
3.长度的估测
长度的估测应学会选择自己身边的事物作为标准,如:食指的宽度约为1cm,个人身高约为1.65m,课桌的长度大约为80cm等。常见物体长度如下:黑板的长度大概2.5m、课桌高0.7m、课本高30cm,篮球直径24cm、铅笔芯的直径1mm 、一只新铅笔长度20cm 、手掌宽度1dm 、墨水瓶高度6cm等等。
知识点02 时间及其测量
时间也是物理学中的基本物理量。
1.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)。
2.时间的测量常用工具是钟表、秒表。在现代生活中,通常用钟表测量时间,实验室和运动场常用秒表测量时间。
3.看清停表的量程与分度值。停表的读数=分针读数+秒针读数。
知识点03 误差
1.误差:测量值与真实值之间的差别。误差是不能避免的,只能通过提高测量水平、改进测量手段就能尽量减小误差;但错误(由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的,或测量方法不正确造成的)是能够避免的,也是不该发生的。
2.误差产生的原因:测量工具精密度,测量环境变化和人为因素。
3.减小误差的方法:多次测量求平均值、选用精密测量仪器和改进测量方法。
知识点04 参照物
1.机械运动:物体位置的变化叫机械运动。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。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,对物体的运动和静止的描述是相对的。
2.参照物:研究机械运动时,事先选定的,衡量被研究物体的位置是否改变,作为参考标准的物体叫参照物。选取参照物并不一定都是相对地面静止不动的物体,只是选哪个物体为参照物,我们就假定该物体不动。
3.除研究对象本身外其他任何物体都可以选作参照物。一般情况下,我们默认选地面为参照物。参照物选取不同,物体的运动和静止情况也不同。假如我们坐在飞驰的火车上,以身边的同伴为参照物我们是静止的,以路边的树木为参照物,我们是运动的。
知识点05 运动的相对性
1.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。
2.运动的相对性和绝对性分析
(1)运动是绝对的:一切物体都在运动,绝对不动的物体是不存在的
(2)静止是相对的:通常所说的静止,只是被研究的物体相对于某一特定参照物的位置没有发生变化
(3)物体的运动状态取决于所选的参照物:描述某物体的运动状态时,选择的参照物不同,结论有可能不同,但都是正确的。因而,不事先选定参照物,就无法对某个物体的运动状态做出准确地描述
3.运动分类(根据运动路线):曲线运动、直线运动。
知识点06 速度
1.速度:速度:是描述物体运动快慢的物理量。
一个物体,在t时间内,运动了S的路程,这个物体的运动速度为:(时间t用表示,路程用S表示,速度v用表示)。
2.速度单位:速度的单位是由路程单位(m)和时间单位(s)组成,国际单位制中速度单位是m/s(读作米每秒)。速度的常用单位还有km/h(1m/s=3.6km/h)。
3.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。
匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题,便于研究,我们将某些运动,如在平直公路上以某一速度运动的汽车,在平直轨道上以某一速度行驶的列车等,都可以看成是匀速直线运动。
(2)匀速直线运动特点
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。
4.变速直线运动:在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动(如汽车在平直公路上的运动属于变速直线运动)。
5.平均速度
(1)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某段时间内(或某一段路程上)运动快慢,我们引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物体运动的路程除以通过这段路程所用的时间。
(2)平均速度的公式:。式中,“s”是通过的路程,“t”是通过这段路程所用时间,“v”是这段时间内(或这段路程上)的平均速度。
(3)由于做变速直线运动的物体的速度是不断变化的,所以通过不同的路程(或在不同时间内)物体运动的平均速度一般不相同。
知识点07 运动图像
1.路程图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果是图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
2.速度图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条水平直线(平行于横轴),表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
知识点08 平均速度的测量
实验目的:
1.学会使用停表和刻度尺正确测量时间、距离并求出平均速度;
2.加深对平均速度的理解;
3.学会简单的实验报告;
4.会用公式 进行简单的计算。
实验原理:
实验器材:斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。
实验装置:
实验步骤:
1.把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程S1,把S1和后面测得的数据填入下表中。
2.用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。
3.根据测得的S1、t1,利用公式υ1=S1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度υ1。
4.将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离S2。
5.测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程的平均速度υ2。
路程
运动时间
平均速度
S1=
t1=
υ1=
S2=
t2=
υ2=
实验结论:物体从斜面顶端运动到底端,每个时刻的速度并不相同。
辨析01 速度的理解不透彻易错
误认为平均速度是速度的平均值
平均速度是物体通过某段路程的平均快慢程度,数值上等于物体运动的总路程与物体在这段路程上所用总时间的比值。例如,某物体在前一半路程的速度是v1,在后一半路程的速度为v2,则物体在这一段路程的平均速度,而不是速度平均值
辨析02 运动状态的判断易错?
运动和静止是相对的,只有选定了参照物,才能确定物体是运动的还是静止的。如果被研究的物体相对于所选参照物位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物体相对于所选参照物位置没有发生改变,则是静止的。
辨析03 对s-t和v-t图象的物理意义理解。
机械运动中常见的图象有s-t与v-t图象两种,能形象直观地反映物体的运动情况同学们要会区分s-t与v-t图线的不同之处,熟练地掌握图象中s-t与v-t图线的物理意义.
辨析04 误差概念辨析类易错
在测量各类物理量时,测量值与真实值之间总会有差别,这就是误差。误差是不能消除的,但可以尽量减小,减小误差的方法有:多次测量求平均值、选用更精密的测量工具、改进测量方法等,测量错误是由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心等造成的,是不该发生且能够避免的。误差不是错误。
【题型一】长度和时间的测量
1.小珠用两把刻度尺测量同一支钢笔的长度:用分度值为1cm的甲尺测得结果为3.6cm,用分度值为1mm的乙尺测得结果为3.62cm。下列说法正确的是( )
A.甲尺的测量结果更准确
B.乙尺测得的3.62cm中,数字“0.02cm”是估读值
C.两次测量结果不同,说明其中一次测量一定错误
D.用甲尺测量时,记录结果3.6的单位是mm
2.如图所示,刻度尺的分度值是_____,用刻度尺测量木块的长度是_____cm。为了减少测量的误差,可以采用_____的方法。PM2.5是漂浮于空气中,直径小于或等于2.5μm,即_____m的颗粒物。如右图中,机械停表的示数是_____s。
3.某同学在测量时忘记给测量结果写上单位,下列各数据的单位为m的是( )
A.一张课桌的高度大约为7.5
B.中学生的身高大约为17.0
C.成年人正常走一步的距离大约为0.55
D.物理八年级上册教科书的厚度大约为0.7
【题型二】运动状态的判断
4.中华传统文化中的古诗词词句优美,不光描述景色惟妙惟肖,还蕴含了丰富的物理知识,是中华上下五千年不可多得的瑰宝。下列对诗句中说法不正确的是( )
A.“我自仰头朝天望,天高月色照我面。忽然月羞躲云中,原是晚云遮明月。”其中“月羞躲云中”是以云为参照物
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,“轻舟”的运动是以船上乘客为参照物
C.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”“青山相对出”是以船为参照物的
D.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”说明了运动和静止的相对性;“坐地日行八万里”是以地轴为参照物
5.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,判断甲船的运动情况是__________;如果以甲船为参照物,那么乙船的运动情况是__________。
6.向前直线行驶的车内,小明给小芳连拍两张照片如图所示。拍照过程中车可能向__________(选填“东”或“西”)运动。以车厢为参照物,广州塔可能向__________(选填“东”或“西”)运动。若以__________(选填“广州塔”或“桌子”)为参照物,杯子是运动的。
【题型三】运动的快慢
7.如图所示为“西安城墙国际马拉松友谊赛”的场景。跑步过程中以城墙上的标语牌为参照物,运动员是________(选填“静止”或“运动”)的;摄像师坐在摩托车上跟拍时,以摩托车为参照物,摄像师处于________(选填“静止”或“运动”)状态。西安城墙全长约为,某选手跑完全程用时约,他的平均速度约为________。
8.如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况,下列分析错误的是( )
A.前10s内甲车运动的路程大于乙车运动的路程
B.乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间
C.乙车做匀速直线运动
D.甲、乙两车在40s内的平均速度相同
9.下列对生活中相关事物估计的数据,不符合实际的是( )
A.一张物理试卷的厚度约 B.教室的黑板长约为
C.人的脉搏跳动一次的时间为 D.中学生的跑步速度约为
【题型四】测量物体的平均速度
10.如图所示,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验除了图中的器材,还需要的测量工具是___________。
(2)该实验原理是___________,在进行实验时,应使斜面坡度较___________(填“陡”或“缓”),目的是:_________________________________。
(3)小车通过AB段时测得时间tAB=___________,AB段的距离sAB=___________cm,则AB段的平均速度vAB=___________m/s。
(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏___________(选填“小”或“大”)。
(5)根据你的实验,你认为小车由静止释放,小车通过上半程的平均速度___________小车通过全程的平均速度。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(6)要测量小车通过下半程的平均速度,能否将小车从B点静止释放来测量,为什么?___________(选“可以”或“不可以”),原因:____________________________________________。
11.在做“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置,并记录了小车通过A、、三处的时间,电子表的显示数字分别表示“时∶分∶秒”。
(1)该实验的原理是__________;
(2)若小车运动时间较短,不便计时,可以使斜面的坡度变__________(选填“大”或“小”)一些;
(3)实验中每次让小车从斜面顶端由静止自由滑下,若的路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半程的平均速度是__________,小车通过上半程的平均速度与小车通过下半程的平均速度相比,__________(选填“>”、“<”或“”)。
(4)在某次测量的过程中,如果让小车过了起始点才开始计时,则会使所测的平均速度__________(选填“偏大”或“偏小”)。
12.小明在“测量小车平均速度”的实验中,使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,如图所示。
(1)该实验原理:______;
(2)实验中应使斜面的坡度较______(填“大”或“小”),目的是______(填“延长”或“缩短”)运动时间,减小测量时间的误差;
(3)小明发现测得小车通过斜面全程的速度和通过上半段路程的速度不同,其原因为______。
(4)下列图像中,能正确反映小车在斜面上运动情况的是______。
A. B.
C. D.
(5)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时,前半程平均速度为,后半程平均速度为,小车全程的平均速度______(用字母和表示)。
【题型一】速度的理解易错
13.物体甲、乙、丙做匀速直线运动。在相同时间内甲与乙通过的路程之比为3∶4,则甲、乙两物体的速度之比为_____________;乙和丙通过的路程之比为3∶2,所用时间之比为6∶5,则甲和丙两物体的速度之比为_____________。
14.关于速度公式,下列说法正确的是( )
A.物体通过的路程越长,速度越大
B.速度与时间成反比,物体运动的时间越短,速度越大
C.物体在相等的时间内通过的路程越长,速度越大
D.做匀速直线运动的物体,速度与通过的路程成正比
15.下列关于速度公式的说法,正确的是( )
A.物体的平均速度与路程成正比,与时间成反比
B.物体的速度越大,运动的路程就越长
C.匀速直线运动的物体,速度与运动路程无关
D.物体速度越大,运动所用的时间就越少
【题型二】运动状态判断易错
16.如图是平直的公路边有一农舍,它的烟囱正冒着烟,插有旗帜的a车在农舍旁的公路上。观察图中旗与烟的情况,下列关于a车相对于房子的运动情况正确的是( )
A.a车一定向左运动 B.a车一定向右运动
C.a车可能向右运动 D.a车一定静止
17.“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。”图中描绘了诗中描写的意境。从物理学角度看,以________为参照物舟中的人是运动的;以________为参照物舟中的人是静止的;
18.人们利用地球同步卫星进行气象观测、转播电视节目等,同步卫星的“同步”是指卫星相对于地球表面的某一点是___________(填“运动”或“静止”)的,若以月亮为参照物,卫星是___________(填“运动”或“静止”)的,这种性质体现了运动和静止的___________性。
【题型三】对s-t和v-t图象的理解易错
19.用图像可以表示物体的运动规律,在下图中用来表示匀速直线运动的是( )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.丙、丁 D.甲、丁
20.如图是某物体运动的图像,选项中与之相对应的图像是( )
A. B.
C. D.
21.a、b两辆小车同时从同一地点出发沿直线向南运动,图甲是a车运动的图像,图乙是b车运动的图像,下列说法错误的是( )
A.内,a车和b车都做匀速直线运动
B.内,a车的平均速度是
C.a车在的速度小于的速度
D.内,以a车为参照物,b车向北运动
【题型四】误差概念辨析易错
22.下列关于刻度尺测量中误差的理解,说法正确的是( )
A.测量书本长度时,由于刻度尺没有放正造成的结果可以避免
B.误差只来源于测量者,与测量工具、测量方法无关
C.测量时为了消除误差,可以多次测量取平均值
D.为了减小误差,可以在分度值后多估读几位
23.在实验测量时,下列说法正确的是( )
A.测量中,错误可以避免,误差不可以避免
B.误差和错误都是可以避免的
C.多次测量求平均值,可以避免误差
D.零刻度线已磨损的刻度尺不能用来测长度
24.关于误差,下列说法中正确的是( )
A.误差就是实验中产生的错误
B.采用精密测量仪器,改进测量方法可避免误差
C.实验中误差不可避免,只能采取措施尽量减小
D.认真测量可以避免误差
基础巩固训练
1.关于误差,下列说法正确的是( )
A.误差就是错误,是可以避免的
B.多次测量取平均值可以消除误差
C.选用精密的测量工具并认真测量可以减小误差
D.只要测量方法正确,就不会产生误差
2.2026年,我国神舟载人飞船与空间站组合体成功对接。对接完成后,下列说法正确的是( )
A.以地球为参照物,飞船是静止的
B.以太阳为参照物,飞船是静止的
C.以月球为参照物,飞船是静止的
D.以空间站为参照物,飞船是静止的
3.如图是小物同学用厚刻度尺测量铅笔的长度,其中正确的测量图是( )
A. B.
C. D.
4.在体育测试过程中,以下选项正确的是( )
A.跳远测试时,必须选用分度值为1mm的刻度尺进行测量
B.小华在50m测试中看到旁边的看台向后运动,他选取的参照物是跑道
C.小华50m测试的成绩是7s,则他的平均速度为
D.800m测试小华的平均速度为,小亮的成绩是220s,小华更快
5.甲、乙两物体都做匀速直线运动,它们通过的路程之比为2∶3,所用时间之比为1∶2,则甲、乙两物体的速度之比为( )
A.4∶3 B.3∶4 C.1∶3 D.3∶1
6.(多选)关于匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体,在任意相等的时间内通过的路程都相等
B.匀速直线运动中,速度与时间成正比
C.物体运动的速度越大,通过的路程一定越长
D.速度是表示物体运动快慢的物理量
7.(多选)我国航天事业正高速发展。如图所示,天舟六号货运飞船距离天和核心舱19m,正以相对核心舱0.2m/s的速度向核心舱匀速直线运行。下列说法中正确的是( )
A.以天和核心舱为参照物,天舟六号是静止的
B.以天舟六号为参照物,天和核心舱是运动的
C.保持运行速度不变,天舟六号95s后到达天和核心舱
D.以地面为参照物,天和核心舱是静止的
8.(多选)甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动的s-t图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.第2 s末物体乙开始做匀速直线运动
B.前2 s内,以乙为参照物,甲向东运动
C.前4 s内两物体的运动路程恰好相等
D.前4 s内,甲、乙两物体的平均速度大小相等
9.小明用同一把刻度尺五次测量物理课本的长度,记录数据分别为26.01 cm、26.02 cm、26.00 cm、26.03 cm、27.02 cm。其中错误的数据是___cm,物理课本的长度应记为___cm。
10.人工智能逐渐融入我们的生活,如图是穿行在餐厅的机器人端着托盘送餐的情景。如果说托盘是静止的,选择的参照物可能是________;若以餐桌为参照物,托盘是_________(选填“运动”或“静止”)的;由此说明物体的运动和静止是________的。
11.周末,小明一家人自驾去净月潭游玩。汽车行驶的平均速度约为,合________m/s,从家到净月潭开车时间为,小明家到净月潭的路程约为________km。
12.测量是物理实验的必备技能。如图所示,小洛用刻度尺按图甲中所示的方法测纽扣的直径,读数是_________cm,图乙是她使用秒表测量同学国旗下演讲所用时间,秒表的读数是_________s。
13.科科在“测小车平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从斜面顶端由静止下滑,图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子秒表(单位:s)所显示的时间;
(1)实验原理是__________________;
(2)实验时应使斜面的坡度小些,其目的是减小测量_________(选填“时间”或“路程”)的误差;
(3)某次实验的过程如图所示,图中的电子秒表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端不同时刻,则小车通过斜面AC段的路程为_________cm;BC段运动的时间是_________s,BC段平均速度是_________;如果小车过了A点才开始计时,则测得AB段的平均速度会_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)对于该实验,小明同学提出了下列说法,其中正确的是_________(填写序号):
A.测小车BC段平均速度时,将小车拿到B点静止释放,测出小车从B到C点的时间,就是BC段运动时间
B.AC段的平均速度等于AB段的平均速度与BC段的平均速度的和的一半
C.AC段中间时刻的速度为,B点的速度为,则
14.晓军从家中出发到车站,其中一半路程步行,一半路程骑自行车,路程与时间图像如图所示。则:
(1)晓军骑车的是图中哪一段?
(2)晓军骑车的速度是多少?
(3)晓军从家到车站全程的平均速度是多少?
15.国庆假期,小华一家乘出租车到郑州东站,然后坐高铁到西安。11:18时他们乘车在路边看见如图所示的交通标志牌,小华通过网站查询列车时刻表,如下表所示。求:
站名
到达时间
发车时间
运行里程km
郑州东站
12:10
12:17
0
洛阳龙门
12:50
13:00
125
灵宝西
13:55
13:59
296
华山北
14:12
14:18
384
西安北
14:47
14:51
505
(1)已知检票进站需20min,请计算说明,在严格遵守交通规则的前提下,小华能否赶上高铁;
(2)该高铁从郑州东站到西安北运行的平均速度;
(3)若高铁全长为200m,途中以288km/h的速度匀速完全通过某隧道所用时间为15s,隧道的长度为多少?
培优提升训练
16.如图所示,记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,相同时间内通过的路程。下列说法正确的是( )
A.甲车的速度和路程成正比
B.乙车可能做匀速直线运动
C.10~30s内,甲乙两车的平均速度相等
D.在每段相等的时间内,甲车的平均速度都比乙车的大
17.物理实验小组正在调试激光雕刻机,如图甲所示,激光头的初始位置位于平台的左上角,用电动机M和N带动横杆上的激光头分别沿和方向移动,可以将其移至待雕刻物体处。现同时启动电动机M和N工作,激光头沿方向运动的图像如图乙所示,内激光头沿方向运动了;沿方向运动的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.在内,以平台为参照物激光头是静止的
B.在内,激光头沿方向运动的路程为
C.在内,激光头沿方向做加速运动
D.在内,激光头沿方向运动的平均速度为
18.学校科技小组在操场直跑道上进行遥控车比赛,甲、乙两车同时从同一起点出发向北运动,两车运动的图像分别如图中的甲、乙所示,下列说法中不正确的是( )
A.甲、乙两车在0~2 s内都做匀速直线运动
B.在0~2 s内,甲车的速度小于乙车的速度
C.甲、乙两车在0~4 s内运动的路程均为8 m
D.0~4 s内,甲乙两车的平均速度大小都是4 m/s
19.甲、乙、丙三辆小车同时同地同向运动,它们的运动图像如图所示,由图像可知( )
①甲、乙、丙均做匀速直线运动
②开始运动10s后,甲、乙相距20m
③图B中阴影部分的面积表示丙在4s内通过的路程
④若乙和丙的路程相同,乙和丙所用的时间之比是3∶2
A.只有②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有①②③正确
20.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种方法。摄影在暗室中进行,闪光灯每隔一定的时间闪亮一次,底片就记录下物体此时的位置。如图所示是甲、乙两个网球从S点向E点运动时的频闪照片,在这段过程中,由照片可知,下列说法正确的是( )
A.甲球的运动速度越来越小
B.乙球的运动速度越来越小
C.甲球与乙球的运动时间之比为
D.甲球与乙球的平均速度之比为
21.(多选)在如图所示的十字路口处,有一辆长为、宽为的小货车,正以的速度正常向左匀速行驶(假设货车左侧与马路中间线相平)。当它与斑马线的中点B相距60 m时,马路边上的小明同学正好在斑马线中间A点出发沿AB穿过马路,A、B间的距离为8 m。小明同学要能安全穿过马路,运动的速度应满足(计算结果均保留两位小数)( )
A.小于 B.大于
C.小于 D.大于
22.(多选)下列实验的测量方法合理且正确的是( )
A.测量地图上某两地间的实际距离,可用无弹性细棉线重合地图上的路线,测出重合的细棉线长度,再根据比例尺计算得出两地间的实际距离
B.测量圆柱形水杯底面的周长,可以将一根橡皮筋拉紧后,在水杯上绕一圈,测出绕过水杯的橡皮筋的长度,即为水杯底面的周长
C.测量课本中一张纸的厚度,可除开两封面,数出页码1~100,测出其总厚度为d,则一张纸的厚度为
D.测量细铜丝的直径,可以把细铜丝紧密排绕在一根铅笔上50圈,测出线圈的长度为L,则细铜丝的直径为
23.(多选)物体A、B沿同一条直线向东运动,其相对点O的运动距离随时间变化的图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.内,以为参照物,是静止的;
B.时刻,在点,在距离点处;
C.从第末开始,,末、相遇;
D.前内,、的平均速度相等
24.小物和小理比赛爬山,已知小物前半程速度为,后半程速度为,则小物全程的平均速度为__________;若小理前半段时间速度为,后半段时间速度为,则小理全程的平均速度为__________;则小物与小理两人爬上山顶所用时间之比为__________。
25.如图甲所示。从三个不同角度进行读数,发现三种读数结果不相同,你认为正确的读数角度应该是图中________(共“甲”“乙”成“丙”);图乙机械秒表的读数为_______s。
26.心电图仪(如图所示)通过一系列的传感手段,可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。医生通过心电图,可以了解到被检者心跳的情况,例如,测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率)。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示。若医生测量时,记下被检者甲的心率为66次/min。则:根据此数据可以算出乙的心率为_____次/min。
27.甲、乙两列火车车长分别为和,在相邻的两条平直轨道上,甲车以速度向东匀速行驶,乙车在后以较大的速度也向东匀速行驶,则乙车从追上甲车到离开甲车的时间为___________。
28.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程。
(1)依据照片可判断,小球在做______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。斜面倾角不宜过大,目的是减小小球滚动的速度,便于__________。
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得,,则小球在BC段的平均速度为______m/s,小球在AC段的平均速度为______m/s。小球在不同路段中,平均速度的大小______(选填“相同”或“不同”)。
(3)如图所示,能说明小球在斜面上运动情况的图像是________(填选项字母)
A. B. C. D.
(4)小球在AD段运动过程中,经过时间的中点时速度为v1,经过路程的中点时速度为v2,则v1_____(选填“>”“<”或“=”)v2。
(5)实验过程中,若小球的运动到达D点之后才停止计时,则所测的AD段的平均速度会______(选填“偏大”或“偏小”)。
(6)实验中,对于如何获取小球C点以后的下半程s3的平均速度v3,下列方法最好的是________(填选项字母)
A.小球从C点由静止释放,测出由C到D所用的时间t3与路程s3,计算得到v3
B.小球从A点由静止释放,经过C点开始计时,到达D点后测得时间t3,再测量路程s3,计算得到v3
C.不测量,利用已有数据包括全程和上半程的路程s1、s2,两段的时间t1、t2,求得,,再计算得到v3
29.中国港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道,全长55公里,集桥、岛、隧于一体,是世界总体跨度最长的跨海大桥。大桥于2009年开工,2018年10月通车,总投资超1000亿元,设计寿命120年,可抗16级台风和8级地震。主体工程包含约22.9公里桥梁和6.7公里海底沉管隧道,隧道由33节巨型沉管对接而成,是世界最长的公路沉管隧道。两座人工岛采用钢圆筒快速成岛技术,仅用221天建成。国庆节期间,小明和爸爸参观完港珠澳大桥后,坐火车回家的路上遇到一座铁路大桥,他们所乘火车的长度为300米,当火车以72 km/h的速度匀速经过这座平直铁路大桥时,小明测得火车全部经过桥的时间是75 s。求
(1)铁路大桥的长度。
(2)火车全部在桥上运行的时间。
30.国家推行了机动车礼让行人的新交规,可以简化为如图所示的情景,当该车道斑马线上有行人时,机动车车头就不得越过停止线,否则视为违反交规。现小明以1m/s的速度沿垂直于车道的线OAB匀速穿过该车道,其中A、B分别为车道两侧边线上的两个位置,当图中轿车以11m/s的速度匀速向左行驶且车头距停止线28m时,司机发现小明正位于O处,司机从发现小明到踩刹车的反应时间为0.5s,刹车使汽车减速,再经过4s汽车停了下来,减速过程中汽车的平均速度为5.5m/s,已知O、B相距6m。求:
(1)轿车减速4s内行驶的路程;
(2)小明从O处运动至B处所需的时间;
(3)请结合计算结果分析说明该轿车司机是否违反交规。
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专题01 机械运动
目 录
识记类
思维导图
考点清单
辨析清单
题型类
高频题型清单
易错题型清单
巩固类
基础巩固训练
培优提升训练
知识点01 长度及其测量
1.长度:长度是物理学中的基本物理量。
(1)长度单位: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。
1km=103m、1m=103mm、1mm=103μm、1μm=103nm;1m=10dm=100cm。
2.长度测量:长度的测量是最基本的测量。
(1)测量工具:测量长度的常用测量工具有刻度尺、三角板、卷尺等。用于精密测量的,还有游标卡尺、千分尺等。
(2)正确使用刻度尺
a. 使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。量程是指测量工具的测量范围;分度值是指相邻两刻度线之间的长度,零刻线是否被磨损。如图(1)所示。
图(1)刻度尺
b. 正确放置刻度尺。零刻度线对准被测长度的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。
c. 读数时,视线应与尺面垂直。
d.读数时,要注意区分大格和小格的数目,读出准确值,并估读到分度值的下一位。如图所示,上图准确值是3cm,估读值是0.2cm,所以该物体的长度为3.2cm;下图准确值是3.1cm,估读值是0.05cm,被测物体的长度为3.15cm。
e. 记录数据要由数字和单位组成,没有单位的记录是毫无意义的。
3.长度的估测
长度的估测应学会选择自己身边的事物作为标准,如:食指的宽度约为1cm,个人身高约为1.65m,课桌的长度大约为80cm等。常见物体长度如下:黑板的长度大概2.5m、课桌高0.7m、课本高30cm,篮球直径24cm、铅笔芯的直径1mm 、一只新铅笔长度20cm 、手掌宽度1dm 、墨水瓶高度6cm等等。
知识点02 时间及其测量
时间也是物理学中的基本物理量。
1.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)。
2.时间的测量常用工具是钟表、秒表。在现代生活中,通常用钟表测量时间,实验室和运动场常用秒表测量时间。
3.看清停表的量程与分度值。停表的读数=分针读数+秒针读数。
知识点03 误差
1.误差:测量值与真实值之间的差别。误差是不能避免的,只能通过提高测量水平、改进测量手段就能尽量减小误差;但错误(由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的,或测量方法不正确造成的)是能够避免的,也是不该发生的。
2.误差产生的原因:测量工具精密度,测量环境变化和人为因素。
3.减小误差的方法:多次测量求平均值、选用精密测量仪器和改进测量方法。
知识点04 参照物
1.机械运动:物体位置的变化叫机械运动。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。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,对物体的运动和静止的描述是相对的。
2.参照物:研究机械运动时,事先选定的,衡量被研究物体的位置是否改变,作为参考标准的物体叫参照物。选取参照物并不一定都是相对地面静止不动的物体,只是选哪个物体为参照物,我们就假定该物体不动。
3.除研究对象本身外其他任何物体都可以选作参照物。一般情况下,我们默认选地面为参照物。参照物选取不同,物体的运动和静止情况也不同。假如我们坐在飞驰的火车上,以身边的同伴为参照物我们是静止的,以路边的树木为参照物,我们是运动的。
知识点05 运动的相对性
1.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。
2.运动的相对性和绝对性分析
(1)运动是绝对的:一切物体都在运动,绝对不动的物体是不存在的
(2)静止是相对的:通常所说的静止,只是被研究的物体相对于某一特定参照物的位置没有发生变化
(3)物体的运动状态取决于所选的参照物:描述某物体的运动状态时,选择的参照物不同,结论有可能不同,但都是正确的。因而,不事先选定参照物,就无法对某个物体的运动状态做出准确地描述
3.运动分类(根据运动路线):曲线运动、直线运动。
知识点06 速度
1.速度:速度:是描述物体运动快慢的物理量。
一个物体,在t时间内,运动了S的路程,这个物体的运动速度为:(时间t用表示,路程用S表示,速度v用表示)。
2.速度单位:速度的单位是由路程单位(m)和时间单位(s)组成,国际单位制中速度单位是m/s(读作米每秒)。速度的常用单位还有km/h(1m/s=3.6km/h)。
3.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。
匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题,便于研究,我们将某些运动,如在平直公路上以某一速度运动的汽车,在平直轨道上以某一速度行驶的列车等,都可以看成是匀速直线运动。
(2)匀速直线运动特点
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。
4.变速直线运动:在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动(如汽车在平直公路上的运动属于变速直线运动)。
5.平均速度
(1)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某段时间内(或某一段路程上)运动快慢,我们引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物体运动的路程除以通过这段路程所用的时间。
(2)平均速度的公式:。式中,“s”是通过的路程,“t”是通过这段路程所用时间,“v”是这段时间内(或这段路程上)的平均速度。
(3)由于做变速直线运动的物体的速度是不断变化的,所以通过不同的路程(或在不同时间内)物体运动的平均速度一般不相同。
知识点07 运动图像
1.路程图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果是图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
2.速度图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条水平直线(平行于横轴),表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
知识点08 平均速度的测量
实验目的:
1.学会使用停表和刻度尺正确测量时间、距离并求出平均速度;
2.加深对平均速度的理解;
3.学会简单的实验报告;
4.会用公式 进行简单的计算。
实验原理:
实验器材:斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。
实验装置:
实验步骤:
1.把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程S1,把S1和后面测得的数据填入下表中。
2.用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。
3.根据测得的S1、t1,利用公式υ1=S1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度υ1。
4.将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离S2。
5.测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程的平均速度υ2。
路程
运动时间
平均速度
S1=
t1=
υ1=
S2=
t2=
υ2=
实验结论:物体从斜面顶端运动到底端,每个时刻的速度并不相同。
辨析01 速度的理解不透彻易错
误认为平均速度是速度的平均值
平均速度是物体通过某段路程的平均快慢程度,数值上等于物体运动的总路程与物体在这段路程上所用总时间的比值。例如,某物体在前一半路程的速度是v1,在后一半路程的速度为v2,则物体在这一段路程的平均速度,而不是速度平均值
辨析02 运动状态的判断易错?
运动和静止是相对的,只有选定了参照物,才能确定物体是运动的还是静止的。如果被研究的物体相对于所选参照物位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物体相对于所选参照物位置没有发生改变,则是静止的。
辨析03 对s-t和v-t图象的物理意义理解。
机械运动中常见的图象有s-t与v-t图象两种,能形象直观地反映物体的运动情况同学们要会区分s-t与v-t图线的不同之处,熟练地掌握图象中s-t与v-t图线的物理意义.
辨析04 误差概念辨析类易错
在测量各类物理量时,测量值与真实值之间总会有差别,这就是误差。误差是不能消除的,但可以尽量减小,减小误差的方法有:多次测量求平均值、选用更精密的测量工具、改进测量方法等,测量错误是由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心等造成的,是不该发生且能够避免的。误差不是错误。
【题型一】长度和时间的测量
1.小珠用两把刻度尺测量同一支钢笔的长度:用分度值为1cm的甲尺测得结果为3.6cm,用分度值为1mm的乙尺测得结果为3.62cm。下列说法正确的是( )
A.甲尺的测量结果更准确
B.乙尺测得的3.62cm中,数字“0.02cm”是估读值
C.两次测量结果不同,说明其中一次测量一定错误
D.用甲尺测量时,记录结果3.6的单位是mm
【答案】B
【详解】A.测量工具分度值越小准确度越高,乙尺分度值1mm小于甲尺的1cm,乙尺测量结果更准确,故A错误;
B.长度读数时最后一位为估读值,乙尺分度值为1mm(即0.1cm),3.6cm为准确值,0.02cm为估读值,故B正确;
C.两次测量分度值不同,结果存在差异是正常的误差,不属于测量错误,故C错误;
D.甲尺分度值是1cm,读数时要估读到分度值为下一位,则测量结果3.6的单位为cm,故D错误。
故选B。
2.如图所示,刻度尺的分度值是_____,用刻度尺测量木块的长度是_____cm。为了减少测量的误差,可以采用_____的方法。PM2.5是漂浮于空气中,直径小于或等于2.5μm,即_____m的颗粒物。如右图中,机械停表的示数是_____s。
【答案】 1mm 1.60 多次测量取平均值 247.5
【详解】观察刻度尺,1cm之间均匀分出10个小格,每个小格代表的长度是1mm,即该刻度尺的分度值为1mm;木块左侧对齐3.00cm刻度线,右侧对齐约4.60cm刻度线,木块长度为末端刻度减去起始刻度,即
初中物理测量长度时,常用多次测量取平均值的方法来减小误差;长度单位换算关系为,因此;
停表小表盘代表分钟,指针在4min和5min之间,且偏向4min,未超过一半,说明小表盘读数为4min;大表盘代表秒,小表盘指针未超过一半,对应读出7.5s,总示数为
3.某同学在测量时忘记给测量结果写上单位,下列各数据的单位为m的是( )
A.一张课桌的高度大约为7.5
B.中学生的身高大约为17.0
C.成年人正常走一步的距离大约为0.55
D.物理八年级上册教科书的厚度大约为0.7
【答案】C
【详解】A.课桌高度约,单位为dm,故A不符合题意;
B.中学生身高约,单位为dm,故B不符合题意;
C.成年人正常走一步的距离约,单位为m,故C符合题意;
D.物理教科书厚度约,单位为cm,故D不符合题意。
故选C。
【题型二】运动状态的判断
4.中华传统文化中的古诗词词句优美,不光描述景色惟妙惟肖,还蕴含了丰富的物理知识,是中华上下五千年不可多得的瑰宝。下列对诗句中说法不正确的是( )
A.“我自仰头朝天望,天高月色照我面。忽然月羞躲云中,原是晚云遮明月。”其中“月羞躲云中”是以云为参照物
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,“轻舟”的运动是以船上乘客为参照物
C.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”“青山相对出”是以船为参照物的
D.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”说明了运动和静止的相对性;“坐地日行八万里”是以地轴为参照物
【答案】B
【详解】A.“月羞躲云中”描述月亮在云里穿行,月亮相对于云的位置发生了变化,是以云为参照物,故A正确;
B.船上乘客和轻舟的相对位置始终不变,以船上乘客为参照物,轻舟是静止的,“轻舟已过万重山”说明轻舟在运动,对应的参照物是山/两岸的景物,故B错误;
C.“青山相对出”描述青山迎面而来,青山相对于行驶的船位置发生变化,是以船为参照物,故C正确;
D.地面上的人相对于地面静止,相对于地轴随地球自转位置发生变化,体现了运动和静止的相对性,以地轴为参照物人运动可实现“日行八万里”,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
5.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,判断甲船的运动情况是__________;如果以甲船为参照物,那么乙船的运动情况是__________。
【答案】
向左运动且速度大于风速
向右运动
【详解】由山上静止的旗子向左飘可知,风向左吹。因甲船旗子向右飘,因此甲船向左运动且速度大于风速。
乙船旗子向左飘,说明乙船相对河岸静止、向右运动或向左运动但速度小于风速;因甲船向左速度大于风速,故以甲船为参照物,乙船向右运动。
6.向前直线行驶的车内,小明给小芳连拍两张照片如图所示。拍照过程中车可能向__________(选填“东”或“西”)运动。以车厢为参照物,广州塔可能向__________(选填“东”或“西”)运动。若以__________(选填“广州塔”或“桌子”)为参照物,杯子是运动的。
【答案】
西
东
广州塔
【详解】因广州塔相对地面静止,其相对车厢向东运动,故车向西运动。
以车厢为参照物,广州塔相对车厢位置向东变化,故广州塔向东运动。
杯子相对桌子位置不变,相对广州塔位置随时间改变,故以广州塔为参照物,杯子是运动的。
【题型三】运动的快慢
7.如图所示为“西安城墙国际马拉松友谊赛”的场景。跑步过程中以城墙上的标语牌为参照物,运动员是________(选填“静止”或“运动”)的;摄像师坐在摩托车上跟拍时,以摩托车为参照物,摄像师处于________(选填“静止”或“运动”)状态。西安城墙全长约为,某选手跑完全程用时约,他的平均速度约为________。
【答案】 运动 静止 11.45
【详解】运动员相对于标语牌位置发生改变,故以标语牌为参照物,运动员是运动的;
摄像师相对于摩托车位置没有发生改变,故以摩托车为参照物,摄像师是静止的;
选手的平均速度为
8.如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况,下列分析错误的是( )
A.前10s内甲车运动的路程大于乙车运动的路程
B.乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间
C.乙车做匀速直线运动
D.甲、乙两车在40s内的平均速度相同
【答案】C
【详解】A.前10s内,甲车运动的路程是300m,乙车运动的路程是200m,甲车路程更大,故A正确;
B.甲车到达600m处用时20s,乙车到达600m处的时间在之间,大于20s,因此乙车用时更长,故B正确;
C.乙车在连续相等的10s内通过的路程分别为200m、250m、300m、450m,路程不相等,故乙车做变速直线运动,故C错误;
D.甲、乙两车在40s内通过的路程均为1200m,两车平均速度均为,故D正确。
本题选错误的,故选C。
9.下列对生活中相关事物估计的数据,不符合实际的是( )
A.一张物理试卷的厚度约 B.教室的黑板长约为
C.人的脉搏跳动一次的时间为 D.中学生的跑步速度约为
【答案】A
【详解】A.普通纸张厚度约为0.08~0.1mm,0.5mm远大于实际值,不符合实际,故A符合题意;
B.教室黑板长度为3~4m,4m符合实际,故B不符合题意;
C.人脉搏1min约跳动75次,单次跳动时间,符合实际,故C不符合题意;
D.中学生百米跑成绩约20s,跑步速度,符合实际,故D不符合题意。
故选A。
【题型四】测量物体的平均速度
10.如图所示,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)该实验除了图中的器材,还需要的测量工具是___________。
(2)该实验原理是___________,在进行实验时,应使斜面坡度较___________(填“陡”或“缓”),目的是:_________________________________。
(3)小车通过AB段时测得时间tAB=___________,AB段的距离sAB=___________cm,则AB段的平均速度vAB=___________m/s。
(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏___________(选填“小”或“大”)。
(5)根据你的实验,你认为小车由静止释放,小车通过上半程的平均速度___________小车通过全程的平均速度。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(6)要测量小车通过下半程的平均速度,能否将小车从B点静止释放来测量,为什么?___________(选“可以”或“不可以”),原因:____________________________________________。
【答案】(1)秒表
(2) 缓 方便测量时间
(3) 2s 40.0 0.2
(4)小
(5)小于
(6) 不可以 小车从B点静止释放运动到C的时间与从A点静止释放通过下半程的时间不同,故不可以将小车从B点静止释放来测量
【详解】(1)本实验需要测量的物理量是路程和时间,图中的刻度尺已经可以测量路程,因此还缺少测量时间的工具,即秒表。
(2)平均速度的定义是某段路程与通过这段路程所用时间的比值,因此实验原理为。实验时应使斜面坡度较缓,这样可以减小小车下滑的速度,延长小车在斜面上运动的时间,方便准确测量小车运动的时间,减小时间测量的误差。
(3)从图中时间标识可知:小车在A点的时刻为15:35:20,在B点的时刻为15:35:22,因此AB段的运动时间。观察刻度尺的分度值为1cm,A点对应的刻度为80.0cm,B点对应的刻度为40.0cm,因此AB段的距离
则AB段的平均速度
(4)如果小车过了B点才停止计时,会导致测得的AB段运动时间比实际时间偏大,根据公式,在路程s准确的情况下,时间t偏大,最终计算得到的平均速度会偏小。
(5)小车从斜面静止下滑时做加速直线运动,速度越来越大,因此上半程的运动速度小于全程的平均速度,即小车通过上半程的平均速度小于小车通过全程的平均速度。
(6)不可以将小车从B点静止释放来测量下半程的平均速度。原因是:小车在实际下滑过程中,经过B点时已经具有一定的速度,若从B点静止释放,小车在B点的初速度为0,测得的下半程运动时间并不是小车真实运动过程中下半程的时间,得到的结果是错误的。
11.在做“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置,并记录了小车通过A、、三处的时间,电子表的显示数字分别表示“时∶分∶秒”。
(1)该实验的原理是__________;
(2)若小车运动时间较短,不便计时,可以使斜面的坡度变__________(选填“大”或“小”)一些;
(3)实验中每次让小车从斜面顶端由静止自由滑下,若的路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半程的平均速度是__________,小车通过上半程的平均速度与小车通过下半程的平均速度相比,__________(选填“>”、“<”或“”)。
(4)在某次测量的过程中,如果让小车过了起始点才开始计时,则会使所测的平均速度__________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2)小
(3) 0.2 <
(4)偏大
【详解】(1)测平均速度的实验中,通过测量路程和时间,利用速度公式计算小车的速度,原理就是平均速度的计算公式
(2)实验时,如果斜面的坡度太大,小车在斜面上运动的时间过短,用秒表测时间时来不及操作,可以通过使斜面的坡度变小的方式,使小车在斜面上运动得慢一些,达到便于测量时间的目的。
(3)由图可知
小车通过上半程所用的时间,则小车通过上半程的平均速度是
由图可知
下半程的平均速度
故。
(4)如果让小车过了起始点才开始计时,则测出时间偏小,由可知,所测的平均速度偏大。
12.小明在“测量小车平均速度”的实验中,使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,如图所示。
(1)该实验原理:______;
(2)实验中应使斜面的坡度较______(填“大”或“小”),目的是______(填“延长”或“缩短”)运动时间,减小测量时间的误差;
(3)小明发现测得小车通过斜面全程的速度和通过上半段路程的速度不同,其原因为______。
(4)下列图像中,能正确反映小车在斜面上运动情况的是______。
A. B.
C. D.
(5)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时,前半程平均速度为,后半程平均速度为,小车全程的平均速度______(用字母和表示)。
【答案】(1)
(2) 小 延长
(3)小车沿斜面下滑时做加速运动,速度逐渐增大
(4)B
(5)
【详解】(1)测量平均速度的实验原理是,该实验就是利用此公式来计算小车的平均速度的。
(2)[1][2]实验过程中,为了便于测量时间,可使斜面的坡度变缓,坡度较小,这样小车运动的速度会变慢,延长小车的运动时间。
(3)小车沿斜面下滑时做加速(变速)运动,速度逐渐增大,因此上半段路程的平均速度小于全程的平均速度
(4)小车在斜面上做加速直线运动,速度随时间不断增大。
A.速度不变,是匀速直线运动,故A不符合题意;
B.速度随时间增大,是加速直线运动,故B符合题意;
C.路程不变,是静止状态,故C不符合题意;
D.路程与时间成正比,是匀速直线运动,故D不符合题意。
故选B。
(5)设全程的路程为2s,根据可知,前半程所用时间为,后半程所用时间为,则全程运动的总时间为
所以全程的平均速度为
【题型一】速度的理解易错
13.物体甲、乙、丙做匀速直线运动。在相同时间内甲与乙通过的路程之比为3∶4,则甲、乙两物体的速度之比为_____________;乙和丙通过的路程之比为3∶2,所用时间之比为6∶5,则甲和丙两物体的速度之比为_____________。
【答案】
3∶4
15∶16
【详解】甲、乙运动时间相同,由可知
即
乙、丙的速度比
即
甲、丙的速度比
14.关于速度公式,下列说法正确的是( )
A.物体通过的路程越长,速度越大
B.速度与时间成反比,物体运动的时间越短,速度越大
C.物体在相等的时间内通过的路程越长,速度越大
D.做匀速直线运动的物体,速度与通过的路程成正比
【答案】C
【详解】由速度公式可知,速度大小由路程和时间共同决定,讨论速度与其中一个物理量的关系时,需控制另一个物理量不变。
A.未控制时间相同,路程越长速度不一定越大,故A错误;
B.未控制路程相同,速度与时间不成反比,时间越短速度不一定越大,故B错误;
C.时间t相等时,路程s越长,根据公式,速度越大,故C正确;
D.做匀速直线运动的物体,速度是定值,不随路程变化,与路程不成正比,故D错误。
故选C。
15.下列关于速度公式的说法,正确的是( )
A.物体的平均速度与路程成正比,与时间成反比
B.物体的速度越大,运动的路程就越长
C.匀速直线运动的物体,速度与运动路程无关
D.物体速度越大,运动所用的时间就越少
【答案】C
【详解】A.平均速度的大小是由总路程和总时间共同决定的比值,但对于一个确定的运动过程,不能说平均速度和路程成正比、和时间成反比,因为如果没有限定时间固定的前提,路程变化时时间也会同步变化,故A错误;
B.根据公式,路程是由速度和运动时间共同决定的,只说速度大、没限定运动时间相同的前提下,无法得出路程就越长的结论,故B错误;
C.匀速直线运动的核心特点是速度保持恒定不变,速度是物体本身的运动属性,和它的运动路程、运动时长都没有关系,故C正确;
D.根据公式,运动时间由路程和速度共同决定,只说速度大、没限定运动路程相同的前提下,无法得出运动时间就越少的结论,故D错误。
故选C。
【题型二】运动状态判断易错
16.如图是平直的公路边有一农舍,它的烟囱正冒着烟,插有旗帜的a车在农舍旁的公路上。观察图中旗与烟的情况,下列关于a车相对于房子的运动情况正确的是( )
A.a车一定向左运动 B.a车一定向右运动
C.a车可能向右运动 D.a车一定静止
【答案】C
【详解】由烟向左飘可知风向左吹。a车旗帜向左飘,说明风相对于a车向左吹。若a车静止,风向左吹,旗帜向左飘;若a车向右运动,风相对于车向左吹,旗帜向左飘;若a车向左运动且速度小于风速,风相对于车向左吹,旗帜向左飘。故a车可能静止、可能向右运动、也可能向左运动。ABD选项均表述为“一定”,故ABD错误;C选项表述为“可能”,故C正确。
故选C。
17.“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。”图中描绘了诗中描写的意境。从物理学角度看,以________为参照物舟中的人是运动的;以________为参照物舟中的人是静止的;
【答案】 山 船
【详解】舟中的人和山的相对位置在不断变化,故以山为参照物时,人是运动的;舟中的人和轻舟本身的相对位置没有发生变化,故以舟为参照物时,人是静止的。
18.人们利用地球同步卫星进行气象观测、转播电视节目等,同步卫星的“同步”是指卫星相对于地球表面的某一点是___________(填“运动”或“静止”)的,若以月亮为参照物,卫星是___________(填“运动”或“静止”)的,这种性质体现了运动和静止的___________性。
【答案】
静止
运动
相对
【详解】卫星相对地球表面位置不发生变化,故以地球表面为参照物时卫星是静止的;卫星相对月亮位置发生变化,故以月亮为参照物时卫星是运动的;同一物体选择不同参照物时运动状态可能不同,体现了运动和静止的相对性。
【题型三】对s-t和v-t图象的理解易错
19.用图像可以表示物体的运动规律,在下图中用来表示匀速直线运动的是( )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.丙、丁 D.甲、丁
【答案】D
【详解】匀速直线运动在s-t图像中为倾斜直线(路程与时间成正比),路程随时间均匀变化,若物体初始位置为O,则图像过原点,路程与时间成正比,在v-t图像中是平行于时间轴的水平直线(速度不变),则甲图为v-t图像中的水平直线,丁图为s-t图像中的倾斜直线,故甲、丁表示匀速直线运动。
故选D。
20.如图是某物体运动的图像,选项中与之相对应的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】图像是一条过原点的倾斜直线,物体的路程与时间成正比,物体做匀速直线运动。
A.图像中物体的速度随时间均匀增加,物体做匀加速直线运动,故A不符合题意;
B.图像是一条平行于时间轴的直线,物体速度保持不变,物体做匀速直线运动,故B符合题意;
C.图像中表示物体先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,故C不符合题意;
D.图像中表示物体先做匀速直线运动,后做匀加速直线运动,故D不符合题意。
故选B。
21.a、b两辆小车同时从同一地点出发沿直线向南运动,图甲是a车运动的图像,图乙是b车运动的图像,下列说法错误的是( )
A.内,a车和b车都做匀速直线运动
B.内,a车的平均速度是
C.a车在的速度小于的速度
D.内,以a车为参照物,b车向北运动
【答案】A
【详解】A.由图甲可知,2~3s内a车路程保持20m不变,处于静止状态;由图乙可知,b车速度保持5m/s不变,做匀速直线运动,故A错误;
B. 0~6s内a车通过的路程 ,时间 ,平均速度 ,故B正确;
C.0~2s内a车速度
4~6s内a车速度
可知a车在的速度小于的速度,故C正确;
D.两车均向南运动, 4~6s内,a车运动的速度 ,b车速度 ,,以a车为参照物,b车向北运动,故D正确。
本题选错误的,故选A。
【题型四】误差概念辨析易错
22.下列关于刻度尺测量中误差的理解,说法正确的是( )
A.测量书本长度时,由于刻度尺没有放正造成的结果可以避免
B.误差只来源于测量者,与测量工具、测量方法无关
C.测量时为了消除误差,可以多次测量取平均值
D.为了减小误差,可以在分度值后多估读几位
【答案】A
【详解】A.测量时刻度尺没有放正,这属于操作不规范导致的测量错误,并非误差,这类失误通过规范操作完全可以避免,故A正确;
B.误差来源于测量者、测量工具、测量方法三方面,并非只来源于测量者,故B错误;
C.多次测量取平均值只能减小随机误差的影响,无法彻底消除误差,误差是客观存在的,不能被完全消除,故C错误;
D.读数只需估读到分度值的下一位,多估读无意义,无法减小误差,故D错误。
故选A。
23.在实验测量时,下列说法正确的是( )
A.测量中,错误可以避免,误差不可以避免
B.误差和错误都是可以避免的
C.多次测量求平均值,可以避免误差
D.零刻度线已磨损的刻度尺不能用来测长度
【答案】A
【详解】AB.错误由不规范操作导致,可以避免;误差是测量值与真实值的固有差异,只能减小不可避免,故A正确,B错误;
C.多次测量求平均值可以减小误差,不能避免误差,故C错误;
D.零刻度线磨损的刻度尺可选取某一整刻度线为测量起点,用末端刻度减去起点刻度即可得到被测长度,可以使用,故D错误。
故选A。
24.关于误差,下列说法中正确的是( )
A.误差就是实验中产生的错误
B.采用精密测量仪器,改进测量方法可避免误差
C.实验中误差不可避免,只能采取措施尽量减小
D.认真测量可以避免误差
【答案】C
【详解】A.误差是测量值与真实值的差异,错误是操作不规范、读数粗心等造成的,二者本质不同,故A错误;
B.采用精密测量仪器、改进测量方法只能减小误差,无法消除误差,故B错误;
C.误差不可避免,只能采取措施尽量减小,故C正确;
D.认真测量可避免错误,无法避免误差,故D错误。
故选C。
基础巩固训练
1.关于误差,下列说法正确的是( )
A.误差就是错误,是可以避免的
B.多次测量取平均值可以消除误差
C.选用精密的测量工具并认真测量可以减小误差
D.只要测量方法正确,就不会产生误差
【答案】C
【详解】A.误差是测量值与真实值之间的差异,在测量中不可避免;错误通常由操作不当等原因造成,可以避免,故A错误;
B.多次测量取平均值能够减小随机误差,但不能消除误差,故B错误;
C.使用精密仪器并认真规范地测量,有助于减小误差,故C正确;
D.测量方法正确可以避免操作错误,但仍存在误差,故D错误。
故选C。
2.2026年,我国神舟载人飞船与空间站组合体成功对接。对接完成后,下列说法正确的是( )
A.以地球为参照物,飞船是静止的
B.以太阳为参照物,飞船是静止的
C.以月球为参照物,飞船是静止的
D.以空间站为参照物,飞船是静止的
【答案】D
【详解】A.以地球为参照物,飞船与地球相对位置发生变化,是运动的,故A错误;
B.以太阳为参照物,飞船与太阳相对位置发生变化,是运动的,故B错误;
C.以月球为参照物,飞船与月球相对位置发生变化,是运动的,故C错误;
D.对接完成后飞船与空间站相对位置不变,以空间站为参照物,飞船是静止的,故D正确。
故选D。
3.如图是小物同学用厚刻度尺测量铅笔的长度,其中正确的测量图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】使用厚刻度尺测量长度时,有刻度的一边应紧贴被测物体,视线垂直尺面,且铅笔左端对准整数刻度线。故选D。
4.在体育测试过程中,以下选项正确的是( )
A.跳远测试时,必须选用分度值为1mm的刻度尺进行测量
B.小华在50m测试中看到旁边的看台向后运动,他选取的参照物是跑道
C.小华50m测试的成绩是7s,则他的平均速度为
D.800m测试小华的平均速度为,小亮的成绩是220s,小华更快
【答案】D
【详解】A.跳远测量精度仅需分度值1cm的刻度尺,无需1mm分度值,故A错误;
B.以跑道为参照物看台位置不变,是静止的,看台向后运动的参照物为小华自身,故B错误;
C.小华的平均速度,故C错误;
D.小华跑800m的时间,相同路程小华用时更短,速度更快,故D正确。
故选D。
5.甲、乙两物体都做匀速直线运动,它们通过的路程之比为2∶3,所用时间之比为1∶2,则甲、乙两物体的速度之比为( )
A.4∶3 B.3∶4 C.1∶3 D.3∶1
【答案】A
【详解】根据速度公式可知,甲、乙两物体的速度之比为
代入已知、,可得
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(多选)关于匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体,在任意相等的时间内通过的路程都相等
B.匀速直线运动中,速度与时间成正比
C.物体运动的速度越大,通过的路程一定越长
D.速度是表示物体运动快慢的物理量
【答案】AD
【详解】A. 匀速直线运动速度为定值,由可知,相等时间内通过的路程相等,故A正确;
B. 匀速直线运动速度不随时间变化,不存在正比关系,故B错误;
C. 由可知,路程由速度和运动时间共同决定,不确定时,大不一定长,故C错误;
D. 速度的物理意义为表示物体运动快慢的物理量,故D正确。
故选AD。
7.(多选)我国航天事业正高速发展。如图所示,天舟六号货运飞船距离天和核心舱19m,正以相对核心舱0.2m/s的速度向核心舱匀速直线运行。下列说法中正确的是( )
A.以天和核心舱为参照物,天舟六号是静止的
B.以天舟六号为参照物,天和核心舱是运动的
C.保持运行速度不变,天舟六号95s后到达天和核心舱
D.以地面为参照物,天和核心舱是静止的
【答案】BC
【详解】A.以天和核心舱为参照物,天舟六号正在向核心舱靠近,相对位置不断变化,因此天舟六号是运动的,不是静止的,故A错误;
B.以天舟六号为参照物,天和核心舱相对天舟六号的位置不断靠近、发生变化,因此天和核心舱是运动的,故B正确;
C.天舟六号到达天和核心舱所需时间
即保持速度不变时,天舟六号95s后到达核心舱,故C正确;
D.天和核心舱绕地球运行,相对地面位置发生变化,以地面为参照物,天和核心舱是运动的,故D错误。
故选BC。
8.(多选)甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动的s-t图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.第2 s末物体乙开始做匀速直线运动
B.前2 s内,以乙为参照物,甲向东运动
C.前4 s内两物体的运动路程恰好相等
D.前4 s内,甲、乙两物体的平均速度大小相等
【答案】CD
【详解】A.2s后,乙的图像平行于时间轴,表示位置不变,处于静止状态,故A错误;
B.甲一直做匀速直线运动,前4s内,甲的速度
前2s内乙的速度
两者均向东运动且 ,以乙为参照物,甲向西运动,故B错误;
C.前4s内,甲通过的路程 ,乙通过的路程 ,路程相等,故C正确;
D.前4s内,甲的平均速度
乙的平均速度
平均速度大小相等,故D正确。
故选CD。
9.小明用同一把刻度尺五次测量物理课本的长度,记录数据分别为26.01 cm、26.02 cm、26.00 cm、26.03 cm、27.02 cm。其中错误的数据是___cm,物理课本的长度应记为___cm。
【答案】 27.02 26.02
【详解】因27.02cm与其余测量值偏差过大,故为错误数据。
物理课本的长度为
最终结果要和原测量值的分度值保持一致,保留两位小数,故物理课本的长度应记为。
10.人工智能逐渐融入我们的生活,如图是穿行在餐厅的机器人端着托盘送餐的情景。如果说托盘是静止的,选择的参照物可能是________;若以餐桌为参照物,托盘是_________(选填“运动”或“静止”)的;由此说明物体的运动和静止是________的。
【答案】 机器人 运动 相对
【详解】托盘相对于机器人的位置不发生变化,故说托盘是静止的,选择的参照物可能是机器人。
以餐桌为参照物,托盘的位置发生变化,故托盘是运动的。
选择不同的参照物,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。
11.周末,小明一家人自驾去净月潭游玩。汽车行驶的平均速度约为,合________m/s,从家到净月潭开车时间为,小明家到净月潭的路程约为________km。
【答案】
10
18
【详解】速度单位换算
小明家到净月潭的路程为
12.测量是物理实验的必备技能。如图所示,小洛用刻度尺按图甲中所示的方法测纽扣的直径,读数是_________cm,图乙是她使用秒表测量同学国旗下演讲所用时间,秒表的读数是_________s。
【答案】
1.10
398.0
【详解】由图甲可知,刻度尺分度值为1mm,纽扣直径为
由图乙可知,秒表小表盘指针在6~7min之间且超过中间的半刻线,大表盘分度值为0.1s,读数为38.0s,总时间为
13.科科在“测小车平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从斜面顶端由静止下滑,图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子秒表(单位:s)所显示的时间;
(1)实验原理是__________________;
(2)实验时应使斜面的坡度小些,其目的是减小测量_________(选填“时间”或“路程”)的误差;
(3)某次实验的过程如图所示,图中的电子秒表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端不同时刻,则小车通过斜面AC段的路程为_________cm;BC段运动的时间是_________s,BC段平均速度是_________;如果小车过了A点才开始计时,则测得AB段的平均速度会_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)对于该实验,小明同学提出了下列说法,其中正确的是_________(填写序号):
A.测小车BC段平均速度时,将小车拿到B点静止释放,测出小车从B到C点的时间,就是BC段运动时间
B.AC段的平均速度等于AB段的平均速度与BC段的平均速度的和的一半
C.AC段中间时刻的速度为,B点的速度为,则
【答案】(1)
(2)时间
(3) 80.0 1 40.0 偏大
(4)C
【详解】(1)测量平均速度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,原理为
(2)斜面坡度较小时,小车下滑速度慢,运动时间更长,能减小时间测量的误差。
(3)刻度尺分度值为1cm,A点对应刻度80.0cm,C点对应0刻度线,因此AC段路程为80.0cm;
BC段运动时间为
BC段路程
若过A点才开始计时,测得的AB段时间会比真实值偏小,根据,路程s准确、时间t偏小,计算出的平均速度会偏大。
(4)A.小车从A点下滑到B点时已经有初速度,若从B点静止释放小车,测得的时间不是小车真实通过BC段的运动时间,故A错误;
B.平均速度等于总路程与总时间之比,不是两段平均速度的平均值,故B错误;
C.小车沿斜面加速下滑,速度越来越大,AC段总时间为3s,中间时刻是第1.5s,此时小车还未到达B点(B点是2s时刻的位置),速度小于B点的速度,即,故C正确。
故选C。
14.晓军从家中出发到车站,其中一半路程步行,一半路程骑自行车,路程与时间图像如图所示。则:
(1)晓军骑车的是图中哪一段?
(2)晓军骑车的速度是多少?
(3)晓军从家到车站全程的平均速度是多少?
【答案】(1)
晓军骑车的是图中AB段
(2)
(3)
【详解】(1)s-t图像中,图线倾斜程度越大,速度越大,AB段倾斜程度大于OA段,速度更大,因骑车速度大于步行速度,故AB段为骑车段。
(2)由图可知,骑车的路程
骑车用时
根据速度公式,可得晓军骑车的速度
(3)由图可知全程总路程,总用时
根据速度公式,可得晓军从家到车站全程的平均速度
15.国庆假期,小华一家乘出租车到郑州东站,然后坐高铁到西安。11:18时他们乘车在路边看见如图所示的交通标志牌,小华通过网站查询列车时刻表,如下表所示。求:
站名
到达时间
发车时间
运行里程km
郑州东站
12:10
12:17
0
洛阳龙门
12:50
13:00
125
灵宝西
13:55
13:59
296
华山北
14:12
14:18
384
西安北
14:47
14:51
505
(1)已知检票进站需20min,请计算说明,在严格遵守交通规则的前提下,小华能否赶上高铁;
(2)该高铁从郑州东站到西安北运行的平均速度;
(3)若高铁全长为200m,途中以288km/h的速度匀速完全通过某隧道所用时间为15s,隧道的长度为多少?
【答案】(1)小华能赶上高铁
(2)202km/h
(3)1000m
【详解】(1)出租车以最高限速行驶时,到达郑州东站用时最短为
完成检票的时刻为
因12:08早于高铁发车时间12:17,故小华能赶上高铁。
(2)高铁从郑州东站到西安北的运行总时间
高铁从郑州东站到西安北运行的平均速度
(3)高铁速度
总路程
隧道长度
培优提升训练
16.如图所示,记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时,相同时间内通过的路程。下列说法正确的是( )
A.甲车的速度和路程成正比
B.乙车可能做匀速直线运动
C.10~30s内,甲乙两车的平均速度相等
D.在每段相等的时间内,甲车的平均速度都比乙车的大
【答案】C
【详解】A.甲车在相等时间内通过的路程相等,做匀速直线运动,速度保持不变,与路程无关,故A错误;
B.乙车在0~10s、10~20s、20~30s、30~40s内通过的路程分别为100m、135m、165m、200m,在相等时间内通过的路程不相等,做变速直线运动,故B错误;
C.10~30s内,甲车通过的路程
乙车通过的路程
时间
甲车的平均速度
乙车的平均速度
两车平均速度相等,故C正确;
D.在30~40s内,甲车通过的路程
乙车通过的路程
时间
甲车的平均速度
乙车的平均速度
甲车的平均速度小于乙车,故D错误。
故选C。
17.物理实验小组正在调试激光雕刻机,如图甲所示,激光头的初始位置位于平台的左上角,用电动机M和N带动横杆上的激光头分别沿和方向移动,可以将其移至待雕刻物体处。现同时启动电动机M和N工作,激光头沿方向运动的图像如图乙所示,内激光头沿方向运动了;沿方向运动的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.在内,以平台为参照物激光头是静止的
B.在内,激光头沿方向运动的路程为
C.在内,激光头沿方向做加速运动
D.在内,激光头沿方向运动的平均速度为
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,在内,激光头沿方向的速度,以平台为参照物激光头是运动的,故A错误;
B.x方向内总路程为,由图乙可知,前4秒的总路程
则在内,激光头沿方向运动的路程
故B正确;
C.由图丙可知,在内,激光头沿方向的路程与时间图像为倾斜直线,做匀速直线运动,故C错误;
D.由图丙可知,在内,激光头沿方向运动的路程
平均速度
故D错误。
故选B。
18.学校科技小组在操场直跑道上进行遥控车比赛,甲、乙两车同时从同一起点出发向北运动,两车运动的图像分别如图中的甲、乙所示,下列说法中不正确的是( )
A.甲、乙两车在0~2 s内都做匀速直线运动
B.在0~2 s内,甲车的速度小于乙车的速度
C.甲、乙两车在0~4 s内运动的路程均为8 m
D.0~4 s内,甲乙两车的平均速度大小都是4 m/s
【答案】D
【详解】A.甲、乙两车在0~2s内的s-t图像均为过原点的倾斜直线,故都做匀速直线运动,故A正确;
B.0~2s内,甲车速度
乙车速度 ,故B正确;
C.由图可知,4s时甲车路程为8m,乙车在2s时路程达到8m后保持静止,4s时路程仍为8m,故C正确;
D.0~4s内,甲车平均速度
乙车平均速度 , 故D错误。
本题选择错误的,故选D。
19.甲、乙、丙三辆小车同时同地同向运动,它们的运动图像如图所示,由图像可知( )
①甲、乙、丙均做匀速直线运动
②开始运动10s后,甲、乙相距20m
③图B中阴影部分的面积表示丙在4s内通过的路程
④若乙和丙的路程相同,乙和丙所用的时间之比是3∶2
A.只有②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有①②③正确
【答案】D
【详解】图A是甲的s-t图像,路程随时间均匀变化,甲做匀速直线运动,速度
图B是乙、丙的v-t图像,二者速度始终保持恒定,做匀速直线运动乙速度,丙速度,因此甲、乙、丙均做匀速直线运动,故①正确。
三车同时同地同向运动,10s后甲、乙的距离,故②正确。
v-t图像中,阴影部分是“速度×时间”的矩形,根据,该面积对应丙以4m/s速度运动4s通过的路程,故③正确。
若乙和丙路程相同,根据,时间与速度成反比,因此时间比,故④错误。
综上①②③正确,故选D。
20.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种方法。摄影在暗室中进行,闪光灯每隔一定的时间闪亮一次,底片就记录下物体此时的位置。如图所示是甲、乙两个网球从S点向E点运动时的频闪照片,在这段过程中,由照片可知,下列说法正确的是( )
A.甲球的运动速度越来越小
B.乙球的运动速度越来越小
C.甲球与乙球的运动时间之比为
D.甲球与乙球的平均速度之比为
【答案】B
【详解】频闪摄影的特点是相邻两个像的时间间隔是固定相等的。
A.甲球在相等时间间隔内通过的路程相同,由可知甲球运动速度不变,故A错误;
B.乙球在相等时间间隔内通过的路程逐渐减小,由可知乙球运动速度越来越小,故B正确;
C.设频闪时间间隔为,从S点到E点,甲球运动时间,乙球运动时间,甲球与乙球运动时间之比,故C错误;
D.甲乙两球的路程都是从S点到E点的同一段距离,路程s相等,根据平均速度公式可知,平均速度与时间成反比,因此甲球与乙球的平均速度之比,故D错误。
故选B。
21.(多选)在如图所示的十字路口处,有一辆长为、宽为的小货车,正以的速度正常向左匀速行驶(假设货车左侧与马路中间线相平)。当它与斑马线的中点B相距60 m时,马路边上的小明同学正好在斑马线中间A点出发沿AB穿过马路,A、B间的距离为8 m。小明同学要能安全穿过马路,运动的速度应满足(计算结果均保留两位小数)( )
A.小于 B.大于
C.小于 D.大于
【答案】BC
【详解】货车车头到达斑马线的时间
货车车尾离开斑马线的时间
由题意及图示可知,货车在马路中间线的另一侧(相对于小明出发点),货车占据的横向区域为从点向前的范围。小明要安全穿过马路,需避开该区域。
情况一:小明速度较快,在货车到达斑马线前完全通过货车占据区域,小明需要行走的距离
小明的速度
情况二:小明速度较慢,在货车完全离开斑马线后才进入货车占据区域。小明行走的距离
小明的速度
故选BC。
22.(多选)下列实验的测量方法合理且正确的是( )
A.测量地图上某两地间的实际距离,可用无弹性细棉线重合地图上的路线,测出重合的细棉线长度,再根据比例尺计算得出两地间的实际距离
B.测量圆柱形水杯底面的周长,可以将一根橡皮筋拉紧后,在水杯上绕一圈,测出绕过水杯的橡皮筋的长度,即为水杯底面的周长
C.测量课本中一张纸的厚度,可除开两封面,数出页码1~100,测出其总厚度为d,则一张纸的厚度为
D.测量细铜丝的直径,可以把细铜丝紧密排绕在一根铅笔上50圈,测出线圈的长度为L,则细铜丝的直径为
【答案】AD
【详解】A.采用等效替代法,无弹性细棉线可准确重合地图上的曲线路线,测得棉线长度后结合比例尺可计算实际距离,故A正确;
B.橡皮筋有弹性,拉紧缠绕水杯后松开测量时,橡皮筋会收缩,测出的长度会比实际杯底周长偏小,方法错误,故B错误;
C.页码1~100共对应50张纸,总厚度为d,则一张纸的厚度为,故C错误;
D.采用累积法,细铜丝紧密排绕50圈的总长度为L,因此细铜丝直径,故D正确。
故选AD。
23.(多选)物体A、B沿同一条直线向东运动,其相对点O的运动距离随时间变化的图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.内,以为参照物,是静止的;
B.时刻,在点,在距离点处;
C.从第末开始,,末、相遇;
D.前内,、的平均速度相等
【答案】BC
【详解】A. 内,,A静止在点O处。B做匀速直线运动,速度
时B运动的路程
则此时B距离点O
A、B相对位置改变,以B为参照物A是运动的,故A错误;
B. 由图可知,时,,,即A在O点,B在距离O点处,故B正确;
C. 从第末开始,A开始运动,
因,故。时,,A、B相遇,故C正确;
D. 前内,A通过的路程,平均速度
B通过的路程,平均速度。,故D错误。
故选BC。
24.小物和小理比赛爬山,已知小物前半程速度为,后半程速度为,则小物全程的平均速度为__________;若小理前半段时间速度为,后半段时间速度为,则小理全程的平均速度为__________;则小物与小理两人爬上山顶所用时间之比为__________。
【答案】
1.2
1.4
7:6
【详解】设全程总路程为,前半程所用的时间为
后半程所用的时间为
则平均速度为
设全程总时间为,前半段时间行驶的路程为
后半段时间行驶的路程为
平均速度为
因两人爬山的总路程相等,由可知,两人所用时间之比为
25.如图甲所示。从三个不同角度进行读数,发现三种读数结果不相同,你认为正确的读数角度应该是图中________(共“甲”“乙”成“丙”);图乙机械秒表的读数为_______s。
【答案】 乙 338.5
【详解】刻度尺读数时视线需与尺面垂直,故正确读数角度为乙。
图乙中,小表盘分度值为0.5min,示数为,因小表盘指针越过5.5min刻度线,故大表盘读取30~60s量程的示数;大表盘分度值为0.1s,示数为,总时间为
26.心电图仪(如图所示)通过一系列的传感手段,可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。医生通过心电图,可以了解到被检者心跳的情况,例如,测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率)。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示。若医生测量时,记下被检者甲的心率为66次/min。则:根据此数据可以算出乙的心率为_____次/min。
【答案】60
【详解】因同一台心电图仪的坐标纸做匀速直线运动,故1分钟内坐标纸移动的总路程相等。
1分钟内坐标纸移动的总路程为
则乙的心率为
27.甲、乙两列火车车长分别为和,在相邻的两条平直轨道上,甲车以速度向东匀速行驶,乙车在后以较大的速度也向东匀速行驶,则乙车从追上甲车到离开甲车的时间为___________。
【答案】
【详解】当乙车从追上甲车到离开甲车时,乙车需要比甲车多行驶的距离等于两车的车长之和,即
由于两车同向匀速行驶,且乙车速度大于甲车速度,所以乙车相对于甲车的速度为两车的速度差,即
则乙车从追上甲车到离开甲车的时间为
28.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程。
(1)依据照片可判断,小球在做______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。斜面倾角不宜过大,目的是减小小球滚动的速度,便于__________。
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得,,则小球在BC段的平均速度为______m/s,小球在AC段的平均速度为______m/s。小球在不同路段中,平均速度的大小______(选填“相同”或“不同”)。
(3)如图所示,能说明小球在斜面上运动情况的图像是________(填选项字母)
A. B. C. D.
(4)小球在AD段运动过程中,经过时间的中点时速度为v1,经过路程的中点时速度为v2,则v1_____(选填“>”“<”或“=”)v2。
(5)实验过程中,若小球的运动到达D点之后才停止计时,则所测的AD段的平均速度会______(选填“偏大”或“偏小”)。
(6)实验中,对于如何获取小球C点以后的下半程s3的平均速度v3,下列方法最好的是________(填选项字母)
A.小球从C点由静止释放,测出由C到D所用的时间t3与路程s3,计算得到v3
B.小球从A点由静止释放,经过C点开始计时,到达D点后测得时间t3,再测量路程s3,计算得到v3
C.不测量,利用已有数据包括全程和上半程的路程s1、s2,两段的时间t1、t2,求得,,再计算得到v3
【答案】(1) 加速 测量时间
(2) 0.75 0.5 不同
(3)C
(4)<
(5)偏小
(6)C
【详解】(1)由照片可知,在相同时间,小球运动的距离间隔越来越大,所以小球在做加速运动;
实验时应使斜面的坡度较缓,倾角不宜过大,目的是使小球运动的速度较慢,所用时间较长,便于准确测量小球运动的时间。
(2)根据图示频闪照相机照片,小球经过BC段的时间为,经过AC段的时间为
BC段的路程为
AC段的路程为
小球在BC段的平均速度为
在AC段的平均速度为
因不等于,所以小球在不同路段中,平均速度的大小不同。
(3)小球在斜面上做加速运动,速度随时间增加而变大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)小球在斜面上做加速运动,所以运动时间到一半时小球还未到达路程的一半,时间的中点位置在路程中点的上方,所以经过两点时的速度。
(5)若小球的运动到达D点之后才停止计时,则测得的时间偏大,根据可知,所测平均速度跟真实值相比偏小。
(6)A.小球过C点的速度不为零,所以不能从C点由静止释放,故A不符合题意;
BC.要获取小球下半程s3的平均速度v3,最好的方法是不需要测量,利用已有数据求得,,再计算得到v3即可,故B不符合题意,C符合题意。
故选C。
29.中国港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道,全长55公里,集桥、岛、隧于一体,是世界总体跨度最长的跨海大桥。大桥于2009年开工,2018年10月通车,总投资超1000亿元,设计寿命120年,可抗16级台风和8级地震。主体工程包含约22.9公里桥梁和6.7公里海底沉管隧道,隧道由33节巨型沉管对接而成,是世界最长的公路沉管隧道。两座人工岛采用钢圆筒快速成岛技术,仅用221天建成。国庆节期间,小明和爸爸参观完港珠澳大桥后,坐火车回家的路上遇到一座铁路大桥,他们所乘火车的长度为300米,当火车以72 km/h的速度匀速经过这座平直铁路大桥时,小明测得火车全部经过桥的时间是75 s。求
(1)铁路大桥的长度。
(2)火车全部在桥上运行的时间。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)火车行驶的速度
火车行驶总路程
火车全部经过桥时,行驶总路程等于桥长与火车长度之和,则铁路大桥的长度
(2)火车全部在桥上运行时,行驶路程等于桥长与火车长度之差。火车行驶的路程
火车全部在桥上运行的时间
30.国家推行了机动车礼让行人的新交规,可以简化为如图所示的情景,当该车道斑马线上有行人时,机动车车头就不得越过停止线,否则视为违反交规。现小明以1m/s的速度沿垂直于车道的线OAB匀速穿过该车道,其中A、B分别为车道两侧边线上的两个位置,当图中轿车以11m/s的速度匀速向左行驶且车头距停止线28m时,司机发现小明正位于O处,司机从发现小明到踩刹车的反应时间为0.5s,刹车使汽车减速,再经过4s汽车停了下来,减速过程中汽车的平均速度为5.5m/s,已知O、B相距6m。求:
(1)轿车减速4s内行驶的路程;
(2)小明从O处运动至B处所需的时间;
(3)请结合计算结果分析说明该轿车司机是否违反交规。
【答案】(1)
(2)
(3)该轿车司机没有违反交规。
【详解】(1)已知减速过程的平均速度和减速时间,由平均速度公式得轿车减速4s内行驶的路程
(2)已知O、B间距和小明的步行速度,由速度公式得
(3)司机发现小明后,汽车先在反应时间内匀速行驶,后减速行驶至停下;此过程中小明沿OAB向B运动。
反应时间内汽车行驶的路程
再求汽车从发现情况到停下行驶的总路程
因,故汽车停下时车头未越过停止线。
汽车的总运动时间为
因,说明汽车停下时小明仍在斑马线上,但车头未越过停止线,符合交规要求,因此司机未违反交规。
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学科网(北京)股份有限公司
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