专题06 机械运动 讲义 2027年中考物理一轮复习题型精讲练
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内容正文:
专题06 机械运动
【基础回顾】
知识点一 长度和时间的测量
一、 长度的单位及换算
1、长度的单位
(1)在国际单位制中,长度的单位是米,符号是m。
(2)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。
2、长度的单位换算
(1)换算关系:;;。
(2)步骤:数值不变,乘原单位与目标单位之间的进率,将原单位改为目标单位。
①大单位→小单位:乘以进率。例如,
②小单位→大单位:乘以进率的倒数。例如,
二、 长度的测量
1、认识刻度尺
(1)零刻度线:刻度尺的起始刻度。
(2)分度值:两条相邻刻度线之间的距离。
(3)测量范围(量程):从零刻度线到这把刻度尺的最后一条刻度线的距离。
如图所示,此刻度尺的测量范围(量程)为0~8cm,分度值为1mm。
2、刻度尺的使用
(1)选:选择合适量程、分度值的刻度尺进行测量。
(2)放:刻度尺的零刻度线与被测物体的一端对齐,且有刻度的一边要紧贴被测物体且与被测物体平行,不能歪斜。
(3)读:读数时视线要正对刻度线,要注意区分大格及小格的数目,读数时应估读到分度值的下一位。
(4)记:记录结果不但要记录数值,还要注明单位。如图所示,铅笔的长度记录为7.00cm。
三、 时间的测量
1、时间的单位
在国际单位制中,时间的基本单位是秒,符号是s。常用的单位还有时(h)、分(min)等。
2、时间的单位换算
; ;
3、时间的测量工具
古代测量工具有日晷、沙漏、滴漏等;现代测量工具有机械停表、机械钟、石英钟、电子停表等。
4、机械停表的使用
(1)看:测量前认真观察表盘量程,停表中小表盘的单位为min,指针转过一周所用时间为 15 min;大表盘的单位为s,指针转过一周所用时间为30 s.
(2)读
①观察小表盘内指针是否过半刻度线,从而确定大表盘指针所指刻度为前 30s还是后 30s。若小表盘的非整数分钟小于0.5 min,则大表盘读数在0~30s内;若小表盘的非整数分钟大于0.5 min,则大表盘读数在 30~60s内;
②停表示数=小表盘指针偏过的整示数×1min+大表盘指针示数×1 s.
(3)记:记录结果不但要记录数值,还要注明单位。如图所示,停表的读数为3 min+10 s=190 s.
四、 误差与错误
误差
错误
产生原因
客观原因造成的,不是人为造成的
主观原因造成的,是人为的
能否消除
只能减小,不能消除
可以消除
区分方法
实验数据较接近真实值;误差值一般不超过测量工具的分度值
实验数据远远偏离真实值
减小或避免的方法
①选用精密的测量仪器;
②改进测量方法;
③多次测量,求平均值。
按照正确的方法测量
五、 长度、时间的估测
1、长度的估测
(1)身体上的“尺”:大拇指的宽度约1cm;中学生“一拃”的长度约 15 cm;中学生走一步的距离约0.5m;中学生的身高约160cm。
(2)中考常考长度估测:课桌的高度约80cm;教室每层楼高约3m;九年级物理课本的长度约26cm,宽度约18cm,厚度约1cm;一只新铅笔的长度大约为20cm。
2、时间的估测
人眨眼一次的时间约为0.3s;脉搏跳动一次的时间约为0.8s;中学生的百米成绩约为14s;普通中学生跑完800m用时约为4 min;做一遍眼保健操的时间约为5min;演奏一遍中华人民共和国国歌用时46s。
知识点二 运动的描述
一、 机械运动
1、定义:在物理学中,把物体位置随时间的变化叫作机械运动。
2、判断机械运动的方法
(1)看研究对象是否是宏观物体。
(2)观察宏观物体的位置是否随时间发生变化,只有宏观物体的位置随时间发生变化,才说该宏观物体做了机械运动。
【注意】位置变化包括方向变化和距离变化。物体在围绕圆心转动时,物体相对圆心的距离虽然没变,但是方向变了,所以物体是运动的。
二、 参照物
1、定义
我们在描述一个物体是运动还是静止时,必须选择另一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。
2、选择参照物的原则
(1)任意性:参照物的选择可以是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体。
(2)不唯一性:有时参照物的选择不唯一,同一物体,可以选择不同的参照物,但选择的参照物不同,往往会得出不同的结论。
(3)排已性:参照物不能选择研究对象本身,因为若以研究对象本身为参照物,则它永远是静止的。
(4)方便性:为了方便研究机械运动,物理学中一般选择地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且不需说明。若选择其他物体作为参照物,则需要作出必要的说明。
(5)假定性:参照物一旦被选定,就假定它是静止的。
三、 运动和静止的相对性
1、运动是绝对的
一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的。
2、静止是相对的
我们平常说某物体静止,是指相对于所选的参照物的位置没有发生变化,实际上这个被选作参照物的物体也在运动,所以绝对静止的物体是不存在的。
知识点三 运动的快慢
一、 比较运动的快慢
1、比较相同时间内通过的路程:时间相同时,比较经过的路程,路程长的运动快。
如图(a)所示,两者运动相同的时间,摩托车运动的路程长,所以摩托车运动较快。
2、比较相同路程内所用的时间:路程相同时,比较所用的时间,用时短的运动快。
如图(b)所示,让两者运动相同的路程,自行车所需的时间长,所以它运动较慢。
【注】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“物体单位时间内通过的路程”。
二、 速度
1、定义
在物理学中,把路程与时间之比叫作速度。(比值定义法)通常用v表示。
2、物理意义:表示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。
3、公式:(其中s表示路程,t表示时间,v表示速度)。
4、单位及换算
国际单位制中,速度的基本单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。在交通运输中速度的单位常用千米每小时,符号是km/h或km·h-1。
5、中考常考速度的估测
(1)人正常步行的速度约为1.1m/s;
(2)人正常骑自行车的速度约为5m/s;
(3)中学生百米测试的平均速度约为7m/s;
(4)高速公路上的小轿车速度约33m/s(120km/h)。
三、 匀速直线运动
1、定义:我们把物体沿着直线且速度不变的运动称为匀速直线运动。
2、特点
(1)速度的大小和方向不变;
(2)在任意相等的时间内通过的路程都相等;
(3)通过的路程与所用的时间成正比。
3、变速运动与平均速度
(1)变速直线运动:物体做直线运动,其速度的大小常常变化,即在相等的时间内通过的路程不相等。
(2)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某一段路程或某一段时间内运动的快慢,我们引入了“平均速度”这一概念。
平均速度的计算公式也是。不过,公式中的s是通过的路程,t是通过这段路程所用的时间,v是物体在这段时间内(或通过这段路程)的平均速度。
4、匀速直线运动和变速直线运动
匀速直线运动
变速直线运动
图示
特点
在任意相同时间内,通过的路程全部相同
在相同时间内,通过的路程不全相同
s-t图像
四、 运动图像
1、路程─时间图像(s-t图像)
路程随时间变化的图像。纵坐标表示路程s,横坐标表示时间v。图像的斜率表示速度,图线的倾斜程度越大,表示物体运动的速度越大。如上图,可得出。
2、速度─时间图像(v-t图像)
(1)如下图所示,s-t图像是一条倾斜的直线,v-t图像是一条水平直线,都表示物体在做匀速直线运动。
(2)如果v-t图像不是一条水平直线,那么表示物体做变速运动。
知识点四 测量平均速度
实验:测量物体运动的平均速度
1、实验原理: 。
2、实验器材:刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【注】金属片作用:防止小车下滑;便于准确测量时间。
3、实验步骤
(1)将长木板一端用小木块垫起,组成一个坡度较小的斜面。
【注】目的:使小车下滑的速度较小,方便准确计时。
(2)测距离:把小车放在斜面顶端,测量并记录小车从顶端滑到底端将要通过的路程s1,然后找出小车经过路程中点的位置,并标记和记录上半段路程s2。
(3)测时间:用停表测量小车从斜面顶端静止释放,下滑到撞击底端的时间t1并记录,然后将金属片安装在中点位置,用停表测量小车从顶端静止释放,下滑到撞击金属片的时间t2。
(4)计算平均速度: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。
4、实验结论
小车在斜面上做变速直线运动,在不同的路段上小车的平均速度的大小不同,小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
5、误差分析
(1)小车运动后才开始计时(或者小车未到达终点停止计时),导致时间的测量值偏小,最终速度的测量值偏大;
(2)小车未开始运动就提前计时(或者小车过了终点才停止计时),导致时间的测量值偏大,最终速度的测量值偏小。
【特别提醒】
1. 刻度尺读数的估读
对刻度尺读数时,应估读到分度值的下一位,估读值是“0”时不能省略,如读数时3.50cm,小数点后的“0”是估读的,不能省略。
2. 时间与时刻的区别
时刻为某一时间点,时间表示两个时刻之间的间隔长短。例如:某同学周末从8:30开始做作业,9:40完成作业,这里的8:30、9:40就是时刻,所花费的70min为时间。
3. 对速度的理解不透彻
速度采用的是“比值定义法”,速度的大小是由路程与时间的比值计算的,但是不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
4. 对运动图像的理解
一个是路程-时间(s-t)图像,一个是速度-时间(v-t)图像。两个图像不同,但表示的都是匀速运动。
5. 平均速度不是速度的平均值
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的总时间的比值。而速度的平均值是指物体在不同路程(或时间)的速度的平均值。实际上,物理学中并没有速度平均值的概念,不要把“平均速度”误解为“速度的平均值”。
【解题方法总结】
1. 长度的四种特殊测量方法
1、累积法
(1)测多算少:测出几十张纸的厚度,除以纸的张数,可以得出一张纸的厚度。
(2)以少求多:先测出一个台阶的高度,再根据台阶数算出总高度。
2、辅助法
借助其他测量工具,把不可直接测量的长度转换为可用刻度尺测量的长度。
3、化曲为直
测量地图上路线的长度,用一根有弹性的棉线与路线重合测量,拉直后测量细线长即为曲线长度。
4、滚轮法
可用轮子沿曲线或直线滚动,记下轮子滚动的圈数,测出轮子的周长,用轮子周长乘圈数就可以得到被测曲线或直线的长度。
2. 物体运动和静止的判断方法
(1)假定所选参照物是静止的。
(2)观察物体相对于参照物的位置是否发生了变化。如果发生了变化,就说它是运动的;如果没有变化,就说它是静止的。
(3)选择不同的参照物观察同一物体,观察结果可能不同。
3. 追及问题的运动特点及解题方法
(1)运动特点:速度大的物体追速度小的物体,且均做匀速直线运动。
(2)解题关键: 。
4. 火车过桥(隧道)问题公式
火车完全在桥上(隧道里)行驶的路程是 ;火车通过大桥(隧道)行驶的路程是。
5. 速度比值问题的解决方法
已知路程比s1:s2和时间比t1:t2,求速度比v1:v2的三种方法。
(1)由公式可得出。将已知的路程比和时间比代入进行计算。
(2)根据,代入已知的路程比和时间比进行计算。
(3)给s1、s2、t1、t2设定一个便于计算的值,求出v1、v2后,再求v1:v2的值。
【题型精讲练】
题型1 刻度尺、机械停表的使用和读数
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)学完刻度尺的使用后,某物理兴趣小组分别用刻度尺测量同一块橡皮的长度,如图所示,其中操作正确的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【例2】(26-27九年级上·山东威海·阶段检测)用刻度尺四次测量一本书的宽度记录为:12.98cm,13.00cm,13.02cm,13.42cm,则这本书宽度是( )
A.13.01cm
B.13.11cm
C.13.00cm
D.13.12cm
【例3】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)2026年春晚贺岁微电影《我最难忘的今宵》展示了机器人在家务场景中的应用。小丽对机器人的“灵巧手”(如图所示)非常感兴趣,她上网查询得知“灵巧手”的长度与成年女性手的长度差不多。于是她用刻度尺测量妈妈的手的长度,3次测量的结果分别为16.30 cm、16.31 cm、16.32 cm,则小丽所用刻度尺的分度值为 ____________ cm,妈妈的手的长度应记为 ____________ cm,她多次测量的目的是 ____________________________________。
【基础巩固练】
【变式训练1】(2026·青海西宁·中考真题)如图让小球从A点由静止开始沿斜面运动,并记录小球在A、B、C三个位置的时刻,BC段的路程是________cm,AB段的平均速度是________m/s。
【变式训练2】(2026·四川攀枝花·中考真题)在下列测量中,测量结果记录正确的是( )
A.刻度尺所测球的直径为
B.秒表所测的时间为
C.温度计所测的温度为28℃
D.天平所测物体的质量为
【变式训练3】(26-27九年级上·河南洛阳·阶段检测)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。
【能力提升练】
【提升练1】(2026·山东淄博·二模) 如图所示,是初中阶段我们用斜面做的三个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲中为了便于测量时间,应选用坡度较小的斜面
B.图乙中的实验直接得出了牛顿第一定律
C.图丙中钢球在木板上滚动是由于受到惯性力的作用
D.图甲、乙、丙中运动的物体最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
题型2 长度和时间的估测
【例题精讲】
【例1】(26-27八年级上·河北沧州·阶段检测)如图所示的鹅蛋的长度约为( )
A.5mm B.5dm C.10cm D.10dm
【例2】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)劳动是中华民族的传统美德之一。如图所示,这是八年级同学小丽清洁厨房时的场景,根据图片信息,估测灶台的高度大约为( )
A.10 cm B.80 cm C.150 cm D.180 cm
【例3】(26-27九年级上·四川南充·阶段检测) 在下列数字后面填上适当的单位。
课桌的高度为90________;正常脉搏跳动60次的时间为1________。
【基础巩固练】
【变式训练1】(2026九年级·陕西·专题练习)小明步行速度约为1m/s,他步行50m所用时间与下列时间接近的是( )
A.体育课投掷出的实心球在空中运动的时间
B.煮熟一个鸡蛋所用的时间
C.做一套眼保健操所用的时间
D.人心跳60次所用的时间
【变式训练2】(2026九年级·陕西·专题练习)下列估测符合实际的是( )
A.课桌的高度约为80dm
B.教室内一盏照明灯的功率约为200W
C.一个鸡蛋的质量大约50g
D.一名初三的学生跑50米的时间为5s
【变式训练3】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测) 学完速度的测量后,小明利用电子表测量了自家小区电梯运行的速度。测量时他乘坐电梯从1楼直达10楼,电梯在前两层用了3s加速到最大速度后,从3楼开始匀速运行,6s后到达9楼,此时电梯开始减速,又用了1.5s到达10楼。若楼层间距为3m,则电梯从1楼到3楼的平均速度是____________m/s,该电梯匀速运行阶段的速度为____________m/s,电梯从1楼到10楼的平均速度约为____________m/s(计算结果保留一位小数)。
【能力提升练】
【提升练1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)为了落实“中小学生每天综合体育活动时间不低于2小时”的要求,某校利用大课间组织部分学生进行跑步活动。下表是小丽同学利用运动手表记录的跑步数据,其中“配速”是指运动1km所用的时间,下列说法正确的是 ( )
距离:2km
配速:4min10s/km
平均心率:120次/min
A.小丽跑步时的速度大小不变
B.“配速”的数值越小,表示运动越快
C.小丽跑步2km用时4min10s
D.小丽的平均速度约为5m/s
【提升练2】(26-27九年级上·辽宁鞍山·阶段检测)中国某品牌摩托车在2026赛季世界超级摩托车锦标赛中量级组别中多次夺冠,一举打破了欧美日品牌长达数十年的赛道垄断。自主研发的某型发动机最大功率为153马力(1马力约等于736W),搭载该型发动机的摩托车极限速度突破290km/h,在同排量级别中具有马力最大、车重最轻、底盘最低的核心优势。
(1)摩托车底盘设计得较低,是通过降低___________增加摩托车的稳定性。
(2)摩托车静止在水平地面上,所受支持力是由于___________形变产生的(选填“地面”或“轮胎”)。
(3)摩托车静止在水平地面上,在轮胎打气的过程中,轮胎与地面的接触面积变小,摩托车对地面的压强___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)摩托车以216km/h的速度匀速行驶时,发动机的功率为150马力。摩托车行驶10s,发动机做的功约为___________J,摩托车的牵引力约为___________N。如果发动机的功率恒定,在摩托车速度减小时,牵引力将___________(选 填“变大”“变小”或“不变”)。
题型3 运动状态、参照物判断
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)2026年2月18日,我国运动员在米兰冬奥会单板滑雪男子坡面障碍技巧赛中获得金牌。如图所示,这是我国运动员在空中转体时的情景,在此过程中,若说他是静止的,则所选择的参照物是( )
A.赛道旁站立的裁判员 B.旁边的雪山
C.赛道 D.脚下的滑板
【例2】(26-27九年级上·内蒙古呼和浩特·阶段检测)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
【例3】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)甲、乙两人从同一位置向西做直线运动,其s−t图像如图所示。在10~20 min内,以乙为参照物,甲是________________________(选填“向东运动”“向西运动”或“静止”)的;在20~30 min内,乙通过的路程比甲的________________________(选填“长”或“短”),乙的速度________________________(选填“大于”“小于”或“等于”)甲的速度。
【基础巩固练】
【变式训练1】(26-27九年级上·黑龙江大庆·开学考试)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周年阅兵式在北京举行。如图所示,空中梯队整齐飞过天安门上空时,以其中一架战机为参照物,其他战机( )
A.向前运动 B.向后运动 C.静止 D.无法判断
【变式训练2】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)随着科技发展,无人机表演成为很多城市形象宣传的新载体。如图所示,所有无人机在空中保持相对间距不变,排列成巨大的“春”字图案,并整体匀速向东飞行。以地面为参照物,无人机是____________的。以其中一架无人机为参照物,其他无人机是____________的,这说明运动和静止是____________的。
【能力提升练】
【提升练1】(2026·山东济南·一模)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_________。
【提升练2】(2026·山东济南·一模)跳伞运动员跳出飞机打开降落伞后,速度减小,随后缓慢匀速下降,直至落地。如图所示对于跳伞运动员在打开伞后匀速下降的过程描述正确的是( )
A.此过程中运动员的机械能守恒
B.看到降落伞是红色的,是因为伞吸收红光
C.运动员和伞整体所受重力与空气阻力是一对平衡力
D.运动员的运动状态发生变化
题型4 速度相关计算
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·河南洛阳·阶段检测)一名运动员在百米赛跑中,如果他最终的成绩是10s,则他全程的平均速度是( )
A.5m/s B.10m/s C.20 m/s D.无法计算
【例2】(26-27九年级上·陕西西安·开学考试)如图甲,给物体一个水平向右的推力,水平推力F的大小与时间t的关系及物体速度v与时间t的关系如图乙、丙。则下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体不受摩擦力
B.4~6s内物体受到的摩擦力为2N
C.2~4s内物体受到的摩擦力为3N
D.2~4s内物体所受的合力为3N
【例3】(26-27九年级上·山东威海·阶段检测)完成下列单位换算:(不用步骤)
(1)5.4cm=_________ m;
(2)54km/h=_________ m/s
【基础巩固练】
【变式训练1】(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)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
【变式训练2】(2026·陕西·模拟预测)“记里鼓车”又称“大章车”,是中国古代用来记录车辆行过距离的马车,构造如图所示。车有木制机械人,手执木槌。车每行一里(取1里=435m)敲鼓一下,车每行十里敲铃一次。某次测试中,测得两次敲鼓的时间间隔为145s。则马车的平均速度为__________。若以木制机械人为参照物,鼓是__________(选填“运动”或“静止”)的;马停止拉车后,车还会由于__________向前运动。
【变式训练3】(26-27九年级上·江苏无锡·阶段检测)中学生小明从一楼步行到三楼,用时12s,他步行的路程约为12m,下列估算正确的是( )
A.小明的重力约为50N
B.小明步行的平均速度约为0.5m/s
C.小明克服重力做的功约为6000J
D.小明上楼克服重力做功的功率约为250W
【能力提升练】
【提升练1】(2026·广东清远·二模)纳米气凝胶是世界上最轻的固体材料,是指它的________小,纳米气凝胶能应对“极寒”和“极热”的严酷环境,是指其________(选填“导热”或“隔热”)性能好,纳米是________单位。
【提升练2】(26-27九年级上·安徽铜陵·阶段检测)如图甲所示,商场中的斜坡式自动扶梯在无人乘坐时以低速运行,当有顾客靠近时,扶梯会立刻加速,加速时间忽略不计。时刻顾客踏上一楼扶梯,随扶梯一起向上运动,时刻到达二楼,扶梯运行的路程与时间的关系如图乙所示。顾客的质量为,时间内电动机对扶梯沿斜面方向的牵引力为,时间内沿斜面方向的牵引力为,下列说法正确的是( )
A.顾客随扶梯向上做加速运动
B.内电动机沿斜面方向牵引力的功率为
C.由图乙可知商场一楼到二楼的自动扶梯长度为
D.顾客随扶梯上楼过程中克服重力做功为
题型5 运动图像
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·山东威海·阶段检测)甲、乙两同学沿平直路面步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下列说法中正确的是( )
A.乙同学比甲同学晚出发4s
B.12s内,甲乙同学都做匀速直线运动
C.0-8s内,甲乙两同学运动的路程相等
D.8s末甲乙两同学速度相等
【例2】(25-26九年级上·贵州毕节·阶段检测)下列四个图像反映物体在做匀速直线运动的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【例3】(26-27九年级上·四川南充·阶段检测)如图是反映龟兔赛跑的图像,请根据图像回答问题:
(1)比赛中兔子做________(选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(2)兔子在的平均速度________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在内的平均速度。
【基础巩固练】
【变式训练1】(25-26九年级下·广东河源·阶段检测)课外活动时,小明和小华在操场上沿直线进行跑步训练。在某次训练中,他们通过的路程和时间变化的图像如图所示。___________做匀速直线运动;前2s时,___________跑得较快;全程中小华的平均速度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)小明的平均速度。
【能力提升练】
【提升练1】(2026·山东德州·一模)如图甲所示,小华用水平推力F把放在水平地面上的木箱向前推动。在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示。
(1)请在甲图中作出第2s时木箱所受摩擦力。
(2)v-t图像中,图线与时间轴在一段时间内围成的面积等于该段时间内物体移动的距离(例:图丙中阴影部分面积即为35 s木箱移动距离)。则06 s内推力对木箱做的功是______J。
【提升练2】(2026·河北张家口·二模)我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A.乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C.乒乓球从高处下落的过程中动能不变,重力势能增大
D.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
题型6 实验:测量物体运动的平均速度
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)如图甲所示,这是小华“测量小车的平均速度”的实验装置,小车从带刻度的斜面A处由静止下滑,B为AC的中点。
(1)某次实验的数据如图甲所示,方框内的数字分别表示小车在斜面A、B、C三处时秒表的示数(数字格式为分:秒),则小车通过AB段的平均速度________________________m/s。如果小车过了B点才停止计时,则测得上半段的平均速度会________________________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)小华比较与的大小,发现小车在做________________________(选填“匀速”“加速”或“减速”)运动。为测量小车在后半段BC的平均速度,小华将小车从B处由静止释放,从而计算出BC段的平均速度。小华的操作是错误的,你认为应该如何改进:________________________________________________________________________________________________________________。
(3)小华回顾实验发现应使斜面的坡度________________(选填“大”或“小”)些,这样做可以减小时间不易测量带来的误差。
(4)小车的实时速度还可以通过位置传感器即时测定并显现出来。如图乙,该装置利用超声波测出不同时刻小车与它之间的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。小华另一小车从A点由静止释放,绘制出如图丙所示的图像。通过查阅资料得知,图线与横坐标轴所包围部分(图中阴影部分)的面积就是小车运动的距离。请通过图像分析出该小车在0~1 s内的平均速度为________________________m/s。
【例2】(2026九年级·陕西·专题练习)用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数
1
2
3
4
5
路程s/cm
20
40
60
80
100
时间t/s
2.0
2.8
3.5
4.0
(1)实验中使斜面保持较小的坡度,是为了便于测量_______ 。
(2)表格空白处的时间为________ s;
(3)根据上表数据,下列坐标图像中能准确反映小车运动情况的是_____ 。
A. B.
C. D.
(4)在实验中,若在释放小车后才开始计时,所测的速度会_______ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【例3】(26-27九年级上·山东淄博·阶段检测)物理实验课上,某实验小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟测量小车的平均速度,如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时刻的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。
(1)该实验是根据公式_______进行测量的;需要的测量工具有_______和_______。
(2)由图可知,小车从乙位置运动至丙位置的路程是_______cm,平均速度是_______m/s。
(3)小组同学们讨论后认为实验时斜面的倾斜度_______一些(填“大”或“小”)。
(4)若还没放开小车之前就已开始计时,则测得的平均速度跟真实值相比偏_______。
【基础巩固练】
[变式训练1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)如图甲所示,这是小华“测量小车的平均速度”的实验装置,小车从带刻度的斜面A处由静止下滑,B为AC的中点。
(1)某次实验的数据如图甲所示,方框内的数字分别表示小车在斜面A、B、C三处时秒表的示数(数字格式为分:秒),则小车通过AB段的平均速度________________________m/s。如果小车过了B点才停止计时,则测得上半段的平均速度会________________________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)小华比较与的大小,发现小车在做________________________(选填“匀速”“加速”或“减速”)运动。为测量小车在后半段BC的平均速度,小华将小车从B处由静止释放,从而计算出BC段的平均速度。小华的操作是错误的,你认为应该如何改进:________________________________________________________________________________________________________________。
(3)小华回顾实验发现应使斜面的坡度________________(选填“大”或“小”)些,这样做可以减小时间不易测量带来的误差。
(4)小车的实时速度还可以通过位置传感器即时测定并显现出来。如图乙,该装置利用超声波测出不同时刻小车与它之间的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。小华另一小车从A点由静止释放,绘制出如图丙所示的图像。通过查阅资料得知,图线与横坐标轴所包围部分(图中阴影部分)的面积就是小车运动的距离。请通过图像分析出该小车在0~1 s内的平均速度为________________________m/s。
【能力提升练】
【提升练1】(2026·四川成都·二模)如图“测量小车运动的平均速度”实验中,使斜面的坡度较小,目的是________;小车从斜面A点由静止开始下滑,若小车过了A点才开始计时,测得的AC段平均速度偏____。
【提升练2】(2026·江苏无锡·二模)在测量纸锥下落速度的实验中,小明用频闪相机拍得如图所示的照片。这种相机说明书上的描述如下:“…每秒拍照2次,像成在同一底片上…”下图为纸锥从E到F过程的放大图,该过程中纸锥运动的路程是______cm,纸锥下落的速度为______m/s。
【提升练3】(2026·广东清远·模拟预测)(1)用如图装置测量小车的平均速度,记录数据如表格所示。
测量的物理量
AB段
BC段
AC段
路程s/cm
45
56
101
时间t/s
3
2.8
5.8
平均速度v/(m·s-1)
0.2
0.174
①实验原理是________。小车在AB段的平均速度是__________m/s。
②实验时,发现小车的速度很快,不便于测量时间,则应采取的操作是__________。
(2)如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置,所用钩码规格相同,每个钩码0.5 N。
①实验前调节杠杆在水平位置平衡,实验时在杠杆A处挂4个钩码,如图,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆B处挂________个钩码。
②将B处钩码取下后,改用弹簧测力计在C处竖直向上施力,当杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数为________N;若此时将弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【真题回顾】
1.(2026·四川巴中·中考真题)如图1,甲乙两相同物体在水平拉力作用下,沿同一水平面向右运动;图2是两物体的s-t图像。下列说法正确的是( )
A.甲乙都做匀速直线运动,且v甲<v乙
B.乙相对于甲水平向左运动
C.甲乙所受拉力大小关系为F1>F2
D.若甲乙所受一切外力同时消失,乙将会追上甲
2.(2026·宁夏·中考真题)苍鹭站在缓缓流动的溪水中,如图。站在岸边的人感觉它在逆流而上,所选的参照物是( )
A.水中的石头 B.站在岸边的人 C.流动的溪水 D.远处的山峰
3.(2026·山东济宁·中考真题)甲、乙两物体运动的s−t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。
4.(2026·江苏淮安·中考真题)神舟二十三号载人飞船于2026年5月24日搭乘长征运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。在点火加速上升的过程中,以舱内座椅为参照物,三位航天员是________的;以发射台为参照物,他们是________的。舱内摄像机拍摄的如图所示画面通过________波进行直播。[图]
5.(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。
6.(2026·江苏无锡·中考真题)如图甲所示,现存于无锡鸿山遗址博物馆的“玉飞凤”,是无锡市徽的核心元素。它是战国时期的微雕玉器,线条流畅优雅,整体为振翅欲飞的凤凰。
(1)“玉飞凤”仅拇指大小,两面以微雕工艺,刻满了细密的鳞形纹和羽线纹,线条细如发丝约0.1_________(填写长度单位)。
(2)如图乙所示,为了让参观者看清“玉飞凤”的细微之处,在它的前方有一个凸透镜,通过透镜看到的“玉飞凤”是_________、正立的_________(填“实”或“虚”)像。
7.(2026·黑龙江大庆·中考真题)关于端午节龙舟赛,涉及到的物理知识说法正确的是( )
A.出发前,静止的龙舟处于平衡状态
B.比赛中,使龙舟前进的力的施力物体是船桨
C.桨对水与水对桨的力是一对平衡力
D.选手不划桨,但龙舟继续向前运动是因为龙舟受惯性力的作用
8.(2026·青海西宁·中考真题)我们的物理课本中有许多这样的标志,关于下列标志的含义说法正确的是( )
A.图甲:允许鸣喇叭
B.图乙:只允许质量不超过15 t的车从桥上通过
C.图丙:允许高空抛物
D.图丁:车辆在此路段的最高行驶速度不得超过100 m/s
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专题06 机械运动
【基础回顾】
知识点一 长度和时间的测量
一、 长度的单位及换算
1、长度的单位
(1)在国际单位制中,长度的单位是米,符号是m。
(2)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。
2、长度的单位换算
(1)换算关系:;;。
(2)步骤:数值不变,乘原单位与目标单位之间的进率,将原单位改为目标单位。
①大单位→小单位:乘以进率。例如,
②小单位→大单位:乘以进率的倒数。例如,
二、 长度的测量
1、认识刻度尺
(1)零刻度线:刻度尺的起始刻度。
(2)分度值:两条相邻刻度线之间的距离。
(3)测量范围(量程):从零刻度线到这把刻度尺的最后一条刻度线的距离。
如图所示,此刻度尺的测量范围(量程)为0~8cm,分度值为1mm。
2、刻度尺的使用
(1)选:选择合适量程、分度值的刻度尺进行测量。
(2)放:刻度尺的零刻度线与被测物体的一端对齐,且有刻度的一边要紧贴被测物体且与被测物体平行,不能歪斜。
(3)读:读数时视线要正对刻度线,要注意区分大格及小格的数目,读数时应估读到分度值的下一位。
(4)记:记录结果不但要记录数值,还要注明单位。如图所示,铅笔的长度记录为7.00cm。
三、 时间的测量
1、时间的单位
在国际单位制中,时间的基本单位是秒,符号是s。常用的单位还有时(h)、分(min)等。
2、时间的单位换算
; ;
3、时间的测量工具
古代测量工具有日晷、沙漏、滴漏等;现代测量工具有机械停表、机械钟、石英钟、电子停表等。
4、机械停表的使用
(1)看:测量前认真观察表盘量程,停表中小表盘的单位为min,指针转过一周所用时间为 15 min;大表盘的单位为s,指针转过一周所用时间为30 s.
(2)读
①观察小表盘内指针是否过半刻度线,从而确定大表盘指针所指刻度为前 30s还是后 30s。若小表盘的非整数分钟小于0.5 min,则大表盘读数在0~30s内;若小表盘的非整数分钟大于0.5 min,则大表盘读数在 30~60s内;
②停表示数=小表盘指针偏过的整示数×1min+大表盘指针示数×1 s.
(3)记:记录结果不但要记录数值,还要注明单位。如图所示,停表的读数为3 min+10 s=190 s.
四、 误差与错误
误差
错误
产生原因
客观原因造成的,不是人为造成的
主观原因造成的,是人为的
能否消除
只能减小,不能消除
可以消除
区分方法
实验数据较接近真实值;误差值一般不超过测量工具的分度值
实验数据远远偏离真实值
减小或避免的方法
①选用精密的测量仪器;
②改进测量方法;
③多次测量,求平均值。
按照正确的方法测量
五、 长度、时间的估测
1、长度的估测
(1)身体上的“尺”:大拇指的宽度约1cm;中学生“一拃”的长度约 15 cm;中学生走一步的距离约0.5m;中学生的身高约160cm。
(2)中考常考长度估测:课桌的高度约80cm;教室每层楼高约3m;九年级物理课本的长度约26cm,宽度约18cm,厚度约1cm;一只新铅笔的长度大约为20cm。
2、时间的估测
人眨眼一次的时间约为0.3s;脉搏跳动一次的时间约为0.8s;中学生的百米成绩约为14s;普通中学生跑完800m用时约为4 min;做一遍眼保健操的时间约为5min;演奏一遍中华人民共和国国歌用时46s。
知识点二 运动的描述
一、 机械运动
1、定义:在物理学中,把物体位置随时间的变化叫作机械运动。
2、判断机械运动的方法
(1)看研究对象是否是宏观物体。
(2)观察宏观物体的位置是否随时间发生变化,只有宏观物体的位置随时间发生变化,才说该宏观物体做了机械运动。
【注意】位置变化包括方向变化和距离变化。物体在围绕圆心转动时,物体相对圆心的距离虽然没变,但是方向变了,所以物体是运动的。
二、 参照物
1、定义
我们在描述一个物体是运动还是静止时,必须选择另一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。
2、选择参照物的原则
(1)任意性:参照物的选择可以是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体。
(2)不唯一性:有时参照物的选择不唯一,同一物体,可以选择不同的参照物,但选择的参照物不同,往往会得出不同的结论。
(3)排已性:参照物不能选择研究对象本身,因为若以研究对象本身为参照物,则它永远是静止的。
(4)方便性:为了方便研究机械运动,物理学中一般选择地面或相对于地面静止的物体作为参照物,且不需说明。若选择其他物体作为参照物,则需要作出必要的说明。
(5)假定性:参照物一旦被选定,就假定它是静止的。
三、 运动和静止的相对性
1、运动是绝对的
一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的。
2、静止是相对的
我们平常说某物体静止,是指相对于所选的参照物的位置没有发生变化,实际上这个被选作参照物的物体也在运动,所以绝对静止的物体是不存在的。
知识点三 运动的快慢
一、 比较运动的快慢
1、比较相同时间内通过的路程:时间相同时,比较经过的路程,路程长的运动快。
如图(a)所示,两者运动相同的时间,摩托车运动的路程长,所以摩托车运动较快。
2、比较相同路程内所用的时间:路程相同时,比较所用的时间,用时短的运动快。
如图(b)所示,让两者运动相同的路程,自行车所需的时间长,所以它运动较慢。
【注】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“物体单位时间内通过的路程”。
二、 速度
1、定义
在物理学中,把路程与时间之比叫作速度。(比值定义法)通常用v表示。
2、物理意义:表示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。
3、公式:(其中s表示路程,t表示时间,v表示速度)。
4、单位及换算
国际单位制中,速度的基本单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。在交通运输中速度的单位常用千米每小时,符号是km/h或km·h-1。
5、中考常考速度的估测
(1)人正常步行的速度约为1.1m/s;
(2)人正常骑自行车的速度约为5m/s;
(3)中学生百米测试的平均速度约为7m/s;
(4)高速公路上的小轿车速度约33m/s(120km/h)。
三、 匀速直线运动
1、定义:我们把物体沿着直线且速度不变的运动称为匀速直线运动。
2、特点
(1)速度的大小和方向不变;
(2)在任意相等的时间内通过的路程都相等;
(3)通过的路程与所用的时间成正比。
3、变速运动与平均速度
(1)变速直线运动:物体做直线运动,其速度的大小常常变化,即在相等的时间内通过的路程不相等。
(2)平均速度:为了粗略描述做变速直线运动的物体在某一段路程或某一段时间内运动的快慢,我们引入了“平均速度”这一概念。
平均速度的计算公式也是。不过,公式中的s是通过的路程,t是通过这段路程所用的时间,v是物体在这段时间内(或通过这段路程)的平均速度。
4、匀速直线运动和变速直线运动
匀速直线运动
变速直线运动
图示
特点
在任意相同时间内,通过的路程全部相同
在相同时间内,通过的路程不全相同
s-t图像
四、 运动图像
1、路程─时间图像(s-t图像)
路程随时间变化的图像。纵坐标表示路程s,横坐标表示时间v。图像的斜率表示速度,图线的倾斜程度越大,表示物体运动的速度越大。如上图,可得出。
2、速度─时间图像(v-t图像)
(1)如下图所示,s-t图像是一条倾斜的直线,v-t图像是一条水平直线,都表示物体在做匀速直线运动。
(2)如果v-t图像不是一条水平直线,那么表示物体做变速运动。
知识点四 测量平均速度
实验:测量物体运动的平均速度
1、实验原理: 。
2、实验器材:刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【注】金属片作用:防止小车下滑;便于准确测量时间。
3、实验步骤
(1)将长木板一端用小木块垫起,组成一个坡度较小的斜面。
【注】目的:使小车下滑的速度较小,方便准确计时。
(2)测距离:把小车放在斜面顶端,测量并记录小车从顶端滑到底端将要通过的路程s1,然后找出小车经过路程中点的位置,并标记和记录上半段路程s2。
(3)测时间:用停表测量小车从斜面顶端静止释放,下滑到撞击底端的时间t1并记录,然后将金属片安装在中点位置,用停表测量小车从顶端静止释放,下滑到撞击金属片的时间t2。
(4)计算平均速度: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。
4、实验结论
小车在斜面上做变速直线运动,在不同的路段上小车的平均速度的大小不同,小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
5、误差分析
(1)小车运动后才开始计时(或者小车未到达终点停止计时),导致时间的测量值偏小,最终速度的测量值偏大;
(2)小车未开始运动就提前计时(或者小车过了终点才停止计时),导致时间的测量值偏大,最终速度的测量值偏小。
【特别提醒】
1. 刻度尺读数的估读
对刻度尺读数时,应估读到分度值的下一位,估读值是“0”时不能省略,如读数时3.50cm,小数点后的“0”是估读的,不能省略。
2. 时间与时刻的区别
时刻为某一时间点,时间表示两个时刻之间的间隔长短。例如:某同学周末从8:30开始做作业,9:40完成作业,这里的8:30、9:40就是时刻,所花费的70min为时间。
3. 对速度的理解不透彻
速度采用的是“比值定义法”,速度的大小是由路程与时间的比值计算的,但是不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
4. 对运动图像的理解
一个是路程-时间(s-t)图像,一个是速度-时间(v-t)图像。两个图像不同,但表示的都是匀速运动。
5. 平均速度不是速度的平均值
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的总时间的比值。而速度的平均值是指物体在不同路程(或时间)的速度的平均值。实际上,物理学中并没有速度平均值的概念,不要把“平均速度”误解为“速度的平均值”。
【解题方法总结】
1. 长度的四种特殊测量方法
1、累积法
(1)测多算少:测出几十张纸的厚度,除以纸的张数,可以得出一张纸的厚度。
(2)以少求多:先测出一个台阶的高度,再根据台阶数算出总高度。
2、辅助法
借助其他测量工具,把不可直接测量的长度转换为可用刻度尺测量的长度。
3、化曲为直
测量地图上路线的长度,用一根有弹性的棉线与路线重合测量,拉直后测量细线长即为曲线长度。
4、滚轮法
可用轮子沿曲线或直线滚动,记下轮子滚动的圈数,测出轮子的周长,用轮子周长乘圈数就可以得到被测曲线或直线的长度。
2. 物体运动和静止的判断方法
(1)假定所选参照物是静止的。
(2)观察物体相对于参照物的位置是否发生了变化。如果发生了变化,就说它是运动的;如果没有变化,就说它是静止的。
(3)选择不同的参照物观察同一物体,观察结果可能不同。
3. 追及问题的运动特点及解题方法
(1)运动特点:速度大的物体追速度小的物体,且均做匀速直线运动。
(2)解题关键: 。
4. 火车过桥(隧道)问题公式
火车完全在桥上(隧道里)行驶的路程是 ;火车通过大桥(隧道)行驶的路程是。
5. 速度比值问题的解决方法
已知路程比s1:s2和时间比t1:t2,求速度比v1:v2的三种方法。
(1)由公式可得出。将已知的路程比和时间比代入进行计算。
(2)根据,代入已知的路程比和时间比进行计算。
(3)给s1、s2、t1、t2设定一个便于计算的值,求出v1、v2后,再求v1:v2的值。
【题型精讲练】
题型1 刻度尺、机械停表的使用和读数
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)学完刻度尺的使用后,某物理兴趣小组分别用刻度尺测量同一块橡皮的长度,如图所示,其中操作正确的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.刻度尺未与橡皮被测边平行,不符合刻度尺放置规则,故A错误;
B.橡皮一端对准了刻度尺零刻度线左侧无刻度的区域,没有与刻度尺的刻度线对齐,不符合刻度尺放置规则,故B错误;
C.读数时视线未与尺面垂直,不符合读数规则,故C错误;
D.刻度尺的放置及读数方法都符合刻度尺的使用规则,故D正确。
故选D。
【例2】(26-27九年级上·山东威海·阶段检测)用刻度尺四次测量一本书的宽度记录为:12.98cm,13.00cm,13.02cm,13.42cm,则这本书宽度是( )
A.13.01cm
B.13.11cm
C.13.00cm
D.13.12cm
【答案】C
【详解】四次测量值中,13.42cm和其余三个12.98cm、13.00cm、13.02cm的偏差明显过大,属于测量错误产生的无效数据,要先舍去。对剩余数据求平均值,减小误差。这本书的宽度L==13.00cm
计算结果要和原测量值的分度值保持一致,保留两位小数,最终得到这本书的宽度为13.00cm。
故选C 。
【例3】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)2026年春晚贺岁微电影《我最难忘的今宵》展示了机器人在家务场景中的应用。小丽对机器人的“灵巧手”(如图所示)非常感兴趣,她上网查询得知“灵巧手”的长度与成年女性手的长度差不多。于是她用刻度尺测量妈妈的手的长度,3次测量的结果分别为16.30 cm、16.31 cm、16.32 cm,则小丽所用刻度尺的分度值为 ____________ cm,妈妈的手的长度应记为 ____________ cm,她多次测量的目的是 ____________________________________。
【答案】
0.1
16.31
减小测量误差
【详解】[1][2][3]在测量长度时,通常采用取多次测量求平均值的方法来减小误差。由长度测量的读数规则可知,最后一位是估读值,所以刻度尺的分度值为0.1cm。
对比测量数据可知,3次测量的结果均为有效值,则3次测量的结果的平均值为L==16.31cm
所以妈妈的手的长度应记为 16.31cm。
【基础巩固练】
【变式训练1】(2026·青海西宁·中考真题)如图让小球从A点由静止开始沿斜面运动,并记录小球在A、B、C三个位置的时刻,BC段的路程是________cm,AB段的平均速度是________m/s。
【答案】 75.0 0.25
【详解】刻度尺的分度值为1cm,由刻度尺读数可得BC段路程为sBC=75.0cm
AB段的路程为sAB=100.0cm-75.0cm=25.0cm=0.25m
AB段的运动时间为tAB=1s,AB段的平均速度为vAB=sABtAB=0.25m1s=0.25m/s
【变式训练2】(2026·四川攀枝花·中考真题)在下列测量中,测量结果记录正确的是( )
A.刻度尺所测球的直径为
B.秒表所测的时间为
C.温度计所测的温度为28℃
D.天平所测物体的质量为
【答案】C
【详解】A.刻度尺分度值为,起始端读数为,末端读数为,直径,故A错误;
B.秒表小盘指针在4和5之间且未超过半分钟刻度线,读数为,大盘读数为,总时间,故B错误;
C.温度计分度值为,因数值越往上越大,为零上,液面在上方格处,温度,故C正确;
D.天平标尺分度值为,游码示数为,物体质量,故D错误。
故选C。
【变式训练3】(26-27九年级上·河南洛阳·阶段检测)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
【能力提升练】
【提升练1】(2026·山东淄博·二模) 如图所示,是初中阶段我们用斜面做的三个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲中为了便于测量时间,应选用坡度较小的斜面
B.图乙中的实验直接得出了牛顿第一定律
C.图丙中钢球在木板上滚动是由于受到惯性力的作用
D.图甲、乙、丙中运动的物体最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
【答案】A
【详解】A.图甲中选用坡度较小的斜面,小车下滑速度更慢,运动时间更长,更便于测量时间,故A正确;
B.牛顿第一定律无法通过图乙的实验直接得出,它是在该实验的基础上,经过进一步科学推理得到的,故B错误;
C.惯性是物体本身的固有属性,不是力,不能表述为“受到惯性力的作用”,钢球滚动是由于钢球具有惯性,故C错误;
D.图甲、乙、丙中,运动的物体最终停下来,是因为受到阻力作用,说明力可以改变物体的运动状态,物体的运动不需要力来维持,故D错误。
故选A。
题型2 长度和时间的估测
【例题精讲】
【例1】(26-27八年级上·河北沧州·阶段检测)如图所示的鹅蛋的长度约为( )
A.5mm B.5dm C.10cm D.10dm
【答案】C
【详解】中学生手掌长度约为15cm,由图可知鹅蛋长度略小于手掌长度,约为10cm。
故选C。
【例2】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)劳动是中华民族的传统美德之一。如图所示,这是八年级同学小丽清洁厨房时的场景,根据图片信息,估测灶台的高度大约为( )
A.10 cm B.80 cm C.150 cm D.180 cm
【答案】B
【详解】八年级学生身高约为1.6m,由图可知灶台高度约在学生腰部位置,约为身高的一半,即,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【例3】(26-27九年级上·四川南充·阶段检测) 在下列数字后面填上适当的单位。
课桌的高度为90________;正常脉搏跳动60次的时间为1________。
【答案】 cm min
【详解】由生活经验可知,课桌的高度约为人的身高的一半,约为90cm;
正常人脉搏跳动1次的时间约为1s,跳动60次的时间约为1min。
【基础巩固练】
【变式训练1】(2026九年级·陕西·专题练习)小明步行速度约为1m/s,他步行50m所用时间与下列时间接近的是( )
A.体育课投掷出的实心球在空中运动的时间
B.煮熟一个鸡蛋所用的时间
C.做一套眼保健操所用的时间
D.人心跳60次所用的时间
【答案】D
【详解】小明步行的时间
A.实心球在空中运动大约3s,远小于,故A不符合题意;
B.煮熟一个鸡蛋一般需要数分钟,远大于,故B不符合题意;
C.一套眼保健操大约,远大于,故C不符合题意;
D.正常人心率约60次/分钟,心跳60次约,和最接近,故D符合题意。
故选D。
【变式训练2】(2026九年级·陕西·专题练习)下列估测符合实际的是( )
A.课桌的高度约为80dm
B.教室内一盏照明灯的功率约为200W
C.一个鸡蛋的质量大约50g
D.一名初三的学生跑50米的时间为5s
【答案】C
【详解】A.,这显然远远超出了正常课桌的高度。实际生活中,课桌的高度通常在左右,也就是,故A不符合题意;
B.教室内的照明灯一般为节能灯泡或LED灯,功率通常在之间,的功率过大,也不符合教室照明的实际需求,故B不符合题意;
C.通常10个鸡蛋的质量大约为,所以一个鸡蛋的质量大约在左右,故C符合题意;
D.世界短跑运动员跑50米的时间大约在5秒多,初三学生的跑步速度远达不到专业运动员的水平,一般跑50米的时间在秒左右,故D不符合题意。
故选C。
【变式训练3】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测) 学完速度的测量后,小明利用电子表测量了自家小区电梯运行的速度。测量时他乘坐电梯从1楼直达10楼,电梯在前两层用了3s加速到最大速度后,从3楼开始匀速运行,6s后到达9楼,此时电梯开始减速,又用了1.5s到达10楼。若楼层间距为3m,则电梯从1楼到3楼的平均速度是____________m/s,该电梯匀速运行阶段的速度为____________m/s,电梯从1楼到10楼的平均速度约为____________m/s(计算结果保留一位小数)。
【答案】 2 3 2.6
【详解】1楼到3楼的路程
此阶段平均速度
电梯匀速运行的路程
匀速速度
1楼到10楼的总路程
总时间
全程平均速度
【能力提升练】
【提升练1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)为了落实“中小学生每天综合体育活动时间不低于2小时”的要求,某校利用大课间组织部分学生进行跑步活动。下表是小丽同学利用运动手表记录的跑步数据,其中“配速”是指运动1km所用的时间,下列说法正确的是 ( )
距离:2km
配速:4min10s/km
平均心率:120次/min
A.小丽跑步时的速度大小不变
B.“配速”的数值越小,表示运动越快
C.小丽跑步2km用时4min10s
D.小丽的平均速度约为5m/s
【答案】B
【详解】A.配速是跑1km的平均用时,只能反映每公里的平均运动情况,无法说明跑步过程中速度大小始终不变,故A错误;
B.配速是运动1km所用的时间,配速数值越小,说明跑完1km花的时间越短,根据速度公式,相同路程下用时越短运动越快,故B正确;
C.配速为4min10s/km,含义是跑1km用时4min10s,那么跑2km的总用时是,故C错误;
D.小丽跑2km总路程,总用时
平均速度,故D错误。
故选B。
【提升练2】(26-27九年级上·辽宁鞍山·阶段检测)中国某品牌摩托车在2026赛季世界超级摩托车锦标赛中量级组别中多次夺冠,一举打破了欧美日品牌长达数十年的赛道垄断。自主研发的某型发动机最大功率为153马力(1马力约等于736W),搭载该型发动机的摩托车极限速度突破290km/h,在同排量级别中具有马力最大、车重最轻、底盘最低的核心优势。
(1)摩托车底盘设计得较低,是通过降低___________增加摩托车的稳定性。
(2)摩托车静止在水平地面上,所受支持力是由于___________形变产生的(选填“地面”或“轮胎”)。
(3)摩托车静止在水平地面上,在轮胎打气的过程中,轮胎与地面的接触面积变小,摩托车对地面的压强___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)摩托车以216km/h的速度匀速行驶时,发动机的功率为150马力。摩托车行驶10s,发动机做的功约为___________J,摩托车的牵引力约为___________N。如果发动机的功率恒定,在摩托车速度减小时,牵引力将___________(选 填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)重心
(2)地面
(3)变大
(4) 1840 变大
【详解】(1)物体重心越低,稳度越大,故通过降低重心可增加摩托车的稳定性。
(2)支持力属于弹力,弹力由施力物体发生弹性形变产生,支持力的施力物体是地面,因此由地面形变产生。
(3)水平面上物体对地面的压力等于自身重力,由可知,压力不变时,受力面积减小,摩托车对地面的压强变大。
(4)发动机的功率为
发动机做的功为
摩托车行驶的速度为
根据,摩托车的牵引力为
由可知,功率恒定时,速度减小,牵引力变大。
题型3 运动状态、参照物判断
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)2026年2月18日,我国运动员在米兰冬奥会单板滑雪男子坡面障碍技巧赛中获得金牌。如图所示,这是我国运动员在空中转体时的情景,在此过程中,若说他是静止的,则所选择的参照物是( )
A.赛道旁站立的裁判员 B.旁边的雪山
C.赛道 D.脚下的滑板
【答案】D
【详解】A.运动员相对于赛道旁站立的裁判员位置发生变化,以裁判员为参照物运动员是运动的,故A不符合题意;
B.运动员相对于旁边的雪山位置发生变化,以雪山为参照物运动员是运动的,故B不符合题意;
C.运动员相对于赛道位置发生变化,以赛道为参照物运动员是运动的,故C不符合题意;
D.运动员相对于脚下的滑板位置没有发生变化,以滑板为参照物运动员是静止的,故D符合题意。
故选D。
【例2】(26-27九年级上·内蒙古呼和浩特·阶段检测)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。
【例3】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)甲、乙两人从同一位置向西做直线运动,其s−t图像如图所示。在10~20 min内,以乙为参照物,甲是________________________(选填“向东运动”“向西运动”或“静止”)的;在20~30 min内,乙通过的路程比甲的________________________(选填“长”或“短”),乙的速度________________________(选填“大于”“小于”或“等于”)甲的速度。
【答案】 向西运动 长 大于
【详解】由s-t图像可知,10~20 min内甲的路程随时间均匀增大,甲始终向西运动;而乙的s-t图线是水平线段,说明乙处于静止状态,因此以乙为参照物,甲是向西运动的;
由图像可知,20~30min内,刚开始时甲的路程大于乙的路程,最后甲乙的路程共同到1.8km,则乙通过的路程比甲长;这段时间二者运动时间相同,根据速度公式v=st,乙通过的路程大于甲通过的路程,因此乙的速度大于甲的速度。
【基础巩固练】
【变式训练1】(26-27九年级上·黑龙江大庆·开学考试)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周年阅兵式在北京举行。如图所示,空中梯队整齐飞过天安门上空时,以其中一架战机为参照物,其他战机( )
A.向前运动 B.向后运动 C.静止 D.无法判断
【答案】C
【详解】判断物体运动状态的依据是被研究物体与参照物的相对位置是否发生变化:空中梯队整齐飞行时,各战机同速同向运动,彼此之间相对位置保持不变,以其中一架战机为参照物,其他战机相对位置无变化,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式训练2】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)随着科技发展,无人机表演成为很多城市形象宣传的新载体。如图所示,所有无人机在空中保持相对间距不变,排列成巨大的“春”字图案,并整体匀速向东飞行。以地面为参照物,无人机是____________的。以其中一架无人机为参照物,其他无人机是____________的,这说明运动和静止是____________的。
【答案】 运动 静止 相对
【详解】以地面为参照物,无人机位置发生改变,故是运动的。
因无人机间相对间距不变,整体匀速向东飞行,以其中一架无人机为参照物,其他无人机位置不变,故是静止的。
选取不同参照物,同一物体的运动状态可能不同,说明运动和静止是相对的。
【能力提升练】
【提升练1】(2026·山东济南·一模)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
【提升练2】(2026·山东济南·一模)跳伞运动员跳出飞机打开降落伞后,速度减小,随后缓慢匀速下降,直至落地。如图所示对于跳伞运动员在打开伞后匀速下降的过程描述正确的是( )
A.此过程中运动员的机械能守恒
B.看到降落伞是红色的,是因为伞吸收红光
C.运动员和伞整体所受重力与空气阻力是一对平衡力
D.运动员的运动状态发生变化
【答案】C
【详解】A.运动员质量不变,匀速下降,速度不变,则动能不变,高度降低,重力势能减小,机械能等于动能与势能之和,所以机械能减小,机械能不守恒,故A错误;
B.不透明物体的颜色,是由物体反射的色光决定,红色降落伞是反射红光,吸收其他色光,不是吸收红光,故B错误;
C.匀速下降,运动员和伞整体处于平衡状态,竖直方向上,整体所受重力与空气阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.匀速直线运动的速度大小和方向均不变,运动状态不变,故D错误。
故选C。
题型4 速度相关计算
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·河南洛阳·阶段检测)一名运动员在百米赛跑中,如果他最终的成绩是10s,则他全程的平均速度是( )
A.5m/s B.10m/s C.20 m/s D.无法计算
【答案】B
【详解】全程的平均速度,故选B。
【例2】(26-27九年级上·陕西西安·开学考试)如图甲,给物体一个水平向右的推力,水平推力F的大小与时间t的关系及物体速度v与时间t的关系如图乙、丙。则下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体不受摩擦力
B.4~6s内物体受到的摩擦力为2N
C.2~4s内物体受到的摩擦力为3N
D.2~4s内物体所受的合力为3N
【答案】B
【详解】A.0~2s内物体速度为0,处于静止状态,由图乙知推力,由二力平衡条件得静摩擦力,故A错误;
B.4~6s内物体速度保持不变,做匀速直线运动,由图乙知推力,由二力平衡条件得滑动摩擦力,故B正确;
C.2~4s内物体做加速运动,因压力大小和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,仍为,故C错误;
D.由图乙,2~4s内物体受推力,滑动摩擦力,合力,故D错误。
故选B。
【例3】(26-27九年级上·山东威海·阶段检测)完成下列单位换算:(不用步骤)
(1)5.4cm=_________ m;
(2)54km/h=_________ m/s
【答案】(1)0.054/
(2)15
【详解】(1)由题可得,
(2)由题有
【基础巩固练】
【变式训练1】(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)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。
【变式训练2】(2026·陕西·模拟预测)“记里鼓车”又称“大章车”,是中国古代用来记录车辆行过距离的马车,构造如图所示。车有木制机械人,手执木槌。车每行一里(取1里=435m)敲鼓一下,车每行十里敲铃一次。某次测试中,测得两次敲鼓的时间间隔为145s。则马车的平均速度为__________。若以木制机械人为参照物,鼓是__________(选填“运动”或“静止”)的;马停止拉车后,车还会由于__________向前运动。
【答案】 10.8 静止 惯性
【详解】马车的平均速度
因鼓相对于木制机械人的位置未发生改变,故以木制机械人为参照物,鼓是静止的;
马停止拉车后,车不再受到拉力,但车由于具有惯性保持原来的运动状态,继续向前运动。
【变式训练3】(26-27九年级上·江苏无锡·阶段检测)中学生小明从一楼步行到三楼,用时12s,他步行的路程约为12m,下列估算正确的是( )
A.小明的重力约为50N
B.小明步行的平均速度约为0.5m/s
C.小明克服重力做的功约为6000J
D.小明上楼克服重力做功的功率约为250W
【答案】D
【详解】A.中学生质量约为50kg,,远大于50N,故A错误;
B.平均速度,不等于0.5m/s,故B错误;
C.一楼到三楼竖直高度为两层楼高,即
克服重力做功,不等于6000J,故C错误;
D.克服重力做功的功率,故D正确。
故选D。
【能力提升练】
【提升练1】(2026·广东清远·二模)纳米气凝胶是世界上最轻的固体材料,是指它的________小,纳米气凝胶能应对“极寒”和“极热”的严酷环境,是指其________(选填“导热”或“隔热”)性能好,纳米是________单位。
【答案】 密度 隔热 长度
【详解】气凝胶是世界上最轻的固体,指的是其单位体积的质量小,即密度小;因可耐受极寒、极热环境,故隔热性能好;纳米是长度单位。
【提升练2】(26-27九年级上·安徽铜陵·阶段检测)如图甲所示,商场中的斜坡式自动扶梯在无人乘坐时以低速运行,当有顾客靠近时,扶梯会立刻加速,加速时间忽略不计。时刻顾客踏上一楼扶梯,随扶梯一起向上运动,时刻到达二楼,扶梯运行的路程与时间的关系如图乙所示。顾客的质量为,时间内电动机对扶梯沿斜面方向的牵引力为,时间内沿斜面方向的牵引力为,下列说法正确的是( )
A.顾客随扶梯向上做加速运动
B.内电动机沿斜面方向牵引力的功率为
C.由图乙可知商场一楼到二楼的自动扶梯长度为
D.顾客随扶梯上楼过程中克服重力做功为
【答案】B
【详解】A.由图乙可知, 和 时间段内 图像均为倾斜直线,说明顾客随扶梯做匀速直线运动,故A错误;
B. 时间内牵引力做功
时间内通过的路程
牵引力做功
总功
功率,故B正确;
C.由图乙可知, 时刻到达二楼,对应的路程为 ,即自动扶梯长度为 ,故C错误;
D.顾客随扶梯上楼通过的路程为 ,因扶梯为斜坡,上升高度 ,克服重力做功 ,故D错误。
故选B。
题型5 运动图像
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·山东威海·阶段检测)甲、乙两同学沿平直路面步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下列说法中正确的是( )
A.乙同学比甲同学晚出发4s
B.12s内,甲乙同学都做匀速直线运动
C.0-8s内,甲乙两同学运动的路程相等
D.8s末甲乙两同学速度相等
【答案】C
【详解】A.从图像可知,乙从就开始出发,甲在时才出发,是甲比乙晚出发4s,故A错误;
B.12s内,甲在的时间段路程始终为0,处于静止状态,并非全程都做匀速直线运动,故B错误;
C.0-8s内,甲、乙的s-t图线在时交于处,说明此时两人的运动路程都是5m,路程相等,故C正确;
D.8s末,甲的运动时间,甲的速度
乙的运动时间,速度
二者速度不相等,故D错误。
故选C 。
【例2】(25-26九年级上·贵州毕节·阶段检测)下列四个图像反映物体在做匀速直线运动的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【详解】①②为 图像,由 可知,①中 不随 变化,,则 ,物体静止;②中 与 成正比, 为定值,即 不变,物体做匀速直线运动,故①不符合题意,②符合题意;
③④为 图像,③中 不随 变化,物体做匀速直线运动;④中 随 增大而增大,物体做加速运动。故③符合题意,④不符合题意。
故选C。
【例3】(26-27九年级上·四川南充·阶段检测)如图是反映龟兔赛跑的图像,请根据图像回答问题:
(1)比赛中兔子做________(选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(2)兔子在的平均速度________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在内的平均速度。
【答案】(1)变速
(2)大于
【详解】(1)因兔子的图像为折线,运动过程中速度发生变化,故做变速直线运动。
(2)兔子在和在的运动时间均为10s,由可知,时间相同时,通过的路程越长,平均速度越大。由图可知,内兔子的图线更陡,即相同时间内通过的路程更长,故该段平均速度更大。
【基础巩固练】
【变式训练1】(25-26九年级下·广东河源·阶段检测)课外活动时,小明和小华在操场上沿直线进行跑步训练。在某次训练中,他们通过的路程和时间变化的图像如图所示。___________做匀速直线运动;前2s时,___________跑得较快;全程中小华的平均速度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)小明的平均速度。
【答案】 小华 小明 等于
【详解】匀速直线运动的图像为倾斜直线,由图像可知小华做匀速直线运动;
前2s内,相同时间小明通过的路程更长,故小明跑得较快;
全程两人的路程均为40m,运动时间均为8s,小明的平均速度为
小华的平均速度为
故全程中小华的平均速度等于小明的平均速度。
【能力提升练】
【提升练1】(2026·山东德州·一模)如图甲所示,小华用水平推力F把放在水平地面上的木箱向前推动。在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示。
(1)请在甲图中作出第2s时木箱所受摩擦力。
(2)v-t图像中,图线与时间轴在一段时间内围成的面积等于该段时间内物体移动的距离(例:图丙中阴影部分面积即为35 s木箱移动距离)。则06 s内推力对木箱做的功是______J。
【答案】(1)
(2)70
【详解】(1)第2s时,木箱运动过程中,对地面的压力和接触面粗糙程度都不变,因此滑动摩擦力大小等于匀速运动时的摩擦力,匀速运动时摩擦力等于推力,即,方向与运动方向相反,水平向左,作用点在木箱重心,据此作图。
(2):由丙图得木箱速度为0,静止,移动距离,推力做功
:由乙图得推力,v-t图面积为移动距离
做功
:推力,移动距离
做功
:推力为0,做功
总功
【提升练2】(2026·河北张家口·二模)我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A.乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C.乒乓球从高处下落的过程中动能不变,重力势能增大
D.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
【答案】A
【详解】A.力的作用效果包括改变物体的形状、改变物体的运动状态。乒乓球被击出后运动轨迹改变,说明它的运动状态发生了变化,证明力是改变物体运动状态的原因,故A正确;
B.平衡力需要满足“作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线”。球拍对乒乓球的作用力,受力物体是乒乓球;乒乓球对球拍的作用力,受力物体是球拍,两个力作用在不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故B错误;
C.乒乓球从高处下落时,质量不变、速度变大,动能增大;高度降低,重力势能减小,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,运动的物体如果所受外力全部消失,会保持原有运动状态做匀速直线运动,因此空中飞行的乒乓球受力全部消失后会保持匀速直线运动,不会立即停止,故D错误。
故选A。
题型6 实验:测量物体运动的平均速度
【例题精讲】
【例1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)如图甲所示,这是小华“测量小车的平均速度”的实验装置,小车从带刻度的斜面A处由静止下滑,B为AC的中点。
(1)某次实验的数据如图甲所示,方框内的数字分别表示小车在斜面A、B、C三处时秒表的示数(数字格式为分:秒),则小车通过AB段的平均速度________________________m/s。如果小车过了B点才停止计时,则测得上半段的平均速度会________________________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)小华比较与的大小,发现小车在做________________________(选填“匀速”“加速”或“减速”)运动。为测量小车在后半段BC的平均速度,小华将小车从B处由静止释放,从而计算出BC段的平均速度。小华的操作是错误的,你认为应该如何改进:________________________________________________________________________________________________________________。
(3)小华回顾实验发现应使斜面的坡度________________(选填“大”或“小”)些,这样做可以减小时间不易测量带来的误差。
(4)小车的实时速度还可以通过位置传感器即时测定并显现出来。如图乙,该装置利用超声波测出不同时刻小车与它之间的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。小华另一小车从A点由静止释放,绘制出如图丙所示的图像。通过查阅资料得知,图线与横坐标轴所包围部分(图中阴影部分)的面积就是小车运动的距离。请通过图像分析出该小车在0~1 s内的平均速度为________________________m/s。
【答案】(1) 0.2 偏小
(2) 加速 让小车从A点由静止释放,测量小车从A点运动到C点的总路程和总时间和小车从A点运动到B点的路程和时间,再用总路程减去AB段路程得到BC段路程,总时间减去AB段时间得到BC段时间,最后计算BC段的平均速度
(3)小
(4)0.1
【详解】(1)由图甲可知,AB段的路程
AB段的运动时间,平均速度
若小车过了B点才停止计时,测得的时间会比实际时间偏大,路程准确的情况下,由公式可知计算出的平均速度会偏小。
(2)B是AC中点,因此,由图可知,,相同路程下BC段用时更短、速度更大,因此小车做加速运动;
小华从B点静止释放小车,测得的不是小车真实通过BC段的时间,因为小车从A滑到B时已经有一定的速度,从B静止释放的速度为0,不符合实际运动情况,因此正确操作是让小车从A点由静止释放,测量小车从A点运动到C点的总路程和总时间和小车从A点运动到B点的路程和时间,再用总路程减去AB段路程得到BC段路程,总时间减去AB段时间得到BC段时间,最后计算BC段的平均速度。
(3)斜面坡度小的时候,小车下滑速度慢,运动时间更长,能减小计时的误差。
(4)根据题意,v-t图阴影部分的面积是小车0~1s内的运动距离,该小车运动的距离
因此0~1s内的平均速度
【例2】(2026九年级·陕西·专题练习)用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数
1
2
3
4
5
路程s/cm
20
40
60
80
100
时间t/s
2.0
2.8
3.5
4.0
(1)实验中使斜面保持较小的坡度,是为了便于测量_______ 。
(2)表格空白处的时间为________ s;
(3)根据上表数据,下列坐标图像中能准确反映小车运动情况的是_____ 。
A. B.
C. D.
(4)在实验中,若在释放小车后才开始计时,所测的速度会_______ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)时间
(2)4.4
(3)D
(4)偏大
【详解】(1)实验中使斜面保持较小的坡度,则小车在斜面上运动的时间较长,测量时间更准确,所以目的是为了便于测量时间。
(2)由乙图可知,停表的小盘的分度值为0.5min,指针偏向“0”刻度,则小盘的示数为0min。大盘的分度值为0.1s,因此大盘的示数为4.4s,则停表的示数为4.4s,则表格空白处是4.4s。
(3)小车从斜面上滑下时做加速运动,即速度越来越大。
A.在s﹣t图像中,横轴的平行线表示小车的路程保持不变,即处于静止状态,故A不符合题意;
B.在v﹣t图像中,横轴的平行线表示小车的速度保持不变,故B不符合题意;
C.在s﹣t图像中,通过坐标原点的斜线表示路程与时间成正比,即速度大小保持不变,故C不符合题意;
D.在v﹣t图像中,通过坐标原点的斜线表示速度与时间成正比,即速度逐渐变大,故D符合题意。
故选D。
(4)在实验中,若在释放小车后才开始计时,则测出的时间会偏小,根据公式可知,测出小车的平均速度偏大。
【例3】(26-27九年级上·山东淄博·阶段检测)物理实验课上,某实验小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟测量小车的平均速度,如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时刻的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。
(1)该实验是根据公式_______进行测量的;需要的测量工具有_______和_______。
(2)由图可知,小车从乙位置运动至丙位置的路程是_______cm,平均速度是_______m/s。
(3)小组同学们讨论后认为实验时斜面的倾斜度_______一些(填“大”或“小”)。
(4)若还没放开小车之前就已开始计时,则测得的平均速度跟真实值相比偏_______。
【答案】(1) 刻度尺 停表
(2) 64.0 0.16
(3)小
(4)小
【详解】(1)该实验的原理是速度公式 ,即通过测量路程和时间来计算平均速度;根据实验原理可知,测量路程需要的工具是刻度尺;测量时间需要的工具是停表(或秒表)。
(2)由图可知,乙位置小车车头对应刻度为 ,丙位置对应 ,路程
乙到丙的时间
平均速度
(3)斜面坡度越小,小车下滑速度越慢,运动时间越长,越便于准确计时,减小时间测量的误差。
(4)若提前计时,会导致测量的时间 偏大,根据公式 可知,在路程 一定时,测得的平均速度会偏小。
【基础巩固练】
[变式训练1】(26-27九年级上·广东梅州·阶段检测)如图甲所示,这是小华“测量小车的平均速度”的实验装置,小车从带刻度的斜面A处由静止下滑,B为AC的中点。
(1)某次实验的数据如图甲所示,方框内的数字分别表示小车在斜面A、B、C三处时秒表的示数(数字格式为分:秒),则小车通过AB段的平均速度________________________m/s。如果小车过了B点才停止计时,则测得上半段的平均速度会________________________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)小华比较与的大小,发现小车在做________________________(选填“匀速”“加速”或“减速”)运动。为测量小车在后半段BC的平均速度,小华将小车从B处由静止释放,从而计算出BC段的平均速度。小华的操作是错误的,你认为应该如何改进:________________________________________________________________________________________________________________。
(3)小华回顾实验发现应使斜面的坡度________________(选填“大”或“小”)些,这样做可以减小时间不易测量带来的误差。
(4)小车的实时速度还可以通过位置传感器即时测定并显现出来。如图乙,该装置利用超声波测出不同时刻小车与它之间的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。小华另一小车从A点由静止释放,绘制出如图丙所示的图像。通过查阅资料得知,图线与横坐标轴所包围部分(图中阴影部分)的面积就是小车运动的距离。请通过图像分析出该小车在0~1 s内的平均速度为________________________m/s。
【答案】(1) 0.2 偏小
(2) 加速 让小车从A点由静止释放,测量小车从A点运动到C点的总路程和总时间和小车从A点运动到B点的路程和时间,再用总路程减去AB段路程得到BC段路程,总时间减去AB段时间得到BC段时间,最后计算BC段的平均速度
(3)小
(4)0.1
【详解】(1)由图甲可知,AB段的路程
AB段的运动时间,平均速度
若小车过了B点才停止计时,测得的时间会比实际时间偏大,路程准确的情况下,由公式可知计算出的平均速度会偏小。
(2)B是AC中点,因此,由图可知,,相同路程下BC段用时更短、速度更大,因此小车做加速运动;
小华从B点静止释放小车,测得的不是小车真实通过BC段的时间,因为小车从A滑到B时已经有一定的速度,从B静止释放的速度为0,不符合实际运动情况,因此正确操作是让小车从A点由静止释放,测量小车从A点运动到C点的总路程和总时间和小车从A点运动到B点的路程和时间,再用总路程减去AB段路程得到BC段路程,总时间减去AB段时间得到BC段时间,最后计算BC段的平均速度。
(3)斜面坡度小的时候,小车下滑速度慢,运动时间更长,能减小计时的误差。
(4)根据题意,v-t图阴影部分的面积是小车0~1s内的运动距离,该小车运动的距离
因此0~1s内的平均速度
[变式训练2】(2026·山东淄博·二模)如图所示,是初中阶段我们用斜面做的三个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲中为了便于测量时间,应选用坡度较小的斜面
B.图乙中的实验直接得出了牛顿第一定律
C.图丙中钢球在木板上滚动是由于受到惯性力的作用
D.图甲、乙、丙中运动的物体最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
【答案】A
【详解】A.图甲中选用坡度较小的斜面,小车下滑速度更慢,运动时间更长,更便于测量时间,故A正确;
B.牛顿第一定律无法通过图乙的实验直接得出,它是在该实验的基础上,经过进一步科学推理得到的,故B错误;
C.惯性是物体本身的固有属性,不是力,不能表述为“受到惯性力的作用”,钢球滚动是由于钢球具有惯性,故C错误;
D.图甲、乙、丙中,运动的物体最终停下来,是因为受到阻力作用,说明力可以改变物体的运动状态,物体的运动不需要力来维持,故D错误。
故选A。
[变式训练3】(2026·山东济南·模拟预测)小霞学习了速度的测量后,设计了图甲实验:用刻度尺作为斜面,测量胶带在斜面上运动的平均速度,胶带的直径如图乙所示,为_________cm;请尝试指出一条实验中会使速度的测量值偏大的原因:_________________________________________________________。
【答案】 1.30 在用秒表测量胶带下滑时间时,如果操作者反应稍慢,在胶带开始运动后才按下秒表,或者在胶带到达终点前就提前停止了秒表,都会导致测得的时间比实际运动时间要短。根据公式 可知,测得的速度偏大。
【详解】【小题1】由图乙可知,刻度尺的分度值为0.1 cm 。胶带左边缘(由左侧三角板定位)对齐的刻度是1.00 cm 。胶带右边缘(由右侧三角板定位)对齐的刻度是2.30 cm 。胶带的直径;
平均速度的计算公式为,要使测量出的速度值偏大,可能是测量的路程偏大,或者测量的时间偏小。
时间测量偏小,在用秒表测量胶带下滑时间时,如果操作者反应稍慢,在胶带开始运动后才按下秒表,或者在胶带到达终点前就提前停止了秒表,都会导致测得的时间比实际运动时间要短。根据公式 可知,测得的速度偏大。
路程测量偏大,如果测量的路程比胶带实际滑行的距离要长,也会导致速度偏大。
【能力提升练】
【提升练1】(2026·四川成都·二模)如图“测量小车运动的平均速度”实验中,使斜面的坡度较小,目的是________;小车从斜面A点由静止开始下滑,若小车过了A点才开始计时,测得的AC段平均速度偏____。
【答案】 便于测量小车运动的时间 大
【详解】为了方便测量小车运动的时间,应让斜面的坡度较小,小车在斜面上运动的时间较长。小车过了A点才开始计时,则测得的AC段的时间偏小,对应的AC段的路程为准确值,根据v=st可知,测量的平均速度偏大。
【提升练2】(2026·江苏无锡·二模)在测量纸锥下落速度的实验中,小明用频闪相机拍得如图所示的照片。这种相机说明书上的描述如下:“…每秒拍照2次,像成在同一底片上…”下图为纸锥从E到F过程的放大图,该过程中纸锥运动的路程是______cm,纸锥下落的速度为______m/s。
【答案】 20.0 0.4
【详解】图中刻度尺的分度值为1cm,纸锥从E到F运动的路程
相机每秒拍照2次,因此E到F的时间
纸锥下落的速度
【提升练3】(2026·广东清远·模拟预测)(1)用如图装置测量小车的平均速度,记录数据如表格所示。
测量的物理量
AB段
BC段
AC段
路程s/cm
45
56
101
时间t/s
3
2.8
5.8
平均速度v/(m·s-1)
0.2
0.174
①实验原理是________。小车在AB段的平均速度是__________m/s。
②实验时,发现小车的速度很快,不便于测量时间,则应采取的操作是__________。
(2)如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置,所用钩码规格相同,每个钩码0.5 N。
①实验前调节杠杆在水平位置平衡,实验时在杠杆A处挂4个钩码,如图,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆B处挂________个钩码。
②将B处钩码取下后,改用弹簧测力计在C处竖直向上施力,当杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数为________N;若此时将弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 0.15 减小斜面的坡度
(2) 3 3 变大
【详解】(1)①用刻度尺测量小车运动的路程,用停表测量小车运动的时间,代入公式,就可以计算出小车的平均速度,故实验原理是;
②由表中数据可知,小车在AB段的平均速度为
③斜面的倾角越小(即坡度越小),小车的运动时间变长,便于测量小车运动的时间。所以实验时,为了便于测量时间,应减小斜面的坡度。
(2)①杠杆在水平位置平衡时,左右两侧的力臂分别是OA和OB,且,,根据杠杆平衡条件,设应在杠杆B处挂n个钩码得
解得钩码个数
②用弹簧测力计在C处竖直向上施力Foc,当杠杆在水平位置静止时,力臂分别是OA和OC,,,根据杠杆平衡条件,得
得弹簧测力计的示数为
③将弹簧测力计逐渐向右倾斜,使杠杆仍然在水平位置平衡,此时左边A点的力和力臂不变,C点力臂变小,根据杠杆平衡条件,弹簧测力计的示数将变大。
【真题回顾】
1.(2026·四川巴中·中考真题)如图1,甲乙两相同物体在水平拉力作用下,沿同一水平面向右运动;图2是两物体的s-t图像。下列说法正确的是( )
A.甲乙都做匀速直线运动,且v甲<v乙
B.乙相对于甲水平向左运动
C.甲乙所受拉力大小关系为F1>F2
D.若甲乙所受一切外力同时消失,乙将会追上甲
【答案】B
【详解】A.由图2可知甲乙的图像均为过原点的直线,故均做匀速直线运动。由图可知相同时间内,根据可知,故A错误;
B.甲乙均向右运动,且,以甲为参照物,乙与甲的距离变大且乙在甲左侧,故乙相对于甲水平向左运动,故B正确;
C.甲乙为相同物体,对水平面的压力相等,接触面粗糙程度相同,故受到的滑动摩擦力相等,即。物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,即,,所以,故C错误;
D.若甲乙所受一切外力同时消失,根据牛顿第一定律,甲乙将保持原来的速度做匀速直线运动。因且甲在乙前方(向右运动),甲乙距离将越来越大,乙不会追上甲,故D错误。
故选B。
2.(2026·宁夏·中考真题)苍鹭站在缓缓流动的溪水中,如图。站在岸边的人感觉它在逆流而上,所选的参照物是( )
A.水中的石头 B.站在岸边的人 C.流动的溪水 D.远处的山峰
【答案】C
【详解】ABD.苍鹭相对于水中的石头、站在岸边的人、远处的山峰位置没有改变,处于静止状态,故ABD不符合题意;
C.苍鹭相对于流动的溪水位置向上游方向改变,处于运动状态,使站在岸边的人感觉它在逆流而上,故C符合题意。
故选C。
3.(2026·山东济宁·中考真题)甲、乙两物体运动的s−t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图像为倾斜直线可知,甲运动的路程与时间成正比,故甲做匀速运动。
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(除交点外),故乙物体相对甲物体是运动的。
4.(2026·江苏淮安·中考真题)神舟二十三号载人飞船于2026年5月24日搭乘长征运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。在点火加速上升的过程中,以舱内座椅为参照物,三位航天员是________的;以发射台为参照物,他们是________的。舱内摄像机拍摄的如图所示画面通过________波进行直播。[图]
【答案】 静止 运动 电磁
【详解】在飞船点火加速上升时,航天员和舱内座椅的相对位置没有发生变化,因此以座椅为参照物,航天员是静止的。
上升过程中航天员和地面发射台的相对位置不断发生改变,因此以发射台为参照物,航天员是运动的。
因舱内直播信号需在真空中传输,电磁波可在真空中传播,故航天直播的画面信号是通过电磁波来传输的。
5.(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。
6.(2026·江苏无锡·中考真题)如图甲所示,现存于无锡鸿山遗址博物馆的“玉飞凤”,是无锡市徽的核心元素。它是战国时期的微雕玉器,线条流畅优雅,整体为振翅欲飞的凤凰。
(1)“玉飞凤”仅拇指大小,两面以微雕工艺,刻满了细密的鳞形纹和羽线纹,线条细如发丝约0.1_________(填写长度单位)。
(2)如图乙所示,为了让参观者看清“玉飞凤”的细微之处,在它的前方有一个凸透镜,通过透镜看到的“玉飞凤”是_________、正立的_________(填“实”或“虚”)像。
【答案】(1)毫米/mm
(2) 放大 虚
【详解】(1)由生活经验可知,发丝直径约0.1 mm(毫米)。
(2)该凸透镜起放大镜作用,物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律,成正立、放大的虚像。
7.(2026·黑龙江大庆·中考真题)关于端午节龙舟赛,涉及到的物理知识说法正确的是( )
A.出发前,静止的龙舟处于平衡状态
B.比赛中,使龙舟前进的力的施力物体是船桨
C.桨对水与水对桨的力是一对平衡力
D.选手不划桨,但龙舟继续向前运动是因为龙舟受惯性力的作用
【答案】A
【详解】A.平衡状态包含物体处于静止和匀速直线运动状态,所以静止的龙舟处于平衡状态,故A正确;
BC.划桨时,桨对水施加了向后的力,由于力的作用是相互的,同时水对桨也会施加向前的力带动龙舟前进,这两个力是一对相互作用力,所以使龙舟前进的力的施力物体是水,故BC错误;
D.惯性是物体的固有属性,不是力,不能表述为“受惯性力作用”,故D错误。
故选A。
8.(2026·青海西宁·中考真题)我们的物理课本中有许多这样的标志,关于下列标志的含义说法正确的是( )
A.图甲:允许鸣喇叭
B.图乙:只允许质量不超过15 t的车从桥上通过
C.图丙:允许高空抛物
D.图丁:车辆在此路段的最高行驶速度不得超过100 m/s
【答案】B
【详解】A.图甲是喇叭图案加斜杠,含义是禁止鸣喇叭,故A错误;
B.图乙标志为限重15t,即允许通过车辆的最大质量为,故B正确;
C.图丙是抛物图案加斜杠,含义是禁止高空抛物,故C错误;
D.交通限速标志单位通常为,图丁表示车辆在此路段的最高行驶速度不得超过,故D错误。
故选B。
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