3.1 机械运动 同步练习（含解析）

3.1 机械运动
一、选择题
1．2020年12月17日，嫦娥五号返回器把月壤带回了地球。嫦娥五号返回器返回地球的过程中，如果说装着月壤的容器是静止的，则选择的参照物是（ ）
地球 B．月球
C．太阳 D．嫦娥五号返回器
2．“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。”这是唐代诗人李白《早发白帝城》中的诗句。如图所示描绘了诗中描写的意境。下列说法正确的是（　　）
A．以上高山为参照物，舟中的人是静止的 B．以小舟为参照物，舟中的人是运动的
C．以高山为参照物，小舟是运动的 D．以小舟为参照物，高山是静止的
3．已知声音在铁、水和空气中的传播速度分别为5200米/秒、1500米/秒、340米/秒，人耳能分辨前后两次声音的时间间隔大于0.1秒。有一段长18米的铁管装满水。将你的耳朵贴在装满水的铁管一端，请人在另一端敲击一下，你能听到的敲击声的次数是（　　）
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
4．流速为5干米/时的河流有一只自由漂浮的木棒，甲、乙两船同时从木桶位置出发，以如图所示速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行，1小时后两船离木桶的距离（　　）
A．甲船25千米，乙船35千米 B．甲船35千米，乙船30千米
C．甲船30千米，乙船30千米 D．无法确定
5．甲、乙两辆小车分别从、两地同时出发，在水平地面上沿着同一直线同一方向运动，它们的图像分别如图（a）和（b）所示。若两车相遇时，乙车距点15米，则、两点间的距离为（　　）
A．45米 B．30米 C．15米 D．10米
6．温州中塘河生态廊道是市民周末休闲游憩的好去处，双人自行车是廊道游玩的首选交通工具。如图所示，小明的父母在骑行途中，妈妈认为自己是“静止”的，她所选择的参照物是（　　）
小明的爸爸 B．道路两旁的树
C．道路两旁的房屋 D．对面驶来的自行车
7．在新型飞机的研制中，将飞机模型放在风洞中固定不动，让风（高速流动的空气）迎面吹来，可以模拟飞机在空中的飞行情况。在此情境中（　　）
A．飞机模型相对于地面是运动的 B．飞机模型相对于空气是运动的
C．空气相对于地面是静止的 D．空气相对于飞机模型是静止的
8．在一个水深10m的湖面的正上方，有一名跳伞运动员从高50m的空中以4m/s的速度下降，下列说法正确的是（　　）
A．运动员下降到10m的高度时，才能成像
B．运动员在水中的像以8m/s的速度向他本人靠拢
C．运动员在下降的过程中，他的像越来越大
D．这时成像的反射面是平坦的湖底
9．鲁迅的《社戏》中有这样的描写：“淡黑的起伏的连山，仿佛是踊跃的铁的脊似的，都远远地向船尾跑去了”其中“山向船尾跑去了”所选的参照物是（ ）
A．山 B．船 C．岸边的树 D．河岸
10．甲、乙两物体，同时从同一地点出发沿直线向同一方向运动，它们的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．5秒时，甲、乙两物体的速度相等 B．3~5秒内，乙做匀速直线运动
C．4秒时，乙在甲前方5米处 D．0～5秒内，乙的平均速度为3米/秒
11．世界上飞得最快的鸟——褐海燕每分钟能飞5千米，是当之无愧的运动冠军。它的速度与下面哪个速度最接近（ ）
A．城市中公共汽车正常行驶时的速度
B．高速公路上，小汽车正常行驶时的速度
C．高铁列车正常行驶时的速度
D．客机飞行的速度
12．对做减速运动的物体（无往返），下列说法中正确的是（　　）
A．速度和位移都随时间减小 B．速度和位移都随时间增大
C．速度随时间增大，位移随时间减小 D．速度随时间减小，位移随时间增大
13．在大楼电梯的箱顶上用绳子悬挂一个物体，电梯静止时剪断绳子，物体下落到电梯箱底板所需的时间为t1；电梯匀速上升过程中，剪断悬绳，物体下落至电梯箱底板所需的时间为t2，电梯匀速下降过程中，剪断悬绳，物体下落至电梯箱底板所需的时间为t3则（　　）
A．t3>t2＞t1 B．t2二、填空题
14．通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车为时对应的制动距离为_____米。
实验次数 1 2 3 4 5
速度 40 60 80 100 120
制动距离/ 8 18 50 72
15．频闪照相机每隔相等的时间曝光一次，能在一张照片上记录下运动物体在不同时刻所处的位置。如图是质量相同体积不同的甲、乙小球，下落一段时间后，分别从a运动到b位置时拍摄到的频闪照片，请回答：
（1）甲球做的是________ 运动。(选填匀速或变速)
（2）这段运动过程中，乙球受到的阻力________(选填大于、小于或等于)甲球受到的阻力，判断的依据是________。
16．洛塘河水面平静，某处两岸河堤高出水面1m，河堤上一棵树高4m，这棵树在河水中的像高______m；1.5米高的小明站在树边的河堤上，他的头顶与他在水中像的头顶相距______m；小明沿某段笔直的河堤以1m/s的速度往前走，此时他相对于他在水中的像的速度为________m/s。
17．在现代社会，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离。从操纵制动器刹车到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离。如下图所示。下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离。
速度/千米·时-1 40 50 60 80 100
反应距离/米 7 9 11 15 19
制动距离/米 8 13 20 34 54
试回答下列问题：
（1）汽车刹车后，由于___________，汽车还会继续向前滑行一段距离。
（2）利用上表数据，算出该司机的反应时间大约是___________。
（3）分析上表数据，可知影响汽车制动距离的主要因素是___________。
18．如图是某同学周末随父母乘列车外出旅游时根据列车运动情况绘成的s-t图，请据图分析：
(1)在前5小时，列车行驶的速度是__________千米/时；
(2)列车在5-6小时时处于__________状态；
(3)列车在整个过程中的平均速度是__________千米/时。
19．弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的_____；利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递_____；利用声纳系统向海底垂直发射声波，经2s后收到回波，已知声音在海水中的传播速度为1531m/s，则此处海水的深度为_____m；利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为______。
20．一列火车以10米/秒的速度做匀速直线运动，车内一乘客以2米/秒的速度从车头方向走向车尾方向。若乘客走了24秒，则在这段时间内人相对于地面走的距离为________________．
三、探究题
21．物体下落的快慢与什么因素有关呢？某校兴趣小组同学在教学楼上做了以下实验：先后让四个物体从同一高度释放，测量下落到同一水平面上所用的时间。经过多次测量取平均值后，得到以下的数据：
实验序号
1
2
3
4
物 体
小石块1
小石块2
羽毛球
小石块1和羽毛球拴在一起
质 量(g)
24
52
6.5
30.5
下落时间(s)
1.45
1.44
2.86
1.93
（1）他们分析上面的实验数据后认为，实验数据不支持“物体越重下落越快”的观点。
不支持依据1：小石块2比小石块1重，但下落的几乎一样快。
请你利用上面数据，说出另一种不支持的依据： 。
（2）他们发现，该实验数据支持“物体下落的快慢可能与物体的形状有关”的观点。实验结果之所以这样，是因为物体并非自由下落，因物体下落时还要受 的影响。
22．如图所示，轿车从某地往杭州方向匀速行驶，当到达A地时，车内的钟表显示为10时15分，当到达B地时，钟表显示为10时45分。求：
（1）若以司机所戴的帽子为参照物，轿车是运动的还是静止的 ______
（2）轿车从A地到B地的速度是多少 ______
（3）轿车若仍以该速度继续匀速行驶，则从B地到达杭州需要多长时间 ______
四、简答题
23．无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通等领域。某型号无人机，摄像机拍摄速度。在轿车限速千米每时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。无人机在某轿车通行的过程中拍摄帧，通过计算判断该轿车是否超速。______
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参考答案
1．D
【详解】
ABC．相对于地球、月球、太阳，嫦娥五号返回器及装月壤的容器位置时刻在变化，所以是运动的，故ABC不符合题意；
D．装月壤的容器在嫦娥五号返回器内，则相对于嫦娥五号返回器，装月壤的容器位置没有发生变化，故可以判断容器静止，故D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】
A．从轻舟已过万重山，可以体现出舟中人相对于高山位置不断变化，所以以高山为参照物，人是运动的，故A错误；
B．人始终坐在船上，相对于船的位置没有变化，所以，人相对于舟是静止的，故B错误；
C．以高山为参照物，小舟相对于高山的位置不断发生变化，所以小舟是运动，故C正确；
D．以小舟为参照物，高山相对于小舟的位置不断发生变化，所以高山是运动的，故D错误。故选C。
3．A
【详解】
声音在铁、水、空气中传播18m所用的时间分别为：
由三次时间比较可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出来的，只能听到混在一起的一次声音。
故选A。
4．C
【详解】
由图可知
v甲船=v乙船=30km/h
甲船逆流而行，乙船顺流而行，木桶自由漂浮，则甲船的实际速度
v甲实=v甲船-v水=30km/h-5km/h=25km/h
乙船的实际速度
v乙实=v乙船+v水=30km/h+5km/h=35km/h
木桶的速度
v木桶=v水=5km/h
甲船、乙船和木桶1h通过的距离分别为
s甲船=v甲实t=25km/h×1h=25km
s乙船=v乙实t=35km/h×1h=35km
s木桶=v木桶t=5km/h×1h=5km
所以，1小时后甲、乙船离木桶的距离分别为
s甲船′=s甲船+s木桶=25km+5km=30km
s乙船′=s乙船-s木桶=35km-5km=30km
故选C。
5．B
【详解】
由图象知道，s甲=6m时，t甲=6s；s乙=18m时，t乙=6s；由知道，甲乙的速度分别是
相遇时，甲通过的路程为
s甲=v甲t=1m/s×t
乙车通过的路程为
s乙=v乙t=3m/s×t
M、N间的距离为
s=s乙-s甲=3m/s×t-1m/s×t=3m/s×t-15m
解得相遇的时间t=15s，带入M、N间的距离为
s=s乙-s甲=3m/s×15s-1m/s×15s=30m
故B正确。
故选B。
6．A
【详解】
A．小明的父母骑同一辆自行车，以小明的爸爸为参照物，小明妈妈的位置没有变化，是静止的，故A符合题意；
BCD．选择道路两旁的树、房屋和对面驶来的自行车为参照物，小明妈妈的位置在改变，是运动的，故BCD不符合题意。
故选A。
7．B
【详解】
A．将飞机模型放在风洞中固定不动，飞机模型相对于地面的位置没有发生变化，所以飞机模型相对于地面是静止的。故A不符合题意；
BD．飞机模型放在风洞中固定不动，让风（高速流动的空气）迎面吹来，飞机模型和空气之间的位置发生了变化，故飞机模型相对于空气是运动的，空气相对于飞机模型是运动的。故B符合题意，D不符合题意；
C．风迎面吹来，风和地面之间的位置发生了变化，所以空气相对于地面是运动的，故C不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】
A.运动员从一开始的50米高就能成像，故A错误。
B.平静的湖面相当于平面镜，运动员以4m/s的速度向下运动，运动员在水面下的像也要以4m/s的速度向上运动，如果以运动员为参照物，他们的距离每秒种靠近了8m，所以相对于运动员本人，其像的速度是8m/s，方向向上，故B正确。
C.运动员在下降的过程中，像的大小不变，故C错误。
D.平静的湖面相当于平面镜，故这时成像的反射面湖面而不是湖底，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
由题意可知，题中的研究对象是“山”，它的运动状态是“向船尾跑去了”，即山在“运动”。
A．研究对象是山，不能用山作为参照物，故A不符合题意；
B．以船为参照物，船与山之间的距离发生了变化，而且船向前行，山在“后退”，故B符合题意；
C．以岸边的树为参照物，山与岸边的树的位置没有改变，山是静止的，故C不符合题意；
D．以河岸为参照物，山与河岸的位置没有改变，山是静止的，故D不符合题意。
故选B。
10．D
【详解】
由图可知，甲物体的s t 图像为一条过原点的直线，说明甲在整个过程中做匀速直线运动；乙物体在0～3s的s t 图像为一条过原点的直线，说明乙在0～3s做匀速直线运动，3s以后乙的路程保持15m不变，处于静止状态。
A．5秒时，甲处于匀速运动，乙处于静止状态，即两物体的速度不相等，故A错误；
B．3~5秒内，乙处于静止状态，故B错误；
C．甲的速度为
v=3m/s
4秒时，甲的路程为
s甲=vt=3m/s×4s=12m
而4秒时乙在15m处，即乙在甲前方3m处，故 C错误；
D．0～5秒内，乙的平均速度为
v'=3m/s
故D正确。
故选D。
11．C
【详解】
褐海燕每分钟能飞5千米，速度为
A．公交车正常行驶时的速度在60km/h左右，故A不符合题意；
B．高速公路上，小汽车正常行驶时的速度约为100km/h，故B不符合题意；
C．高铁列车正常行驶时的速度约为300km/h，故C符合题意；
D．客机飞行的速度约为900km/h，故D不符合题意。
故选C。
12．D
【详解】
减速直线运动中，速度随时间减小，因为物体一直向前运动，所以位移随时间一直增大。故选D。
【点睛】
在无往返的匀减速直线运动中，速度随时间均匀减小，位移在逐渐增大．
13．C
【详解】
物体在静止的电梯里，由于受到重力作用而下落，经过的路程是电梯的高度，物体和电梯一起匀速上升或下降时，物体由于受到重力作用而下落，物体和电梯的相对速度和电梯静止时的速度是相同的，经过的相对高度也是电梯的高度，两种情况下，由于物体所受力的作用相同，经过距离也相同，所以下落时间也相同。
故选C。
14．32
【详解】
通过对1、2、4、5的分析知道，速度越大制动距离越大，即制动距离一定与速度有关，但明显不是正比关系，但通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比。所以，
解得当轿车为时对应的制动距离为32m。
15．匀速 小于 见解析
【详解】
(1)[1]由图可知，小球甲在相邻相同时间内运动的距离基本相同，故甲球的速度基本保持不变，做匀速运动。
(2)[2][3]两小球的质量相等，重力相等，都为G，甲处于匀速运动状态，所以它受的阻力等于其重力，即
f=G
乙球处于加速运动状态，受的阻力小于其重力，即
f′＜G
所以
f′＜f
即甲球受到的阻力较大。
16．4 5 0
【分析】
平面镜成像时像的大小与物体的大小相等；像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等；被研究的物体和参照物之间发生位置的变化，被研究的物体是运动的，否则是静止的。
【详解】
[1]河堤上一棵树高4m，在河水中其像的高度也为4m。
[2]小明的头顶与水面的距离为
则他的头顶与他在水中像的头顶相距
[3]小明相对于他在水中的像的位置没有发生变化，是静止的，故此时小明相对于他在水中的像的速度为0。
17．惯性 0.66s 速度
【详解】
（1）[1]汽车原来是运动的，刹车后，由于惯性，还要保持原来运动状态，所以会继续向前滑行一段距离。
（2）[2]由知道，根据第一组数据反应时间
同理，由2、3、4、5组数据知道
t2=0.648s，t3=0.66s，t4=0.675s，t5=0.684s
该司机的反应时间是
（3）[3]由表中数据知道，速度由40km/h到100km/h，对应的制动距离由8m到54m，由此可知，行驶速度越大制动距离越长，所以，影响汽车制动距离的主要因素是汽车的速度。
18．100 静止 93.75
【详解】
(1)由图象可知，在前5小时，列车行驶的路程为s=500km，时间t=5h，列车行驶的速度
(2)如图为s t图象，5 6小时列车的运动图象是一条平行于横轴的直线，说明列车通过的路程不随时间的增大而增大，所以其运动状态是静止状态。
(3)由图象可知，列车行驶的总路程为s′=1500km，时间t′=16h，所以列车在整个过程中的平均速度为
19．音调 能量 1531 真空不能传声
【详解】
（1）弦乐的音调跟频率有关，频率跟松紧、长度、粗细有关，调节二胡的松紧程度，改变了弦的松紧，改变了振动频率，改变声音的音调；
（2）利用超声波清洗钟表仪器，说明声波能够传递能量；
（3）声音到达海底的时间为：
t=2s/2=1s，
由v=s/t可得，海洋的深度为：
s=vt=1500m/s×1s=1500m．
超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播，不能用超声波测量地月距离．
20．192m
【详解】
根据题意知道，人相对于地面的运动速度
v=v车-v人=10m/s-2m/s=8m/s
由知道，在这段时间内人相对于地面走的距离
s=vt=8m/s×24s=192m
21．（1）小石块1与羽毛球拴在一起变重了，下落时反而比小石块1慢。
（2）空气阻力或摩擦力
【解析】
【详解】
（1）由表中实验序号1和4中数据可以看出：小石块1和羽毛球拴在一起后的质量为30.5g，小石块1的质量为24g，由此可知，小石块1和羽毛球拴在一起比小石块1重；小石块1和羽毛球拴在一起比小石块1下落所用时间长，由此可以得出：小石块1和羽毛球拴在一起后比小石块重，但下落的比小石块1慢，不支持“物体越重下落越快”的观点。
（2）羽毛球的体积较大，下落时受到空气阻力大，下落时用的时间比较长，原因是物体并非自由下落，下落时受空气阻力（摩擦力）影响。
22．静止 100km/h 0.7h
【分析】
(1)要判断物体运动还是静止，关键是看物体相对于所选择的参照物位置是否变化；
(2)从车内的钟表显示可得此轿车从A地到B地所用时间；由图可得轿车从A地到B地的路程，再利用 求轿车从A地到B地的速度；
(3)根据 求出从B地到达杭州的时间。
【详解】
(1)因为出租车相对于司机所戴的帽子，位置没有变化，所以以司机所戴的帽子为参照物，出租车是静止的；
(2)轿车从A地到B地所用时间：
t=10:45-10:15-=30min=0.5h
轿车从A地到B地的路程：
s=120km-70km=50km
轿车从A地到B地的速度：
(3)由 得：从B地到达杭州的时间：
答：（1）出租车相对于司机所戴的帽子，位置没有变化，所以以司机所戴的帽子为参照物，出租车是静止的；
（2）轿车从A地到B地的速度为100km/h；
（3）从B地到达杭州需要0.7h。
23．不超速
【详解】
拍摄帧的时间为
则该轿车速度为：
因此不超速。
答：该汽车没有超速。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页