第一章 机械运动(原卷版)
知识点1:长度及其测量
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=106μm=109nm;1m=10dm=100cm。
2、长度测量:
特别注意:
(1)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。
(2)读数时估读到最小刻度的下一位(如图所示,甲读数为3.2cm,乙读数为3.18cm)
3、误差
(1)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。但错误是能够避免的,也是不该发生的。
(2)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2:时间及其测量
1、时间的测量常用工具是钟表、秒表。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、时间测量读数时要注意分度值,按照时、分、秒顺序读数!(小圈一般表示分,大圈表示秒,大圈转一周,小圈转一格)(如图所示时间为4min7.5s)
知识点3:运动的描述
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。
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。
参照物可任意选取(研究对象不能选作为参照物),选取的参照物不同,对同一物体的运动情况的描述可能不同。如:公路上行驶的汽车,以路面为参照物,汽车是运动的;以车里的人或物品为参照物,汽车是静止的。
3、相对静止:两个以同样快慢、向同一方向运动的物体,以对方为参照物,他们是静止的(实际上,它们相对于路面是运动的),这叫两个物体相对静止。
知识点四:速度及平均速度
1、速度
(1)速度:是描述物体运动快慢的物理量。
公式:(其中t表示时间,S表示路程,v表示速度)
(2)速度单位:速度的国际是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:运动快慢不变,运动路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时,运动方向、速度大小始终保持不变(如在平直公路上匀速行驶的汽车)。
(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。
(5)路程时间图像: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。
路程时间图像
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线与时间轴夹角越大,表示物体运动的速度越大。如图可知甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
(6)速度时间图像: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)。
2、平均速度
(1)平均速度:做变速运动的物体通过某段路程跟通过这段路程所用的时间之比,叫物体在这段路程上的平均速度。求平均速度必须指明是在哪段路程或哪段时间内的平均速度。
(2)公式:平均速度的公式是(如:甲乙两地6000m,开车用10分钟,那么,车的平均速度为10m/s)。
2.平均速度的测量:在生活、生产实际中,我们经常需要测量物体的平均速度,平均速度的测量也是物理学中常见的测量。
平均速度的测量原理是速度公式,常用工具有刻度尺、停表(或计时器)。
考点1 长度和时间的测量
【典例1】(2020 怀化)图中,刻度尺的分度值是 ,物体长度为 cm。
【典例2】(2019 江西)清晨,王爷爷绕小区花园步行锻炼身体,借助手机中的秒表测量了自己步行一圈的时间为2min24s,如图所示,秒表外圈示数的单位为 ,分度值为 s。
【典例3】(2021 山西)3月12日植树节这一天,学校组织九年级同学参加植树造林活动。根据图片信息,对图中这棵小树的高度估测合理的是( )
A.0.5m B.1m C.2m D.4m
【典例4】(2020 新疆)下列测量时间的工具中,为北斗卫星导航系统提供精确测时的是( )
A.日晷 B.沙漏 C.电子手表 D.铯原子钟
【典例5】(2021 枣庄)下列有关误差的说法中,正确的是( )
A.多次测量取平均值可以消除误差 B.误差是不遵守仪器的使用规则产生的
C.只要认真测量,就可以避免误差 D.选用精密仪器测量可以减小误差
考点2 运动的描述——参照物
【典例6】(2021 梧州)2021年5月29日,“长征七号遥三运载火箭”托举着“天舟二号”货运飞船直冲云霄,飞船与火箭分离后,再与“天和”核心舱对接成功,完成了“送货上门”服务,飞船直冲云霄中,以地球为参照物,飞船是 的;飞船与天和核心舱对接成功,形成组合体一起运动,以“天和”核心舱为参照物,飞船是 的。
【典例7】(2021 无锡)飞机研制中,需将飞机模型固定在“风洞”中,让风迎面吹来,模拟飞机在空中的飞行情况。下列说法中正确的是( )
A.风相对于风洞是静止的 B.风相对于飞机模型是静止的
C.飞机模型相对于风是运动的 D.飞机模型相对于风洞是运动的
【典例8】(2021 玉林)选择下列哪个物体作为参照物,可以认为地球同步通信卫星是静止的( )
A.月亮 B.地球 C.太阳 D.火星
【典例9】(2021秋 虎林市校级期中)下列运动不属于机械运动的是( )
A.植物生长 B.猎豹奔跑
C.“海斗一号”下潜 D.卫星绕地球运转
考点3 运动的快慢——速度
【典例10】(2021 兰州)如图所示,能正确反映物体做匀速直线运动的图像是( )
A. B.
C. D.
【典例11】(2021 顺德区一模)小明和小华在操场上同一地点出发沿相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示,则小华做 直线运动,2s时小明在小华的 (选填“前方”或“后方”),2s﹣8s内,小华的平均速度大小为 m/s。
【典例12】(2021 通辽)如图所示是甲、乙两车运动的s﹣t图象,当两车从同一地点,同时同向做匀速直线运动时,v甲:v乙= ,当时间t= s时,两车相距12m。
【典例13】(2020 哈尔滨)如图,小车从斜面上滑下后。在足够长的光滑水平木板上运动,从A点运动到B点所用时间为0.8s,则小车这段时间内运动的速度为 m/s(结果保留一位小数),小车经过B点后的运动情况是 。
考点4 测量平均速度
【典例14】(2021秋 平谷区校级期中)如图是小球在水平表面上运动过程的示意图,A、B、C是小球运动过程中的连续三个位置,小球通过AB和BC所用的时间均为0.1s。由图可知:(1)小球从A位置运动到C位置过程中,小球运动的平均速度是 m/s;
(2)小球在AB段的平均速度 BC段的平均速度(选填“>”、“=”或“<”)。
【典例15】(2021 镇平县模拟)小聪用如图所示的轨道装置探究“过山车的运动情况”。弧形轨道AB的下端B点与竖直圆轨道平滑连接,竖直圆轨道与弧形轨道B'D平滑连接。A为代替过山车的小球的释放点,C是轨道圆形部分的最高点,B是最低点,圆形轨道直径为10cm,轨道粗糙。实验数据记录如表。
小球质量m/g 释放点高度h/cm 能否通过C点
50 10 否
50 15 能
100 10 否
100 15 能
(1)由实验数据推测,换用质量为200g的小球,释放点高度为15cm时 (选填“能”或“不能”)通过C点;你判断小球在C点的速度 B点的速度,小球在A点的机械能 B点的机械能。(后两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)若小球在圆形轨道上的运动时间是0.2s,则在圆形轨道上运动的平均速度为 m/s。
【典例16】(2021 丹东)小明在“测量小车的平均速度”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)该实验的原理是 。
(2)AB段距离sAB= cm,小车在AC段平均速度vAC= m/s。
(3)如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AC段的平均速度会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)下列图象中能正确反映小车在斜面上运动情况的是 。
(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v1,后半程平均速度为v2,则小车全程平均速度v= (用字母v1和v2表示)。
一、选择题。
1.(2021 衡阳县自主招生)某工程测量员用刻度尺正确测量某物体长3.45dm,则该人员所选的刻度尺是( )
A.米刻度尺 B.分米刻度尺 C.厘米刻度尺 D.毫米刻度尺
2.(2021 玉林)下列工具能直接测量人体温度的是( )
A.停表 B.刻度尺 C.电流表 D.测温枪
3.(2021 福建)如图画中题有李白《早发白帝城》诗句,诗中能估算出速度大小的一句是( )
A.朝辞白帝彩云间 B.千里江陵一日还 C.两岸猿声啼不住 D.轻舟已过万重山
4.(2021 南通)周末,同学们乘大巴去张謇纪念馆参观。在大巴行驶过程中,小华觉得自己是静止的,他所选的参照物是( )
A.路边的树木 B.迎面而来的汽车 C.身旁的同学 D.后方超越的汽车
5.(2021 牡丹江)下列物理量估算不合理的是( )
A.一个中学生的重力约500N B.人步行速度约10m/s
C.人体的正常体温约37℃ D.人体平均密度约1g/cm3
6.(2021 兴安盟)如图为某物体沿直线运动的路程s随时间t变化的图象,下列对该物体在0~5s内运动情况分析正确的是( )
A.物体在1~3s内做匀速直线运动 B.物体在1~3s内的平均速度为0.5m/s
C.物体在0~5s内运动的路程为2m D.物体在0~5s内的平均速度为0.67m/s
7.(2019 荆州)2017年10月28日,荆州国际马拉松赛激情开跑这是荆州有史以来规模最大、影响最广的一次国际体育赛事,向世界展示了一个生态、人文、健康、创新、开放的荆州。以下说法正确的是( )
A.某选手冲过终点后没有立即停下来,是因为受到惯性力的作用
B.运动员鞋底面刻有凹凸不平的花纹,主要是为了增大压力
C.奔跑中的运动员看到路旁的树向后退去,是以大地为参照物
D.某选手跑前1km用时5min,最后100m用时20s,则该选手跑最后100m平均速度大
8.(2020秋 温江区期末)图示的计时器具中,为“北京时间”提供校准时间的是国家授时中心的( )
A.机械钟 B.天文钟
C.石英钟 D.原子钟
9.(2021 德州)如图是甲、乙两车在同一平直公路上行驶的s﹣t图象。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车都做匀速直线运动,且v甲>v乙
B.由图象得,甲、乙两车速度之比为4:9
C.若它们相对地面均向东行驶,以甲车为参照物,乙车向东行驶
D.甲车2小时行驶的路程,乙车需行驶3小时
10.(2021 绵阳)甲、乙两辆汽车在某段公路上行驶,它们的路程s随时间t变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~10min,甲车平均速度大于乙车平均速度
B.10~20min,甲车平均速度等于乙车平均速度
C.20~30min,甲车平均速度小于乙车平均速度
D.0~30min,甲车平均速度大于乙车平均速度
二、填空题。
11.(2021 常德)图中秒表所示的时间是 s。
12.(2021春 霍邱县期中)物体 的变化叫做机械运动,宇宙中,一切物体都在不停的运动,所以运动是绝对的, 是相对的。
13.(2021 湘潭)如图所示,铅笔长为 cm。
14.(2021 柳州)在纸板上扎一个小孔,将纸板与地面平行放置,当阳光直射地面时,在地面上可观察到圆形的光斑,经测量,光斑的直径为2cm,纸板与地面距离为2m,已知太阳光从太阳传到地球需要500s,光的传播速度为3×108m/s,根据以上信息估算,太阳到地球的距离为 m,太阳的直径为 m。
15.(2021 邵阳)寓言故事“刻舟求剑”从物理学的角度分析,求剑者捞不到剑是因为选错了参照物,沉底的剑相对于行驶的船是 (选填“运动”或“静止”)的,所以靠岸后在船上的记号下方就不能捞到剑。
16.(2021 厦门模拟)2021年4月6日,厦门大学100周年校庆晚会现场,百架无人机从“嘉庚号”科考船起飞,带来令人震撼的无人机灯光秀。“南方之强”“凤凰花开”等灯光图样一一“悬挂”在上弦场上空。以上弦场地面为参照物,组成“南方之强”图样的无人机组是 的;以正在飞离的无人机为参照物,“嘉庚号”科考船是 的。(均填“运动”或“静止”)
17.(2021秋 鲤城区校级期中)2021年8月1日晚,东京奥林匹克体育场里,代表着“中国速度”的苏炳添在半决赛中跑出9.83s,创造亚洲纪录!成为第一位闯入奥运百米决赛的黄种人!在这场比赛中,他的平均速度 于10m/s,数据显示他冲过60m线的速度达到惊人的42km/h,合 m/s。
18.(2021 德阳)小明划着一条小船在平直的河流中逆水前行,经过桥下时,他的草帽落入水中顺流而下,0.5h后小明发现草帽落水,他立即调转船头追赶,结果在桥下游距桥6km处追上草帽,不考虑小明调转船头的时间,且水流速度及划船速度大小恒定,则水流速度的大小为 km/h。(假设船与草帽的运动均在同一直线上)
三、实验探究题。
19.(2020 枣庄)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,照片如图所示:
(1)依据照片可判断,小球在做 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动;
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm,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;
(3)如图所示,能说明小球在斜面上运动情况的图象是 ;
(4)小球在AD段运动过程中,经过时间tAD中点时的速度为v1,经过路程sAD中点时的速度为v2,则v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)。
20.(2021 商河县)小明同学利用斜面、小车、刻度尺和停表测量小车沿斜面下滑时的平均速度。(图中停表显示时间的格式:“时:分:秒”)
(1)实验时为方便测量时间,斜面的坡度不宜过 (选填“大”或“小”)。
(2)实验中小车从A位置运动到C位置的过程如图所示,则小车在这段时间内的平均速度为 m/s;如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度偏 (选填“大”或“小”)。
(3)小车在整个运动过程中做 (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)。
四、计算题。
21.(2021秋 船营区校级期中)芳芳上学要乘坐公交车,周一早晨她6:45上车,到学校7:00下车,若这段时间内公交车共行驶了8km的路程。求:
(1)公交车在这段区间内行驶的时间是多少h?
(2)公交车在这段区间内行驶的平均速度是多少km/h?
22.(2019 贵港)小林家门口到贵港新世纪广场的公交路线全长9km,周末,小林从家门口的公车站乘坐公共汽车用时15min到达新世纪广场公交车站与同学汇合。求:
(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度v1是多少km/h?合多少m/s?
(2)新世纪广场到园博园的公交路线全长20km,则小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用多长时间(假定此公共汽车的速度v2与v1相同)?
23.(2021秋 启东市期末)便捷的交通与互联网给人们出行带来了极大的方便,王爷爷带小孙子驾车到萍乡北站,然后乘高铁去南昌参观滕王阁,8:20开车出发,并看到路边如图所示的交通标志牌,此刻吩咐小孙子通过铁路12306网站查询列车时刻表,如表所示。
车次 萍乡北开 南昌西到 运行距离
G1346 08:38 09:40 240km
G1692 08:48 10:05 240km
G1482 09:11 10:31 240km
求:(1)关于出行,你对王爷爷有什么忠告。
(2)在交通正常的情况下,依据以上信息并通过计算,爷孙俩最快能赶上哪一车次?
(3)该趟高铁运行的平均速度为多少km/h?第一章 机械运动(解析版)
知识点1:长度及其测量
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=106μm=109nm;1m=10dm=100cm。
2、长度测量:
特别注意:
(1)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。
(2)读数时估读到最小刻度的下一位(如图所示,甲读数为3.2cm,乙读数为3.18cm)
3、误差
(1)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。但错误是能够避免的,也是不该发生的。
(2)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2:时间及其测量
1、时间的测量常用工具是钟表、秒表。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、时间测量读数时要注意分度值,按照时、分、秒顺序读数!(小圈一般表示分,大圈表示秒,大圈转一周,小圈转一格)(如图所示时间为4min7.5s)
知识点3:运动的描述
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。
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。
参照物可任意选取(研究对象不能选作为参照物),选取的参照物不同,对同一物体的运动情况的描述可能不同。如:公路上行驶的汽车,以路面为参照物,汽车是运动的;以车里的人或物品为参照物,汽车是静止的。
3、相对静止:两个以同样快慢、向同一方向运动的物体,以对方为参照物,他们是静止的(实际上,它们相对于路面是运动的),这叫两个物体相对静止。
知识点四:速度及平均速度
1、速度
(1)速度:是描述物体运动快慢的物理量。
公式:(其中t表示时间,S表示路程,v表示速度)
(2)速度单位:速度的国际是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:运动快慢不变,运动路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时,运动方向、速度大小始终保持不变(如在平直公路上匀速行驶的汽车)。
(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。
(5)路程时间图像: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。
路程时间图像
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线与时间轴夹角越大,表示物体运动的速度越大。如图可知甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
(6)速度时间图像: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)。
2、平均速度
(1)平均速度:做变速运动的物体通过某段路程跟通过这段路程所用的时间之比,叫物体在这段路程上的平均速度。求平均速度必须指明是在哪段路程或哪段时间内的平均速度。
(2)公式:平均速度的公式是(如:甲乙两地6000m,开车用10分钟,那么,车的平均速度为10m/s)。
2.平均速度的测量:在生活、生产实际中,我们经常需要测量物体的平均速度,平均速度的测量也是物理学中常见的测量。
平均速度的测量原理是速度公式,常用工具有刻度尺、停表(或计时器)。
考点1 长度和时间的测量
【典例1】(2020 怀化)图中,刻度尺的分度值是 0.1cm ,物体长度为 1.60 cm。
【答案】0.1cm;1.60。
【分析】刻度尺是物理学中常用的也是最基本的测量工具,使用时一定要认清它们的量程、分度值和零刻度线的位置,这样才能进行正确测量。
【解答】解:由图可知,该刻度尺的分度值是0.1cm,该木块左边对应的刻度是6.00cm,右边对应的刻度是7.60cm,该木块长度=7.60cm﹣6.00cm=1.60cm;
故答案为:0.1cm;1.60。
【典例2】(2019 江西)清晨,王爷爷绕小区花园步行锻炼身体,借助手机中的秒表测量了自己步行一圈的时间为2min24s,如图所示,秒表外圈示数的单位为 s ,分度值为 0.2 s。
【答案】s;0.2。
【分析】根据题目已知条件可以知道秒表外圈示数的单位,秒表上最小的一格代表的时间就是其分度值。
【解答】解:由“时间为2min24s”结合秒表示意图知,秒表外圈示数的单位是s;在1s之间平均分成5等份,所以一份是0.2s,也就是秒表的分度值是0.2s。
故答案为:s;0.2。
【典例3】(2021 山西)3月12日植树节这一天,学校组织九年级同学参加植树造林活动。根据图片信息,对图中这棵小树的高度估测合理的是( )
A.0.5m B.1m C.2m D.4m
【答案】C。
【分析】结合对生活中物体长度的估计,可得出答案。
【解答】解:九年级同学的身高约1.7m,小树的高度略大于身高,接近2m。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
【典例4】(2020 新疆)下列测量时间的工具中,为北斗卫星导航系统提供精确测时的是( )
A.日晷 B.沙漏 C.电子手表 D.铯原子钟
【答案】D。
【分析】根据对常见计时器测量对象及准确程度的掌握作答。
【解答】解:ABC、古时计时工具能粗略的记时,如:“日晷”、“沙漏”等,电子手表是日常生活中的记时工具,不是很准确,故ABC不符合题意;
D、导航卫星 的“心脏”是铯原子钟,采用铯原子钟,能准确的为北斗卫星导航系统提供测时,故D符合题意。
故选:D。
【典例5】(2021 枣庄)下列有关误差的说法中,正确的是( )
A.多次测量取平均值可以消除误差
B.误差是不遵守仪器的使用规则产生的
C.只要认真测量,就可以避免误差
D.选用精密仪器测量可以减小误差
【答案】D。
【分析】测量时,受所用仪器和测量方法的限制,测量值和真实值之间总会有差别,这就是误差,我们不能消除误差,但应尽量的减小误差。
误差不是错误,测量错误是由于不遵守测量仪器的使用规则,读数时粗心造成的,是不该发生的,是能够避免的。
多次测量求平均值,选用精密的测量工具,改进测量方法,都可以减小误差,但不能消除误差。
【解答】解:A、多次测量取平均值可以减小误差,但不能消除误差,故A错误;
B、错误是不遵守仪器的使用规则产生的,故B错误;
C、只要认真测量,就可以避免错误,误差不能避免,故C错误;
D、选用精密仪器测量可以减小误差,故D正确。
故选:D。
考点2 运动的描述——参照物
【典例6】(2021 梧州)2021年5月29日,“长征七号遥三运载火箭”托举着“天舟二号”货运飞船直冲云霄,飞船与火箭分离后,再与“天和”核心舱对接成功,完成了“送货上门”服务,飞船直冲云霄中,以地球为参照物,飞船是 运动 的;飞船与天和核心舱对接成功,形成组合体一起运动,以“天和”核心舱为参照物,飞船是 静止 的。
【答案】运动;静止。
【分析】在判断物体的运动静止时,要看物体相对于参照物的位置是否发生改变,如果改变,物体是运动的,如果不变,则物体是静止的。
【解答】解:以地球为参照物,飞船的位置不断变化,所以是运动的;
飞船与天和核心舱对接成功,形成组合体一起运动,以“天和”核心舱为参照物,飞船的位置没有变化,所以是静止的。
故答案为:运动;静止。
【典例7】(2021 无锡)飞机研制中,需将飞机模型固定在“风洞”中,让风迎面吹来,模拟飞机在空中的飞行情况。下列说法中正确的是( )
A.风相对于风洞是静止的
B.风相对于飞机模型是静止的
C.飞机模型相对于风是运动的
D.飞机模型相对于风洞是运动的
【答案】C。
【分析】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】解:A、风从风洞中通过时,风与风洞的位置不断发生变化,所以风相对于风洞是运动的,故A错误;
BC、飞机模型和迎面吹来的风之间发生了位置的改变,所以飞机模型和风是相对运动的,故B错误,C正确;
D、飞机模型固定在风洞中,飞机和风洞之间没有发生位置的改变,所以飞机模型相对于风洞是静止的,故D错误。
故选:C。
【典例8】(2021 玉林)选择下列哪个物体作为参照物,可以认为地球同步通信卫星是静止的( )
A.月亮 B.地球 C.太阳 D.火星
【答案】B。
【分析】研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
【解答】解:A、以月亮为参照物,地球同步通信卫星的位置不断变化,所以是运动的。故A不符合题意;
B、以地球为参照物,地球同步通信卫星的位置没有变化,所以是静止的。故B符合题意;
C、以太阳为参照物,地球同步通信卫星的位置不断变化,所以是运动的。故C不符合题意;
D、以火星为参照物,地球同步通信卫星的位置不断变化,所以是运动的。故D不符合题意。
故选:B。
【典例9】(2021秋 虎林市校级期中)下列运动不属于机械运动的是( )
A.植物生长 B.猎豹奔跑
C.“海斗一号”下潜 D.卫星绕地球运转
【答案】A。
【分析】在物理学中,把物体位置的变化叫做机械运动。
【解答】解:A、植物生长是植物的生长现象,没有位置的变化,不属于机械运动,故A符合题意;
B、猎豹奔跑存在物体位置之间的变化,所以属于机械运动,故B不符合题意;
C、“海斗一号”下潜存在物体位置之间的变化,所以属于机械运动,故C不符合题意;
D、卫星绕地球运转存在物体位置之间的变化,所以属于机械运动,故D不符合题意;
故选:A。
考点3 运动的快慢——速度
【典例10】(2021 兰州)如图所示,能正确反映物体做匀速直线运动的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B。
【分析】匀速直线运动的物体,路程与时间比值是一定的,即路程和时间正比,在s﹣t图是一条过原点的斜线;在v﹣t图象是一条平行于横轴的射线。
【解答】解:ABD、s﹣t图象反映物体的路程随时间变化的关系,由图可知,
A中物体保持静止;
B中物体路程与时间成正比,物体做匀速直线运动;
D中物体做变加速直线运动。故A、D不符合题意,B符合题意;
C、v﹣t图象反应物体的速度随时间的变化关系,由图可知,C中物体速度与时间成正比,故物体在做匀加速直线运动。故C不符合题意。
故选:B。
【典例11】(2021 顺德区一模)小明和小华在操场上同一地点出发沿相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示,则小华做 变速 直线运动,2s时小明在小华的 后方 (选填“前方”或“后方”),2s﹣8s内,小华的平均速度大小为 1.25 m/s。
【答案】变速;后方;1.25。
【分析】(1)物体做匀速直线运动时,路程与时间是成正比的,在图像上表现为一条直线;
(2)根据图像读出前2s内运动的距离的大小,然后比较即可判断;
(3)根据图像读出一组对应的路程和时间,然后根据速度公式即可求出小华的平均速度。
【解答】解:(1)由图像可知,小明的路程和时间关系图像是一条经过原点的直线,表明路程和时间成正比,所以小明做的是匀速直线运动;小华的路程和时间关系图像不是经过原点的一条直线,表明路程和时间不成正比,所以小华做的是变速直线运动;
(2)由图像可知,在前2s内,小明运动的距离比小华小,所以小明在小华的后方;
(3)根据图像可知,小华在2s﹣8s内,通过的路程为:s=20m﹣12.5m=7.5m,则小华的平均速度:
v===1.25m/s。
故答案为:变速;后方;1.25。
【典例12】(2021 通辽)如图所示是甲、乙两车运动的s﹣t图象,当两车从同一地点,同时同向做匀速直线运动时,v甲:v乙= 3:2 ,当时间t= 6 s时,两车相距12m。
【答案】3:2;6。
【分析】(1)从图像中分别找出甲、乙两车一组对应的路程和时间,然后根据v=可求甲、乙两车的速度,进而可求其速度之比;
(2)已知两车的速度,设当时间为t时,两车相距12m,据此利用速度公式列出等式求解时间。
【解答】解:
(1)由图像可知,当s=24m时,t甲=4s,t乙=6s,
则甲的速度为:v甲===6m/s,乙的速度为:v乙===4m/s,
则甲、乙两车的速度之比为:v甲:v乙=6m/s:4m/s=3:2;
(2)设当时间为t时,两车相距12m,
根据v=可得s=vt,可得:v甲t﹣v乙t=12m,
即:6m/s×t﹣4m/s×t=12m,
解得,t=6s。
故答案为:3:2;6。
【典例13】(2020 哈尔滨)如图,小车从斜面上滑下后。在足够长的光滑水平木板上运动,从A点运动到B点所用时间为0.8s,则小车这段时间内运动的速度为 0.4 m/s(结果保留一位小数),小车经过B点后的运动情况是 做匀速直线运动 。
【答案】3:2;6。
【答案】0.4;做匀速直线运动。
【分析】(1)刻度尺的分度值为1mm,读出sAB,利用公式v=计算AB段的平均速度;
(2)力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解:(1)由图知:sAB=40.0cm﹣5.0cm=35.0cm;
小车AB段的平均速度:vAB==≈43.8cm/s≈0.4m/s;
(2)在光滑水平面上不受阻力,小车经过B点后将做匀速直线运动。
故答案为:0.4;做匀速直线运动。
考点4 测量平均速度
【典例14】(2021秋 平谷区校级期中)如图是小球在水平表面上运动过程的示意图,A、B、C是小球运动过程中的连续三个位置,小球通过AB和BC所用的时间均为0.1s。由图可知:
(1)小球从A位置运动到C位置过程中,小球运动的平均速度是 0.2 m/s;
(2)小球在AB段的平均速度 > BC段的平均速度(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)0.2;(2)>。
【分析】(1)由图读出得出AB、AC段的路程,根据v=算出各段的平均速度;
(2)进一步比较速度大小可判断。
【解答】解:(1)由图知刻度尺的最小分度值为1mm,AC段的路程为4.00cm;小球运动的时间为2×0.1s=0.2s;
AC段小球运动的平均速度:v===20cm/s=0.2m/s;
(2)由图可知AB段的路程为2.70cm,小球运动的时间为0.1s,小球在AB段的平均速度:v′===27cm/s=0.27m/s,
所以小球在AB段的平均速度>AC段的平均速度。
故答案为:(1)0.2;(2)>。
【典例15】(2021 镇平县模拟)小聪用如图所示的轨道装置探究“过山车的运动情况”。弧形轨道AB的下端B点与竖直圆轨道平滑连接,竖直圆轨道与弧形轨道B'D平滑连接。A为代替过山车的小球的释放点,C是轨道圆形部分的最高点,B是最低点,圆形轨道直径为10cm,轨道粗糙。实验数据记录如表。
小球质量m/g 释放点高度h/cm 能否通过C点
50 10 否
50 15 能
100 10 否
100 15 能
(1)由实验数据推测,换用质量为200g的小球,释放点高度为15cm时 能 (选填“能”或“不能”)通过C点;你判断小球在C点的速度 小于 B点的速度,小球在A点的机械能 大于 B点的机械能。(后两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)若小球在圆形轨道上的运动时间是0.2s,则在圆形轨道上运动的平均速度为 1.57 m/s。
【答案】(1)能;小于;大于。(2)1.57。
【分析】(1)由表中数据分析可知:能否通过最高点和小球释放高度有关,和质量无关;
由B到C,重力和摩擦力做负功,据此分析动能的变化;
由A到B,摩擦力做负功,据此分析机械能的变化。
(2)已知路程和时间,根据v=求出小球在圆形轨道上运动的平均速度。
【解答】解:(1)由表中数据分析可知:能否通过最高点和小球释放高度有关,和质量无关,高度为15cm时能通过C;
由B到C,小球克服摩擦力和重力做功,一部分机械能转化为内能,所以动能减小,动能由质量和速度决定,质量不变,那么小球的速度减小,所以C点的速度小于B点的速度;
由A到B,摩擦力做负功,所以机械能减小,所以小球在A点的机械能大于B点的机械能。
(2)小球在圆形轨道上的运动时间为:t=0.2s,圆形轨道的周长即为小球运动的路程,s=0.1m×Π≈0.314m,所以小球圆形轨道上运动的平均速度为:v===1.57m/s。
故答案为:(1)能;小于;大于。(2)1.57。
【典例16】(2021 丹东)小明在“测量小车的平均速度”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)该实验的原理是 v= 。
(2)AB段距离sAB= 40.0 cm,小车在AC段平均速度vAC= 0.3 m/s。
(3)如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AC段的平均速度会 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)下列图象中能正确反映小车在斜面上运动情况的是 B 。
(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v1,后半程平均速度为v2,则小车全程平均速度v= (用字母v1和v2表示)。
【答案】(1)v=;(2)40.0;0.3;(3)偏大;(4)B;(5)。
【分析】(1)测量平均速度的原理:v=;
(2)根据图示读出AB、AC段的路程以及AC段所用的时间,利用速度公式求出小车在AC段的平均速度;
(3)如果让小车过了A点后才开始计时,计时过晚,使所计时间偏小,根据速度公式判断速度变化;
(4)小车做加速直线运动,据此判断图象;
(5)利用v=分别求出前半程和后半程所用时间,最后利用v=求出全程的平均速度。
【解答】解:(1)测量平均速度的原理:v=;
(2)根据图示可知,刻度尺的分度值为2cm,则
AB间的长度:sAB=40cm;AC间的长度:sAC=90cm;
AC段所用的时间:tAC=3s;
AC段的平均速度:vAC===30cm/s=0.3m/s;
(3)如果让小车过了A点后才开始计时,计时晚,所计时间偏短,而路程不变,由v=可得,所测AC段的平均速度偏大;
(4)小车在斜面上运动速度越来越快,做加速直线运动,
A.图中v﹣t图象为一条平行于横轴的直线,说明速度大小不变,小车做匀速直线运动,故A不符合题意;
B.图中v﹣t图象为一过原点的直线,说明速度与时间成正比,小车做加速直线运动,故B符合题意;
C.图中s﹣t图象为一条平行于横轴的直线,说明小车位置相对于O点没有变化,处于静止状态,故C不符合题意;
D.图中s﹣t图象为一过原点的直线,说明做匀速直线运动,通过的距离与时间成正比,故D不符合题意。
故选:B。
(5)由v=可知,前半程所用时间:t1=,后前半程所用时间:t2=,
则小车全程平均速度v====。
故答案为:(1)v=;(2)40.0;0.3;(3)偏大;(4)B;(5)。
一、选择题。
1.(2021 衡阳县自主招生)某工程测量员用刻度尺正确测量某物体长3.45dm,则该人员所选的刻度尺是( )
A.米刻度尺 B.分米刻度尺 C.厘米刻度尺 D.毫米刻度尺
【答案】C。
【分析】一个正确的长度测量值,倒数第二位对应的是所用刻度尺的分度值。
【解答】解:对于测量值3.45dm,“4”对应的单位是cm,所以刻度尺的分度值为1cm,即所用测量工具为cm刻度尺。
故选:C。
2.(2021 玉林)下列工具能直接测量人体温度的是( )
A.停表 B.刻度尺 C.电流表 D.测温枪
【答案】D。
【分析】根据对常见测量工具或仪表用途的掌握作答。
【解答】解:A、停表是实验室常用测量时间的仪表。故A不符合题意;
B、刻度尺是长度测量的基本工具。故B不符合题意;
C、电流表是测量通过用电器电流大小的仪表。故C不符合题意;
D、测温枪是测量体温的常用仪表。故D符合题意。
故选:D。
3.(2021 福建)如图画中题有李白《早发白帝城》诗句,诗中能估算出速度大小的一句是( )
A.朝辞白帝彩云间 B.千里江陵一日还
C.两岸猿声啼不住 D.轻舟已过万重山
【答案】B。
【分析】(1)物质由气态变为液态的过程叫液化;
(2)根据速度公式分析;
(3)音色反映了声音的品质与特色,不同物体发出的声音,其音色是不同的;
(4)物理学中的运动指的是物体位置的变化,判定轻舟的运动状态就看其相对于参照物的位置是否改变。
【解答】解:A、云是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,与速度无关,故A错误;
B、“千里江陵一日还”描述的是一天内通过的距离,可以估算速度的大小,故B正确;
C、不同物体发出声音的音色是不同的,两岸猿声啼不住,诗人是根据音色来辨别是猿的声音,与速度无关,故C错误;
D、从“轻舟已过万重山”知,“山”相对于轻舟的位置不断变化,所以,以“轻舟”为参照物,“山”是运动的,通过了距离,但不知道时间,所以无法估算速度的大小,故D错误。
故选:B。
4.(2021 南通)周末,同学们乘大巴去张謇纪念馆参观。在大巴行驶过程中,小华觉得自己是静止的,他所选的参照物是( )
A.路边的树木 B.迎面而来的汽车
C.身旁的同学 D.后方超越的汽车
【答案】C。
【分析】研究物体的运动时,必须事先选定一个标准的物体,这个事先被选作标准的物体叫参照物,如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生了改变,则是静止的。
【解答】解:在大巴行驶过程中,小华相对于身旁的同学位置没有变化,以身旁的同学为参照物,小华是静止的;
在大巴行驶过程中,路边的树木、迎面而来的汽车、后方超越的汽车与小华相的位置不断变化,以路边的树木、迎面而来的汽车、后方超越的汽车为参照物,小华是运动的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
5.(2021 牡丹江)下列物理量估算不合理的是( )
A.一个中学生的重力约500N
B.人步行速度约10m/s
C.人体的正常体温约37℃
D.人体平均密度约1g/cm3
【答案】B。
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、中学生的质量一般在100斤即50kg左右,根据重力与质量的关系可得重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;故A合理;
B、人步行的速度约1.1m/s;故B不合理;
C、人体的正常体温约37℃左右;故C合理;
D、人体的平均密度与水接近,即1g/cm3;故D合理;
故选:B。
6.(2021 兴安盟)如图为某物体沿直线运动的路程s随时间t变化的图象,下列对该物体在0~5s内运动情况分析正确的是( )
A.物体在1~3s内做匀速直线运动
B.物体在1~3s内的平均速度为0.5m/s
C.物体在0~5s内运动的路程为2m
D.物体在0~5s内的平均速度为0.67m/s
【答案】C。
【分析】(1)先观察图像中横纵坐标的意义,再根据图线的形状,分析物体的运动状态。
(2)根据横纵坐标上的数据,可得出物体的速度或路程。
【解答】解:A、物体在1~3s内路程不变,处于静止状态,故A错误;
B、物体在1~3s内处于静止状态,速度为0,故B错误;
C、由图像可知,物体在0~5s内运动的路程为2m,故C正确;
D、物体在0~5s内的平均速度为:v===0.4m/s,故D错误。
故选:C。
7.(2019 荆州)2017年10月28日,荆州国际马拉松赛激情开跑这是荆州有史以来规模最大、影响最广的一次国际体育赛事,向世界展示了一个生态、人文、健康、创新、开放的荆州。以下说法正确的是( )
A.某选手冲过终点后没有立即停下来,是因为受到惯性力的作用
B.运动员鞋底面刻有凹凸不平的花纹,主要是为了增大压力
C.奔跑中的运动员看到路旁的树向后退去,是以大地为参照物
D.某选手跑前1km用时5min,最后100m用时20s,则该选手跑最后100m平均速度大
【答案】D。
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(2)增大摩擦的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度;
(3)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(4)根据速度公式计算出平均速度进行比较。
【解答】解:
A、运动员冲过终点后没有立即停下来,是由于她具有惯性而造成的,而不是受到惯性力的作用,惯性不是力,故A错误;
B、运动鞋底面刻有凹凸不平的花纹,主要是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C、奔跑中的运动员看到路旁的树向后退去,是以运动员自己为参照物的,故C错误;
D、某选手跑前1km的速度v1==≈3.3m/s,最后100m的速度v2===5m/s,所以该选手跑最后100m平均速度大,故D正确。
故选:D。
8.(2020秋 温江区期末)图示的计时器具中,为“北京时间”提供校准时间的是国家授时中心的( )
A.机械钟 B.天文钟
C.石英钟 D.原子钟
【答案】D。
【分析】在我国,提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟,它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。
【解答】解:由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性,所以在我国,提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟,它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务,故D正确。
故选:D。
9.(2021 德州)如图是甲、乙两车在同一平直公路上行驶的s﹣t图象。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车都做匀速直线运动,且v甲>v乙
B.由图象得,甲、乙两车速度之比为4:9
C.若它们相对地面均向东行驶,以甲车为参照物,乙车向东行驶
D.甲车2小时行驶的路程,乙车需行驶3小时
【答案】A。
【分析】AB、甲乙的s﹣t图像都是一条倾斜的直线,所以两车都做匀速直线运动,从图中读取甲乙两车对应的路程和时间,利用速度公式分别计算两车的速度,并计算两车的速度之比;
C、物体相对于参照物的位置发生改变则物体是运动的,进一步确定物体的运动方向;
D、由图像分析甲车2小时行驶的路程和乙3小时行驶的路程是否相等。
【解答】解:AB、甲乙的s﹣t图像都是一条倾斜的直线,所以甲乙两车都做匀速直线运动,
由图可知甲的速度:v1===90km/h,乙的速度:v2===40km/h,所以v甲>v乙,甲、乙两车速度之比为9:4,故A正确,B错误;
C、若它们相对地面均向东行驶,因v甲>v乙,所以以甲车为参照物,乙车向西行驶,故C错误;
D、由图可知甲2小时行驶的路程为180km,乙3小时行驶的路程为120km,路程不相等,故D错误。
故选:A。
10.(2021 绵阳)甲、乙两辆汽车在某段公路上行驶,它们的路程s随时间t变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~10min,甲车平均速度大于乙车平均速度
B.10~20min,甲车平均速度等于乙车平均速度
C.20~30min,甲车平均速度小于乙车平均速度
D.0~30min,甲车平均速度大于乙车平均速度
【答案】C。
【分析】ACD、比较时间相同时,汽车通过的路程的大小,根据速度公式分析平均速度的大小;
B、10~20min,乙车的路程没有变化,所以乙车处于静止状态。
【解答】解:A、由图可知,0~10min,甲车行驶的路程小于乙车行驶的路程,所以甲车平均速度小于乙车平均速度,故A错误;
B、10~20min,乙车的路程没有变化,所以乙车处于静止状态,而甲车的路程有变化,所以甲车平均速度大于乙车平均速度,故B错误;
C、20~30min,甲车行驶的路程小于乙车行驶的路程,所以甲车平均速度小于乙车平均速度,故C正确;
D、0~30min,甲乙两车行驶的路程相等,所以甲车平均速度等于乙车平均速度,故D错误。
故选:C。
二、填空题。
11.(2021 常德)图中秒表所示的时间是 135 s。
【答案】135。
【分析】秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和。
【解答】解:由图知:
在秒表的中间表盘上,一个小格代表1min,指针在“2”和“3”之间,所以分针指示的时间为2min;
在秒表的大表盘上,一个小格代表1s,指针在15s处,所以秒针指示的时间为15s,即秒表的读数为2min15s=135s。
故答案为:135。
12.(2021春 霍邱县期中)物体 位置 的变化叫做机械运动,宇宙中,一切物体都在不停的运动,所以运动是绝对的, 静止 是相对的。
【答案】位置;静止。
【分析】运动在物理学中称为机械运动,即物体位置发生了改变叫做机械运动,一切物体都是运动的,我们说的静止实质上是相对静止;事先选定的物体,叫做参照物,物体是运动还是静止的都是相对参照物而言的。
【解答】解:物理学中把物体位置的变化叫做机械运动;宇宙中的一切物体都在不停地运动,绝对静止的物体是没有的,平常我们所说的运动或静止是相对的。
故答案为:位置;静止。
13.(2021 湘潭)如图所示,铅笔长为 5.35 cm。
【答案】5.35。
【分析】刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度,使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度值即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
【解答】解:由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;铅笔左侧对应的示数为2.00cm,右侧对应的示数为7.35cm,所以铅笔的长度为L=7.35cm﹣2.00cm=5.35cm。
故答案为:5.35。
14.(2021 柳州)在纸板上扎一个小孔,将纸板与地面平行放置,当阳光直射地面时,在地面上可观察到圆形的光斑,经测量,光斑的直径为2cm,纸板与地面距离为2m,已知太阳光从太阳传到地球需要500s,光的传播速度为3×108m/s,根据以上信息估算,太阳到地球的距离为 1.5×1011 m,太阳的直径为 1.5×109 m。
【答案】1.5×1011;1.5×109。
【分析】已知光的传播速度和传播时间,根据公式s=vt可求太阳与地球之间的距离;
在小孔成像现象中,像的高度和像到小孔的距离成正比;根据像的直径和像到小孔的距离的比值等于物体的直径和物体到小孔的距离的比值,列式求解。
【解答】解:由v=得太阳到地球的距离为:s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m;
光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值。根据光线传播的可逆性可知:太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值,且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等。
太阳的直径:d=×1.5×1011m=×1.5×1011cm=1.5×109m。
故答案为:1.5×1011;1.5×109。
15.(2021 邵阳)寓言故事“刻舟求剑”从物理学的角度分析,求剑者捞不到剑是因为选错了参照物,沉底的剑相对于行驶的船是 运动 (选填“运动”或“静止”)的,所以靠岸后在船上的记号下方就不能捞到剑。
【答案】运动。
【分析】一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。
【解答】解:以行驶的船为参照物,沉底的剑相对于行驶的船的位置在不断发生改变,所以沉底的剑相对于行驶的船是运动的,因此求剑者靠岸后在船上的记号下方就不能捞到剑。
故答案为:运动。
16.(2021 厦门模拟)2021年4月6日,厦门大学100周年校庆晚会现场,百架无人机从“嘉庚号”科考船起飞,带来令人震撼的无人机灯光秀。“南方之强”“凤凰花开”等灯光图样一一“悬挂”在上弦场上空。以上弦场地面为参照物,组成“南方之强”图样的无人机组是 静止 的;以正在飞离的无人机为参照物,“嘉庚号”科考船是 运动 的。(均填“运动”或“静止”)
【答案】静止;运动。
【分析】判断一个物体是否运动关键看被研究的物体与所选的标准,即与参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【解答】解:由题意可知,以上弦场地面为参照物,组成“南方之强”图样的无人机组与地面之间没有发生位置变化,所以无人机组是静止的;
以正在飞离的无人机为参照物,“嘉庚号”科考船与正在飞离的无人机之间有位置变化,所以科考船是运动的。
故答案为:静止;运动。
17.(2021秋 鲤城区校级期中)2021年8月1日晚,东京奥林匹克体育场里,代表着“中国速度”的苏炳添在半决赛中跑出9.83s,创造亚洲纪录!成为第一位闯入奥运百米决赛的黄种人!在这场比赛中,他的平均速度 大 于10m/s,数据显示他冲过60m线的速度达到惊人的42km/h,合 11.7 m/s。
【答案】大;11.7。
【分析】已知路程和时间,根据速度公式计算平均速度;根据单位之间的进率进行单位换算。
【解答】解:在这场比赛中,他的平均速度:v==≈10.17m/s>10m/s,
数据显示他冲过60m线的速度达到惊人的42km/h=≈11.7m/s。
故答案为:大;11.7。
18.(2021 德阳)小明划着一条小船在平直的河流中逆水前行,经过桥下时,他的草帽落入水中顺流而下,0.5h后小明发现草帽落水,他立即调转船头追赶,结果在桥下游距桥6km处追上草帽,不考虑小明调转船头的时间,且水流速度及划船速度大小恒定,则水流速度的大小为 6 km/h。(假设船与草帽的运动均在同一直线上)
【答案】6。
【分析】以河岸为参照物,设船的速度为v1,水流速度为v2,则小船在河中逆水划行的速度为v1﹣v2,水中顺流而下的速度为v1+v2,
根据速度公式的变形公式可表示出小船在水中顺流而下所需的时间和草帽落于水中顺流而下6km所需时间,由题意可知小船所用的全部时间和草帽顺流而下所用时间相等,列出方程即可解得水流速度。
【解答】解:以河岸为参照物,设船的速度为v1,水流速度为v2,则小船在河中逆水划行的速度为v1﹣v2,小船在水中顺流而下的速度为v1+v2,
小船逆水划行所走的路程为:s1=(v1﹣v2)t1=(v1﹣v2)×0.5h,
小船顺流而下所走的路程为:s2=s1+6km,小船在水中顺流而下所需的时间为:t2===,
草帽落于水中顺流而下所走的路程为6km,所需时间为:t0==,
由题意可知小船所用的全部时间和草帽顺流而下所用时间相等,即t0=t1+t2,
则=0.5h+,解得v2=6km/h。
故答案为:6。
三、实验探究题。
19.(2020 枣庄)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,照片如图所示:
(1)依据照片可判断,小球在做 加速 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动;
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15cm,则小球在BC段的平均速度为 0.75 m/s,小球在AC段的平均速度为 0.50 m/s;
(3)如图所示,能说明小球在斜面上运动情况的图象是 C ;
(4)小球在AD段运动过程中,经过时间tAD中点时的速度为v1,经过路程sAD中点时的速度为v2,则v1 < v2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)加速;(2)0.75;0.50;(3)C;(4)<。
【分析】(1)由图甲,根据相等时间内通过的路程判断小球的运动状态;
(2)根据v=算出BC段和AC段的平均速度;
(3)根据小车的运动情况判断出小球的运动图象;
(4)根据小球做匀加速运动分析经过经过 tAB和AB中点速度的大小,从而得到速度关系。
【解答】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;
(2)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得sAB=5cm,sBC=15 cm,
则小球在BC段的平均速度为:
vBC===0.75m/s;
AC段的距离:
sAC=sAB+sBC=5cm+15cm=20cm=0.2m,
AC段所用的时间:
tAC=tAB+tBC=0.2s+0.2s=0.4s,
则小球在AC段的平均速度:
vAC===0.5m/s;
(3)由(1)知图中小球在做加速运动。
图A中随着时间增加,速度在减小,不符合题意;
图B中随着时间增加,速度不变,不符合题意;
图C中随着时间增加,速度在增大,符合题意;
图D中随着时间增加,速度先减小后增大,不符合题意。
故能说明小球在斜面上运动情况的图象是C。
(4)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。即小球的速度越来越大,则时间tAD中点未到达路程sAD中点,则v1<v2。
故答案为:(1)加速;(2)0.75;0.50;(3)C;(4)<。
20.(2021 商河县)小明同学利用斜面、小车、刻度尺和停表测量小车沿斜面下滑时的平均速度。(图中停表显示时间的格式:“时:分:秒”)
(1)实验时为方便测量时间,斜面的坡度不宜过 大 (选填“大”或“小”)。
(2)实验中小车从A位置运动到C位置的过程如图所示,则小车在这段时间内的平均速度为 0.3 m/s;如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度偏 大 (选填“大”或“小”)。
(3)小车在整个运动过程中做 变速直线运动 (选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”)。
【答案】(1)大;(2)0.3;大;(3)变速直线运动。
【分析】(1)如果斜面的坡度过大,物体运动时间太短,不容易计时;
(2)由图可知小车在这段时间内通过的路程和所用的时间,根据速度公式计算小车的平均速度;过了A点后计时,所计时间偏小,根据速度公式可知速度发生的变化;
(3)根据速度公式计算小车在AB段的平均速度,比较计算结果确定小车的运动状态。
【解答】解:(1)若斜面的坡度太大,则小车运动速度太大,运动时间太短,难以准确测量时间;斜面的坡度较小时,小车运动速度较慢,运动时间较长,便于计时。
(2)实验中小车从A位置运动到C位置的路程为90.0cm,时间为3s,
则小车在这段时间内的平均速度为:v===30.0cm/s=0.3m/s,
如果让小车过了A点后才开始计时,因为计时晚,所计时间偏小,由v=可知平均速度偏大;
(3)实验中小车从A位置运动到B位置的路程为40.0cm,时间为2s,
则小车在这段时间内的平均速度为:v′===20.0cm/s;
因v≠v′,所以小车在整个运动过程中做变速直线运动。
故答案为:(1)大;(2)0.3;大;(3)变速直线运动。
四、计算题。
21.(2021秋 船营区校级期中)芳芳上学要乘坐公交车,周一早晨她6:45上车,到学校7:00下车,若这段时间内公交车共行驶了8km的路程。求:
(1)公交车在这段区间内行驶的时间是多少h?
(2)公交车在这段区间内行驶的平均速度是多少km/h?
【答案】公交车行驶的平均速度是32km/h。
【分析】(1)先算出公交车行驶的时间;
(2)根据v=得出公交车行驶的平均速度。
【解答】解:(1)公交车在这段区间内行驶的时间:
t=7:00﹣6:45=15min=h,
(2)公交车行驶的平均速度:
v===32km/h。
答:公交车行驶的平均速度是32km/h。
22.(2019 贵港)小林家门口到贵港新世纪广场的公交路线全长9km,周末,小林从家门口的公车站乘坐公共汽车用时15min到达新世纪广场公交车站与同学汇合。求:
(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度v1是多少km/h?合多少m/s?
(2)新世纪广场到园博园的公交路线全长20km,则小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用多长时间(假定此公共汽车的速度v2与v1相同)?
【答案】(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度v1是36km/h,合10m/s;
(2)新世纪广场到园博园的公交路线全长20km,则小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用2000s的时间。
【分析】(1)已知小林家门口的公车站到新世纪广场两地的距离和时间,利用v=即可求得平均速度,根据1m/s=3.6km/h换算单位;
(2)利用v=变假定此公共汽车的速度v2与v1相同形可求小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用的时间。
【解答】解:
(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度:
v1===36km/h;
36km/h=36×m/s=10m/s;
(2)假定此公共汽车的速度v2与v1相同,
由v=可得,从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要的时间:
t2====2000s。
答:(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度v1是36km/h,合10m/s;
(2)新世纪广场到园博园的公交路线全长20km,则小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用2000s的时间。
23.(2021秋 启东市期末)便捷的交通与互联网给人们出行带来了极大的方便,王爷爷带小孙子驾车到萍乡北站,然后乘高铁去南昌参观滕王阁,8:20开车出发,并看到路边如图所示的交通标志牌,此刻吩咐小孙子通过铁路12306网站查询列车时刻表,如表所示。
车次 萍乡北开 南昌西到 运行距离
G1346 08:38 09:40 240km
G1692 08:48 10:05 240km
G1482 09:11 10:31 240km
求:(1)关于出行,你对王爷爷有什么忠告。
(2)在交通正常的情况下,依据以上信息并通过计算,爷孙俩最快能赶上哪一车次?
(3)该趟高铁运行的平均速度为多少km/h?
【答案】(1)遵守交通规则,宁停三分,不抢一秒。
(2)在孙俩只能赶上G1482车次。
(3)该趟高铁运行的平均速度为180km/h。
【分析】(1)从安全角度进行分析,即十次事故,九次快;
(2)由交通标志牌可得,到萍乡北站的路程和最快速度,利用v=求到萍乡北站最少时间,进而求出到达萍乡北站的时间,据此选择车次;
(3)根据列车时刻表可得所选车次到达南昌西所用时间及总路程,利用速度公式求高铁运行的平均速度。
【解答】解:(1)为了安全出行,必须遵守交通规则,宁停三分,不抢一秒等;
(2)由图知,s=30km,限速v=60km/h,由v=可得,驾车到萍乡北站所用的最少时间:
t===0.5h=30min,
他们8:20开车出发,到达萍乡北站的时间为8:50,由于到站时火车G1692已出发,根据表中信息可知,爷孙俩只能赶上G1482车次;
(3)根据列车时刻表可得,乘坐G1482到达南昌所用时间t′=10:31﹣9:11=1h20min=80min,
总路程s′=240km,高铁运行的平均速度:
v′===180km/h。
答:(1)遵守交通规则,宁停三分,不抢一秒。
(2)在孙俩只能赶上G1482车次。
(3)该趟高铁运行的平均速度为180km/h。