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第21讲 机械运动
考点 考试内容 考试要求
运动的描述与参照物 描述参照物的概念 a
知道运动和静止是相对的 a
速度 描述匀速直线运动 a
知道速度的概念 a
知道速度的单位 a
应用速度公式进行简单的计算 c
一、运动的描述和参照物
1．说物体是在运动还是静止，要看以哪个物体作标准。这个被选作标准的物体叫__ __。
2．参照物的选取是任意的。为了方便，我们常用地面作参照物。
3．物体的运动和静止是___ ___的。如果选择的参照物不同，描述同一物体的运动状态时，结论也不一样。【版权所有：21教育】
二、速度
1．匀速直线运动是最简单的机械运动，是指物体沿着__ ___的运动。
2．比较物体运动快慢的方法：①比较相同时间内通过的__ __。②比较通过相同的路程所需的___ ___。21教育名师原创作品
3．速度：物体___ ___。速度是表示物体__ __的量。
4．对于做匀速直线运动的物体，速度的大小不随运动时间的改变而改变，也不随路程的改变而改变，且速度是一个定值。
5．速度的单位是米/秒、千米/时。1米/秒＝3.6千米/时。
6．速度公式：v＝s/t，根据公式可推出：__ __。
考点1：运动和静止的相对性
例1：我国古代有位诗人写下动人的诗句:“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎。仔细看山山不动，是船行”。在“看山恰似走来迎”和“是船行”这两句诗中，被诗人选作参照物的分别是---（ ）
A. 风和水 B. 地面和船 C. 船和山 D. 水和地
◆变式训练
1.“胜哥”在乘坐动车时有过这样的体验：看着对面的列车，感觉自己的车子在移动，等对面的列车驶过，却发现自己的车并没有移动。下列关于这个现象的说法正确的是---（ ）
A. 对面车里的人，感觉“胜哥”坐的车是静止的
B. 以站台为参照物，对面的车是静止的
C. 以旁边静止的车为参照物，“胜哥”坐的车是静止的
D. 以站台为参照物，“胜哥”坐的车是运动的
2.如图所示，平直轨道上匀速行使的一列火车内有一个小桌，放在小桌上的茶杯相对于下列哪个物体是静止的( )
A．这列火车的牵引机车
B．旁边一列相向而行的火车
C．在旁边走过的列车员
D．铁路旁边的行道树木
考点2：速度
例2：“胜哥”所在的学校进行了春季运动会，小科参加的项目是百米赛跑。起跑后，小科越跑越快，最终以12.5s的优异成绩获得冠军。关于上述小科的百米赛跑过程，下列说法正确的是---（ ）
A. 小科在前50m一定用了6.25s B. 小科每秒钟通过的路程都是8m
C. 小科的平均速度是8m/s D. 小科的平均速度是8km/h
◆变式训练
1.甲、乙两同学沿平直路面步行，它们运动的路程随时间变化的规律如图所示，下面说法中错误的是---（ ）
A. 8s末甲、乙两同学速度相等
B. 第6s乙的速度小于甲的速度
C. 0s 8s内，甲、乙两同学运动的路程相等
D. 4s 8s内，甲、乙同学都作匀速直线运动
2．甲、乙两物体同时同地向东做匀速直线运动，它们的s-t图象如右图。由图象可知--- ( )
A．甲的速度小于乙的速度
B．经过6s，甲在乙前面1.2m处
C．以甲为参照物，乙向东运动
D．以乙为参照物，甲向东运动
考点3：速度实验题
例3：小科看了微信公众号“胜哥课程”的科学视频《空气阻力和速度的关系》后收获很大。“胜哥”利用羽毛球和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系” 。取三个相同的羽毛球，每个羽毛球的质量为m，并编号为甲、乙、丙，其中在乙羽毛球内固定 3 倍于羽毛球质量的小金属球，在丙羽毛球内固定 8 倍于羽毛球质量的小金属球。然后让它们从不同高度分别自由落下，并以竖直砖墙为背景，当进入竖直砖墙的区域时，用数码相机自动连续拍摄的方法记录羽毛球的运动过程。如图是其中的一段。请根据图示回答下列问题：
（1）对于图中的这段运动过程．甲、乙、丙羽毛球所做的运动都是 运动。假设甲羽毛球下落的速度为v，则乙羽毛球下落的速度为 ；
（2）对于图中的这段运动过程．丙羽毛球下落时受到空气阻力大小为 。
◆变式训练
1. 如图，是一个水滴下落过程的示意图，水滴通过AB和BC所用时间均为0.1 s。水滴由A位置下落到C位置运动的距离是____cm，则这个过程中水滴下落的平均速度是____m/s。该水滴下落过程是____(选填“匀速直线”或“变速直线”)运动。
2.“纸飞机”是民间传统游戏，“胜哥”组织了部分同学进行了科学探究。小科同学认为：纸飞机的飞行距离除了与发射速度的大小有关外，还可能与纸飞机大小、材料和发射角度等因素有关。
为了验证猜想，小科将打印纸和旧报纸裁成不同面积的纸张，制作了相同形状的纸飞机若干个，利用固定在室内某一位置的简易发射器，以相同大小的发射速度和不同发射角度(发射方向与水平面的夹角)进行多次实验，整理相关数据如表一。
表一：纸飞机飞行距离与发射角度关系记录表
编号 纸张大小 纸张材质 不同发射角度飞行的平均距离(米)
0° 15° 30° 45°
① 18厘米×26厘米 打印纸 6.5 15.8 15.0 8.9
② 18厘米×13厘米 打印纸 6.4 15.8 15.1 8.8
③ 18厘米×26厘米 旧报纸 5.6 14.2 13.2 7.6
(1)结合表一信息，分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系：_________________________________________________。
(2)若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度，在上述研究结果的基础上，应如何设置发射角度进行进一步实验？____________________________。
(3)小闹又制作了三架形状相同的纸飞机，用该发射器以相同大小的发射速度进行实验，实验要求如表二。若甲、乙、丙这三架纸飞机飞行距离分别为s甲、s乙、s丙，请预测它们的大小关系：________________。
表二：三架纸飞机实验要求：
纸飞机 纸张大小 纸张材质 发射角度
甲 18厘米×13厘米 打印纸 15°
乙 18厘米×13厘米 旧报纸 30°
丙 18厘米×13厘米 旧报纸 15°
1.如图是一位业余摄影师用相机记录下了一只黄鼠狼骑在一只啄木鸟背上飞行的场景，关于啄木鸟驮着黄鼠狼向前飞行的过程中，下列说法正确的是---（ ）
A. 以黄鼠狼为参照物，啄木鸟是运动的
B. 以啄木鸟为参照物，黄鼠狼是静止的
C. 以地面为参照物，啄木鸟是运动的，黄鼠狼是静止的
D. 以地面为参照物，黄鼠狼和和啄木鸟都是静止的
2．乒乓球的直径加大后，国际乒联又改变了制作乒乓球的材料，目的是提高乒乓球比赛的观赏性。小柯认为乒乓球材料的改变，是为了减弱乒乓球的弹性。他用材料不同、其他条件相同的乒乓球设计了以下验证方案，其中最合理的是---( )
A．用不同的力将乒乓球掷向地面，比较落地后反弹的高度
B．把乒乓球沿不同方向抛向地面，比较落地后反弹的高度
C．把乒乓球从不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度
D．把乒乓球从同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度
3.在平直的公路上，小科坐在车上用电子手表的秒表功能计下了汽车连续通过5根电线杆的时间为10s,相邻电线杆的距离为50米，则汽车的平均速度约为---（ ）
A. 90km/h B. 70km/h C. 50km/h D. 40km/h
4.共享单车是节能环保的交通工具。 关于“胜哥”骑共享单车进行户外活动的情形，下列说法正确的是---（ ）
A. “胜哥”骑行的速度最高可以达到50m/s
B. “胜哥”骑车转弯时，运动状态没有发生改变
C. “胜哥”下坡时不蹬车，单车越来越快是因为惯性增大
D. “胜哥”在骑行过程中，相对于路旁的建筑物是运动的
5. 两列火车如图所示，西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，则下列说法正确的是---( )
A. 若西子号向东行驶，则和谐号一定静止
B. 若西子号向东行驶，则和谐号一定也向东行驶
C. 若西子号静止，则和谐号可能向西行驶
D. 若两车都向西行驶，则西子号行驶得较慢
6. 小科看了微信公众号“胜哥课程”群发的《太空之吻中的科学知识》 ( https: / / mp.weixin. / s / -aYOH6VkEWou5kQZc2L7ew )，为祖国感到自豪，心中暗暗发誓：“努力学习，报效祖国！”。北京时间2021年6月17日9时22分，搭载“神舟十二号”载人飞船的长征二号“F遥十二运载火箭”，在酒泉卫星发射中心点火发射。6月17日15时54分, “神舟十二号” 载人飞船与“天和核心舱”顺利完成自动交会对接，如图所示，对接完成后，若认为“天和核心舱”处于静止状态，则选取的参照物是---（ ）
A．“F遥十二运载火箭”
B．“神舟十二号”
C．酒泉卫星发射中心
D．地球
7.“胜哥”启动汽车后，经过20s，速度表的指针指在如图所示的位置，由表可知---（ ）
A．此时汽车的速度是90km/h
B．此时汽车的速度是90m/s
C．启动后20s内汽车的平均速度是90km/h
D．启动后20s内汽车的平均速度是90m/s
8. “胜哥”想测量金华轻轨的运行速度，他测得轻轨从金华站出发运行了2 min，在手机中用“百度地图”截取了一段地图(如图所示)。用刻度尺测得地图上两站间的距离是________ cm，若地图上的1 cm等于实际1 km，则地铁在两站之间的平均速度为________ km/h。
9.界上时速最快的真空高温超导磁悬浮直道实验线2018年年底将在四川建成，试验线安装在一条直径4.2m、长140m的特制管道里，测试时可以将单人乘坐的列车模型加速到最大400km/h。若测试时，在2.8s时间140m距离内将列车模型加速至360km/h，加速过程的平均速度是 m/s；若列车模型以360km/h匀速通过该实验管道，通过时间是 s。
10.为了减少交通事故，交管管理部门在公路上设置了许多固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，若两次发出信号的间隔是0.9s，汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是 m，汽车速度是 m/s。（超声波速度是340m/s）
1.（2021·杭州）小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是---（ ）
A. 小金加速跑时的惯性比减速跑时大
B. 小金冲过终点线，停下来时没有惯性
C. 小金整个跑步过程惯性大小不变
D. 小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
2.（2021·衢州）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是---（ ）
A. B. C. D.
3.（2021·杭州）在科学研究中经常用到数学方法，如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是---（ ）
①速度：物体在单位时间内通过的路程 ②压强：物体单位面积受到的压力
③种群密度：在一定的范围内生物个体的数量 ④溶质的质量分数：溶液中溶质质量与溶液质量之比
A. 只有①② B. 只有③④ C. 只有①③④ D. ①②③④都可以
4.（2021·湖州）传统的漂流需要筑坝蓄水，受降雨变化影响很大。近期各大景区都推出了新型玻璃栈道漂流，此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速滑下(见下图)。下列有关说法中，错误的是---（ ）
A. 在玻璃栈道内加人少量水主要是为了减小下滑时橡皮艇受到的摩擦力
B. 橡皮艇加速下滑，说明力能改变物体的运动状态
C. 以下滑时的橡皮艇为参照物，旁边的树木是静止的
D. 人坐在橡皮艇上，橡皮艇凹陷说明力能改变物体的形状
5.（2020·台州）某同学步行的速度约为1.2米/秒，他从家步行到校门口所需的时间约10分钟，他家到校门口的路程约为---（ ）
A. 12米 B. 72米 C. 720米 D. 1200米
6. （2020·温州）小明家的窗外有条公路。他看到窗外的情景由图甲变为图乙，判断轿车是运动的。他选择的参照物不可能是( )
A. 房子的窗户 B. 路边的灯杆 C. 行驶的卡车 D. 轿车的司机
7.（2020·绍兴）将静电球装置放在水平桌面上，未通电时，多只锡碗叠放在静电球上(图甲)，通电后，锡碗依次向上飞起(图乙)，最后落到桌面上，下列说法正确的是---（ ）
A. 图甲中，静止的锡碗受到惯性的作用
B. 图乙中，以空中的锡碗为参照物，静电球是运动的
C. 图甲中，锡碗受到自身重力和桌面对它的支持力
D. 图乙中，锡碗能飞起来是由于同种电荷相互吸引
8. （2020·绍兴）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c 三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是---（ ）
A. va>vb>vc B. vb>vc>va C. va>vc>vb D. va=vb=vc
9. （2020·杭州）分类是根据研究对象的共性和差异，按一定的标准将研究对象区分为若干个不同种类的科学方法。下列分类的标准与其结果对应的是---（ ）
A. 依据物体运动路线的曲直，将其分为直线运动和曲线运动
B. 依据物质是否由同种元素组成将其分为混合物和纯净物
C. 依据地球上的水体是否含盐，将其分为海洋水和陆地水
D. 依据受精过程是否在体内进行，将动物的生殖分为有性生殖和无性生殖
10.（2021·丽水）科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人(如图)替代人工送菜。
（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时________秒 ；
11.（2021·金华） 2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造中国载人深潜新纪录。“奋斗者”号通过舱外机械臂，获取了一批样品，为进一步开展深渊科学研究提供了第一手资料。
完成下列问题：
（1）在下潜过程中，“奋斗者”号外表面所承受的液体压强将________(选填“增大”“减小”或“不变”)；
（2）“奋斗者号”携带样品返航时，若以该样品为参照物，“奋斗者号”是________（选填“静止”或“运动”）的。
12.（2021·嘉兴）双休日小嘉同学乘公交车到南湖旅游，一路上他发现了很多与生活相关的科学问题，
（1）上车后他看到用软质材料做的椅子，坐上去后感觉比用硬质塑料做的椅子要舒服，这是采用________的方法使压强减小的缘故。
（2）车子开动后，小嘉发现公交站台竟然往后运动了，这是因为他以________为参照物。
（3）车子到站后，广播提醒“车辆到站，请各位乘客等车子停稳后再有序下车。如果车子没有停稳就下车，由于________人往往会站不稳而跌倒。
13.（2021·丽水）火星与地球最为相似且距离较近，2021年5月15日，天向一号携带的“祝融号”火星车(如图)成功着陆火星，迈出了我国星际探测征程的重要一步 。
（1）火星是太阳系中的一颗________ (填“行星”或“恒星")；
（2）“祝触号”进入火星大气后减速下降时，相对于火星表面是________的(填“运动”或“静止")；
（3）火星上昼夜温差大，为保证“祝融号”度过漫漫寒夜，其顶部有一个集热窗装置，里面装有的正十一烷白天会吸热熔化储存能量，晚上________放热释放能量(填物态变化名称)。
14.（2021·衢州）我国继去年嫦娥五号成功登月之后，今年5月15日天问一号探测器携祝融号火星车又成功着陆火星乌托邦平原。天问- -号探测器从进入火星大气到着陆火星表面的9分钟过程中，依靠自身完成弹开降落伞、反推发动机点火、悬停避障、缓冲着陆等多个动作，实现速度从4.9km/s降低到0m/s。月球和火星部分信息见下表。
天体 离地球距离 天体表面物体受到的重力 表面状况 大气压情况
火星 5.5×107km-4×108km 约为地球上的2/5 岩石、高山、平原 只有地球大气压的1%，大气中95%为二氧化碳
月球 3.6×107km-4×108km 约为地球上的1/6 环形山、高地、平原 没有
（1）探测器着陆火星时离地球约为1.8×108km，根据相关报道，探测器着陆火星表面的9分钟过程中，它会“失去”地面指挥人员的控制，只能依靠自身独立完成各种精确动作。请你根据数据计算并分析探测器“失控”的原因。(提示：通讯信息是通过电磁波传递的，其速度为3×105km/s)
（2）已知祝融号火星车质量为240kg，它随探测器降落至距离火星表面100m时，先悬停避障然后着陆到火星表面。请计算从距离火星表而100m处到着陆火星表面过程中火星车重力做了多少功。
15.（2021·宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3 ， 形状像一个巨大的橄榄。 这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？
16.（2021·金华）金义东（金华—义乌—东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米/小时。
完成下列问题：
（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要多少小时？
（2）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为多少瓦？
17.（2021·温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9％的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？
18.（2021·湖州） 2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现中国航天历史性的突破。
（1）着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右，也被叫做“恐怖9分钟”。这是因为火星距离地球太遥远(5.5×1010米~4×1011米)，如果着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信，信号来回至少需要几分钟 (电磁波在真空中传播速度为3×108米/秒)
19.（2021·宁波）水对容器侧壁有压强，水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关？
[提出猜想]
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
[查阅资料和思考]
如图甲所示，h表示小孔在水中的深度，v表示水流从小孔水平射出的速度，H表示小孔到桌面的高度，s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知，当H一定时，s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系，由于v无法直接测量，转为研究s、H、h的关系。
[实验步骤]
①将容器置于木块上，如图乙所示。大
②堵住三个小孔，往容器中加入适量的水。记录h和H。
③打开小孔，同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块，重复步骤①-③。
[实验数据及分析]
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
（1）分析表中数据可知，当小孔在水中的深度h一定时，水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而________(填“增大”或“减小”)。
（2）采用控制变量的方法，通过比较实验序号为________的三组数据，可以得出：水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
（3）小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验，目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与________有关。
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第21讲 机械运动
考点 考试内容 考试要求
运动的描述与参照物 描述参照物的概念 a
知道运动和静止是相对的 a
速度 描述匀速直线运动 a
知道速度的概念 a
知道速度的单位 a
应用速度公式进行简单的计算 c
一、运动的描述和参照物
1．说物体是在运动还是静止，要看以哪个物体作标准。这个被选作标准的物体叫_参照物_。
2．参照物的选取是任意的。为了方便，我们常用地面作参照物。
3．物体的运动和静止是___相对___的。如果选择的参照物不同，描述同一物体的运动状态时，结论也不一样。
二、速度
1．匀速直线运动是最简单的机械运动，是指物体沿着__直线快慢不变___的运动。
2．比较物体运动快慢的方法：①比较相同时间内通过的__路程__。②比较通过相同的路程所需的___时间___。
3．速度：物体___在单位时间内通过的路程___。速度是表示物体__运动快慢__的量。
4．对于做匀速直线运动的物体，速度的大小不随运动时间的改变而 改变 ，也不随路程的改变而 改变 ，且速度是一个 定值 。
5．速度的单位是米/秒、千米/时。1米/秒＝ 3.6 以千米/时。
6．速度公式：v＝s/t，根据公式可推出：__s＝vt，t＝s/v__。
考点1：运动和静止的相对性
例1：我国古代有位诗人写下动人的诗句:“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎。仔细看山山不动，是船行”。在“看山恰似走来迎”和“是船行”这两句诗中，被诗人选作参照物的分别是---（ ）
A. 风和水 B. 地面和船 C. 船和山 D. 水和地
解析：如果物体是运动的，那么它相对参照物的位置不断改变；如果物体是静止的，那么它相对参照物的位置保持不变。
“看山恰似走来迎”描述的是山在运动，因为它相对船的位置不断改变，所以选择的参照物是船。“是船行”描述的是船在运动，因为船相对山的位置不断改变，所以参照物为山，故C正确，而A、B、D错误。
答案： C
◆变式训练
1.“胜哥”在乘坐动车时有过这样的体验：看着对面的列车，感觉自己的车子在移动，等对面的列车驶过，却发现自己的车并没有移动。下列关于这个现象的说法正确的是---（ ）
A. 对面车里的人，感觉“胜哥”坐的车是静止的
B. 以站台为参照物，对面的车是静止的
C. 以旁边静止的车为参照物，“胜哥”坐的车是静止的
D. 以站台为参照物，“胜哥”坐的车是运动的
解析：根据参照物的知识分析判断。
A.对面车里的人，以自己为参照物，发现我们的车的位置在不断改变，它们会感觉我们的车是运动的，故A错误；
B.以站台为参照物，对面的车的位置不断改变，则它是运动的，故B错误；
C.我们自己的车以地面为参照物时，位置不变，则它是静止的。则以旁边静止的车为参照物，自己的车的位置仍然不变，还是静止的，故C正确；
D.以站台为参照物，自己的车的位置不变，是静止的，故D错误。
答案： C
2.如图所示，平直轨道上匀速行使的一列火车内有一个小桌，放在小桌上的茶杯相对于下列哪个物体是静止的( )
A．这列火车的牵引机车
B．旁边一列相向而行的火车
C．在旁边走过的列车员
D．铁路旁边的行道树木
解析：车厢小桌上的茶杯与火车的牵引机车之间的相对位置没有发生变化，所以以火车的牵引机车为参照物，它是静止的，故A正确；茶杯与相向而行的火车、旁边走过的列车员、铁路旁边的行道树木之间的位置发生变化，以相向而行的火车、旁边走过的列车员、铁路旁边的行道树木为参照物，茶杯运动的，故BCD错误。
答案：A
考点2：速度
例2：“胜哥”所在的学校进行了春季运动会，小科参加的项目是百米赛跑。起跑后，小科越跑越快，最终以12.5s的优异成绩获得冠军。关于上述小科的百米赛跑过程，下列说法正确的是---（ ）
A. 小科在前50m一定用了6.25s B. 小科每秒钟通过的路程都是8m
C. 小科的平均速度是8m/s D. 小科的平均速度是8km/h
解析：根据平均速度计算并分析即可。 小米跑过的距离为100m，时间为12.5s，则全程中的平均速度为： ， 故C正确；
由于不知道前50m所应的时间，因此无法计算前50m的平均速度，故A、B、D错误。
答案： C
◆变式训练
1.甲、乙两同学沿平直路面步行，它们运动的路程随时间变化的规律如图所示，下面说法中错误的是---（ ）
A. 8s末甲、乙两同学速度相等
B. 第6s乙的速度小于甲的速度
C. 0s 8s内，甲、乙两同学运动的路程相等
D. 4s 8s内，甲、乙同学都作匀速直线运动
解析：从图像提取信息，利用公式s=vt分析判断即可。
根据图像可知，甲的速度为：；
乙的速度为： ， 故A错误符合题意；
甲和乙都做匀速直线运动，则第6s时乙的速度小于甲的速度，故B、D正确不合题意；
0~8s内图像相交，即甲和乙运动的路程相等，都是8m，故C正确不合题意。
答案： A
2．甲、乙两物体同时同地向东做匀速直线运动，它们的s-t图象如右图。由图象可知--- ( )
A．甲的速度小于乙的速度
B．经过6s，甲在乙前面1.2m处
C．以甲为参照物，乙向东运动
D．以乙为参照物，甲向东运动
解析：A、由图象知甲乙的s-t图象是一条倾斜的直线，所以甲乙都做匀速直线运动，
由图象知v甲=s甲÷t甲＝1.6m÷8s=0.2m/s，乙的速度v乙=s乙÷t乙＝1.2m÷12s=0.1m/s，v甲＞v乙，故A错误。B、读图可知，经过6s，甲运动了1.2m，乙运动了0.6m，因为甲、乙两物体同时同地向东做匀速直线运动，所以此时甲在乙前面1.2m-0.6m=0.6m处，故B错误；CD、因为v甲＞v乙，甲、乙两物体同时同地向东做匀速直线运动，所以甲在乙车的前面向东运动，两物体的相对位置不断变化，以甲为参照物，乙向西运动，以乙为参照物，甲是向东运动的，故C错误，D正确。
答案：D
考点3：速度实验题
例3：小科看了微信公众号“胜哥课程”的科学视频《空气阻力和速度的关系》后收获很大。“胜哥”利用羽毛球和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系” 。取三个相同的羽毛球，每个羽毛球的质量为m，并编号为甲、乙、丙，其中在乙羽毛球内固定 3 倍于羽毛球质量的小金属球，在丙羽毛球内固定 8 倍于羽毛球质量的小金属球。然后让它们从不同高度分别自由落下，并以竖直砖墙为背景，当进入竖直砖墙的区域时，用数码相机自动连续拍摄的方法记录羽毛球的运动过程。如图是其中的一段。请根据图示回答下列问题：
（1）对于图中的这段运动过程．甲、乙、丙羽毛球所做的运动都是 运动。假设甲羽毛球下落的速度为v，则乙羽毛球下落的速度为 ；
（2）对于图中的这段运动过程．丙羽毛球下落时受到空气阻力大小为 。
解析：（1）沿着直线快慢不变的运动叫匀速直线运动。根据图片确定甲和乙的速度关系，据此计算出乙的速度。
（2）根据二力平衡的知识计算出丙羽毛球受到的空气阻力。
（1）根据图片可知，三个羽毛球在相同的时间内通过相同的路程，因此它们都做匀速直线运动。比较甲乙可知，在相同的时间内，甲下落一段距离，而乙下落两段距离，则乙的速度是甲的2倍，即v乙=2v。
（2）丙羽毛球的重力G=mg+8mg=9mg，根据二力平衡的知识可知，它受到的空气阻力与总重力相等，即F=G=9mg。
答案： （1）匀速直线运动；2V （2）9mg
◆变式训练
1. 如图，是一个水滴下落过程的示意图，水滴通过AB和BC所用时间均为0.1 s。水滴由A位置下落到C位置运动的距离是____cm，则这个过程中水滴下落的平均速度是____m/s。该水滴下落过程是____(选填“匀速直线”或“变速直线”)运动。
解析：首先确定刻度尺的分度值，然后读出水滴由A位置下落到C位置运动的距离；已知时间和路程，利用v＝计算平均速度；物体在相等的时间内通过的路程都相等，物体做匀速运动；物体在相等的时间内通过的路程不相等，物体做变速运动。由图可知，刻度尺的分度值为1 cm，则水滴由A位置下落到C位置运动的距离为s＝20.0 cm＝0.2 m；则这个过程中水滴下落的平均速度是v＝＝＝1 m/s；水滴通过AB和BC所用时间相等，路程不相等，所以该水滴下落过程是变速直线运动。
答案：20.0 1 变速直线
2.“纸飞机”是民间传统游戏，“胜哥”组织了部分同学进行了科学探究。小科同学认为：纸飞机的飞行距离除了与发射速度的大小有关外，还可能与纸飞机大小、材料和发射角度等因素有关。
为了验证猜想，小科将打印纸和旧报纸裁成不同面积的纸张，制作了相同形状的纸飞机若干个，利用固定在室内某一位置的简易发射器，以相同大小的发射速度和不同发射角度(发射方向与水平面的夹角)进行多次实验，整理相关数据如表一。
表一：纸飞机飞行距离与发射角度关系记录表
编号 纸张大小 纸张材质 不同发射角度飞行的平均距离(米)
0° 15° 30° 45°
① 18厘米×26厘米 打印纸 6.5 15.8 15.0 8.9
② 18厘米×13厘米 打印纸 6.4 15.8 15.1 8.8
③ 18厘米×26厘米 旧报纸 5.6 14.2 13.2 7.6
(1)结合表一信息，分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系：_________________________________________________。
(2)若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度，在上述研究结果的基础上，应如何设置发射角度进行进一步实验？____________________________。
(3)小闹又制作了三架形状相同的纸飞机，用该发射器以相同大小的发射速度进行实验，实验要求如表二。若甲、乙、丙这三架纸飞机飞行距离分别为s甲、s乙、s丙，请预测它们的大小关系：________________。
表二：三架纸飞机实验要求：
纸飞机 纸张大小 纸张材质 发射角度
甲 18厘米×13厘米 打印纸 15°
乙 18厘米×13厘米 旧报纸 30°
丙 18厘米×13厘米 旧报纸 15°
解析：(1)分析表中实验数据可以发现，随着发射角度的增大，纸飞机飞行的平均距离是先增大后减小；(2)由实验数据可以发现，发射角度在0°～15°之间时，纸飞机飞行距离逐渐增大，在15°～30°时飞行距离又逐渐减小，但通过数据又不能确定15°的发射角度是不是纸飞机的最大飞行距离的角度，因此在0°～30°的发射角度范围内增加更多发射角度的实验组别来进一步实验；(3)分析表一中①、③两次数据可以看出，相同纸张大小的不同材料的纸飞机，以相同角度发射时，打印纸制作的纸飞机飞行的距离大于旧报纸制作的纸飞机，据此可知，甲的飞行距离大于丙；而大小、材料相同的纸飞机，其飞行距离从15°～30°时，飞行距离逐渐变小，所以丙的飞行距离大于乙，综上所述，甲、乙、丙三架飞机的飞行距离大小关系是s甲＞s丙＞s乙。
答案：(1)在发射角度为0～45°之间，纸飞机的飞行距离随发射角的增大是先增大后减小 (2)在0°～30°的发射角度范围内增加更多发射角度的实验组别 (3)s甲＞s丙＞s乙
1.如图是一位业余摄影师用相机记录下了一只黄鼠狼骑在一只啄木鸟背上飞行的场景，关于啄木鸟驮着黄鼠狼向前飞行的过程中，下列说法正确的是---（ ）
A. 以黄鼠狼为参照物，啄木鸟是运动的
B. 以啄木鸟为参照物，黄鼠狼是静止的
C. 以地面为参照物，啄木鸟是运动的，黄鼠狼是静止的
D. 以地面为参照物，黄鼠狼和和啄木鸟都是静止的
解析：如果物体相对参照物的位置发生改变，那么物体是运动的；否则，物体是静止的，据此分析判断。
以黄鼠狼为参照物，啄木鸟的位置保持不变，则啄木鸟是静止的，故A错误；
以啄木鸟为参照物，黄鼠狼的位置保持不变，即黄鼠狼是静止的，故B正确；
以地面为参照物，啄木鸟和黄鼠狼的位置都在改变，那么它们都是运动的，故C、D错误。
答案： B
2．乒乓球的直径加大后，国际乒联又改变了制作乒乓球的材料，目的是提高乒乓球比赛的观赏性。小柯认为乒乓球材料的改变，是为了减弱乒乓球的弹性。他用材料不同、其他条件相同的乒乓球设计了以下验证方案，其中最合理的是---( )
A．用不同的力将乒乓球掷向地面，比较落地后反弹的高度
B．把乒乓球沿不同方向抛向地面，比较落地后反弹的高度
C．把乒乓球从不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度
D．把乒乓球从同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度
解析：把材料不同的乒乓球用不同的力掷向地面，不能控制球的落地速度相同，无法根据反弹后落地高度比较弹性大小，A错误；把材料不同的乒乓球沿不同方向抛向地面，没有控制球的落地速度相同，不能根据落地后反弹的高度判断弹性大小，B错误；把材料不同的乒乓球从不同高度由静止释放，没有控制落地速度相同，无法比较落地后反弹高度，C错误；把材料不同的乒乓球在同一高度由静止释放，控制了球的初始高度相同，即落地速度相同，比较落地后反弹的高度，可以判断球的弹性大小，D正确。故选D。
答案：D
3.在平直的公路上，小科坐在车上用电子手表的秒表功能计下了汽车连续通过5根电线杆的时间为10s,相邻电线杆的距离为50米，则汽车的平均速度约为---（ ）
A. 90km/h B. 70km/h C. 50km/h D. 40km/h
解析：本题考查速度的计算。汽车连续通过5根电线杆，实际通过了4个相邻电线杆之间的距离，也就是s=50m×4=200m，t=10s，所以
v==20m/s=72km/h，和B项最接近。
答案：B
4.共享单车是节能环保的交通工具。 关于“胜哥”骑共享单车进行户外活动的情形，下列说法正确的是---（ ）
A. “胜哥”骑行的速度最高可以达到50m/s
B. “胜哥”骑车转弯时，运动状态没有发生改变
C. “胜哥”下坡时不蹬车，单车越来越快是因为惯性增大
D. “胜哥”在骑行过程中，相对于路旁的建筑物是运动的
解析：选D。本题考查了机械运动及惯性。50m/s=180km/h，超过了汽车在高速公路上的速度，自行车显然达不到，A错误；骑车转弯时，自行车的运动方向发生改变，所以运动状态也发生了改变，B错误；惯性由物体的质量决定，质量不变惯性不变。自行车下坡时速度变快是因为重力势能转化成为动能，所以C错误；骑行过程中，自行车相对于路边的建筑，位置发生了改变，所以是运动的，D正确。
答案：D
5. 两列火车如图所示，西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，则下列说法正确的是---( )
A. 若西子号向东行驶，则和谐号一定静止
B. 若西子号向东行驶，则和谐号一定也向东行驶
C. 若西子号静止，则和谐号可能向西行驶
D. 若两车都向西行驶，则西子号行驶得较慢
解析：以地面为参照物，若西子号向东行驶，和谐号静止，则看到和谐号应该向西运动， A不符合题意；若西子号向东行驶，则和谐号也一定向东行驶，且行驶速度一定大于西子号，B符合题意；若西子号静止，和谐号向西运动，则看到的和谐号应该向西运动，C不符合题意；若两车都向西运动，则西子号的速度一定大于和谐号，D不符合题意。故选B。
答案：B
6. 小科看了微信公众号“胜哥课程”群发的《太空之吻中的科学知识》 ( https: / / mp.weixin. / s / -aYOH6VkEWou5kQZc2L7ew )，为祖国感到自豪，心中暗暗发誓：“努力学习，报效祖国！”。北京时间2021年6月17日9时22分，搭载“神舟十二号”载人飞船的长征二号“F遥十二运载火箭”，在酒泉卫星发射中心点火发射。6月17日15时54分, “神舟十二号” 载人飞船与“天和核心舱”顺利完成自动交会对接，如图所示，对接完成后，若认为“天和核心舱”处于静止状态，则选取的参照物是---（ ）
A．“F遥十二运载火箭”
B．“神舟十二号”
C．酒泉卫星发射中心
D．地球
解析： “天和核心舱”飞船与“神舟十二号”实现对接后，保持相对静止，以对方为参照物，两者都是静止的。所以选择“神舟十二号”为参照物，“天和核心舱”是静止的。故选：B。
答案：B
7.“胜哥”启动汽车后，经过20s，速度表的指针指在如图所示的位置，由表可知---（ ）
A．此时汽车的速度是90km/h
B．此时汽车的速度是90m/s
C．启动后20s内汽车的平均速度是90km/h
D．启动后20s内汽车的平均速度是90m/s
解析：AB、速度表指针显示的是物体的瞬时速度，故瞬时速度为90km/h；故A正确，B错误；CD、因不知道物体的路程和时间，故无法确定物体的平均速度；故CD错误；故选：A。
答案：A
8. “胜哥”想测量金华轻轨的运行速度，他测得轻轨从金华站出发运行了2 min，在手机中用“百度地图”截取了一段地图(如图所示)。用刻度尺测得地图上两站间的距离是________ cm，若地图上的1 cm等于实际1 km，则地铁在两站之间的平均速度为________ km/h。
解析：刻度尺在读数时必须要估读到分度值下一位，图上尺的分度值为1 mm，所以地图上两站的距离应该为2.00 cm；根据题意，两站之间的实际距离为 2 km，地铁用时 2 min，所以平均速度v＝＝＝60 km/h。
答案：2.00 60
9.界上时速最快的真空高温超导磁悬浮直道实验线2018年年底将在四川建成，试验线安装在一条直径4.2m、长140m的特制管道里，测试时可以将单人乘坐的列车模型加速到最大400km/h。若测试时，在2.8s时间140m距离内将列车模型加速至360km/h，加速过程的平均速度是 m/s；若列车模型以360km/h匀速通过该实验管道，通过时间是 s。
解析：（1）加速过程的时间t=2.8s，路程s=140m；
加速过程的平均速度：v===50m/s；
（2）当列车模型以v′=360km/h=100m/s匀速通过该实验管道时，
通过的时间：t′===1.4s。
答案：50；1.4。
10.为了减少交通事故，交管管理部门在公路上设置了许多固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，若两次发出信号的间隔是0.9s，汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是 m，汽车速度是 m/s。（超声波速度是340m/s）
解析：（1）第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，
由v=可得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：
s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m；
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s，
汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：
s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m；
汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s′=s1﹣s2=85m﹣51m=34m；
（2）这34m共用了：t′=△t﹣t1+t2=0.9s﹣0.25s+0.15s=0.8s，
所以汽车的车速为：v′===42.5m/s。
答案：34； 42.5。
1.（2021·杭州）小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是---（ ）
A. 小金加速跑时的惯性比减速跑时大
B. 小金冲过终点线，停下来时没有惯性
C. 小金整个跑步过程惯性大小不变
D. 小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
解析：根据关系的影响因素分析判断。
物体的惯性大小只与物体的质量大小有关，与物体的速度无关，故A错误，C正确；
一切物体都有惯性，故B、D错误。
答案：C
2.（2021·衢州）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是---（ ）
A. B. C. D.
解析：（1）根据匀速直线运动的定义判断；
（2）动能的大小与质量和速度大小有关；
（3）重力势能的大小与质量和高度有关；
（4）机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
A.物体沿斜面做匀速直线运动，则v不变，根据s=vt可知，它通过的路程与时间成正比，图像为一条通过坐标原点的斜线，故A错误；
B.物块的速度不变，质量不变，那么它的动能不变，故B正确；
C.物块的高度增大，质量不变，那么它的重力势能增大，故C错误；
D.根据机械能=动能+重力势能可知，物块的机械能不断增大，故D错误。
答案：B
3.（2021·杭州）在科学研究中经常用到数学方法，如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是---（ ）
①速度：物体在单位时间内通过的路程 ②压强：物体单位面积受到的压力
③种群密度：在一定的范围内生物个体的数量 ④溶质的质量分数：溶液中溶质质量与溶液质量之比
A. 只有①② B. 只有③④ C. 只有①③④ D. ①②③④都可以
解析： 数学方法即用数学语言表述事物的状态、关系和过程，并加以推导、演算和分析，以形成对问题的解释、判断和预言的方法
①速度：物体在单位时间内通过的路程，公式v= , 应用了数学公式，所以① 符合题意；
②压强：物体单位面积受到的压力，公式p= , 应用了数学公式，所以②符合题意；
③种群密度：在一定的范围内生物个体的数量, 是个体数量与单位面积之间的比值，应用了数学比例，所以③符合题意；
④溶质的质量分数：溶液中溶质质量与溶液质量之比,公式 溶质的质量分数= ， 应用了数学比例，所以④符合题意。
答案： D
4.（2021·湖州）传统的漂流需要筑坝蓄水，受降雨变化影响很大。近期各大景区都推出了新型玻璃栈道漂流，此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速滑下(见下图)。下列有关说法中，错误的是---（ ）
A. 在玻璃栈道内加人少量水主要是为了减小下滑时橡皮艇受到的摩擦力
B. 橡皮艇加速下滑，说明力能改变物体的运动状态
C. 以下滑时的橡皮艇为参照物，旁边的树木是静止的
D. 人坐在橡皮艇上，橡皮艇凹陷说明力能改变物体的形状
解析：（1）减小摩擦力的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③改变接触面；④注入润滑油；⑤变滑动为滚动。
（2）运动状态的改变：由静止变运动、由运动变静止、运动方向改变和速度大小改变；
（3）如果物体相对参照物的位置改变，那么它是运动的；否则，它是静止的；
（4）力的作用效果：①改变物体的形状；②改变物体的运动状态。
A.在玻璃栈道内加人少量水，相当于注入润滑油，可以减小下滑时橡皮艇受到的摩擦力，故A正确不合题意；
B.橡皮艇加速下滑，说明力能改变物体的运动状态，故B正确不合题意；
C.以下滑时的橡皮艇为参照物，旁边的树木的位置不断改变，它们是运动的，故C错误，符合题意；
D.人坐在橡皮艇上，橡皮艇凹陷说明力能改变物体的形状，故D正确不合题意。
答案：C
5.（2020·台州）某同学步行的速度约为1.2米/秒，他从家步行到校门口所需的时间约10分钟，他家到校门口的路程约为---（ ）
A. 12米 B. 72米 C. 720米 D. 1200米
解析：根据公式s=vt计算从家到校门口的距离。该同学从家到校门口的路程约为：s=vt=1.2m/s×（60s×10）=720m，故C正确，而A、B、D错误。
答案：C
6. （2020·温州）小明家的窗外有条公路。他看到窗外的情景由图甲变为图乙，判断轿车是运动的。他选择的参照物不可能是( )
A. 房子的窗户 B. 路边的灯杆 C. 行驶的卡车 D. 轿车的司机
解析：如果物体是运动的，那么它相对参照物的位置不断改变；如果物体是静止的，那么它相对参照物的位置保持不变。 轿车相对于房子的窗户、路边的灯杆和行驶的卡车，位置都在不断变化，所以它肯定是运动的；而轿车相对于司机的位置保持不变，即它是静止的，因此他选择的参照物不可能是轿车的司机，故D正确，而A、B、C错误。
答案：D
7.（2020·绍兴）将静电球装置放在水平桌面上，未通电时，多只锡碗叠放在静电球上(图甲)，通电后，锡碗依次向上飞起(图乙)，最后落到桌面上，下列说法正确的是---（ ）
A. 图甲中，静止的锡碗受到惯性的作用
B. 图乙中，以空中的锡碗为参照物，静电球是运动的
C. 图甲中，锡碗受到自身重力和桌面对它的支持力
D. 图乙中，锡碗能飞起来是由于同种电荷相互吸引
解析：参照系，又称参照物，物理学名词，指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系。根据牛顿力学定律在参考系中是否成立这一点，可把参考系分为惯性系和非惯性系两类。
A.惯性是一种属性，应为锡碗具有惯性；故A错误；
B.图乙中，空中的锡碗是运动的，而静电球是静止的，如果以锡碗为参照物，则静电球是运动的；故B正确；
C.图甲中， 锡碗有多个，所以锡碗还受到上方锡碗的压力；故C错误；
D.图乙中，锡碗能飞起来是由于同种电荷相互排斥；故D错误；
答案： B
8. （2020·绍兴）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c 三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是---（ ）
A. va>vb>vc B. vb>vc>va C. va>vc>vb D. va=vb=vc
解析：乒乓球的运动可以分解为水平方向和竖直方向上的两个运动，根据惯性的知识分析三种情况下水平方向的速度大小，根据竖直方向速度和高度的关系分析三种情况下竖直方向速度的大小，最后对合速度进行比较即可。乒乓球的运动可以分解为水平方向和竖直方向上的两个运动，
①在水平方向上，由于惯性，乒乓球的速度保持不变，即三者的速度是相同的的；
②在竖直方向上，由于乒乓球的高度相同，那么落地时速度相同；
因此三种情况下，乒乓球落地时的合速度大小相等。
答案：D
9. （2020·杭州）分类是根据研究对象的共性和差异，按一定的标准将研究对象区分为若干个不同种类的科学方法。下列分类的标准与其结果对应的是---（ ）
A. 依据物体运动路线的曲直，将其分为直线运动和曲线运动
B. 依据物质是否由同种元素组成将其分为混合物和纯净物
C. 依据地球上的水体是否含盐，将其分为海洋水和陆地水
D. 依据受精过程是否在体内进行，将动物的生殖分为有性生殖和无性生殖
解析： 1.机械运动可依据运动路线的曲直分为直线运动和曲线运动；2.根据组成物质的种类多少可分为混合物和纯净物； 3.按水存在的位置分可分为海洋水和陆地水；4.有性生殖和无性生殖的的分类依据是是否通过两性生殖细胞结合。
A. 依据物体运动路线的曲直，将其分为直线运动和曲线运动，标准与结果对应，A正确；
B. 依据物质是否由同种元素组成将其分为混合物和纯净物，错误，混合物和纯净物的分类依据是组成物质的种类。同种元素可以组成纯净物也可以组成混合物，B错误；
C. 依据地球上的水体是否含盐，将其分为海洋水和陆地水 ，错误，可分为咸水和淡水，C错误；
D.依据受精过程是否在体内进行，将动物的生殖分为有性生殖和无性生殖 ，错误，可分为体外受精和体内受精两类，D错误。
答案：A
10.（2021·丽水）科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人(如图)替代人工送菜。
（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时________秒 ；
解析：（1）根据公式计算机器人送菜的时间；
答案：（1）30
11.（2021·金华） 2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造中国载人深潜新纪录。“奋斗者”号通过舱外机械臂，获取了一批样品，为进一步开展深渊科学研究提供了第一手资料。
完成下列问题：
（1）在下潜过程中，“奋斗者”号外表面所承受的液体压强将________(选填“增大”“减小”或“不变”)；
（2）“奋斗者号”携带样品返航时，若以该样品为参照物，“奋斗者号”是________（选填“静止”或“运动”）的。
解析：（1）根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断；
（2）如果物体相对参照物的位置发生改变，则它是运动的；否则，它是静止的。（1）在下潜过程中，“奋斗者”号所在的深度不断增大，根据p=ρ液gh可知，外表面所承受的液体压强将增大；
（2）奋斗者号”携带样品返航时，若以该样品为参照物，“奋斗者号”的位置保持不变，因此它是静止的。
答案：（1）增大 （2）静止
12.（2021·嘉兴）双休日小嘉同学乘公交车到南湖旅游，一路上他发现了很多与生活相关的科学问题，
（1）上车后他看到用软质材料做的椅子，坐上去后感觉比用硬质塑料做的椅子要舒服，这是采用________的方法使压强减小的缘故。
（2）车子开动后，小嘉发现公交站台竟然往后运动了，这是因为他以________为参照物。
（3）车子到站后，广播提醒“车辆到站，请各位乘客等车子停稳后再有序下车。如果车子没有停稳就下车，由于________人往往会站不稳而跌倒。
解析：（1）减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积；
（2）如果物体是运动的，则它相对参照物的位置不断改变；如果物体是静止的，则它相对参照物的位置保持不变；
（3）物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
（1）上车后他看到用软质材料做的椅子，坐上去后感觉比用硬质塑料做的椅子要舒服，这是采用增大受力面积的方法使压强减小的缘故。
（2）车子开动后，小嘉发现公交站台竟然往后运动了，因为公交站台相对公交车的位置不断改变，因此他以公交车为参照物。
（3）车子到站后，广播提醒“车辆到站，请各位乘客等车子停稳后再有序下车。如果车子没有停稳就下车，由于惯性人往往会站不稳而跌倒。
答案：（1）增大受力面积 （2）公交车 （3）惯性
13.（2021·丽水）火星与地球最为相似且距离较近，2021年5月15日，天向一号携带的“祝融号”火星车(如图)成功着陆火星，迈出了我国星际探测征程的重要一步 。
（1）火星是太阳系中的一颗________ (填“行星”或“恒星")；
（2）“祝触号”进入火星大气后减速下降时，相对于火星表面是________的(填“运动”或“静止")；
（3）火星上昼夜温差大，为保证“祝融号”度过漫漫寒夜，其顶部有一个集热窗装置，里面装有的正十一烷白天会吸热熔化储存能量，晚上________放热释放能量(填物态变化名称)。
解析：（1）围绕恒星运行的叫行星，围绕行星运行的叫卫星；（2）如果物体相对参照物的位置改变，那么它是运动的；否则，它就是静止的；（3）物质由固态变成液态叫熔化，熔化吸热；物质由液态变成固态叫凝固，凝固放热。
（1）太阳为恒星，火星围绕太阳运动，则火星是太阳系中的一颗行星；
（2）“祝触号”进入火星大气后减速下降时，相对于火星表面位置不断改变，是运动的；
(3)火星上昼夜温差大，为保证“祝融号”度过漫漫寒夜，其顶部有一个集热窗装置，里面装有的正十一烷白天会吸热熔化储存能量，晚上凝固放热释放能量。
答案：（1）行星 （2）运动 （3）凝固
14.（2021·衢州）我国继去年嫦娥五号成功登月之后，今年5月15日天问一号探测器携祝融号火星车又成功着陆火星乌托邦平原。天问- -号探测器从进入火星大气到着陆火星表面的9分钟过程中，依靠自身完成弹开降落伞、反推发动机点火、悬停避障、缓冲着陆等多个动作，实现速度从4.9km/s降低到0m/s。月球和火星部分信息见下表。
天体 离地球距离 天体表面物体受到的重力 表面状况 大气压情况
火星 5.5×107km-4×108km 约为地球上的2/5 岩石、高山、平原 只有地球大气压的1%，大气中95%为二氧化碳
月球 3.6×107km-4×108km 约为地球上的1/6 环形山、高地、平原 没有
（1）探测器着陆火星时离地球约为1.8×108km，根据相关报道，探测器着陆火星表面的9分钟过程中，它会“失去”地面指挥人员的控制，只能依靠自身独立完成各种精确动作。请你根据数据计算并分析探测器“失控”的原因。(提示：通讯信息是通过电磁波传递的，其速度为3×105km/s)
（2）已知祝融号火星车质量为240kg，它随探测器降落至距离火星表面100m时，先悬停避障然后着陆到火星表面。请计算从距离火星表而100m处到着陆火星表面过程中火星车重力做了多少功。
解析：（1）由于火星与地球相距甚远，电磁波信号的传递需要一定的时间，所以根据S=vt计算信号传递的时间即可；
（2）已知火星车的质量，根据W=Gh=mgh，计算出其重力做功即可；
答案：（1）地球指挥人员与火星车之间依靠电磁波传递信息，电磁波以光速传播，由于火星车着落时离地球的距离有1.8×108km
根据公式：t=s/v=1.8×108km/3.0×105km/s=600s=10min，从火星车上发出要着落的信号后，地球上的指挥员收到上述信息需要10分钟时间，地球上的指挥员发出指令到达火星车的时间又需要10分钟，此时，火星车早就在地球上指挥人员收到信息前就完成着陆过程了。因此，该过程地面指挥人员对火星车“失去”了控制，祝融号着陆的9分钟过程中只能完全依靠自身识别、判断，地面指挥人员无法代替祝融号作出反应。
（2）解：方法一：
G地=mg=240kg×10N/kg=2400N
G火=2/5×G地=2/5×2400N=960N
W火=Fs=G火s=960N×100m=96000J
方法二：
W地=Fs=Gs=mgs=240kg×10N/kg×100m=240000J(2分)
W火=2/5W地=240000J×2/5=96000J
15.（2021·宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3 ， 形状像一个巨大的橄榄。 这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？
解析：（1）根据公式计算出飞行时间，根据公式W=Pt计算出蒸汽机做的功，根据 计算飞行时受到的阻力。
答案：（1）解： t= =3.5h
w=Pt=2.2×103W×3.5×3.6×103s=2.772×107J
f=F= =990N
答：这次飞行，飞行所需时间为3.5h；蒸汽机做的功为2.772x107J飞行时受到的平均阻力为990N。
16.（2021·金华）金义东（金华—义乌—东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米/小时。
完成下列问题：
（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要多少小时？
（2）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为多少瓦？
解析：（1）根据公式计算出从金华到东阳的时间；
（2）首先根据f=0.04G计算出列车受到的阻力，再根据P=Fv计算列车的功率。
答案：（1）从金华到东阳共需要；
（2）列车的牵引力F=f=0.04G=200×103kg×10N/kg×0.04=8×104N；
列车的速度v=120km/h=；
则该列车的功率：P=Fv=8×104N×=2.7×106W。
17.（2021·温州）图甲所示为一种水下滑翔机，图乙是其部分结构示意图。该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，从而改变浮力大小以达到上浮和下潜的目的，再结合其它技术即可滑行，以执行海洋环境的监测任务。
（1）该滑翔机具有低能耗、高续航的特点，电池一次充电后能提供1千瓦时电能。它在整个运动过程中前进速度保持0.2米/秒，但只有9％的时间耗电，耗电时功率仅为4瓦。该滑翔机充电一次总共能航行的路程为多少千米？
解析：（1）根据公式计算出滑翔机耗电的时间，再根据计算出滑翔机飞行的总时间，最后根据s=vt总计算出一次的飞行总路程。
答案： （1）解：t= = 9×105秒
t总= =1×107秒
s=vt总=0.2米/秒×1×105秒=2×105米=2000千米
答：充电一次总共航行路程2000千米。(其它合理解法也可)
18.（2021·湖州） 2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现中国航天历史性的突破。
（1）着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右，也被叫做“恐怖9分钟”。这是因为火星距离地球太遥远(5.5×1010米~4×1011米)，如果着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信，信号来回至少需要几分钟 (电磁波在真空中传播速度为3×108米/秒)
解析： （1）信号一个来回经过的距离等于地球到火星距离的2倍，然后根据公式计算需要的时间。 （1）信号来回至少需要： 。
答案： （1）
19.（2021·宁波）水对容器侧壁有压强，水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关？
[提出猜想]
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
[查阅资料和思考]
如图甲所示，h表示小孔在水中的深度，v表示水流从小孔水平射出的速度，H表示小孔到桌面的高度，s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知，当H一定时，s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系，由于v无法直接测量，转为研究s、H、h的关系。
[实验步骤]
①将容器置于木块上，如图乙所示。大
②堵住三个小孔，往容器中加入适量的水。记录h和H。
③打开小孔，同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块，重复步骤①-③。
[实验数据及分析]
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
（1）分析表中数据可知，当小孔在水中的深度h一定时，水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而________(填“增大”或“减小”)。
（2）采用控制变量的方法，通过比较实验序号为________的三组数据，可以得出：水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
（3）小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验，目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与________有关。
解析：（1）根据表格，寻找深度h一定而高度H不同的数据，比较水流射程的大小即可；
（2）根据控制变量法的要求选择比照实验；
（3）根据题目描述分析实验中的变量即可。
（1）比较实验序号1、4、7可知，当小孔在水中的深度h一定时，水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大。
（2）探究水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关时，必须控制小孔的高度H相同而改变深度h，故选实验序号为1、5、9。
（3）小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验，目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与液体种类有关。
答案：（1）增大 （2）1、5、9 （3）液体种类
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