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3.1 机械运动 知识点精练
Ⅰ.聚焦考点
Ⅱ.知识点精炼
ⅰ.机械运动、参考系
ⅱ.速度计算
一、机械运动
物理学中,把物体空间位置的变化(一个物体相对于另一个物体位置的变化)叫机械运动,简称运动
二、参照物
定义:在研究物体的运动时,要先选定某一物体作为标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化,就说它是运动的;如果没有发生变化,就说它是静止的。这个被选为标准的物体叫参照物
参照物的选择:参照物的选择是任意的,但要根据需要和方便而定
由于物体的描述与参照物有关,故物体的运动和静止是相对的
三、机械运动的分类
分类
匀速直线运动:物体沿直线运动,如果在相等的时间内通过的路程相等,运动快慢保持不变,这种运动叫匀速直线运动
变速直线运动:物体沿直线运动,如果在相等的时间内通过的路程不相等,运动快慢发生了变化,这种运动叫变速直线运动
四、速度
定义:在物理学中,把路程与时间之比叫速度。速度等于运动物体在单位时间内通过的路程
物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量。物体运动得越快,速度越大;物体运动得越慢,速度越小
公式:通常用s表示路程,t表示时间,用v表示速度,即
单位:在国际单位制中,速度的单位是m/s或m s-1(米每秒)。交通运输中常用km/h(千米每小时)做单位。
匀速直线运动的图像
五、速度公式的应用
速度公式及其变形公式
变形公式: →
如果知道速度、路程、时间三个量中的任意两个,利用速度公式及其变形公式可计算出第三个量
注意事项
公式中速度、路程、时间三个量必须对应于同一物体
公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一到国际单位制下
先进行字母运算,再代入数值进行计算
一、机械运动、参考系
1.如果以地面为参照物,静止的物体是( )
A.飞奔的猎豹 B.放在桌面上的书
C.慢慢爬行的蜗牛 D.站在上升扶梯上的人
2.如图所示为运动员百米赛跑的情景,下列说法中正确的是( )
A.以地面为参 照物,运动员是静止的
B.运动员起跑阶段,运动速度一直保持不变
C.百米赛跑实质是运动员在100 m的相同距离内,比较所用的时间
D.运动员跑得越快,到达终点所用时间越长
3.如图是穿行在餐厅的机器人端着托盘送餐的情景,若认为机器人是静止的,则选择的参照物是( )
A.地面 B.托盘 C.餐桌 D.墙壁
4.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法,下面四幅图是小严同学利用频闪照相机拍摄的不同物体运动时的频闪照片(黑点表示物体的像),其中可能做匀速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
5.甲、乙两车并排停着,当甲车司机看着乙车时,忽然感觉自己的车正在缓慢运动,但当他看地面时,却发现自己的车并没动。对此下列判断正确的是( )
A.以地面为参照物,甲车是运动的
B.以乙车为参照物,甲车是静止的
C.以地面为参照物,乙车是静止的
D.以甲车为参照物,乙车是运动的
6.在匀速直线行驶的车内,小明在固定位置给小芳先后拍下甲、乙两张照片,如图所示,可判断( )
A.车向西运动,小芳相对车是静止的
B.车向西运动,小芳相对车是运动的
C.车向东运动,小芳相对车是静止的
D.车向东运动,小芳相对车是运动的
7.如图所示,在小车上放一个玩具小人,用手缓慢拉动小车,车上的小人随车一起向前运动,下列说法中正确的是( )
A.小人相对于桌面是运动的
B.小人相对于地面是静止的
C.小车相对于桌面是静止的
D.车上的玩具小人相对于车是运动的
8.如图所示,大型加油机给受油机在空中加油时,二者处于相对静止状态,这时( )
A.加油机和受油机飞行方向相同,但加油机速度大
B.加油机和受油机飞行方向相同,但加油机速度小
C.加油机和受油机飞行方向相同,并且速度大小一样
D.加油机和受油机飞行方向相反,并且速度大小一样
9.中华传统文化中古诗词词句优美,蕴含了丰富的科学知识。下列说法不正确的是( )
A.“我自仰头朝天望,天高月色照我面。忽然月羞躲云中,原是晚云遮明月。”其中“月羞躲云中”是以云为参照物
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”“轻舟”的运动是以船上乘客为参照物
C.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”“青山相对出”是以船为参照物
D.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”有力地说明了运动和静止的相对性;“坐地日行八万里”是以地轴为参照物
10.2019年1月3日,“玉兔二号”从停稳在月球表面的“嫦娥四号”上沿轨道缓缓下行,到达月球表面,如图所示。关于“玉兔二号”下行的过程,下列说法中正确的是( )
A.若以月球表面为参照物,“嫦娥四号”是运动的
B.若以月球表面为参照物,“玉兔二号”是静止的
C.若以轨道为参照物,“玉兔二号”是运动的
D.若以“嫦娥四号”为参照物,“玉兔二号”是静止的
11.观察图甲可知,汽车在做 直线运动;观察图乙中苹果下落时的频闪照片(频闪照片是照相机每隔相等的时间拍摄的一组照片,以反映物体的位置随时间的变化)可知,苹果在做 直线运动。(均填“匀速”或“变速”)
12.如图所示,在“ 研究充水玻璃管中气泡的运动规律"实验中:
(1)气泡上升过程中,若以气泡为参照物,玻璃管口的塞子是 (填“运动”或“静止”)的。
(2)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要测量气泡运动的路程和时间,为便于测量,应使气泡在管内运动得较 (填“快”或“慢”)。
13.(1)小明在马路边上拍街景照片,连续拍了两张,如图甲、乙所示。如果以行驶的卡车为参照物,树是 的,轿车是 的,骑自行车的人是 的。(均填“向左运动”“向右运动”或“静止”)
(2)《龟兔赛跑》新篇:兔子和乌龟自从上次赛跑后,成了好朋友,于是在以后的旅行中,陆地上兔子背着乌龟跑,在水中乌龟驮着兔子游,兔子和乌龟因此都走得更快更远了,实现了共赢。当兔子背着乌龟在陆地上奔跑时,以乌龟为参照物,兔子是 的,以地面为参照物,乌龟是 的,如果认为地面是运动的,则参照物是 。
(3)我国已成功地发射了多颗地球同步通信卫星,以地球为参照物,地球同步卫星是 (填 “运动”或“静止”)的。航天员聂海胜在太空中使用摄像机拍照,物体通过镜头所成的像是缩小、 (填“正立”或“倒立”)的实像。
二、速度计算
14.在物理学中,力和运动正确关系的得出,从亚里士多德到牛顿,历经两千多年。如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从t=0开始,物体的运动情况如图乙。对于这个过程,力和运动描述正确的是( )
A.该物体一直做匀速直线运动
B.t=1s时,若F=3N,则地面的滑动摩擦力也为3N
C.从t=0到t=6 s的过程中,力F在逐渐增大
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2 m/s
15.甲、乙两同学从同一地点,同时向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,由图像可知下列选项错误的是( )
A.0~10s内,甲同学比乙同学运动得快
B.两同学在距离出发点100m处相遇
C.10~20s内,乙同学静止不动
D.0~10s内,乙同学的速度为10m/s
16.2021年5月15日,某中学举行运动会,冠军争夺在小金和小明之间展开。比赛临近结束,选手全力冲刺时,观众看到如图所示的场景,齐声欢呼“小金最快”;根据表中所示的比赛成绩,裁判裁定小金获胜。观众和裁判判断小金快过小明的方法分别是( )
选手 用时/s
小鑫 13.07
小明 13.18
A. 观众:相同时间比路程;裁判:相同时间比路程
B.观众:相同时间比路程;裁判:相同路程比时间
C.观众:相同路程比时间;裁判:相同时间比路程
D.观众:相同路程比时间;裁判:相同路程比时间
17.(2021八上·温岭月考)汽车在公路上以10m/s的速度匀速直线前进,驾驶员发现前方路口灯号转为红灯,经0.5s的反应时间后,开始踩刹车,汽车车速v随时间t变化关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.在0.5s的反应时间内,车子前进了10m
B.从开始刹车到停止,车子滑行距离为5m
C.从开始刹车后1s,车速为5m/s
D.从灯号转为红灯起到汽车完全静止,车子共前进了15m
18.甲、乙两车在平直的公路上同方向直线运动,一段时间内两车相对公路上某参照物的距离与时间的关系如图所示。前20s内两车相对参照物的运动情况,下列选项中错误的是( )
A.甲车在靠近,而乙车在远离 B.两车都在做变速运动
C.两车速度一直相等 D.两车之间的距离一直不变
19.某同学的爸爸携全家驾车去太湖游玩,在途经太湖路时,路边蹿出一只小猫,他紧急刹车才没撞到小猫。如图为紧急刹车前后汽车行驶的时间与速度图像,根据图像的分析中不正确的是( )
A.紧急刹车发生在8:27
B.在8:23~8:27时间段内他驾车匀速前进
C.在8:20~8:30时间段内他驾车的最大速度为60 km/h
D.在8:20~8:30时间段内他驾车的平均速度为60 km/h
20.为了探究小球自由下落时的运动,某科学实验小组的同学用照相机每隔0.1 s自动拍照一次,拍下小球下落时的运动状态,如图所示。
(1)可以看出小球在做 (填“匀速”或“变速”)直线运动,其理由是 。
(2)如图是速度随时间的关系图像,能反映出该小球下落运动的是 (填字母)。
A.B.C.D.
(3)照片上B与A的间距所对应的小球的实际运动路程为66 cm,则小球在这段路程上的平均速度是 m/s。
21.(2021八上·宁波期末)甲、乙两个物体同时从同一地点向西做直线运动,速度与时间关系如图所示。以甲为参照物,乙以 米/秒的速度向东运动,经过9 s,甲、乙两物体相距 m。
22.(2021八上·温岭月考)蜻蜓点水是指雌蜻蜓将卵直接产入水中。如图所示,是小科观察到的蜻蜓贴着水面沿直线飞行,连续三次“点水”后水面振动的波纹图片(每次点水只形成一个波纹,时间忽略不计),三个波纹刚好内切于坐标原点O,由图片可知:
(1)蜻蜓的飞行方向是沿y轴 ,(选填“正方向”或“负方向”),其平均速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水波的传播速度。
(2)小科测得蜻蜓由第一次点水到第三次点水历时2s,则蜻蜓飞行的平均速度为 m/s.
23.如图所示为两物体做直线运动的图像,据图回答下列问题:
(1)如图甲所示,0~2秒内,物体做 运动,第3秒时,物体处于 状态,在0~4秒内,甲物体通过的路程为 米。
(2)如图乙所示,在 秒内物体处于加速直线运动状态,在2~4秒内,物体通过的路程为 米。
24.小美在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,当小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)如图所示:
(1)该实验是根据公式 进行速度计算的。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度 (填“较大”或“较小”),目的是减小测量时间的误差。
(3)若S2的路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半段路程的平均速度为 m/s,小车通过全过程的速度大小变化情况是 (填“变大”“不变”或“变小”)。
25.深圳湾公路大桥是连接深圳与香港的西部通道,由深港两地政府采用统一的建设标准和工期分别实施。2007年7月1日,这条连接香港和深圳的陆路口岸正式启用,来往深港不过10~15 min;而深港两地的经贸文化往来,也随之步人一个崭新的时代。大桥通车后,记时员记录了一辆汽车通过200 m、400 m、600 m、800 m的路标时的时间并列于下表:
观察次数 1 2 3 4
路程/m 200 400 600 800
时间/s 5 15 25 40
请根据表中的数据回答下列问题。
(1)汽车是否做匀速直线运动?你判断的理由是什么?
(2)求汽车在后400 m内的平均速度。
26.(2021七上·天台期末)汽车追尾常发生重大交通事故,其重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止。如图所示,司机从看到情况到他肌肉动作操作制动器来刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间,汽车需保持原来速度前进一段距离,这段距离叫反应距离;从开始刹车到车辆停止的这段距离叫制动距离;反应距离与制动距离之和叫停车距离。
下表是同一位司机驾驶一辆保养得很好的汽车,在相同水平公路上以不同的速度行驶时,测得的反应距离、制动距离和停车距离。
速度v/(km/h) 反应距离s1/m 制动距离s2/m 停车距离s3/m
1 45 9 14 23
2 75 15 38 53
3 90 18 56 ▲
4 105 21 76 97
(1)根据表中已给的数据,分析计算并填写尚缺的数据 。
(2)根据上表数据可知,影响司机的反应距离的主要因素是 。
(3)请利用表中数据,在坐标图中用平滑的曲线画出停车距离随速度变化的曲线。
(4)根据以上研究结果,请提出一条有利于安全行驶的建议: 。
答案解析部分
1.【答案】B2.【答案】C3.【答案】B4.【答案】D5.【答案】D6.【答案】A
7.【答案】A8.【答案】C9.【答案】B10.【答案】C
11.【答案】匀速;变速
12.【答案】(1)运动(2)慢
13.【答案】(1)向右运动;向左运动;向右运动(2)静止;运动;乌龟(或兔子)(3)静止;倒立
14.【答案】D15.【答案】A16.【答案】B17.【答案】B18.【答案】B19.【答案】D
20.【答案】(1)变速;在相同时间内小球通过的距离不同(2)C(3)2.2
21.【答案】5;45
22.【答案】(1)负方向;等于(2)4.5
23.【答案】(1)匀速直线;静止;40(2)0~2;80
24.【答案】(1)v= (2)较小(3)0.2;变大
25.【答案】(1)解:汽车不是做匀速直线运动,因为通过相等的路程所用的时间不相等。
(2)解:v= =16 m/s.
26.【答案】(1)74(2)速度(3)(4)不要超速行驶
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