第二章:运动与能量题型总结和练习
本章必须掌握的八大题型,基本涉及到了物理的所有题型
题型1:机械运动与分子运动的识别
【例】判别下面现象是机械运动还是分子运动?
(1)川流不息的人群 (2)雨滴从空中落下
(3)禾苗生长 (4)走动的时钟
(5)五四运动 (6)太阳升空
(7)香气扑鼻 (8)地壳的运动
【例】分子在不停地作无规则运动,能体现此规律的是( )
阳春三月,细雨蒙蒙
金秋季节,果实飘香
进入深秋,树叶凋零
严冬季节,雪花飞舞
【例】甲乙丙三幅图中,能形象的描述气态分子的排列和运动方式的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.乙和丙
【例】关于物质的组成,下列说法中错误的是( )
物质是由大量分子组成的
原子是由原子核和中子组成的
原子核是由质子和中子组成的
质子和中子是由更小的微粒组成的
题型2:相对运动与参照物
【例】古诗(文章)中的参照物
不疑行船动,唯看远树来
满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎
人在桥上走,桥流水不流
卧看满天云不动,不知云与我俱东
昨夜一阵大风把井吹到篱笆外面去了
老屋离我愈来愈远了,故乡的山水也都渐渐远离了我
【例】如图所示,小明和小红坐在停靠在站台的火车车厢里,他们分别向两侧窗外看,对火车的运动情况产生了不同的观点。小明以窗外的站台为参照物说火车是静止的;小红以窗外行驶的动车为参照物,说火车是运动的。则( )
只有小明的说法正确
B.只有小红的说法正确
C.两个人的说法都正确
D.两个人的说法都不正确
【例】如图所示,白鹭掠过平静的湖面,在水中形成了清晰的倒影,下列关于其相对运动的说法中正确的是( )
以其倒影为参照物,白鹭是向前运动的
以水面为参照物,白鹭是静止的
以湖边的树为参照物,白鹭的倒影是静止的
当白鹭向上飞行时,其倒影相对白鹭是向下运动的
【例】机场周围不允许有鸟类飞行以免撞坏飞机,是因为以 为参照物,鸟的速度非常大。小明坐在以300Km/h的速度行驶的高铁上,看到高速公路上与高铁同向运动的汽车,若汽车的速度为120Km/h,以汽车为参照物高铁的速度为 。
【例】甲乙丙三名飞行员各驾驶一架直升飞机进行飞行表演,在某一时刻,甲看到地面上的楼房在上升,乙看到甲静止不动,丙看到乙在上升,若以地面为参照物,甲乙丙的运动状态如何?
【例】平直公路上并排停放着两辆汽车,一段时间后,坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动,关于两辆汽车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.以乙车为参照物,甲车一定向南运动
B.以甲车为参照物,地面一定是静止的
C.以地面为参照物,甲车一定是向南运动
D.以地面为参照物,乙车一定向北运动
题型3:运动的描述和速度
【例】寓言故事“龟兔赛跑”中,开始时兔子跑在前面,由于兔子中途睡觉,乌龟先到达终点。下列说法不正确的是( )
开始时观众是通过“相同时间比路程”的方法认为兔子跑得快
终点裁判员是通过“相同路程比时间”的方法判断乌龟跑得快
物理学中的速度是采用“相同时间比路程”的方法比较物体运动快慢
物理学中的速度是采用“相同路程比时间”的方法比较物体运动快慢
【例】假期,小明坐客车去旅游,当客车行驶到高速公路保持车距标识牌0 m处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上的速度计显示为80 km/h.当客车匀速行驶到标识牌100 m处时,小汽车匀速行驶到标识牌200 m处,小汽车____(填“已经”或“没有”)超速;以小汽车为参照物,客车是向____(填“前”或“后”)运动的.(此高速路段限定小汽车最高速度为120 km/h)
【例】甲乙丙丁四个物体的速度分别为:10m/s、18Km/h、450cm/s、1200cm/min,按从大到小的顺序排序
【例】关于公式v=s/t,下列说法正确的是( )
运动路程越长,速度越大
运动时间越长,速度越小
相同时间内通过的路程越短,速度越小
相同的路程所用的时间越长,速度越大
【例】对于一个正在做匀速直线运动的物体,关于公式v=s/t,下列说法正确的是( )
A.运动路程越长,速度越大
B.运动时间越长,速度越小
C.相同时间内通过的路程越短,速度越小
D.相同的路程所用的时间越长,速度越大
E.该物体的速度不随路程和时间的改变而改变
题型4:匀速直线运动和变速直线运动
【例】一个物体沿直线运动,它在第一分钟内、第二分钟内、第三分钟内通过的路程都是300米,则这个物体在这三分钟内做的是( )
A.匀速直线运动 B.变速直线运动
C.变速运动 D.无法确定
【例】做匀速直线运动的甲乙两个物体,通过的路程之比是6:5,所用时间之比是4:3,则其速度之比是 ;若它们的速度之比是3:1,通过的路程之比是2:1,那么甲乙两个物体通过各自的路程所用的时间之比是 。
【例】如图所示,记录的是甲、乙两辆汽车在平直的公路上的运动情况,在1200m的运动中,甲车做的是 ,速度为 ;乙车做的是速度越来越
的变速直线运动,平均速度是 m/s.
【例】一个人从甲地用10分钟时间到达700m处的乙地,在乙地休息5分钟,然后又用10分钟时间到达距乙地800米处的丙地,整个过程的平均速度为 m/s,合 Km/h;在百米赛跑中,小明到达50米处的速度是7.5m/s,12.5s末到达终点时的速度是9m/s,整个过程的平均速度为 m/s,合 Km/h。
题型5:计算题
类型一:简单知三求一问题
【例】汽车以72Km/h的速度匀速行驶,司机突然发现前方有紧急情况,经过0.5s(反应时间)后开始紧急制动刹车,又经过2s滑行20m车停止。求:
汽车在反应时间内通过的路程是多少?
汽车在刹车后滑行的平均速度是多少?
整个过程中汽车的平均速度是多少?
类型二:平均速度问题
【例】在赛龙舟比赛中,龙舟如离弦之箭向前急行,认为龙舟跑得真快所选的参照物是________。其中一艘龙舟前半段路程的平均速度为4m/s,后半段路程的平均速度为6m/s,则该龙舟跑完全程的平均速度为________。
【例】汽车先以4米/秒的速度开行20秒,接着又以7.5米/秒的速度开行20秒,最后改用36千米/小时的速度开行5分种到达目的地,求:
汽车在前40秒内的平均速度;
整个路程的平均速度。
类型三:相对速度问题
【例】流速为5千米/时的河流中有一只自由漂浮的木桶,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( )
甲船25千米,乙船35千米
B.甲船30千米,乙船30千米
C.甲船35千米,乙船30千米
D.无法确定
【反思练习】小明和小红从同一地点,沿同一直线,以大小相等的速度,同时向相反方向匀速行走,1min后两人相距120m。下列说法正确的是( )
A.以小明为参照物,小红的速度是2m/s
B.以地面为参照物,小红的速度是2m/s
C.以小明为参照物,小红是静止的
D.如果说小明是静止的,则选择的参照物是地面
类型四:过桥问题
【例】D315次列车由北京开往苏州,自北京到苏州铁路长1225km,根据列车运行时刻,求:
车次 到发站时间 北京 济南 南京 苏州
D315 到站 时间 --- 10:54 14:38 16:32
发车 时间 08:22 10:56 14:14 ---
(1)列车由济南到南京所用的时间;
(2)列车由北京到苏州的平均速度(km/h);
(3)中途列车以30m/s的速度通过某一大桥,用时72s,已知列车全长360m.则求:
①该大桥的长.
②火车全部在该高架桥上的时间.
③坐在车上的一名乘客通过大桥的时间.
【反思练习】一列火车长120m,匀速通过长360m的山洞,从火车进洞到车尾离洞共用1min,求:
火车行驶的速度是多少?
以相同的速度通过6700m的南京长江大桥,所用的时间是多少?
类型五:相遇和追及问题
【例】小明家离学校2km,他以5km/h的速度步行上学,出发5分钟后小明父亲发现小明的教科书忘记带上,立即以10km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明;求:
(1)小明父亲经多少分钟能追上小明?
(2)如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时,小明也发现自己的教科书忘记带上并立即掉头返回,问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米(小数点后保留2位有效数字)?
【反思练习】甲、乙两人从相距100km的A、B两地同时相向而行,甲每小时行12km,乙每小时行8km,甲带了一只狗,狗每小时走15km,当狗遇到乙时,立即返回甲处,遇到甲时又立即返回乙处,直到两人相遇,问狗共走了多少路程?
类型六:声速问题
【例】一门反坦克炮瞄准一辆坦克,开炮后经过0.6s看到炮弹在坦克上爆炸,经过2.1s听到爆炸的声音,已知声速为340m/s。求:
(1)大炮距坦克多远?
(2)炮弹的飞行速度多大?
【例】甲同学把耳朵贴在长铁管的某一端,乙同学在长铁管的另一端敲一下这根铁管,甲同学先后听到两次响声,其时间差0.7s,试计算铁管有多长(声音在铁中速度为5100m/s,空气中的速度为340m/s)
类型七:回声问题
【例】一辆汽车以15m/s的速度正对山崖行驶,鸣笛后2s听到回声,已知声速为340m/s。问:
鸣笛处距山崖离多远
听到回声时,距山崖多远?
【反思练习】一辆汽车以15m/s的速度向远离山崖方向行驶,鸣笛后2s听到回声,已知声速为340m/s。问:
(1)鸣笛处距山崖离多远
(2)听到回声时,距山崖多远?
题型6:测定平均速度实验题
【例】用如图所示的玻璃管和刻度尺来“探究气泡的运动”
(1)在此实验中,我们要研究的是 (选填“水柱”或“气泡”)的运动情况,所需的测量器材有 。
(2)气泡上升过程中,若以气泡为参照物,玻璃管口的塞子是 (选填“运动”或“静止”)的.
(2)根据乙图像可得出的结论是:气泡做 运动,速度为 c m/s;
(3)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 (选填“快”或“慢”)。
【例】在图12所示的斜面上测量小车运动的平均速度. 让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(l)图中AB段的路程SAB=____Cm,如果测得时问tAB=1.6s.则AB段的平均速度VAB=____cm/s。
(2)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测似AB段的平均速度VAB会偏___________。
(3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗?_______,理由是:___________________________________________ (4)实验中斜面的坡度是大点好还是小点好?___,理由是:________________________________
题型7:s-t图像和v-t图像类题目
类型一:s-t图像分析
【例】如图为某物体做直线运动时路程随时间变化的图象,由图象可知该物体( )
A.在0~20s时间内的速度比在30~40s时间内的速度大
B.在整个40s时间内都做匀速直线运动
C.在整个40s时间内的平均速度为2m/s
D.在20-30s内物体的速度为40m/s
【例】小汽车在平直公路上运动时的位移—时间图象如图所示,则小汽车的运动情况是( )
A.在第一个10s内以10m/s做匀速运动
B.在第二个10s内速度大小不变
C.在第三个10s内前进了300m
D.在前30s内的平均速度为15m/s
【例】如图所示,沿同一条直线向东运动的物体A、B,其运动相对同一参考点O的距离S随时间t变化的图象,以下说法正确的是( )
①两物体由同一位置O点开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动
②t=0时刻,A在O点,B在距离O点5m处
③从第3s开始,vA>vB ,5s末A、B相遇
④5s内A、B的平均速度相等
A. ①④正确 B. ③④ 正确
C. ①③ 正确 D. ②③正确
分类讨论思想的运用,如下两题
【例】甲、乙两车分别在同一直线上的M、N两点(M、N间距为20米),同时相向做匀速直线运动,它们的图象分别如图(a)和(b)所示。若甲、乙的速度分别为v甲、v乙,经过t秒,甲、乙相距10米。则( )
v甲<v乙,t一定为10秒
B.v甲<v乙,t可能为30秒
C.v甲=v乙,t可能为10秒
D.v甲=v乙,t可能为30秒
【反思练习】如图a,在平直高速公路上的某时刻,甲、乙两车相距s,经过时间t后,两车距离变为s1(s1<s)。两车的s﹣t图象如图b所示。下列有关说法正确的是( )
A.图b中的图线Ⅱ表示的是甲车的运动情况
B.图b中的t0时刻表示甲乙两车此时的速度相等
C.t时刻一定在图b中的t0时刻之前
D.t时刻可能在图b中的t0时刻之前
有的题目不能直接用图像偏向s轴来比较速度大小,需要用比较速度快慢的两个基础方法。
【例】两辆汽车A、B在平直路面上运动时的s-t图象如图甲所示,初始时运动方向如图乙所示,由图甲可知在0~t1时间内,两车速度vA vB(填“>”“<”或“=”),在t2~t3时间内,若以A车为参照物,B车向____(填“东”或“西”)运动。
甲 乙
类型二:v-t图像分析
【例】(2016年潍坊)如图,图甲是小车甲运动的
s-t图像,图乙是小车乙运动的v-t图像,由图像可知( )
甲、乙都由静止开始运动
B. 甲、乙都以2 m/s匀速运动
C. 甲、乙两车经过5 s一定相遇
D. 甲车速度越来越大,乙车速度不变
【例】如图所示是一辆汽车在10s内的速度-时间图像,由图像可知,从第2s到第4s的过程中,汽车的速度____________(选填“增大”、“减小”或“不变”);汽车在第5s时的速度为__________;汽车在5s-6s时间内共前进了__________m。
【例】汽车在公路上以10m/s的速度匀速直线前进,司机发现前方路口信号灯变为红色,经过0.5s的反应时间后开始刹车,汽车速度v随时间t变化关系如图所示,则开始刹车后第0.5s时,汽车的速度为________。从信号灯变红到汽车完全停止,汽车共行驶________m,这个过程中汽车的平均速度为
________。
题型8:能量
【例】关于能量的转化和转移,下列说法错误的是 ( )
电池充电,电能转化为化学能
暖瓶塞被热气推开,机械能转化为内能
电动机工作,电能转化为机械能
摩擦生热,机械能转化为内能
【例】火电厂进的是煤,出的是电,在这个过程中能量的转化是( )
内能—化学能-电能
化学能-内能-电能
化学能-重力势能-电能
内能-电能-化学能
【课后练习】
1、下列现象不属于机械运动的是( )
A.麦浪滚滚 B.江水奔流
C.动动脑筋 D.寒风呼啸
2、如图所示,两列火车并排停在站台上,小强坐在车厢中向另一列车厢观望。突然,他觉得自己的列车开始缓缓地前进了,但是,“驶过”了旁边列车的车尾才发现,实际上他乘坐的列车还停在站台上。下列说法正确的是( )
A.小强感觉自己乘坐的列车前进了是以站台为参照物
B.小强发现自己乘坐的列车还停在站台上是以坐在旁边的小红为参照物
C.小强发现自己乘坐的列车还停在站台上是以旁边列车的车尾为参照物
D.小强先后不同的感觉是因为他选择的参照物不同而造成的
3、请根据如图所示,判断甲、乙两船的运动情况( )
A.甲船可能向右运动,乙船可能静止
B.甲船一定向右运动,乙船一定向左运动
C.甲船可能向右运动,乙船一定向左运动
D.甲船一定向右运动,乙船可能向左运动
、
4、甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向做匀速直线运动,它们运动的图象如图所示,分析图象可知( )
A.甲车的速度最快
B.以甲车为参照物,则乙车向后运动
C.以甲车为参照物,则丙车是静止的
D.以乙车为参照物,则丙车是静止的
5、如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.2 s闪拍一次。
分析照片可知:
(1)小球从B点运动到D点的平均速度____(填“大于”“小于”或“等于”)小球从A点运动到C点的平均速度,其理由是_________________。。
(2)小球在___两点间的平均速度最大
6、水中游得最快的旗鱼,速度可达108 km/h,陆地上跑得最快的猎豹,每秒可跑40 m,空中飞行最快的褐海燕,每分钟能飞行5 km。比较它们的速度大小,则( )
A.猎豹最大 B.旗鱼最大
C.褐海燕最大 D.三者一样大
7、在体育测试过程中,以下选项正确的是( )
A.跳远测试时,必须选用分度值为1 mm的刻度尺进行测量
B.小明在50 m测试中看到旁边的看台向后运动,选取的参照物是跑道
C.小明50 m测试的成绩是7 s,则他的平均速度为6.25 m/s
D.1000m测试小明的平均速度为5m/s、小亮的成绩是240s,小明更快
8、下图记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。
(1)甲图中的汽车一定在做匀速直线运动吗?若是,其速度大小为_______m/s。
(2)在0- 40s这段时间里,图乙中汽车的平均速度大小是____________m/s, 图乙中汽车的平均速度____________(选填“越来越大”、“保持不变”或“越来越小”)。
9、小明在“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,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验测小车平均速度的实验原理是:______。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较______(填“大、小”)。
(3)小车通过全过程的平均速度vAC=______m/s.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vAB=______m/s.
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏______(选填“大”或“小”)。
10、甲、乙两车在一平直公路上沿同一方向运动,其中甲车做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t变化的图象如图所示。下列说法中正确的是( )。
在时刻,甲、乙两车在同一位置;
在0到时间内,甲、乙两车的速度相等;
在到时间内,甲、乙两车通过的路程相等;
在0到时间内,乙车做匀速直线运动
11、甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似看作匀速直线运动处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示,在下图中分别作出的在这段时间内两人运动路程s、速度v与时间t的关系图象中,正确的是( )
12、某同学的爸爸携全家驾车去太湖渔人码头游玩,在途经太湖路时,路边蹿出一只小猫,他紧急刹车才没撞到它。如图为紧急刹车前后汽车行驶的速度-时间图象,根据图象分析正确的是( )
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60千米/时
D.在8:20~8:30时间段内他驾车的平均速度为60千米/时
13、甲、乙两小车同时同地沿同一直线做匀速直线运动,它们的s-t图像分别如图所示,根据图像分析可知( )
v甲=0.6 m/s,v乙=0.4 m/s
经过6 s两小车一定相距6.0 m
经过6 s两小车一定相距4.8 m
经过6 s两小车可能相距2.4 m
14、如图,是某小球在水池中下落过程中拍摄的一张照片。已知池壁上每块砖的厚度为a,闪光灯每隔△t时间闪亮一次(即拍摄一次),根据照片你能得出的正确结论是( )
①A→C运动是匀速运动;
②B→D运动是匀速运动;
③A→C平均速度为3a/2△t;
④通过D点时速度为a/△t.
A.①② B.①③ C.②③ D.②③④
15、小明坐在一列从扬州开往启东的动车上,看到窗外的树向后退,他是以________为参照物的.小明想测动车的速度.在路上动车通过一座大桥,已知大桥长1 000 m,小明从上桥到离开桥,小明通过大桥的时间是20 s,则动车速度是________ m/s,已知车长150 m,则动车全部通过大桥所行驶的路程是________m,所需要的时间是________s.
16、田径跑道的周长是400 m,小明匀速跑一圈用时80 s,则小明的速度为________m/s.小明以原速与小丽同时从同一地点、反向匀速跑步,当小丽的速度为3 m/s时,小明与小丽从出发到第一次相遇需要的时间是________s.
17、端午节,贝贝全家一起在海河岸边观看划龙舟比赛.发令枪响,几艘龙舟上的参赛选手奋力划桨,龙舟如离弦之箭向前疾行.贝贝激动地说:“龙舟跑得真快啊!”,她所选择的参照物是________.其中一艘龙舟前半段路程的速度为4 m/s,后半段路程的速度为6 m/s,则该龙舟跑完全程的平均速度为________
18、如图所示,长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向大桥的过程中,火车头距离桥头200m处鸣笛,鸣笛5s后火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声。听到回声30s后,车尾驶过桥尾。(声音在空气中的速度约为340m/s)