专题一 机械运动（学案）——2023届中考物理一轮复习

专题一 机械运动（学案）——2023届中考物理一轮复习学考全掌握
命题规律与趋势
测量和机械运动是初中力学入门的基础知识，本专题主要考查长度和时间的测量，长度、速度、温度、时间及质量等基础量的估测，相对运动的判断和参照物的选择，速度的简单计算等，另速度还常与浮力、功和功率的计算进行综合考查。
基础知识整合
一、长度和时间的测量
1、长度的单位
基本单位：米，符号m.
常用单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、纳米（nm）
换算关系：1km=1000m，1m=10dm=100cm=1000mm=106=109nm
2、常见长度估测
①普通中学生身高约为160 cm;②一支新铅笔的长度约为18 cm;③课桌的高度约为80 cm;④物理课本的长度约为26 cm;⑤教师门的高度约为2m;⑥大拇指指甲的宽度约为1cm；⑦成人拳头宽度约为1dm;⑧成年人的步幅约为70cm
3、长度的测量
常用工具：刻度尺，其他工具：卷尺、游标卡尺、螺旋测微器。
测量方法：①测量前要观察刻度尺的量程和分度值。
②刻度尺要与被测长度平行，不能使用磨损的刻度尺。
③读数时视线要与尺面垂直（如下图中B所示），在精确测量时要估读到分度值的下一位
④测量结果要包含数值和单位
⑤处理数据：要多次测量求平均值，减小实验误差。（去掉明显有误的数据，结果如需近似，需要和原始数据小数点位数相同）
4、时间的单位
基本单位：秒，符号s.
常用单位：小时（h）、分（min）
换算关系：1h=60min=3600s，1min=60s
5、常见时间的估测
①完整播放一遍国歌所需的时间约为50 s;②普通中学生百米跑的成绩约为16 s;③橡皮从课桌掉到地上所用时间约为0.4 s
6、时间的测量
实验室常用测量工具：停表（小盘单位是分钟，大盘单位是秒，读数时先读小盘，再读大盘）
7、误差与错误
项目 产生原因 可否避免 减小或避免的方法
错误 ①不遵守仪器的使用规则②读数、记录结果时粗心 可以避免 ①按照正确的方法测量；②读数、记录结果时 仔细、认真
误差 ①仪器不精密；②实验方法不完善；③观察者估读有偏差 不可避免 ①选用精密的测量工具；②改进测量方法；③多次测量求平均值。
二、运动的描述
1、机械运动：在物理学中，我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。
2、参照物：判断物体的运动和静止时被选为标准的物体叫参照物。
3、参照物的选取原则：（1）假定性：参照物一旦被选定，就假定该物体是静止的（2）任意性：运动的物体和静止的物体都可被选择为参照物，但不能以被研究对象本身为参照物，如果这样，被研究对象的位置不会发生改变，即永远是静止的（3）不唯一性：研究同一物体的运动状态，可以选择不同的参照物，若选用了不同的参照物，其运动状态的描述往往是不同的（4）方便性：为了方便描述物体的运动情况，一般选取地面或相对于地面静止的物体为参照物，此时可以不指明参照物；如果选取了其他物体作为参照物，则一定要指明所选择的参照物。
4、运动和静止的判断：首先要选定参照物，物体相对于参照物的位置发生变化则物体是运动的，如果没有发生变化就是静止的。
5、运动和静止的相对性：同一个物体是运动的还是静止的，取决于所选择的参照物，这就是运动和静止的相对性。
三、运动的快慢
1、比较运动快慢的方法
①相同时间比路程，通过的路程越长，运动越快。
②相同路程比时间，时间越短，运动越快。
2、速度
定义：在物理学中，把路程与时间之比叫作速度，用符号v表示。
意义：表示物体运动快慢的物理量。
公式：
单位：基本单位为米每秒（符号m/s）交通运输中常用单位为千米每小时（符号km/h）单位换算关系：1m/s=3.6km/h
常见速度值估测：①人正常的心跳(脉搏)约75次/min;②正常人步行的速度约为1.1m/s③中学生跑100m的平均速度约为7m/s④骑自行车的速度约为5m/s
3、匀速直线运动和变速直线运动
匀速直线运动 变速直线运动
定义 我们把物体沿直线且速度大小不变的运动，叫做匀速直线运动 物体做直线运动时，其速度的大小常常是变化的，即在相等的时间内通过的路程不相等，这种运动叫做变速直线运动
特点 运动的路线是直线，且速度的大小不发生变化 (1)运动的路线是直线，速度的大小发生变化。(2)常用平均速度来描 述做变速直线运动的物体的快慢程度
实例 汽车在平直的公路上匀速行驶 小球从高处自由下落;汽车紧急制动
频闪照片
图像
4、平均速度
（1）意义：表示物体在某一段路程内(或某一段时间内)运动的快慢程度
（2）公式：（我们计算某一个物体的平均速度时，必须指出是在哪段路程上或在哪段时间内）
（3）特点：①做变速直线运动的物体，不同的路程或不同的时间内，物体的平均速度一般不同
②物体的实际速度有时比平均速度大，有时比平均速度小
（4）注意：平均速度并不是速度的平均值。
四、测量物体运动的平均速度
实验原理：
（2）实验器材：小车、斜面(实验时斜面倾角不宜过大，目的是避免小车运动太快,方便测量小车运动的时间，减小误差、刻度尺(要估读，测量小车通过的路程。注意:测量时要“头对头”“尾对尾”)、停表(作用:测量小车运动的时间)、金属片
(作用:确保小车到达终点时在同一位置，方便计时)。
（3）设计实验数据记录表格(如下表所示)：根据计算小车各段的平均速度，并绘出实验数据曲线图，通过小车在单位时间内运动的路程来判断小车的运动状态。(实验中小车做变速直线运动)
项目 路程s/m 运动时间t/s 平均速度
全程
上半段
下半段
交流、反思
①测量下半段(或任意一段)路程的速度时不能让小车从中点(或除顶端外的任意一起点)由静止释放，因为小车运动到中点(或除顶端外的任意一点)时的速度不为零。
②小车下滑过程中(不计摩擦)能量的转化情况为重力势能转化为动能。
误差分析
①若小车经过终点后才停止计时，会导致时间测量值偏大，平均速度测量值偏小;②若小车静止释放时未放在顶端，导致时间测量值偏小， 平均速度测量值偏大。
方法技巧点拨
单位的换算步骤
数字不变
目标单位
29cm=m=0.29m
原单位 原单位与目标单位之间的进率
2、刻度尺的估读
A尺：分度值：1mm，读数为3.50cm，其中3.5cm为准确值，0.00cm为估读值。B尺：分度值：1cm，读数为3.5cm，其中3cm为准确值，0.5cm为估读值。
3、停表的读数
小表盘：小表盘的指针是分针，一个大格是1min，一个小格是0.5min。
大表盘：大表盘的指针是秒针，旋转一周测量的时间是30s，一个大格是1s,一个小格是0.1s
读书时要观察小表盘指针有没有过一个大格的一半，如果未过一半，大表盘按0-30秒读数；如果过了一半，大表盘按30-60s读数。
4、测量长度的特殊方法
①累积法：把数个相同的微小量放在一起测量，再将测量结果除以被测量的个数就得到一个微小量的长度
例如
②化曲为直法：用一段不可拉伸的细线与曲线完全重合，做好两端的记号，然后慢慢把细线拉直，用刻度尺量出两记号间的长度，该长度就是曲线的长度。
例如
③平移法：借助其他测量工具，把不可直接测量的长度转换为可用刻度尺测量的长度
例如
④可用轮子沿曲线或直线滚动，记下轮子滚动的圈数，测出轮子的周长，用轮子周长乘圈数就得到被测曲线或直线的长度
例如
经典例题剖析
典例1.如图是小明用刻度尺测量一条形金属片长度的情形，该刻度尺的分度值和金属片的长度分别是( )
A.1cm、5.50cm B.1cm、8.30cm C.1mm、8.30cm D.1mm、2.80cm
答案：D
解析：由图像可知，刻度尺最小一格对应长度为1mm，因此分度值是1mm，物体起始端与5.50cm对齐，末端与8.30cm对齐，因此物体长度为，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
典例2 .小明想测量无锡地铁的运行速度，他测量地铁从堰桥站出发到达锡北运河站的时间为2min，在手机中的“百度地图”上截取了一段地图，用刻度尺测出的距离为_________cm；若地图上1cm等于实际1km，则地铁在两站之间运行的平均速度为_________km/h。
解析：由题图知，刻度尺的分度值为0.1 cm，所以地图上两站间的距离为2.00 cm;由题知，地图上1cm等于实际1km,所以两站间实际距离为2 km，则地铁在两站之间的平均速度
答案：2.00 60
典例3 .2.(1)0.016m=___________nm；5400s=___________h；200mL=___________；
(2)如图所示，用刻度尺甲、乙分别测量同一物体的长度，甲刻度尺测得的结果是_________cm，乙刻度尺的最小分度值是___________cm；
(3)如图丙所示，该仪表是测量___________仪器，读数为___________。
答案：(1)；1.5；
(2)2.7；0.1
(3)时间；3min38.3s
解析：(1)长度的单位换算
时间的单位换算
体积的单位换算
(2)甲刻度尺一个小格代表的长度是1cm，即此刻度尺的分度值为1cm；物体左侧与1.0cm对齐，右侧与3.7cm对齐，所以物体的长度为
乙刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为0.1cm。
(3)图丙是秒表，是测量时间的仪器；由图可知，小盘的分度值是0.5min，指针在3min和4min之间，示数是3min；大盘的分度值是0.1s，由于小盘分针过半格，大盘秒针读数从30s起，示数是38.3s，因此停表读数为3min38.3s。
典例4 .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信号灯转为红灯，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，汽车做匀速直线运动
B.在0.5s的反应时间内，车子前进了10m
C.从开始刹车后1s，车速为5m/s
D.汽车刹车的时间为1.5s
答案：A
解析：A.由图象可知，在0.5s的反应时间内，汽车的速度不随时间的变化而变化，说明车子做匀速直线运动，故A正确；
B.由速度公式可得，在0.5s的反应时间内汽车前进的距离
故B错误；
CD.由图象可知，从开始刹车后1s时，汽车的速度为0m/s，且汽车的刹车时间为1s，故CD错误。
典例5.高速公路已广泛应用ETC收费系统，这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图甲是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车在某高速路上以如图乙所示的速度计所指的速度匀速行驶25 min后到达收费站，在进入ETC收费道区域前处开始减速，经后运动至ETC收费道边界，然后再以6 m/s的速度匀速通过ETC收费道，其长。（不计车长）求：
（1）汽车到达收费站前匀速行驶的路程；
（2）汽车通过ETC收费道所用的时间；
（3）汽车从减速开始到离开ETC收费道全过程的平均速度大小。
答案：（1）37.5 km
（2）6 s
（3）8.6 m/s
解析：（1）由图乙可知，汽车的速度：，由可得，汽车到达收费站前匀速行驶的路程：；
（2）由题知，汽车以6 m/s的速度匀速通过ETC收费道，由可得汽车通过收费道所用时间：；
（3）通过收费站的平均速度：
典例6.甲、乙两地的距离是900 km,一列火车从甲地早上7:30出发开往乙地,途中停靠了几个车站,在当日16:30到达乙地.火车行驶途中以144 km/h的速度匀速通过长度为400 m的桥梁,火车全部通过桥梁的时间是25 s.则:
(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是多少千米每小时
(2)火车的长度是多少米
答案：解:(1)火车从甲地开往乙地的平均速度:;
(2)火车过桥时,速度,由得,火车的长度.
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