2023中考一轮大单元复习学案：机械运动（原卷+解析卷）

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2023中考一轮大单元复习学案：机械运动
2.1.1知道机械运动，举例说明机械运动的相对性
2.2.1会选用适当的工具测量长度和时间，会根据生活经验估测长度和时间
2.2.2能用速度描述物体运动的快慢，并能进行简单的计算。会测量物体运动的速度。
物理观念
★知识点一：长度与长度测量
1.长度单位
（1）国际单位是 米，符号m。
（2）常用单位有：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。
2.单位换算
（1）1km=103m=106mm=109μm=1012nm。
（2）1m=10dm=100cm。
3.进行单位换算的步骤：数值不变，乘以原单位与目标单位之间的进率，将原单位改写为目标单位。
4.长度的测量
（1）长度测量工具：皮尺、刻度尺、三角板、游标卡尺、螺旋测微器。
（2）认识刻度尺：刻度尺的零刻度线、量程、分度值如图所示：
1）零刻度线：刻度尺的起始刻度，使用时要注意刻度尺的零刻度线是否在端，是否磨损。
2）量程：即测量范围，是指刻度尺一次能测出的最大长度。
3）分度值：相邻两条刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度。
（3）刻度尺的使用：正确使用刻度尺测量物体的长度，应做到“五会”：“会选”、“会放”、“会看”、“会读”、“会记”。
1）会选：根据测量对象和测量要求选择适当的测量工具（适当量程和分度值）。
①选量程：测量物体长度时，所选取的刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度，这样可以保证测量能一次完成，与分段多次测量相比可使测量结果更准确。
②选分度值：根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度尺。如安装玻璃时，偏差在“mm”级别不影响安装，选用分度值为1mm刻度尺即可。
实际测量时，并不是测量工具越精密越好，只要能达到测量精度要求就可以了。
2）会放：将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一侧要紧靠被测物体，与被测边保持平行，不能歪斜，如图甲是正确放置刻度尺情况，乙图即为错误放置情况。若刻度尺的零刻度线已经磨损，可使其整数刻度线对齐物体的一端，读出长度后再减去这一整数刻度值，就可以得到物体的长度，如图丙所示。
3）会看：读数时，视线要正对刻度线，即视线与刻度尺垂直，不能斜视，图中，A为错误的视线，B为正确的视线。
4）会读：读数时，要注意区分大格和小格的数目，读出准确值，并估读到分度值的下一位。如图所示，上图准确值是3cm，估读值是0.2cm，所以该物体的长度为3.2cm；下图准确值是3.1cm，估读值是0.05cm，被测物体的长度为3.15cm。
对刻度尺读数时，应估读到分度值的下一位，估读值是“0”时不能省略，如读数时3.50cm，小数点后的“0”是估读的，不能省略。
5）会记：记录数据时，不但要记录数字，还必须注明测量量的单位。没有单位的记录是毫无意义的。
5.长度的估测
在日常生活和生产中，需要对一些常见物体的长度进行估测，或采用一些简便的方法粗略测量物体的长度，这就要求我们了解一些常见物体的尺度以便于进行估测。例如，一只铅笔的尺度大约是17.5cm，一层住宅楼的高度大约是3m，课桌的高度大约是0.8m等。
★知识点二：时间与时间的测量
1.时间单位
（1）国际单位是 秒，符号s。
（2）常用单位有：小时（h）、分钟（min）。
2.单位换算：1h=60min,1min=60s,1h=3600s。
3.时间与时刻的区别：时刻为某一时间点，时间表示两个时刻之间的间隔长短。例如：某同学周末从8:30开始做作业，9:40完成作业，这里的8:30、9:40就是时刻，所花费的70min为时间。
4.时间测量工具：钟表、手表、停表等。
5.机械停表
（1）认识机械停表
机械停表是测量时间的仪器。它有两个表盘，一个是长针（秒针）和一个短针（分针），常见的型号有两种，15ˊ/30"型（小表盘量程15min，大表盘量程30s）和30ˊ/60"（小表盘量程30min，大表盘量程60s）。如图：
（2）读数方法
读数时，先读出小盘上指针所走的分钟数（按整数读）；再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线，如果不超过，则大盘按照0-30s读数，如果超过，则大盘按照30s-60s读数。即读数=小盘分钟数+大盘的秒数。
★知识点三：机械运动
1.机械运动的定义
在物理学中，我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。如飞翔的小鸟、疾驶的列车航行的轮船等。
2.机械运动的两种形式
（1）物体间距离发生变化的运动，如图甲所示。
（2）物体间距离不变，但它们的相对位置发生变化的运动，如图乙所示。
★知识点四：速度
2.速度
（1）定义：物理学中，把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
（2）公式：
变形公式：。
（3）物理意义：是描述物体运动快慢的物理量。在数值上，等于物体在单位时间内通过的路程。这个数值越大，表明物体运动得越快；这个数值越小，表明物体运动的越慢。
（4）单位及换算：在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s，或者m·s-1，速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。
在交通运输中，速度的单位常用千米每小时（km/h）表示。这两个单位换算关系是：1m/s=3.6km/h。
科学思维
★知识点一：长度与长度测量
6.长度测量的特殊方法
在测量物体长度过程中，经常会遇到一些不易直接测量的问题，这时就需要我们使用特殊的方法测量物体的长度。
（1）积累法：当被测物体的长度太小，不能直接用刻度尺测量时，可把n个相同的长度叠合起来，测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。
（2）平移法：当待测物体的长度（如球的直径、圆锥的高度等）隐藏在物体内部时，可将其等效平移到物体外部，再用刻度尺测量。如图甲、乙所示，是分别测量硬币直径和圆锥高度的示意图，其中硬币直径为3.10cm-2.00cm=1.10cm。
（3）化曲为直法：测量如图所示曲线长度时，可以用一端易弯曲的但不可伸长的丝线与曲线重合，标号两端的记号，然后轻轻把细线拉直，用刻度尺测量出两记号的长度，这就是曲线的长度。
（4）滚轮法：当所测曲线长度较大，如测量跑道的长度，可用已知周长的滚轮，沿着跑道滚动，用滚轮周长乘以滚动周数即可计算出跑道的长度。
（5）化整为零法：若被测物体的长度远远超过了刻度尺的量程（如测一卷铁丝的长度），或不便于用刻度尺直接测量时，可先选取物体的一小部分，用刻度尺测量其长度，然后设法测出整个物体与这一小部分的倍数关系，最后根据这一倍数关系求出整个物体的长度。
★知识点二：运动和静止的相对性
1.运动和静止的相对性
如图所示，观察列车里的乘客，若以车外地面为参照物，乘客是运动的；若以列车为参照物，乘客和列车之间没有发生位置的变化，乘客是静止的。因此，判断同一个物体运动还是静止，取决于所选取的参照物。可见，物体的运动和静止是相对的。
2.运动的相对性和绝对性分析
（1）运动是绝对的：一切物体都在运动，绝对不动的物体是不存在的
（2）静止是相对的：通常所说的静止，只是被研究的物体相对于某一特定参照物的位置没有发生变化
（3）物体的运动状态取决于所选的参照物：描述某物体的运动状态时，选择的参照物不同，结论有可能不同，但都是正确的。因而，不事先选定参照物，就无法对某个物体的运动状态做出准确地描述
★知识点三：速度
1.比较物体运动快慢的三种方法
（1）在运动路程相同情况下，比较所用时间，所用时间短的运动得快（裁判的比较方法）。
如图甲所示，两辆汽车通过相同的路程，红车用时45min，绿车用时30min，说明绿车运动得快。
（2）在运动时间相同情况下，比较经过的路程，经过路程长的运动得快（观众的比较方法）。
如图乙所示，百米比赛场上，运动员从同一起点出发，在相同时间内，跑到最前面的运动员（运动路程最长）运动的最快。
（3）在运动路程和时间都不相同时，为了比较物体运动快慢，在物理学中，常采用“相同时间比路程”的方法，也就是将物体运动的路程除以所用时间，即换算成“在单位时间内物体通过的路程”。
科学探究
★知识点一：误差
1.误差：进行测量时，由于受所用仪器和测量方法的限制，测量值与真实值之间总会差别，这就是误差。任何测量都存在误差，所用误差是不可避免的。
2.产生的原因：测量工具精密度，测量环境变化和人为因素。
3.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。
知识点二、测量平均速度
【实验原理】。根据公式，用刻度尺测出物体运动的路程s，用停表测出通过这段路程所用时间t，就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示，斜面的一端用木块垫起，使它保持较小的坡度，在斜面的底端或中部固定金属片。
【实验步骤】（1）使斜面保持较小的坡度，把小车放在斜面的顶端，金属片垂直固定在斜面的底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
（2）用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用时间t1，将小车通过的路程s1和所用时间t1填入表格中。
（3）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2，将数据填入表格对应的位置。
（4）利用公式，分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2，即小车通过斜面全程的平均速度为；小车通过上半段路程的平均速度为：。
（5）整理器材
【实验数据】
路程 运动时间 平均速度
s1=1m t1=3s v1=0.33m/s
s2=0.5m t2=1.8s v2=0.28m/s
【分析与论证】
下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为：。
【实验结论】
小车而在斜面上做变速直线运动，在不同的路程段，小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
考点一．长度估测
1．下列物体长度最接近20cm的是（　　）
A．九年级物理课本的厚度 B．课桌的高度
C．一支新2B铅笔的长度 D．一枚1元硬币的直径
【解答】解：A、九年级物理课本的厚度约1cm，故A不符合要求；
B、课桌的高度大约为80cm，故B不符合要求；
C、一支新2B铅笔的长度大约为20cm，故C符合要求；
D、一枚1元硬币的直径约2.5cm，故D不符合要求。
故选：C。
考点二．刻度尺和停表读数
2．甲图中铅笔的长度是 　　cm，乙图中停表秒针盘的分度值是 　　s，停表读数是 　　s。
【解答】解：
（1）由图可知，刻度尺的最小分度值是1mm，被测木块的起始刻度值为：1.00cm，终了刻度值为：3.50cm，所以木块的长度为：3.50cm﹣1.00cm＝2.50cm。
（3）由图可知，小盘的分度值是0.5min，指针在5min和6min之间，略偏过0.5min；大盘的分度值是0.1s，大盘指针示数为38.5s，因此秒表读数为5min38.5s＝338.5s。
故答案为：2.50；0.1；338.5。
考点三．运动相对性判断
3．今年，我国多地小麦喜获丰收，大量采用联合收割机抢收小麦。在收割过程中（如图），拖拉机和联合收割机以同样快慢向同一方向行驶；拖拉机装满麦穗后，驶离联合收割机。下列说法正确的是（　　）
A．收割过程，联合收割机相对于拖拉机是静止的
B．收割过程，联合收割机相对于拖拉机是运动的
C．驶离过程，拖拉机相对于联合收割机是静止的
D．驶离过程，拖拉机相对于地面是静止的
【解答】解：AB、收割过程，由于拖拉机和联合收割机以同样快慢、向同一方向前进，以拖拉机为参照物，联合收割机是静止的，故A正确，B错误；
C、驶离过程，以联合收割机为参照物，拖拉机相对于参照物位置发生了改变，因此拖拉机相对于联合收割机是运动的，故C错误；
D、驶离过程，以地面为参照物，由于拖拉机相对于参照物位置发生了改变，因此拖拉机是运动的，故D错误。
故选：A。
考点四．路程-时间图像判断
4．某物体从地面上某一点出发沿直线运动，其s﹣t图像如图所示，对物体的运动情况进行分析，下列说法错误的是（　　）
A．物体在6s内运动的路程为15m
B．物体在前2s内和最后2s内的速度相等
C．物体在2～4s内处于静止状态
D．物体在6s内的平均速度为2.5m/s
【解答】解：A、由s﹣t图像可知，当t＝6s时，路程s＝15m，即物体在6s内运动的路程为15m，故A正确；
B、从图中可知，物体在前2s的路程为5m，物体在后2s的路程为：15m﹣5m＝10m，根据v＝可知，物体在前2s内和后2s内的速度不相等，故B错误；
C、在2～4s内，物体运动的路程为0，以地面为参照物，物体相对于地面的位置没有变化，物体处于静止，故C正确；
D、物体在6s内的平均速度为：v＝＝＝2.5m/s，故D正确。
故选：B。
考点五．速度小计算
5．常益长高铁计划于今年6月26日全线通车，届时将大大缩短益阳与长株潭城市群之间的时空距离，对促进沿线地区经济社会发展具有十分重要的意义。从益阳至长沙若由原来的70分钟压缩至30分钟，该段线路长约64.2km，则高铁运行的平均速度约为 　　km/h，该速度 　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）小汽车以33m/s在高速公路上行驶的速度。
【解答】解：高铁运行的路程s＝64.2km，运行时间t＝30min＝0.5h；
高铁运行的平均速度v＝＝＝128.4km/h≈35.7m/s＞33m/s，
所以高铁运行的平均速度大于小汽车以33m/s在高速公路上行驶的速度。
故答案为：128.4；大于。
考点六．测量平均速度
6．如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可求出不同路段的平均速度。
（1）实验原理是 　　。
（2）实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应 　 　（选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜角度。
（3）小车从A点运动到B点所用时间tAB＝　 　s；从A点到C点的路程sAC＝　 　cm；小车在AC段的平均速度vAC＝　 　m/s。
【解答】解：（1）测量小车平均速度的实验，需要测量路程和时间，通过速度公式计算出平均速度，所以实验原理是v＝；
（2）若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，使小车在斜面上通过的时间更长，便于测量时间，以减小测量时间的误差；
（3）由图可知，小车从A点B点所用时间为3s；
由图可知，刻度尺的分度值为1cm，则小车从A点运动到C点时的路程sAC＝80.0cm＝0.800m；
由图可知，小车从A点运动到C点时的时间tAC＝5s，则小车从A点运动到C点时的平均速度：vAC＝＝＝0.16m/s。
故答案为：（1）v＝；（2）减小；（3）3；80.0；0.16。
7．目前，自贡九年级物理课本的厚度最接近（　　）
A．1cm B．10cm C．20cm D．50cm
【解答】解：
中学生食指的宽度约1cm，九年级物理课本的厚度与此差不多，在1cm左右。
故选：A。
8．图中的物块长度为 　2.90　cm。
【解答】解：末端刻度值为4.90cm，物体长度为4.90cm﹣2.00cm＝2.90cm。
故答案为：2.90。
9．图中秒表所示的时间是 　135　s。
【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。
10．李白的七言绝句《早发白帝城》中有诗句“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”。诗句中描述的“轻舟”是运动的，所选择的参照物是（　　）
A．轻舟 B．山峰 C．船夫 D．船舱
【解答】解：A、研究对象是“轻舟”，所以不能选择“轻舟”做参照物，故A错误；
B、“轻舟”已过“万重山”，说明轻舟相对于山峰的位置不断变化，“轻舟”在运动，所以选择的参照物是山峰，故B正确；
C、相对于船夫，“轻舟”的位置没有变化，则“轻舟”是静止的，故C错误；
D、相对于船舱，“轻舟”的位置没有变化，则“轻舟”是静止的，故D错误。
故选：B。
11．随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活中，图甲所示为无人物品派送车沿直线路径前往派送点的情景。该车从出发点到达派送点，完成任务后返回出发位置，其行驶路程s与所用时间t的关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　）
A．从派送点返回出发点用时19min
B．派送点到出发点的距离为1.6km
C．0～10min内派送车的平均速度为0.08km/min
D．10～13min内派送车做匀速直线运动
【解答】解：A、从派送点返回出发点用时为19min﹣13min＝6min，故A错误；
B、派送点到出发点的距离为1.6km﹣0.8km＝0.8km，故B错误；
C、0～10min内派送车的平均速度为：，故C正确；
D、10～13min内，根据图像平行t轴，派送车静止不动，故D错误。
故答案为：C。
12．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
【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。
13．某校去华蓥山进行红色研学旅行，在乘车途中，小兰同学看到路旁的树木向后退，她是以 　车　（选填“地面”或“车”）为参照物。当车辆行驶至某一路口时，看到如图所示的标志牌，则车辆到达华蓥山游客中心至少还需要 　45　min。
【解答】解：（1）坐在行驶汽车上，看到路旁的树木向后退，树是运动的，这是选择汽车为参照物；
（2）如图表示：此处距华蓥山8km，汽车最大速度不能超过60km/h。
由v＝知，
此标志牌到华蓥山最快需要时间：
t＝＝＝0.75h＝45min。
故答案为：车；45。
14．从北京到上海直线距离约1.4×103km，轿车以100km/h的速度行驶，需 　14　h才能跑完这段路程；假如有一个小孩以光速3×108m/s行进，他1s内能在北京和上海之间最多跑 　107　个来回（结果保留成整数）。
【解答】解：由v＝可得轿车跑完这段路程的时间：
t＝＝＝14h；
由v＝可得小孩1s内运动的路程：
s′＝v′t′＝3×108m/s×1s＝3×108m＝3×105km，
在北京和上海之间一个来回的距离：s″＝2s＝2×1.4×103km＝2.8×103km，
他1s内能在北京和上海之间最多跑的来回数：
n＝＝≈107。
故答案为：14；107。
15．在测量“小车运动的平均速度”实验中，如甲图所示把小车放到斜面的顶端，金属片放到斜面的底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1，用停表测量小车从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片的时间t1，停表记录的时间如乙图所示，由以上测量即可算出小车通过全程的平均速度v1。
（1）小车沿斜面下滑的过程，做 　变速　（选填“匀速”或“变速”）直线运动。
（2）s1＝　80.0　cm，t1＝　4.5　s，v1＝　0.178　m/s（保留三位小数）。
（3）用同样的方法可测量并计算出小车通过斜面上半段的平均速度v2，则v1　＞　v2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【解答】解：（1）小车在斜面上运动的速度越来越快，做的是加速运动，即做变速直线运动；
（2）由图甲可知小车从斜面顶端到撞击金属片时路程为s1＝80.0cm＝0.800m，
由图乙可知，停表的小表盘的指针在0～1之间，读数为0min，小盘的指针更靠近“0”，因此大盘的指针读数在前30s，即t1＝4.5s，
则小车通过全程的平均速度为：v1＝＝≈0.178m/s；
（3）因为小车在斜面下滑的过程中做加速运动，前半程的时间比后半程的时间长，即前半程的时间（2t2＞t1），
由v＝可知前半程的平均速度，
全程的平均速度v1＝，因此v1＞v2。
故答案为：（1）变速；（2）80.0；4.5；0.178；（3）＞。
16．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）。
【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）。
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