3.1 机械运动 同步练习（含解析）

3.1机械运动
、选择题
国产歼﹣15舰载机在航空母舰“辽宁号”上起飞，如图所示，若说该飞机上的飞行员是静止的，所选的参照物是（　　）
A．航空母舰 B．该飞行员驾驶的飞机
C．海岸 D．航空母舰上的工作人员
关于匀速直线运动的速度公式v=，下列说法正确的是(　　)
A．物体的运动速度v越大，通过的路程s就越大
B．物体的运动速度v越大，所用的时间t就越小
C．物体的运动速度v可由计算出来，但与s、t的大小无关
D．上述说法都有道理
甲、乙两物体运动时，路程与时间关系的s-t图像如图所示。其中甲为曲线，乙为直线，则由图像可知(　　)
A．两物体在t=5秒时一定相遇
B．两物体在5秒内通过的路程甲小于乙
C．甲物体做曲线运动，乙物体做直线运动
D．甲物体做变速运动，乙物体做匀速运动
小明和小宇两同学进行跑步比赛，他们讨论比赛方案，小明说，我们跑相同的跑程，看谁用的时间短，短者为胜；小宇说，我们都跑相同的时间，看谁跑的跑程长，长者为胜。对他们所说的方案，你认为(　　)
A．只有小明的方案可行 B．只有小宇的方案可行
C．两个方案都可行 D．两个方案都不可行
美国科学家用天文望远镜，将激光器发出的激光照射到预先安置在月球表面的角反射器上．测量激光从发出到返回地球所经历的时间，就可以计算出地球与月球间的距离。已知光在真空中传播的速度为3×108m/s，假设通过实验计算出从地球表面到月球表面的距离为3.84×108m，则表明激光从发出到返回地球所经历的时间是(　　)
A．0.64s B．1.28s C．5.12s D．2.56s
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
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
下列估测最接近实际的是（　　）
A．中学生步行的速度约为10m/s B．一个鸡蛋的质量约为250g
C．人感觉舒适的气温约为45℃ D．初中物理教科书的长度约26cm
甲乙两物体的运动图像如图所示，以下说法正确的是（　　）

A．甲、乙两物体始终同向运动
B．4s 内甲的平均速度大于乙的平均速度
C．4s 时甲、乙两物体间的距离最大
D．甲、乙两物体之间的最大距离为 4m
小明和小华在操场上沿直线跑道跑步，他们通过的路程和时间的图像关系如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．两人都做匀速直线运动 B．8秒内，小明的速度是5米/秒
C．前2秒内，小明跑得更快 D．8秒内，小明跑的路程更长
、填空题
近日，安龙的荷花开始绽放．清晨，一摄影爱好者驾车到安龙拍照，一路上，荷花迎面扑来，伴随着阵阵清香．荷叶上挂有晶莹的露珠，美如画卷．荷花迎面扑来是以　 　 为参照物，闻到荷花的清香是分子的　 　现象，晶莹的露珠是空气中的水蒸气遇冷　 　 （物态变化）形成的．
心电图仪通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。医生通过心电图，可以了解被检者心跳的情况。例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1分钟内心脏跳动的次数（即心率）。同一台心电图仪正常工作时测得被检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示。若医生测量时记下被检者甲的心率为60次／分。请回答：
（1）根据甲的心率为60次／分可知，甲每次心跳的时间间隔（即甲心电图纸带相邻波峰走纸所用时间）为　 　秒。
（2）这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度为多少毫米每秒？
（3）乙的心率为多少次每分钟？
如图是一足球离开脚沿着客厅砖面水平向前滚动的频闪照片(俯视图)，已知铺客厅的正方形瓷砖边长为1m，A、B两点为足球运滚动过程中经过的两个点，由图可以判断出：这两点约为　 　m，且小球向　 　滚动(选填“左”或“右”)。
、实验题
一辆汽车在甬台温高速公路上匀速行驶，车上的驾驶员在车到如图3—11A处看了一下表，时间正好是8点钟，当车在B处时，他又看了一下表，时间是8点54分，求：
（1）汽车在A、B之间行驶时的速度；
（2）若汽车在B处以同样的速度行驶到温州，还需要多少时间
、解答题
声音在不同介质中的传播速度一般是不同的．阅读下表回答问题：
介 质 声速v （m s﹣1） 介 质 声速v （m s﹣1）
空气（0℃） 331 蒸馏水（25℃） 1497
空气（15℃） 340 铝（25℃） 5000
空气（25℃） 346 铁（25℃） 5200
煤油（25℃） 1324 铜（25℃） 3750
（1）指出声音在介质中的传播速度可能有的规律：　 　（写出一条即可）．
（2）某测量员在空气温度是15℃的环境中利用回声测距离：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00秒钟第一次听到回声，又经过0.50秒钟再次听到回声，回声测距是利用了声波的 原理，已知声速为340米/秒，则两峭壁间的距离多少米？
3.1机械运动答案解析
、选择题
B
【解析】【解答】
飞机起飞时，飞行员相对于航母、海岸、航母上的工作人员都有位置的改变，以航母、海岸、航母上的工作人员为参照物，飞行员是运动的；
飞机起飞时，飞行员相对于该飞行员驾驶的飞机没有位置的改变，以飞机为参照物，飞行员是静止的．
故选B.
此题主要考查学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握，研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论．
C
【解析】根据对速度公式的理解分析判断。
【解答】匀速直线运动的速度和方向保持不变，它的速度与物体通过的路程和时间无关，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
D
【解析】（1）根据s-t图象中两线相交的意义分析；
（2）根据图像确定5s内两个物体路程大小；
（3）s-t图象仅描述速度大小的改变，不能描述运动轨迹的变化；
（4）根据图像中二者速度的变化信息判断。
【解答】s-t图象中两线在5s时相交表示两物体在5s内通过的路程相等，但题中没有说明运动方向，则t=5s时不一定能相遇，故A、B错误；
s-t图象仅描述直线运动，甲物体的运动图象是曲线，表示物体做变速直线运动，故C错误；
由图象看出甲物体的图象是一条曲线，表示甲物体做变速运动，乙物体的图象是一条过原点的斜线，表示乙物体做匀速直线运动，故D正确。
故选D。
C
【解析】根据速度公式分析判断。
【解答】根据公式可知，当路程相同时，速度与时间成反比，即时间越短的速度越大，故小明的说法正确；
根据公式可知，当时间相同时，速度与路程成正比，即路程越长速度越大，故小宇的说法正确。
因此两个方案都可行。
故选C。
D
【解析】【解答】激光从发出到返回地球所经历的路程s=2×3.84×108m=7.68×108m，
∵
∴激光从发出到返回地球所经历的时间： ；
故选D。
掌握速度的计算公式，注意激光通过的路程为地球与月球间的距离的两倍。
B
【解析】A、在0.5s的反应时间内，车子前进了s1=vt=10m/s×0.5s=5m，A错误，不符合题意；
B、从开始刹车到停止，车子滑行距离（即vt围成的面积）为s2=10m/s×（1.5s-0.5s）×1/2=5m，B正确，符合题意；
C、从开始刹车后1s，根据图，开始刹车时为0.5s，刹车后1s为1.5s，此时v=0m/s，C错误，不符合题意；
D、从灯号转为红灯起到汽车完全静止，车子共前进了s1+s2=5m+5m=10m，D错误，不符合题意。
故答案为：B
D
【解析】【解答】开始以对面列车为参照物，对面列车反方向运动时，觉得自己的列车开始缓慢前进，选项ABC错误；
后来以站台为参照物，发现自己做的列车没动．先后不同的感觉是因为他选择的参照物不同造成的，这就是运动和静止的相对性，选项D正确；
故选D。
掌握判断相对静止与相对运动的方法
D
【解析】【解答】解：A、人正常步行的速度约为1m/s，故A错误；
B、一个鸡蛋的质量约50g，故B错误；
C、人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度在23℃左右，故C错误；
D、初中物理教科书的长度约25﹣28cm，故D正确．
故选：D．
做这种题目，要对一些常见的物理量要有一定的估测能力，根据生活常识去判断题目的对错．
B
【解析】位移时间图线的斜率的正负表示运动的方向，结合物体的位移大小和时间比较平均速度．结合位移时间图线确定两者之间的最大距离。
【解答】A.位移时间图线斜率的正负表示速度的方向，可知甲图线的斜率先为正值后为负值，可知甲先向正方向运动，然后向负方向运动。对于乙，图线的斜率一直为正，则一直向正方向运动，故A错误；
B.前4s内，甲乙位移相等，可知甲乙的平均速度相等，故B正确；
C.4s时，甲乙位置坐标相同，即甲乙相遇，此时距离最小为零，故C错误；
D.在0-6s内，由图线可知，在2s时，两者相距最远，甲乙两物体的最大距离为：4m-m=3m，故D错误。
故选B。
B
【解析】物体做匀速直线运动时，s-t图象是一条过原点的直线；根据图象找出小明在8s内通过的路程，利用速度公式计算出小明的速度；判断前2s内谁跑得快，采取相同时间比较他们的路程大小；由图象可知8s内，两人通过的路程大小关系。
【解答】A、小明通过的路程和时间的图像是一条过原点直线，表明小明做匀速直线运动；小华通过的路程和时间的图像是一条曲线，表明小华做变速直线运动，故A错误；
B、由图象可知8s内，小明通过的路程为s=40m，故小明的速度是v=st=40m8s=5m/s，故B正确；
C、前2s内，小华运动的距离比小明长，所以小华跑得更快，故C错误；
D、8秒内，两人通过的路程相等，故D错误。
故答案为B。
、填空题
汽车；扩散；液化
【解析】【解答】荷花迎面扑来，说明荷花相对于汽车是运动的，所以选择的参照物是汽车；花香分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，所以能闻到花香；露珠是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水珠，这种由气态变为液态的现象是液化．
故答案为：汽车；扩散；液化．
（1）选择不同的参照物，物体的运动情况是不一样的，凡是被选作参照物的物体都认为其是静止的；
（2）一切物质的分子都在不停地无规则的运动，扩散现象是分子运动的结果；
（3）物体由气态变成液态的现象叫液化．
（1）1
（2）25毫米／秒
（3）75次
【解析】（1）根据心率60次/分表示1分钟跳了60次，据此可算出跳1次所需的时间；
（2）根据甲的心率60次/分，而甲的图纸中显示跳一次的纸走的距离是25毫米，根据上题中跳1次的时间，可计算出走纸速度；
（3）甲与乙机器的走纸速度是相同的，由乙每跳一次走纸20毫米可以算出乙跳1次的时间间隔，据此可算出1分钟能跳多少次。
【解答】（1）由甲的心率60次/分可知，甲每次心跳的时间间隔为1秒；
（2）由甲图可知，甲心跳一次走纸的距离为25毫米，所以由公式v=s/t=25毫米/1秒=25毫米/秒；
（3）甲的走纸速度与乙的走纸速度相同，所以乙走纸20毫米所需时间为：t=s/v=20毫米/25毫米/秒=0.8秒，乙跳动1次所需时间是0.8秒，一分钟跳动的次数为n=60秒/0.8秒=75次。
故答案为：（1）1；（2）25毫米/秒；（3）75
9.46×1012km；6.62×1017km
【解析】【解答】由题意可知，光速v=3×108m/s，时间为1年换算成秒得365×24×3600s=31536000s；
∵v=s/t
∴s=vt=3×108m/s×31536000s=9.46×1015m=9.46×1012km（即1光年的距离）
∴银河系的范围为：s'=ct'=3×108m/s×70000×24×3600s=6.62×1020m=6.62×1017km
知道了光在真空中传播速度，利用速度公式v=s/t及其变形公式求出光在一年时间内传播的距离和银河系的范围．
、实验题
（1）高
（2）0.21
（3）37.2
【解析】（1）从表中可以得知，二期全部为地上，已知花费的资金，可求建造单位长度的1号线地铁的成本，用单位长度的成本乘以一期地上部分的长度就是一期地上部分的花费，一期总投资减去地上部分的投资就是地下部分的投资，再除以地下部分的长度就是建造单位长度的1号线地铁地下部分的成本．
（2）从表中可知1号线一期建成后，速度为33km/h，原来速度是25km/h，总路程已定，根据公式t=s/v分别求出所需的时间，两个时间之差就是节省的时间．
（3）已知一期的总长和平均速度，根据公式t=s/v可求所需的时间，还知二期的总长和平均速度，根据公式t=s/v可求所需的时间，一期和二期的长度之和除以总时间就是全程的平均速度．
【解答】
（1）建造单位长度的1号线地铁，地上部分成本≈1.9亿元/km，
一期地上部分投资6.9km×1.9亿元/km=13.11亿元，
地下部分投资99.8亿元-13.11亿元=86.69亿元，
建造单位长度的1号线地铁，地下部分成本 ≈6亿元/km＞1.9亿元/km，
建造单位长度的1号线地铁，地下比地上的成本要高。
（2）原来从高桥西到东外环所需时间t原= =0.852h，
一期建成后从高桥西到东外环所需时间t1= ≈0.645h，
可节省时间△t=t原-t1=0.852h-0.645h≈0.21h。
（3）二期建成后从东外环到北仓所需时间t2=≈0.55h，
跑完全程所需时间t=t1+t2=0.65h+0.55h=1.2h，
全部路程S=S1+S2=21.3km+23.3km=44.6km，
全程平均速度V= ≈37.2km/h。
故答案为：高；0.21；37.2。
、解答题
（1）①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同； ②声音在同种介质中的传播速度与温度有关； ③声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大．
（2）反射
人站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过t1=1.00s第一次听到回声，
则此峭壁离人的距离：s1=v× =340m/s× =170m，
又经过t2=0.50s再次听到回声，即为从开始计时算起一共用了1.5s听到回声，
则此峭壁离人的距离：s2=v× =340m/s× =255m，
则两峭壁间的距离：s=s1+s2=170m+255m=425m
【解析】（1）①当温度相同时，比较不同介质的传播速度是否相同；②比较第一列空气的三组数据，分析同种介质中声速的影响因素；③分析声音在不同介质中的传播速度大小；
（2）声音在传播过程中，遇到障碍物后不会停止传播，而是改变传播方向继续传播，这就是光的反射。根据回声测距离时，人到障碍物的距离等于声音传播距离的一半，据此分别计算出人到两边悬崖的距离，然后相加得到峭壁之间的距离。
【解答】（1）声音在介质中的传播速度可能有的规律：①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同； ②声音在同种介质中的传播速度与温度有关； ③声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大。
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