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第1节 机械运动
第1课时 运动和静止的相对性
A基础知识
一、比较物体的快慢有两种方法
1.相同的 比较路程,路程大的速度快;
2.相同的 比较时间,用时少的速度快。
二、速度
1.科学上用速度来表示物体运动的快慢,速度等于运动物体在 内通过的路程。
2.计算公式: ,其中v表示 ;s表示 ;t表示 。
3.单位:速度单位:米/秒,记作: ,常用单位:千米/时,记作: 。
换算关系:1m/s= km/h。
※注意:在速度计算中,路程、时间、速度三个量必须对应于同一个物体;运算中单位要统一,且要带单位计算。
4.速度公式应用由速度的计算公式:v=可得,时间:t= ,路程:s= ,所以如果我们知道速度、路程、时间三个量中的任意两个量,就可以利用公式及其变形公式计算出第三个量。
三、匀速直线运动
1.根据物体运动的路线,可以将物体的运动分为 和 。
2.我们把物体 不变,沿着的 运动,叫做匀速直线运动。匀速直线运动是 的机械运动。
3.在匀速直线运动中,任何一段路程内或一段时间内的平均速度都等于匀速直线运动的速度。
B基础练习
【考点1】运动快慢的比较
1.如图1所示是田径运动会上运动员奋力奔跑的场景,比赛开始后,“观众”通过
,认为跑在前面的人运动得快;比赛结束后“裁判员”通过 ,判定最先到达终点的人运动得快。
2.在校运会上,几位同学分别进行了百米赛跑和400米赛跑,他们的成绩如表1、表2所示。
表1 三位同学100m赛跑成绩
参赛者 A B C
成绩/s 14.2 13.7 13.9
表2 三位同学400m赛跑成绩
参赛者 甲 乙 丙
成绩/s 88.0 96.0 92.0
(1)在百米赛跑中获得第一名的是 同学,这里比较三人赛跑快慢采用的方法是
。
(2)百米跑的第一名和400米赛跑的第一名,哪个更快?答: 更快(填参赛者代号)。
【考点2】速度
3.空中加油机正在给战斗机进行加油时,若战斗机2s内飞行了400m,则加油机的速度是( )
A.100m/s B.200m/s C.300m/s D.400m/s
4.向月球发射激光,经2.7s后接收到月球表面反射回来的激光,则月球和地球之间的距离为(激光在空间传播速度c=3×105km/s)( )
A.8.1×105km B.4.05×105km C.3×108km D.3×105km
5.如图为某高速公路上区间测速的警示牌。根据这块警示牌可知,小汽车通过这个区间的时间( )
A.不应超过10分钟 B.不应超过6分钟 C.不应短于10分钟 D.不应短于6分钟
【考点3】匀速直线运动
6.关于匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.v与s和t无关,是一个定值
B.由v=可知,v与s成正比,与t成反比
C.在平直公路上缓慢行驶着的汽车,一定在做匀速直线运动
D.在平直公路上行驶的汽车,每小时通过的路程都是50km,则一定做匀速直线运动
7.一个物体做匀速直线运动,4s内通过20m的路程。它在前2s运动的速度是( )
A.0.2m/s B.10m/s C.5m D.5m/s
8.一辆汽车在一段平直的公路上行驶。若汽车在前一半路程和后一半路程所花费的时间相同,则这辆汽车( )
A.肯定做匀速直线运动
B.肯定做变速直线运动
C.在前一半路程和后一半路程上都做匀速直线运动,但在整段路程上的运动不是匀速直线运动
D.条件不足,无法判定
【考点4】s-t图像
9.物体做匀速直线运动时,路程与时间的关系为s=vt,在图中,甲、乙两直线分别是两物体运动的图象。由如图可知两物体运动的速度关系是( )
A.v甲<v乙 B. v甲=v乙 C. v甲>v乙 D.条件不足,无法比较
10.图像法是一种整理、分析数据的有效方法。如图是小科同学描绘的两个物体运动路程一时间图像。由图像可知,甲物体前4秒内运动的路程是 ;乙物体运动的速度是 。
【考点5】v-t图像
11.如图所示是某汽车通过一平直公路时记录的v-t图像,在甲、乙、丙、丁四个过程中,汽车做匀速直线运动的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
12.如图是A、B两物体的s-t图像,对应的v-t图像正确的是( )
C能力提升
13.一列队伍长50m,其行进的速度是1.5m/s,经过一座全长100m的桥,当队伍的第一个人踏上桥到队伍尾最后一个人离开桥时,需要的时间为( )
A.40s B.50s C.100s D.80s
14.一个物体在平直公路上沿直线运动,第1秒、第2秒、第3秒、第4秒所通过的路程都是10m,那么该物体在4秒内的运动( )
A.一定是匀速直线运动
B.可能是速度逐渐减小的变速直线运动
C.可能是匀速直线运动
D.可能是速度逐渐增大的变速直线运动
15.如图所示,两木块自左向右运动,现用高速摄影机随机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置。已知连续两次曝光的时间间隔是相等的。对两木块运动情况的描述中,正确的是( )
A.上方的木块做匀速直线运动,因为间隔时间都相等
B.t4~t5两木块通过的路程都相等,所以它们的速度也在任何时刻都相等
C.t1~t7上方木块始终比下方木块运动快
D.下方木块做匀速直线运动,因为相等时间通过的路程相等
16.如图所示是甲、乙两个物体做直线运动时的速度与时间图象,下列分析不正确的是( )
A.甲做匀速直线运动 B.乙做加速直线运动
C.第20s末,甲、乙速度相同 D.0~20s,两个物体所走的路程相同
17.小科和小江周末约好一起去公园游玩,小科和小江家距离公园的路程之比为5:3,她们一起分别从各自的家里出发,小科到达公园用了5min,小江到达公园了6min,则她们的速度之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.25:18 D.2:5
18.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的路程s随时间t变化的图象,以下说法正确的是( )
A.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
B.t=0s时刻,A在O点,B在距离O点3m处
C.从第3s开始,A的速度大于B的速度,5s末A、B相遇
D.5s内,A、B的平均速度相等
19.如图所示,一木块在水平面上运动时在相等时间内连续拍摄4次“频闪”照片,频闪的时间间隔为0.02s。从频闪照片可判断,该木块做 直线运动(选填“匀速”或“变速”)。木块从1位置运动到3位置的距离是 cm。木块从1位置到4位置运动的速度为 m/s。
20.某校同学在水平直道上进行1000m跑步比赛。甲、乙两位同学同时出发,甲同学在整个比赛过程中做匀速运动。乙同学出发后,经过100s通过的路程为400m,此时他发现比甲同学落后100m;接着乙同学以6m/s的速度追赶,经过50s没有赶上;然后乙同学发起冲刺,最后比甲同学提前10s到达终点。则甲同学比赛中的速度为 m/s。乙同学出发后,前100s时间内的平均速度为 m/s;乙同学最后冲刺的平均速度为 m/s。
21.2020年初,全国数支援鄂医疗队纷纷奔赴湖北,支援防疫工作。3月,我省援鄂医疗队所有医护人员光荣凯旋。英雄们乘坐的专车总长为15m,以54km/h的速度匀速行驶,如果途中乘客通过一条隧道的时间为1分钟,求:
(1)此隧道的长度;
(2)所乘坐的专车完全通过隧道需要的时间;
(3)专车以同样的速度通过一座长为1200m的大桥时,该车完全在桥上的时间。
D拓展提高
22.为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图12所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,若两次发出信号的间隔是0.85s,汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是 m,汽车速度是 m/s。(超声波速度340m/s)
参考答案
A基础知识
一、比较物体的快慢有两种方法
1.时间 2.路程
二、速度
1.单位时间
2.v=;速度;路程;时间。
3.m/s;km/h;3.6。
4.;vt。
三、匀速直线运动
1.直线运动;曲线运动。
2.运动快慢;直线;最简单。
B基础练习
1.比较相同时间内通过的路程;比较相同路程所用的时间。
2.(1)B;路程相同比时间,时间越短,运动越快;(2)B。
3.B 4.B 5.C 6.A 7.D 8.D
9.C 10.0;10m/s 11.B 12.D
C综合提升
13.C【解析】∵s=100m+50m=150m,∴由v=得t===100s。
14.C【解析】AC.物体沿平直公路在每秒运动的路程相等,但在各个1s内可能是匀速直线运动也可能是变速直线运动,故A错误,C正确;B.若该物体在4秒内的速度逐渐减小,则每秒内运动的路程不可能都是10m,故B错误;D.若该物体在4秒内的速度逐渐增大,则每秒内运动的路程不可能都是10m,故D错误。
15.D【解析】AD.上面木块在相等时间内的路程不相等,故上面木块不是做匀速直线运动;下面的物体在相等的时间内路程相等,故做匀速直线运动,故A错误,D正确;B.由图可知,在t4~t5的时间内,两木块通过的路程不相等,上面的木块做加速运动,所以上面木块的速度是变化的,故B错误;C.由图可知,在t1~t7的时间内,上方木块开始的速度小于下方木块的速度,t4后上方木块开始的速度大于下方木块的速度,故C错误。
16.D【解析】A.由图象可知,甲的速度不随时间变化,则甲做匀速直线运动,故A正确;B.由图象可知,乙的速度随时间不断增大,即乙做加速直线运动,故B正确;C.甲、乙的v-t图线在20s末相交,说明甲、乙两物体此时的速度大小相等,故C正确;D.在0~20s内甲的速度不变,乙的速度逐渐增大,且20s末时甲、乙速度相同,则可知甲在这段时间内所走的路程比乙大,故D错误。
t小科5min
17.A【解析】小科和小江家到达公园的时间之比:,又知小科和小江家距离公园的路程之比为:,则她们的速度之比为:÷=2:1
18.C【解析】A.A从原点出发,而B从距原点正方向上5m处出发,A在B运动3s后开始运动,故A错误;B.由图知,t=0s时刻,A在O点,B在距离O点5m处,故B错误;C.在s-t图象中图线的斜率等于速度,从t=3s起,A的斜率大、速度大,即有vA>vB ,第5s时A、B到O点的距离相同(均为10m),即5s末A、B相遇,故C正确。D.由图知,5s内A通过的路程为10m,5s内B通过的路程为10m-5m=5m,因为平均速度等于路程与时间之比,所以A的平均速度大,故D错误。
19.匀速;3.60;0.9【解析】(1)由图可知,木块在相等的时间内通过的路程相等,所以木块是做匀速直线运动;(2)根据图示可知,木块从1位置运动到3位置的距离是6.20cm-2.60cm=3.60cm;(3)根据图示可知,木块从1位置运动到4位置的距离是8.00cm-2.60cm=5.40cm;则木块从1位置到4位置运动的平均速度v===0.9m/s。
20.5;4;7.5【解析】(1)由题知,乙同学出发后,经过100s通过的路程400m,此时他发现比甲同学落后100m;则此时甲同学100s通过的路程为:s甲=400m+100m=500m;甲同学做匀速运动,则甲同学比赛中的速度为:v甲==5m/s;(2)乙同学出发后,前100秒时间内的平均速度:v1==4m/s;(3)甲通过全程用的时间为t甲=200s,所以乙用的总时间为:t乙=200s-10s=190s,乙同学最后冲刺阶段的时间:t冲=190s-100s-50s=40s,根据v=得,追赶阶段通过的路程:s2= v2t2 =6m/s×50s=300m,冲刺阶段的路程:s冲= s-s1-s2=1000m-400m-300m=300m,最后冲刺的平均速度:v冲===7.5m/s。
21.(1)900m;(2)61s;(3)79s
D拓展提高
22.17;21.25【解析】(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,由v=得,汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪:s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s, s2 = v声t2 =340m/s×0.2s=68m,汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了:s' = s1-s2 =85m-68m=17m;(2)这17m共用时间:t'=△t-t1+t2 =0.85s-0.25s+0.2s=0.8s,所以汽车的车速为:v'=s'/t'=21.25m/s。
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