2024年中考物理一轮复习考点梳理学案 第9讲　机械运动（含解析）

第9讲　机械运动
命题分析　
广东省近五年中考物理命题分析
考点 2023 2022 2021 2020 2019
长度的测量 省题1、16 省题1、16 省题1、16 省题16 省题1、16
时间的测量 __ __ __ __ 省题16
运动的描述 __ __ __ __ 省题2
速度及其计算 省题19 __ 省题23 省题19 __
【课程标准】
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。
例1　会利用自身的尺度(如步长)估测教室的长度。
例2　了解我国古代测量长度和时间的工具，体会古人解决问题的智慧。
2．2.2　能用速度描述物体运动的快慢，并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。
4．1.4　用刻度尺测量长度，用表测量时间。
例　用刻度尺测量物理教科书的长和宽，利用具有秒表功能的设备测量自己脉搏跳动30次所用的时间。
4．1.5　测量物体运动的速度。
例　用秒表和刻度尺，测量小球通过某段距离的速度。
考点一　长度和时间的测量
一、长度的测量
1．长度单位
(1)基本单位(国际单位)：米，符号是m。
(2)常用单位及换算：
1 km＝103 m；1 dm＝10－1 m；1 cm＝10－2 m；1 mm＝10－3 m；1 μm＝10－6 m；1 nm＝10－9 m。
2．常用测量工具：刻度尺等。
3．刻度尺的正确使用
(1)认：使用前注意观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值。
(2)选：被测物体的长度不能超过刻度尺的量程，且要选择分度值合适的刻度尺。
(3)放：将零刻度线(或整数刻度线)对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体，与被测边保持平行，不能歪斜。
(4)读：读数时，视线应与尺面垂直，正对刻度线，不得斜视。一定要估读到分度值的下一位。
(5)记：测量结果由数值和单位组成。没有单位的记录是毫无意义的。
4．长度的特殊测量方法：累积法、化曲为直法、滚轮法、辅助法等。
5．长度的估测
教室每层楼高约为3 m；成年人两步的跨度约为1.5 m；中学生的身高约为160 cm；课桌的高度约为75 cm；一张纸的厚度约为70 μm；拳头的宽度约10 cm；分子的直径约10－10 m。
二、时间的测量
1．时间单位
(1)基本单位(国际单位)：秒，符号是s。
(2)常用单位及换算：1 h＝60 min；1 min＝60 s；1 h＝3 600 s。
2．测量工具：钟、表、停表(或秒表)等。
3．停表的读数：小表盘一周15 min，分度值0.5 min；大表盘一周30 s，分度值0.1 s。
4．时间的估测
演奏一遍中华人民共和国国歌的时间约为46 s；中学生跑完100 m用时约为15 s；步行上一层楼所用时间约为20 s；正常人脉搏1 min跳动70次。
三、误差：测量值与真实值之间的差异
项目 误差 错误
产生原因 仪器不够精确或测量方法不完善；测量者估读时的偏差及环境对仪器的影响 不遵守测量仪器的使用规则或者读取测量结果时粗心
能否避免 不可避免 可以避免
如何判断 实验数据较接近真实值；误差值一般不超过测量工具的分度值 实验数据远远偏离真实值
减小或避 免的方法 减小办法：①多次测量求平均值；②选用精确程度更高的测量工具；③改进测量方法 只要遵守测量仪器的使用规则，认真测量，就可以避免
(1)测量长度时一定要选用分度值最小的刻度尺。(　×　)
(2)实验室用的“停表”，是最准确的计时器。(　×　)
(3)多次测量求平均值、选用更精密的测量工具、改进测量方法等，可以避免误差。(　×　)
(4)测量时估读到分度值下两位将比估读到分度值下一位更好一些。(　×　)
例1　(2022·广东)图中刻度尺的分度值为________ mm，物体的长度为________ cm。
分析　明确刻度尺的分度值，确定物体对应的起始刻度和末刻度，二者的差值即为物体的长度。
答案　1　3.85
易错提醒　刻度尺的读数：一定要估读到分度值的下一位。
例2　(2023·深圳)停表读数为________ s。
答案　100.8
解析　在停表的中间表盘上，1 min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5 min，指针在“1”和“2”之间，偏向“2”一侧，所以分针指示的时间为1 min＝60 s；在停表的大表盘上，1 s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1 s，指针在40.8 s处，所以秒针指示的时间为40.8 s，则停表的读数为60 s＋40.8 s＝100.8 s。
考点二　运动的描述
1．机械运动：物体位置随时间的变化。
2．参照物：判断物体是运动还是静止时，选取的作为标准的物体。
3．参照物的选取原则：
(1)任意性原则：可以选择除研究对象自身之外的任何物体。
(2)方便性原则：所选的参照物应该使我们对运动的描述更简单、更清楚。不加特殊说明时，一般选取地面或固定在地面上的物体作为参照物。
4．运动和静止的判断
(1)物体相对于参照物的位置发生了变化，该物体是运动的。
(2)物体相对于参照物的位置不变，该物体是静止的。
5．运动和静止的相对性：如果选择的参照物不同，描述同一物体的运动情况时，结论一般也不同。物体的运动和静止是相对的，绝对静止的物体是不存在的。
常见相对静止的例子：联合收割机与车辆、正在空中加油的加油机和战斗机、地球静止卫星和地球、空中对接等。
(1)运动和静止是相对的，只有选定了参照物，才能确定物体是运动的还是静止的。(　√　)
(2)若以甲为参照物，乙是运动的，则以乙为参照物，甲可能是静止的。(　×　)
(3)以向东行驶的汽车为参照物，另一辆向东行驶的汽车可能是向西运动的。(　√　)
(4)参照物的选择是任意的，但只有不动的物体才能被选作参照物。(　×　)
例3　(物理观念)(2023·茂名茂南区二模)歌词“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”，前句描述的运动物体和后一句的参照物分别是(　　)
A．青山　青山 B．竹排　青山 C．竹排　竹排 D．青山　竹排
答案　C
例4　(2018·广州改编)向前直线行驶的车内，小明给小芳连拍两张照片如图所示，拍照过程中车可能________运动。
分析　判断物体的运动和静止，首先选定一个参照物，被选定为参照物的物体可以是运动的，也可以是静止的，被选定为参照物的物体假定是不动的，被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化，被研究的物体是运动的，否则被研究的物体是静止的，通常情况下选地面或地面上静止不动的物体作为参照物。以广州塔为参照物，小芳是向西运动的，所以车是向西行驶的。
答案　向西
名师点拨　判断物体运动与静止的方法：观察被研究物体相对于参照物的位置是否发生改变。
考点三　速度及其计算
1．比较运动快慢的方法：(1)时间相同时，比较路程；(2)路程相同时，比较时间。
2．速度：
(1)定义：在物理学中，把路程与时间之比叫做速度。
(2)意义：表示物体运动快慢的物理量。
(3)公式：v＝。
(4)单位：基本单位是米每秒，符号是m/s或m·s－1；交通运输中速度的单位常用千米每小时，符号是km/h或km·h－1。这两个单位的换算关系是1 m/s＝3.6 km/h。
(5)常见的速度估测：人步行的速度约1.1 m/s；自行车的行驶速度约5 m/s；百米赛跑中运动员的速度约10 m/s；轿车的行驶速度约30 m/s。
3．匀速直线运动：物体沿着直线且速度不变的运动。速度与路程和时间无关。
4．变速直线运动：物体沿着直线且速度变化的运动。变速直线运动的快慢由平均速度来描述。
(1)相同时间内，运动路程长的物体速度快。(　√　)
(2)根据公式v＝可知，做匀速直线运动的物体其速度与路程成正比。(　×　)
(3)平均速度就是速度的平均值。(　×　)
例5　(科学思维)(2022·广州)小芳步行的部分信息如图，根据信息可推断此过程小芳(　　)
A．步长约为2 m B．每分钟步行15 km
C．平均速度为4 km/h D．步行3 km用时15 min
分析　(1)知道步行的距离和步数，可以求出每一步的长度；
(2)利用步行的距离除以所用的时间即可求出每分钟步行的距离；
(3)根据每分钟步行的距离可换算出步行的平均速度；
(4)由题图中信息可知步行3 km所用的时间。
答案　C
解析　由题图可知，步行的距离s＝3 km＝3 000 m，步数n＝4718，则步长L＝＝＝0.64 m，故A错误；由题图可知，步行用时t＝45 min，则步行速度v＝＝＝ km/min＝4 km/h，故B错误，C正确；由题图可知，步行3 km共用时45 min，故D错误。
例6　(图象信息)(2019·深圳)甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向同一方向运动，它们的s－t图象如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．2～4 s内乙做匀速直线运动
B．4 s末甲、乙两物体的速度相等
C．0～4 s内乙的平均速度为2 m/s
D．3 s末甲在乙的前方
答案　C
解析　2～4 s内，乙是处于静止状态，故A错误；在4 s末，甲的速度的大小不为0，而乙处于静止状态，速度为0，故B错误；在0～4 s内，乙运动的路程是8 m，所用时间是4 s，乙的平均速度v＝＝＝2 m/s，故C正确；3 s末，乙在甲的前方，故D错误。
名师点拨　 s－t图象：平行于横轴的直线表示静止；斜线表示匀速直线运动，倾斜程度越大速度越大。 v－t图象：平行于横轴的直线表示匀速直线运动，直线越靠上速度越大；斜线表示变速运动。
实验　测量物体运动的平均速度
实验原理　v＝。
实验器材　斜面、木块、金属片、小车、停表、刻度尺。
实验装置　如图所示。
实验步骤　(1)斜面的一端用木块垫起，使它保持很小的坡度。
(2)把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1，并将数据记入实验数据记录表中。
(3)用停表测量小车从斜面顶端开始滑下到撞击斜面底端金属片的时间t1，并记入表中。
(4)根据测量数据，用公式v1＝算出小车通过斜面全程的平均速度v1，并记入表中。
(5)将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2。
(6)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2，并记入表中。
注意事项　(1)测量小车通过的路程时，必须从开始计时的车头量到计时结束的车头；
(2)必须在小车下滑的同时开始计时。
数据记录：
路程 时间 平均速度
s1＝________ t1＝________ v1＝________
s2＝________ t2＝________ v2＝________
误差分析：①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏大；②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏大，平均速度偏小。
思维点拨：小车从起点到终点下滑时，上半程、下半程的平均速度不等于全程的平均速度，v下＞v全＞v上；下半程平均速度的计算方法：v下＝＝，不能从中点开始下滑，原因是从中点由静止下滑所测时间不等于下半程时间。
(1)斜面的坡度越小越好。(　×　)
(2)小车每次必须从斜面上同一位置由静止开始下滑。(　√　)
(3)实验过程中可以改变斜面的倾角。(　×　)
(4)在测量小车运动的距离和记录时间时，可以“头对头”，也可以“尾对尾”。(　√　)
例7　在如图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。
(1)本实验的原理：________。
(2)该实验所用的测量工具是________和________。
(3)斜面的坡度不宜过大，原因是________________________________________________。
(4)金属片的作用：____________________________________________________________。
(5)实验中应多次测量，目的是__________________________________________________。
(6)实验过程中，若要增大小车平均速度，可采取的方法是_____________________________。
(7)小车运动状态的判断：从斜面顶端到底端的过程中小车做________直线运动。
(8)图中AB段的路程sAB＝________ cm，如果测得时间tAB＝1.6 s，则AB段的平均速度vAB＝________ cm/s。
(9)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，测得的AB段的平均速度vAB会________。
答案　(1)v＝　(2)刻度尺　停表　(3)坡度过大，会导致小车滑行速度太快，时间太短，不宜测量时间　(4)确定终点在同一位置，便于测量小车运动的时间　(5)求平均值减小误差　(6)增大斜面的坡度　(7)变速　(8)40.0　25　(9)偏小
考点一　长度和时间的测量
1．荔枝是一种岭南佳果。小明拿起一个荔枝，它的尺寸大小约为(　　)
A．0.1 cm B．3 cm C．0.3 m D．1 m
答案　B
解析　由生活常识可知，一般荔枝的直径约为3～5 cm，即它的尺寸大小约为3～5 cm，B正确。
2．(2023·汕头潮南区一模)如图甲所示，所测物体的长度是________ cm；如图乙所示的仪表是测量时间的仪表，其示数为________ s。
答案　2.50　187.5
考点二　运动的描述
3.(教材素材)如图所示是运油-20加油机为歼-20战斗机空中加油的情境，歼-20飞行员认为运油-20是静止的，他选择的参照物是(　　)
A．歼-20 B．地面
C．周围的白云 D．运油-20
答案　A
4．(2023·清远阳山县一模)小邹同学用佩戴的手表记录某次跑步的时间为15 min,15 min＝________ h，以佩戴手表的手腕为参照物，手表是__________(选填“运动”或“静止”)的；以地面为参照物，手表是________(选填“运动”或“静止”)的。
答案　0.25　静止　运动
5．(2023·广州白云区一模)甲、乙两图为小明由北向南行驶时，从车内后视镜先后观察到的情景，a、b、c为在平直公路上做匀速直线运动的车辆。下列说法正确的是(　　)
A．以a车为参照物，c车是向南运动的
B．以b车为参照物，a车是向南运动的
C．小明所乘车的速度等于b汽车的速度
D．一段时间后，后面三车之间a、b车的距离最远
答案　C
解析　小明由北向南行驶，a、b车与小明同向，c车与小明反向，以a车为参照物，c车是向北运动的，故A错误；由题图甲、乙知，a车比b车慢，以b车为参照物，a车是向北运动的，故B错误；比较题图甲、乙，两图中b车的大小位置没有变化，小明所乘车的速度等于b汽车的速度，故C正确；一段时间后，后面三车之间b、c车的距离最远，故D错误。
考点三　速度及其计算
6．如图所示是学校田径运动会上运动员奋力奔跑的场景。比赛开始后，“观众”认为跑在前面的人运动得快；比赛结束后，“裁判员”判定最先到达终点的人获胜。那么观众和裁判判断运动员快慢的方法是(　　)
A．观众：相同时间比较路程；裁判：相同时间比较路程
B．观众：相同路程比较时间；裁判：相同时间比较路程
C．观众：相同路程比较时间；裁判：相同路程比较时间
D．观众：相同时间比较路程；裁判：相同路程比较时间
答案　D
解析　比赛开始后，“观众”通过比较相同时间内通过路程的长短，认为跑在前面的人运动得快；比赛结束后，“裁判员”通过比较相同路程所用时间的长短，判定最先到达终点的人运动得快。综上分析可知，选项A、B、C错误、D正确。
7.(图象信息)(2023·东莞二模)甲、乙两位同学在学校的百米跑道上同时同地向东运动，两人的s－t图象如图所示，则甲的速度为________ m/s，经过10 s后，两人相距________ m，若以甲为参照物，乙是________(选填“运动”或“静止”)的。
答案　3　20　运动
8.(科学思维)(2023·韶关曲江区二模)如图为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2 s拍照一次，分析照片可知：小球从A点到F点做的是________运动(选填“匀速直线”或“变速直线”)。小球从B点到F点运动的路程是________ cm，平均速度是________ m/s。
答案　变速直线　12.00　0.15
解析　由题图可以看出，小球在相等时间内的路程不相等，越来越大，所以小球做变速直线运动。
由题图可以看出：小球在B点的位置坐标为0.50 cm，在F点的位置坐标是12.50 cm，
则小球由B到F的路程为s＝12.50 cm－0.50 cm＝12.00 cm。
由题图可知，B到F所用的时间t＝4×0.2 s＝0.8 s；
从B点运动到F点的平均速度v＝＝＝0.15 m/s。
9.(2023·宜宾)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”，如图所示，他们用相机每隔0.5 s曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
(1)本实验中刻度尺是测量________的工具，刻度尺的分度值是________ cm。
(2)小车从A点到C点的路程sAC＝________ cm，从A点运动到C点所用时间tAC＝_______ s，小车在AC段的平均速度vAC＝________ cm/s。
(3)根据照片信息可判断小车做________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
答案　(1)长度　1　(2)40.0　1　40.0　(3)变速
解析　(1)长度的测量工具是刻度尺，题图所示刻度尺10 cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1 cm。
(2)相机每隔0.5 s曝光一次，由题图可知小车从A点运动到C点所用时间tAC＝1 s；小车从A点到C点的路程sAC＝40.0 cm；小车在AC段的平均速度vAC＝＝＝40.0 cm/s。
(3)由题图知BC段的路程比AB段的长，但时间相等，所以BC段的平均速度大于AB段的平均速度，因此小车做的是变速直线运动。
10．(科学思维)阅读下列短文，回答问题。
汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程做变速直线运动，如图所示，从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离。(注：反应距离是指司机发现情况到踩下刹车这段时间内汽车行驶的距离；制动距离是指踩下刹车后汽车在路面上行驶的距离)，如表是司机驾驶小汽车在水平、干燥的沥青路面上以不同速度行驶时的统计数据。
(1)请利用表中数据，在右面的坐标图中用平滑曲线绘出制动距离随速度变化的曲线。
速度/(km·h－1) 反应距离/m 制动距离/m 停车距离/m
20 4 2 6
40 8 8 16
80 16 32 48
100 20 50 70
(2)一起发生在限速50 km/h路段的交通事故中，交警测得肇事车后留下的刹车痕迹(制动距离)长为25 m，根据绘制的图象可判断司机________(选填“超速”或“未超速”)。(注：该车的制动性能与如表数据一致)
(3)若某汽车以20 m/s的速度在某平直的公路上行驶，紧急停车时，在反应过程中，汽车行驶了14 m，反应过程的时间是________ s；制动过程所用的时间为3.3 s，汽车在这两个过程中通过的总距离为60 m，则紧急停车全程的平均速度是________ m/s。
答案　(1)如图所示　(2)超速　(3)0.7　15
解析　(1)根据表格中的数据描点、连线，如答图所示。
(2)从横轴40～60的中点位置作垂线，与图象的交点所对应的纵轴的数值即为制动的最大距离，如图所示：
交警测得肇事车后留下的刹车痕迹(制动距离)长为25 m，根据图象可判断司机超速。
(3)反应过程的时间是：t＝＝＝0.7 s；
紧急停车全程的平均速度是：v′＝＝＝15 m/s。
11．为了提高高速公路通行效率，高速收费站建有ETC专用通道，专用通道需要汽车安装ETC卡(如图甲所示)，图乙是ETC专用通道示意图，当汽车进入ETC卡读取器识别范围的时候，卡上的信息被读取，同时栏杆机将横杆抬起，汽车无需停车就实现了缴费，大大节约了通站时间。
(1)汽车在运动时ETC卡相对于汽车是________的，相对于地面是________的。(均选填“运动”或“静止”)
(2)汽车通行ETC通道的过程________(选填“属于”或“不属于”)机械运动。
(3)某一ETC通道，栏杆机距ETC卡读取器10 m，横杆在位置一(如图丙所示)时距地面高度1.2 m，栏杆机启动后横杆水平段沿竖直方向以0.2 m/s的速度匀速抬起。某人驾驶一台车高为1.6 m的SUV车通过该ETC通道，车距离ETC卡读取器5 m时被读取信息，假设栏杆机横杆水平段同时抬起，以SUV车的高度，车速太快、横杆抬起高度不够，会撞杆违章。请你运用题目所给的条件，SUV车匀速顺利通过通道的最快速度是______ m/s，合______ km/h。
(4)某市郊区公路旁的交通标志牌上标记着“限速40”和“距收费站2 km”的字样，如果此时汽车正以10 m/s的速度匀速行驶，则该车________(选填“有”或“没有”)违反交通规则，照这样的速度行驶，再经过________ s汽车就可以到达收费站。
答案　(1)静止　运动　(2)属于　(3)7.5　27　(4)没有　200