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专题09 机械运动
一 机械运动-参考系
机械运动：物体空间位置的改变，称为机械运动。
参照物：
（1）概念：一个物体是静止还是运动的，要看是以哪个物体为标准。这个被选为标准的物体叫参照物。
参照物一旦被选定，我们就假定该物体是静止的。
参照物的选取是任意的，但不能将研究物体本身作为参照物。
为了研究机械运动的方便，物理学中一般取地面或相对于地面静止的物体作为参照物，且可以不加说明。若选择其他合适的物体作为参照物研究机械运动，则要作出说明。
运动的分类：
（1）直线运动：①匀速直线②变速直线。
曲线运动。
我们常研究的运动是匀速直线运动。
二 速度公式应用
1.速度：
（1）比较物体运动的快慢
定义:物体在单位时间内通过的路程。速度可以定量描述物体运动的快慢。
公式：；公式计算的是平均速度。
单位：国际单位制中，速度单位是米/秒（m/s），常用单位还有km/h。1m/s=3.6km/h。
2.速度公式及其变形公式
（1）变形公式： →
（2）如果知道速度、路程、时间三个量中的任意两个，利用速度公式及其变形公式可计算出第三个量
注意事项
（1）公式中速度、路程、时间三个量必须对应于同一物体
（2）公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一到国际单位制下
（3）先进行字母运算，再代入数值进行计算
一 机械运动-参考系
1．（2024七下·义乌期中）摄影师抓拍了一个有趣的场面如图所示：一只乌鸦站在飞翔的老鹰背上休息。下列说法不正确的是（ ）
A．以地面为参照物，乌鸦是静止的
B．以乌鸦为参照物，老鹰是静止的
C．以地面为参照物，老鹰是运动的
D．乌鸦和老鹰的速度相同，它们相对静止
【答案】A
2．（2023七上·诸暨期中）小军坐在奔驰的列车里：
①若选车厢为参照物，他是运动的；②若选车厢为参照物，他是静止的；③若选地面为参照物，他是静止的；④若选地面为参照物，他是运动的。上述说法正确的是（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】D
【解析】【分析】根据参照物的知识分析判断。
【解答】①②若选车厢为参照物，小军的位置保持不变，则它是静止的，故①错误，②正确；
③④若选地面为参照物，小军的位置不断改变，则它是运动的，故③错误，④正确。
那么正确的是②④。
故选D。
3．（2022·浙江）如图所示，小明家的窗外有条公路，他看到窗外的情景由图甲变为图乙，判断轿车是运动的。他选择的参照物不可能是（ ）
A．房子的窗户 B．路边的灯杆 C．行驶的卡车 D．轿车的司机
【答案】D
【解析】【分析】如果物体是运动的，那么它相对参照物的位置不断改变；如果物体是静止的，那么它相对参照物的位置保持不变。
【解答】对比甲和乙两幅图片可知，轿车相对房子的窗户、路边的灯杆、行驶的卡车的位置发生了改变，因此可以选择窗户、灯杆和卡车为参照物，故A、B、C不合题意；
轿车相对轿车司机的位置保持不变，此时轿车是静止的，故D符合题意。
故选D。
4．（2024七下·浙江期末）小金安静地坐在考场里答题，他认为自己是运动的，选择的参照物是（ ）
A．静坐的监考员 B．教室角落的垃圾桶
C．从窗外走过的巡视员 D．黑板前的讲台桌
【答案】C
【解析】【分析】根据参照物的知识分析判断。
【解答】小金安静地坐在考场里答题，他认为自己是运动的，则他相对参照物的位置是变化的。因为小金相对窗外巡视员的位置不断改变，所以他选择的参照物为巡视员，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
5．如图所示，岸上的旗帜和甲．乙两船上的旗帜随风飘动，相关说法中，正确的是（ ）
A．甲船一定向左运动 B．甲船一定静止
C．乙船一定向右运动 D．乙船一定向左运动
【答案】C
【解析】【分析】在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
【解答】图中岸上的旗杆相对于地面是静止的，旗向右飘，说明此时风向右吹；
甲船上的旗子向右，甲有三种可能：一是甲船可能静止，二是甲船可能向左运动，三是甲船可能向右运动但速度小于风速；
乙船上旗帜向左，说明它在向右运动且速度大于风速。
综上所述，只有选项C说法正确。
故选：C。
6．甲、乙两人各乘一台升降机，甲看见楼房在匀速上升，乙也在匀速上升，乙看见楼房在匀速上升，甲在匀速下降，则相对于地面（ ）
A．甲上升，乙下降 B．甲下降，乙上升
C．甲、乙都下降，但甲比乙慢 D．甲、乙都下降，且甲比乙快
【答案】D
【解析】【分析】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。
【解答】甲、乙两人均看到楼房在匀速上升，说明甲、乙相对于地面都是匀速下降的，甲同时也看到乙在匀速上升，说明甲的下降速度比乙快，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
7．宋代诗人陈与义在(襄邑道中》一诗中写道：“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。”关于诗中所描述的运动及参照物，下列说法中正确的是（ ）
A．以船为参照物，诗人是运动的
B．“云不动”是以两岸的“飞花”为参照物
C．以“两岸”为参照物，船是静止的
D．“云与我俱东”是以两岸的榆树为参照物
【答案】D
【解析】【分析】研究物体的运动情况时，需要先选取一个标准做为参照物，物体与参照物的位置发生了变化，物体就是运动的；物体与参照物的位置没有发生变化，物体就是静止的。
【解答】A、以船为参照物，诗人和船的位置没有发生变化，诗人是静止的，故A错误。
B、细细品味古诗，从最后一句“不知云与我俱东”可知，相对于地面来说，诗人与云都是向东运动的，也就是说，二者的运动状态相同，相对静止。所以诗人以自己为参照物看云时，会认为“卧看满天云不动”的效果，故B错误。
CD、在本题中船是向东高速行驶，而“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止，即“云与我”以相同的速度相对于地球向东运动。所以“云与我俱东”是以两岸的“榆树”为参照物的，故C错误；D正确。
故答案为：D。
8．如图所示是空中加油机正在给战斗机加油的情景，下列说法错误的是（ ）
A．以加油机为参照物，战斗机甲是静静止的
B．以地面为参照物，战斗机乙是运动的
C．以战斗机甲为参照物，战斗机乙是运动的
D．加油机相对地面是运动的
【答案】C
【解析】【分析】判断物体的运动与静止时，要看物体相对于参照物的位置是否发生改变。如果改变就是运动的，如果不变就是静止的。
【解答】A、以加油机为参照物，战斗机甲的位置没有发生改变，所以是静止的，故A正确。
B、以地面为参照物，战斗机乙的位置发生了改变，所以是运动的，故B正确。
C、以战斗甲为参照物，战斗机乙的位置没有发生改变，所以是静止的，故C错误。
D、加油机相对于地面位置发生了改变，所以是运动的，故D正确。
故答案为：C。
9．下列关于说法中，错误的是（ ）
A．参照物就是我们假设不动的物体，以它为标准来研究其他物体的运动情况
B．运动和静止是相对的，是相对于参照物而言的
C．参照物的选取是任意的，但研究物体的运动选择地面作参照物最合适
D．选择不同的参照物来描述同--物体的运动，其结果可能是不同的
【答案】C
【解析】【分析】从运动和静止的相对性和参照物及其选择的角度去分析，即可作出判断。
运动是绝对的，静止是相对的，对运动状态的描述是相对的。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。
【解答】A、研究物体的机械运动时，要选择一个作为标准的物体，该物体叫作参照物，故A正确。
B、对于同一个物体，若选择不同的物体作参照物，来研究它的运动情况，得到的结论可能是不同的，也可能是相同的，故B正确。
C、参照物可任意选择，既可以是运动的物体，也可以是静止的物体，具体选哪一种物体为参照物，是以研究问题的方便而定的，故C错误。
D、宇宙中的一切物体都在运动着，绝对静止的物体是没有的，我们平常所说的运动和静止都是相对于参照物而言的，故D正确。
故答案为：C。
10．风洞是一种管道状实验设备。如图是利用风洞装置来获取飞行器飞行时性能指数的一次实验过程，图中飞机模型可以认为是高速运动的，选择的参照物是（ ）
A．模型支架 B．高速气流 C．压力秤 D．风洞
【答案】B
【解析】【分析】研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。由此来突破此题。
【解答】飞机模型放在风洞中固定不动，让风（高速流动的空气）迎面吹来，飞机模型和空气之间的位置发生了变化，故飞机模型相对于高速流动的空气是运动的。
故答案为：B。
（10题图） （11题图）
11．如图所示，小华和小星俩人站在地面上，小伟乘坐在沿水平方向匀速飞行的飞机上，某时刻小伟自由释放了一个玩具，若不考虑空气阻力，其中小伟所观察到的现象是以（ ）
A．地面为参照物 B．飞机为参照物
C．小华为参照物 D．小星为参照物
【答案】B
【解析】【分析】同一个物体的运动状态的不同跟参照物的选择有关系，选择不同的参照物，物体的运动状态可能不同。
【解答】小伟坐在沿水平方向匀速飞行的飞机上，自由释放了一个玩具，若不考虑空气阻力，玩具由于惯性还会继续按原来的速度运动，所以小伟以飞机为参照物，会看到玩具沿直线下落；小华和小星俩人看到玩具沿曲线下落是以地面为参照物的。
故答案为：B。
12．（2023七下·余杭期末）如图所示，坐在甲火车中的小胡在车窗里看到乙火车的车头，过一会儿，她又在车窗里看到乙火车的车尾。如果两火车车头朝向-致，下列关于它们运动情况的判断，不可能的是（ ）
A．甲火车停在轨道上，乙火车向前运动
B．甲火车向后倒车，乙火车停在轨道上
C．两列火车均向后倒车，但甲火车运动较慢
D．两列火车均向前运动，但甲火车运动较慢
【答案】C
【解析】【分析】 参照物是物理学名词的一种，是被选作标准的物体，假设为不动物体（静止和运动物体都可以做参照物）释义参照物是物理学名词的一种，表示另一种物体在这种物体上的物体.包括汽车，轮船，飞机等。
【解答】ABD均有可能实现坐在甲火车中的小胡在车窗里看到乙火车的车头，过一会儿，她又在车窗里看到乙火车的车尾；
而C均向后倒车时，甲火车慢的话看不到乙的车尾。
故答案为：C
（12题图） （13题图）
13．（2023七下·婺城期末）如图为甲、乙两名跳水队员在10米双人跳台上同步跳水的精彩瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．以甲为参照物，乙是静止的
B．以甲为参照物，乙是向下运动的
C．以乙为参照物，甲是向下运动的
D．在观众看来，两位运动员都是静止的
【答案】A
【解析】【分析】如果物体相对参照物的位置发生改变，那么物体是运动的；否则，物体是静止的。
【解答】AB.以甲为参照物，乙的位置保持不变，是静止的，故A正确，B错误；
C.以乙为参照物，甲的位置保持不变，即甲是静止的，故C错误；
D.在观众看来，两位运动员的位置都在变化，即都是运动的，故D错误。
故选A。
14．（2023七下·东阳期末）赛龙舟是中华民族传统文化，每年的端午节横店影视城都会举办端午龙舟赛。如图所示是龙舟赛的精彩情景。
（1）坐在龙舟最前面的是指挥者，他相对于龙舟来说是 (填“运动的”或”静止的”)。
（2）队员通过向后划桨使龙舟加速向前做直线运动，这说明了 ，此时龙舟受力 (填“平衡”或”不平衡”)。使龙舟前进的力的施力物体是 。
【答案】（1）静止的
（2）力的作用是相互的；不平衡；水
【解析】【分析】判断指挥者的运动状态，关键看它与所选的参照物龙舟之间的位置是否发生了变化；运动员用桨向后划水，给水一个向后的作用力，根据力的作用是相互的，水就给桨一向前的作用力，使船前进；物体受平衡力的作用，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】（1）坐在龙舟最前面的是指挥者与龙舟的位置关系没有改变，他相对于龙舟来说是静止的；
（2）队员通过向后划桨使龙舟加速向前做直线运动，这说明了力的作用是相互的；此时速度大小改变，运动状态改变，则龙舟受力不平衡，运动员用桨向后划水，给水一个向后的作用力，根据力的作用是相互的水就给桨一向前的作用力，使龙舟前进的力的施力物体是水。
15．（2023七下·婺城期末）今年五一假期，小科同学和妈妈一起去上海锦江乐园亲身体验了一次极限运动——过山车。当他乘坐过山车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，好像地面上的人和建筑物都在旋转。这时他选取的参照物是 ；当他乘坐的过山车位于如图所示位置时，他自身受到的重力方向是 。
【答案】过山车；竖直向下
【解析】【分析】（1）如果物体是运动的，那么它相对参照物的位置不断改变；如果物体是静止的，那么它相对参照物的位置保持不变。
（2）根据重力方向的知识分析。
【解答】（1）当他乘坐过山车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，好像地面上的人和建筑物都在旋转，即地面上的人和建筑都在运动。由于地面上的人和建筑相对过山车的位置不断改变，因此他选取的参照物是过山车。
（2）当他乘坐的过山车位于如图所示位置时，他自身受到的重力方向是竖直向下的。
二 速度公式应用
1．（2024·路桥模拟）下列情况与实际最相符的是（ ）
A．人体最舒适的气温是37℃
B．成年人双脚站立时对地面的压强约为1Pa
C．人正常行走速度约为10m/s
D．一个中学生受到的重力约为500N
【答案】D
【解析】【分析】根据对温度、压强、速度和力的认识判断。
【解答】A.人体最舒适的气温是25℃，故A错误；
B.成年人双脚站立时对地面的压力大约500N，双脚的接地面积约0.02m2，那么对地面的压强约为，故B错误；
C.人正常行走速度约为1.1m/s，故C错误；
D.一个中学生受到的重力约为500N，故D正确。
故选D。
2．（2024七下·瑞安期中）小科爸爸喜爱环绕万松山行走，通过手机软件测得四十分钟行走6000步，路程约4千米，据此估计一个健康的成年人行走的速度和一步长度，最接近的是（ ）
A．1.5千米/时，1.2米 B．6千米/时，65厘米
C．6千米/时，20厘米 D．1.5千米/时，0.6米
【答案】B
【解析】【分析】路程和步数的比值为一步的长度，根据计算步行的速度。
【解答】根据题意可知，成年人一步的长度大约：；
则成年人行走的速度：。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．如图为某物体沿直线运动的路程随时间变化的图像，下列对该物体在0~5s内的运动情况分析正确的是( )
A．物体在5s内运动的路程为2m
B．物体在3~5s内通过的路程是0~1s内通过路程的2倍
C．物体在5s内的平均速度为0.67m/s
D．物体在1~3s内做匀速直线运动
【答案】A
【解析】【分析】AB.从图像中提取信息，然后进行判断；
C.根据图像确定5s内物体运动的距离，根据计算平均速度；
D.根据图像的形状分析1-3s内物体的运动状态。
【解答】A.根据图像可知，物体在5s内运动的路程为2m，故A正确；
B.物体在3~5s内通过的路程是：2m-1m=1m，0~1s内通过路程为1m，则二者路程相等，故B错误；
C.物体在5s内的平均速度为，故C错误；
D.物体在1~3s内的路程保持不变，因此处于静止状态，故D错误。
故选A。
4．（2024七下·义乌期中）甲、乙两人同时从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图所示，图象中能正确反映两人运动关系的是（ ）
A．①和③ B．②和④ C．只有③ D．只有④
【答案】B
【解析】【分析】根据图片可知，甲和乙的时间相同，乙的路程大，那么乙运动的速度就大，据此分析即可。
【解答】①在v-t图像中，甲的图像在上，说明甲的速度大，故①错误；
②在v-t图像中，乙的图像在上，说明乙的速度大，故②错正确；
③在s-t图像中，甲的图像更靠近s，说明甲的速度大，故③错误；
④在s-t图像中，乙的图像更靠近s，说明乙的速度大，故④正确。
因此能正确反映两人运动关系的是②④。
故选B。
5．（2024七下·义乌期中）A、B是一条平直公路边上的两块路牌，一只小鸟和一辆小车同时分别由A、B两路牌相向运动，小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A并停留在路牌处；再过一段时间，小车也行驶到A，它们的位置与时间的关系如图所示，图中。则下列计算不正确的是（ ）
A．小鸟与汽车所用总时间之比为1：2
B．小鸟与汽车通过的总路程之比为3：1
C．小鸟回到A时，汽车到达AB中点
D．从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的路程之比为3：1
【答案】B
6．日常生活中，我们常用两种方法来比较物体运动的快慢。某同学借助于图甲、乙中汽车行驶的结果来说明这两种方法。下列做法正确的是( )。
①借助于图甲，比较相同时间内通过路程的长短来确定物体运动的快慢
②借助于图甲，比较通过相同路程所花的时间多少来确定物体运动的快慢
③借助于图乙，比较相同时间内通过路程的长短来确定物体运动的快慢
④借助于图乙，比较通过相同路程所花的时间多少来确定物体运动的快慢
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
【答案】C
【解析】【分析】根据图片分析物体运动快慢的表示方法。
【解答】甲图：时间相同，路程大的运动的快，即比较相同时间内通过的路程，故①正确，②错误；
乙图：路程相同，时间短的运动的快，即比较通过相同路程所用的时间，故③错误，④正确。
故选C。
7．最新研制的磁悬浮列车以600km/h的速度匀速行驶，一列高铁以300km/h的速度匀速行驶，与高铁相比，磁悬浮列车( )
A．一定运动更快 B．一定运动更远
C．运动时间一定更短 D．可能运动更慢
【答案】A
【解析】【分析】（1）速度是表示物体运动快慢的物理量。
（2）根据，利用控制变量法分析解答。
【解答】AD、速度是表示物体运动快慢的物理量，由题知，磁悬浮列车的速度大于高铁的速度，故磁悬浮列车一定运动更快。故A正确，D错误。
BC、根据可知，路程与速度的大小和时间的多少有关，磁悬浮列车和高铁行驶的时间关系未知，无法比较运动的远近；磁悬浮列车和高铁行驶的路程关系未知，无法比较运动的时间多少。故BC错误。
故答案为：A。
8．2023年3月，温州马拉松赛事顺利举行。选手甲以2小时15分钟的时间跑完全程，取得全马第一名的成绩。以下是小明对选手甲和某位同样跑完全程的选手乙建立的运动坐标图(体现全过程) ，其中更符合比赛结果的是( )
B． C． D．
【答案】C
【解析】【分析】根据题意知甲乙两位选手最终跑完的路程是一样的，且甲跑完全程所用时间最短。
【解答】甲乙两位选手都跑完了全程，则最终跑完的路程是一样的，A，B错误，
甲选手取得全马第一名的成绩，则甲跑完全程所用时间最短，C正确，D错误。
故答案为：C。
9．小华同学的家附近有一公共自行车站点，他经常骑公共自行车去上学，某一次从家到学校运动的s-t图像如图乙所示，则小华从家到学校的平均速度是( )
A．2.25m/s B．168.75m/s C．135m/s D．2.81m/s
【答案】A
【解析】【分析】从图上读出全程的路程和时间，根据速度公式计算全程的平均速度。
【解答】由图象可知1200m到1500m之间有两个格，图线指在1200m和1500m中间，所以整个路程s=1350m，时间t=10min=600s，整个过程平均速度：。
故答案为：A。
10．根据匀速直线运动的公式，当某物体做匀速直线运动时，下列说法中，正确的是（ ）
A．物体运动的路程越长，速度越大
B．物体运动的时间越短，速度越大
C．速度的大小不随路程的长短或时间的多少而变化
D．以上三种说法都不正确
【答案】C
【解析】【分析】沿着直线快慢不变的运动叫匀速直线运动，据此分析判断。
【解答】 当某物体做匀速直线运动时， 物体的速度大小保持不变，与运动的路程和时间大小无关，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
11．某司机开车接近一学校门口时，为了安全踩刹车减速5秒，再轻踩油广]继续向前行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，则（ ）
A．在5~10秒内，汽车是静止的
B．在0~10秒内，汽车的平均速度小于10米/秒
C．在0~5秒内，汽车的速度每秒减小2米/秒
D．第12秒时，汽车的速度为6米/秒
【答案】B
【解析】【分析】（1）根据速度的大小判断物体是否静止。
（2）根据图象得出0到10s的路程，由速度公式得出平均速度的大小。
（3）根据减小的速度和时间求出每秒减小的速度大小。
（4）根据图象分析出从第10s到第13s每秒增加的速度，从而可得第12秒的速度大小。
【解答】A、由图知，在5到10秒之间，汽车以4m/s的速度做匀速直线运动，速度不为零，所以汽车不是静止的，故A错误。
B、0到5s之间，汽车通过的路程为，5～10s的路程s′=vt=4m/s×5s=20m；则汽车的平均速度为，故B正确。
C、0到5s之间，速度每秒减小，故C错误。
D、10到13s之间，速度每秒增加，所以第12秒的速度为4m/s+4m/s=8m/s，D错误。
故答案为B
12．如图甲所示，放在粗糙程度不变的水平地而上的物体，用方向不变的力F向右拉物体，拉力F的大小随时间的空化关系如图乙所示。物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示。下列说法中，正确的是（ ）
A．t=1秒时，物体受到的摩擦力为2牛
B．t=3秒时。物体受到的摩擦力为6牛
C．2~4秒内物体在做匀速直线运动
D．4~6秒内物体运动的路程为18米
【答案】A
【解析】【分析】A.根据丙图确定t=1s时的运动状态，根据平衡力的知识计算物体受到的摩擦力；
B.根据丙图找到匀速直线运动的时间段，根据平衡力的知识计算出物体受到的滑动摩擦力；
C.根据丙图确定2-4s内物体的运动状态；
D.根据s=vt计算4-6s内物体通过的距离。
【解答】A.根据丙图可知，t=1s时物体的速度为0，即保持静止状态，那么它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即f=F=2N，故A正确；
B.根据丙图可知，在4-6s内物体做匀速直线运动，它受到的摩擦力等于拉力，即f'=F'=4N。当t=3s时物体做加速运动，但是它对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此摩擦力还是4N，故B错误；
C.根据丙图可知，2-4s内物体做加速运动，故C错误；
D.4-6s内物体的速度为3m/s，则这段时间通过距离s=vt=3m/s×2s=6m，故D错误。
故选A。
13．（2024七下·瑞安期中）甲、乙、丙三辆小车在同一方向上做直线运动，它们的运动图像如图，由图可知：小车乙做 运动；经过4s，甲、乙两车相距 米。图中阴影部分的面积表示 。
【答案】匀速直线；0；小车在4秒内通过的路程为16m
【解析】【分析】（1）根据图像的形状分析乙的运动状态；
（2）根据图像确定甲和乙4s时的路程，然后相减即可；
（3）根据长方形的面积公式S=ab分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，小车乙的路程随时间变化的图像为一条斜线，因此乙做匀速直线运动；
（2）经过4s时，甲和乙到起点的距离都是30m，因此两车相距0米；
（3）阴影部分为长方形，那么长方形的面积S=ab=vt=s=4m/s×4s=16m，即阴影部分的面积表示小车在4秒内通过的路程为16m。
14．（2024七下·婺城期中）如图所示为两物体做直线运动的图像，据图回答：
（1）如图甲所示，2~4秒内，物体处于 状态。
（2）如图乙所示，2~4秒内.物体通过的路程为 米。
【答案】（1）静止
（2）80
15．（2024七下·义乌期中） 一辆客车在高速公路上经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，经t1＝6秒后听到回声，听到回声后又行驶t2＝16秒，司机第二次鸣笛，又经t3＝2秒后听到回声，请根据以上数据计算：（已知声音在空气中的传播速度为340米/秒）求出客车匀速行驶的速度为 。
【答案】34m/s（或122.4km/h）
16．（2024·富阳模拟）如图甲所示，交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测：无人机上安装有摄像机，在飞行过程中，以地面为参照物，摄像机是 (选填“运动”或“静止”)的；图乙是无人机上升到某高度后水平飞行的v——t图像，它在第20s时的速度为 m/s。
【答案】运动；10
【解析】【分析】根据物体与参照物是否有位置变化判定其运动情况；分析图乙可知，在10-30s内，无人机的做匀速直线运动，据此进行解答。
【解答】无人机上安装有摄像机，在飞行过程中，以地面为参照物，地面与无人机上的摄像机之间有位置的变化，则摄像机是运动的；分析图乙可知，在10-30s内，无人机的做匀速直线运动，其速度为10m/s，则在第20s时的速度为10m/s。
17．（2024七下·柯桥期中）第 19 届亚运会将于 2023 年 9 月 23 日至 10 月 8 日在杭州举行， 围绕“互联网+体育 ” 这个概念，“智能亚运 ”有望得到广泛应用 。如图所示，交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测，无人机的部分参数如表格所示：
无人机部分参数
质量 12 千克
最大飞行半径 5 千米
最大航速 50 千米/时
拍摄速度 11000 帧/秒
（1）当无人机下降时， 以无人机为参照物，地面是 (填“运动”或“静止”）的；
（2）某段高速公路上小轿车限速 120 千米/时 。一辆小轿车在通行 0.4 米的过程中，该无 人机拍摄小轿车的帧数为 110 帧，请通过计算判断小轿车是否超速。
【答案】（1）运动
（2）由题意可知，小轿车通行0.4米距离所用的时间：
，
则小轿车的速度：，故小轿车超速。
【解析】【分析】 参照物：用来判断一个物体是否运动的另一个物体，叫做参照物。 判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化.若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
【解答】（1） 以无人机为参照物，地面和参照物之间位置逐渐靠近，位置关系发生改变，所以地面是运动的。
（2）通过拍摄帧数结合每秒拍摄帧数算出拍摄时间，速度等于路程除以时间。
18．（2024七下·余姚期中）雷雨交加的夜里，小林同学先看到闪电后约 5s 听到雷声，请问：
（1）为什么总是先看到闪电，后听到雷声？
（2）小林距雷电产生的地方大约有多远？（声音在空气中传播速度约为 340m/s）
【答案】（1）因为光速大于声速，所以他先看到闪电而后听到雷声
（2）林雨距雷电产生的地方的距离 S=Vt=340m/s×5s=1700m
【解析】【分析】（1）根据公式可知，当距离相同时，速度越大时间越短，可根据光和声音的传播速度解答。
（2）小林到雷电产生的地方的距离等于雷声传播的距离，根据s=vt计算即可。
【解答】（1）总是先看到闪电，后听到雷声的原因：因为光速大于声速，所以他先看到闪电而后听到雷声；
（2）小林距雷电产生的地方的距离 s=vt=340m/s×5s=1700m。
19．（2023七上·诸暨期中）一辆汽车以某一速度正对山崖匀速行驶，司机在距山崖355m处鸣笛后2s听到回声，已知声音在空气中的传播速度是 340m/s。求：
（1）从司机鸣笛到听到回声，声音所走过的总路程s1。
（2）司机听到回声时距山崖的距离s2。
（3）汽车的速度v。
【答案】（1）由得，声音传播的距离：s声=v声t=340m/s×2s=680m。
（2）车走过的距离：s车=2s-s声=2×355m-680m=30m，
司机听到回声时距山崖的距离：s2=355m-30m=325m。
（3）汽车的速度：。
【解析】【分析】（1）根据s=vt计算成声音传播的距离。
（2）先求出车走过的距离，再用司机距山崖的距离减去车走过的距离得出司机听到回声时距山崖的距离。
（3）根据速度公式求出汽车行驶的速度。
20．湖嘉杭绍城际铁路是北起湖州南浔，经嘉兴桐乡(乌镇、桐乡市区)、海宁(在盐官镇与杭海城际换乘、盐官度假区)，过钱塘江后再经杭州大江东进入杭州机场，最后终于绍兴北站的路线。全长约120千米，设计时速160千米，除在乌镇有部分地下线外，其余均为地上线。
（1）在雨天，当一列列车在南北方向上飞驰时，落在列车窗户上的雨滴的印迹如图所示，则该车行驶的方向是 。若当时车上有位列车员保持1m/s的速度从车头走到车尾后：立即返回车头，则去车尾的时间比返程所花的时间 (填“长”“短”或“一样长”)。
（2）若不考虑列车停站时间，则列车从绍兴北站到湖州南浔需要多长时间？
（3）一列长为300米的列车以最高时速通过长为1800米的大桥所需的时间为多少秒？
【答案】（1）向北；一样长
（2）不考虑列车停站时间，则列车从绍兴北站到湖州南浔的时间。
（3）轻轨列车通过大桥所走路程为：s0=s1+s2=300m+1800m=2100m，最高时速。
通过大桥所需时间：。
【解析】【分析】 （1）一切物体都有保持原来运动状态的性质叫惯性，任何物体都有惯性，物体的惯性大小取决于物体的质量，质量越大，惯性越大.选取火车为参照物，人的速度是1m/s，又知车头到车尾的路程一定，根据判断人的运动时间。
（2）利用公式即可算出时间。
（3）轻轨列车通过大桥所走路程为车长和桥长的和，根据速度公式的变形公式计算通过大桥所需时间。
【解答】（1）水滴落在火车窗户上后，由于雨滴具有惯性，在水平方向仍保持向前的运动状态，最初接触地面呈圆形的部分很快停止，其余部分由于继续向前运动而向前抛洒，因此出现了先圆后不规整的痕迹，据此可判断火车向北行驶。选取火车为参照物，人的速度是1m/s，车头到车尾的距离一定，由速度公式的变形公式可知其运动时间相同。
答：（1）向北行驶；一样长；
（2）0.75h；
（3）通过大桥所需时间为63s。
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专题09 机械运动
一 机械运动-参考系
机械运动：物体空间位置的改变，称为机械运动。
参照物：
（1）概念：一个物体是静止还是运动的，要看是以哪个物体为标准。这个被选为标准的物体叫参照物。
参照物一旦被选定，我们就假定该物体是静止的。
参照物的选取是任意的，但不能将研究物体本身作为参照物。
为了研究机械运动的方便，物理学中一般取地面或相对于地面静止的物体作为参照物，且可以不加说明。若选择其他合适的物体作为参照物研究机械运动，则要作出说明。
运动的分类：
（1）直线运动：①匀速直线②变速直线。
曲线运动。
我们常研究的运动是匀速直线运动。
二 速度公式应用
1.速度：
（1）比较物体运动的快慢
定义:物体在单位时间内通过的路程。速度可以定量描述物体运动的快慢。
公式：；公式计算的是平均速度。
单位：国际单位制中，速度单位是米/秒（m/s），常用单位还有km/h。1m/s=3.6km/h。
2.速度公式及其变形公式
（1）变形公式： →
（2）如果知道速度、路程、时间三个量中的任意两个，利用速度公式及其变形公式可计算出第三个量
注意事项
（1）公式中速度、路程、时间三个量必须对应于同一物体
（2）公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一到国际单位制下
（3）先进行字母运算，再代入数值进行计算
一 机械运动-参考系
1．（2024七下·义乌期中）摄影师抓拍了一个有趣的场面如图所示：一只乌鸦站在飞翔的老鹰背上休息。下列说法不正确的是（ ）
A．以地面为参照物，乌鸦是静止的
B．以乌鸦为参照物，老鹰是静止的
C．以地面为参照物，老鹰是运动的
D．乌鸦和老鹰的速度相同，它们相对静止
2．（2023七上·诸暨期中）小军坐在奔驰的列车里：
①若选车厢为参照物，他是运动的；②若选车厢为参照物，他是静止的；③若选地面为参照物，他是静止的；④若选地面为参照物，他是运动的。上述说法正确的是（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
3．（2022·浙江）如图所示，小明家的窗外有条公路，他看到窗外的情景由图甲变为图乙，判断轿车是运动的。他选择的参照物不可能是（ ）
A．房子的窗户 B．路边的灯杆 C．行驶的卡车 D．轿车的司机
4．（2024七下·浙江期末）小金安静地坐在考场里答题，他认为自己是运动的，选择的参照物是（ ）
A．静坐的监考员 B．教室角落的垃圾桶
C．从窗外走过的巡视员 D．黑板前的讲台桌
5．如图所示，岸上的旗帜和甲．乙两船上的旗帜随风飘动，相关说法中，正确的是（ ）
A．甲船一定向左运动 B．甲船一定静止
C．乙船一定向右运动 D．乙船一定向左运动
6．甲、乙两人各乘一台升降机，甲看见楼房在匀速上升，乙也在匀速上升，乙看见楼房在匀速上升，甲在匀速下降，则相对于地面（ ）
A．甲上升，乙下降 B．甲下降，乙上升
C．甲、乙都下降，但甲比乙慢 D．甲、乙都下降，且甲比乙快
7．宋代诗人陈与义在(襄邑道中》一诗中写道：“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。”关于诗中所描述的运动及参照物，下列说法中正确的是（ ）
A．以船为参照物，诗人是运动的
B．“云不动”是以两岸的“飞花”为参照物
C．以“两岸”为参照物，船是静止的
D．“云与我俱东”是以两岸的榆树为参照物
8．如图所示是空中加油机正在给战斗机加油的情景，下列说法错误的是（ ）
A．以加油机为参照物，战斗机甲是静静止的
B．以地面为参照物，战斗机乙是运动的
C．以战斗机甲为参照物，战斗机乙是运动的
D．加油机相对地面是运动的
9．下列关于说法中，错误的是（ ）
A．参照物就是我们假设不动的物体，以它为标准来研究其他物体的运动情况
B．运动和静止是相对的，是相对于参照物而言的
C．参照物的选取是任意的，但研究物体的运动选择地面作参照物最合适
D．选择不同的参照物来描述同--物体的运动，其结果可能是不同的
10．风洞是一种管道状实验设备。如图是利用风洞装置来获取飞行器飞行时性能指数的一次实验过程，图中飞机模型可以认为是高速运动的，选择的参照物是（ ）
A．模型支架 B．高速气流 C．压力秤 D．风洞
（10题图） （11题图）
11．如图所示，小华和小星俩人站在地面上，小伟乘坐在沿水平方向匀速飞行的飞机上，某时刻小伟自由释放了一个玩具，若不考虑空气阻力，其中小伟所观察到的现象是以（ ）
A．地面为参照物 B．飞机为参照物
C．小华为参照物 D．小星为参照物
12．（2023七下·余杭期末）如图所示，坐在甲火车中的小胡在车窗里看到乙火车的车头，过一会儿，她又在车窗里看到乙火车的车尾。如果两火车车头朝向-致，下列关于它们运动情况的判断，不可能的是（ ）
A．甲火车停在轨道上，乙火车向前运动
B．甲火车向后倒车，乙火车停在轨道上
C．两列火车均向后倒车，但甲火车运动较慢
D．两列火车均向前运动，但甲火车运动较慢
（12题图） （13题图）
13．（2023七下·婺城期末）如图为甲、乙两名跳水队员在10米双人跳台上同步跳水的精彩瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．以甲为参照物，乙是静止的
B．以甲为参照物，乙是向下运动的
C．以乙为参照物，甲是向下运动的
D．在观众看来，两位运动员都是静止的
14．（2023七下·东阳期末）赛龙舟是中华民族传统文化，每年的端午节横店影视城都会举办端午龙舟赛。如图所示是龙舟赛的精彩情景。
（1）坐在龙舟最前面的是指挥者，他相对于龙舟来说是 (填“运动的”或”静止的”)。
（2）队员通过向后划桨使龙舟加速向前做直线运动，这说明了 ，此时龙舟受力 (填“平衡”或”不平衡”)。使龙舟前进的力的施力物体是 。
15．（2023七下·婺城期末）今年五一假期，小科同学和妈妈一起去上海锦江乐园亲身体验了一次极限运动——过山车。当他乘坐过山车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，好像地面上的人和建筑物都在旋转。这时他选取的参照物是 ；当他乘坐的过山车位于如图所示位置时，他自身受到的重力方向是 。
二 速度公式应用
1．（2024·路桥模拟）下列情况与实际最相符的是（ ）
A．人体最舒适的气温是37℃
B．成年人双脚站立时对地面的压强约为1Pa
C．人正常行走速度约为10m/s
D．一个中学生受到的重力约为500N
2．（2024七下·瑞安期中）小科爸爸喜爱环绕万松山行走，通过手机软件测得四十分钟行走6000步，路程约4千米，据此估计一个健康的成年人行走的速度和一步长度，最接近的是（ ）
A．1.5千米/时，1.2米 B．6千米/时，65厘米
C．6千米/时，20厘米 D．1.5千米/时，0.6米
3．如图为某物体沿直线运动的路程随时间变化的图像，下列对该物体在0~5s内的运动情况分析正确的是( )
A．物体在5s内运动的路程为2m
B．物体在3~5s内通过的路程是0~1s内通过路程的2倍
C．物体在5s内的平均速度为0.67m/s
D．物体在1~3s内做匀速直线运动
4．（2024七下·义乌期中）甲、乙两人同时从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图所示，图象中能正确反映两人运动关系的是（ ）
A．①和③ B．②和④ C．只有③ D．只有④
5．（2024七下·义乌期中）A、B是一条平直公路边上的两块路牌，一只小鸟和一辆小车同时分别由A、B两路牌相向运动，小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A并停留在路牌处；再过一段时间，小车也行驶到A，它们的位置与时间的关系如图所示，图中。则下列计算不正确的是（ ）
A．小鸟与汽车所用总时间之比为1：2
B．小鸟与汽车通过的总路程之比为3：1
C．小鸟回到A时，汽车到达AB中点
D．从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的路程之比为3：1
6．日常生活中，我们常用两种方法来比较物体运动的快慢。某同学借助于图甲、乙中汽车行驶的结果来说明这两种方法。下列做法正确的是( )。
①借助于图甲，比较相同时间内通过路程的长短来确定物体运动的快慢
②借助于图甲，比较通过相同路程所花的时间多少来确定物体运动的快慢
③借助于图乙，比较相同时间内通过路程的长短来确定物体运动的快慢
④借助于图乙，比较通过相同路程所花的时间多少来确定物体运动的快慢
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
7．最新研制的磁悬浮列车以600km/h的速度匀速行驶，一列高铁以300km/h的速度匀速行驶，与高铁相比，磁悬浮列车( )
A．一定运动更快 B．一定运动更远
C．运动时间一定更短 D．可能运动更慢
8．2023年3月，温州马拉松赛事顺利举行。选手甲以2小时15分钟的时间跑完全程，取得全马第一名的成绩。以下是小明对选手甲和某位同样跑完全程的选手乙建立的运动坐标图(体现全过程) ，其中更符合比赛结果的是( )
B． C． D．
9．小华同学的家附近有一公共自行车站点，他经常骑公共自行车去上学，某一次从家到学校运动的s-t图像如图乙所示，则小华从家到学校的平均速度是( )
A．2.25m/s B．168.75m/s C．135m/s D．2.81m/s
10．根据匀速直线运动的公式，当某物体做匀速直线运动时，下列说法中，正确的是（ ）
A．物体运动的路程越长，速度越大
B．物体运动的时间越短，速度越大
C．速度的大小不随路程的长短或时间的多少而变化
D．以上三种说法都不正确
11．某司机开车接近一学校门口时，为了安全踩刹车减速5秒，再轻踩油广]继续向前行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，则（ ）
A．在5~10秒内，汽车是静止的
B．在0~10秒内，汽车的平均速度小于10米/秒
C．在0~5秒内，汽车的速度每秒减小2米/秒
D．第12秒时，汽车的速度为6米/秒
12．如图甲所示，放在粗糙程度不变的水平地而上的物体，用方向不变的力F向右拉物体，拉力F的大小随时间的空化关系如图乙所示。物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示。下列说法中，正确的是（ ）
A．t=1秒时，物体受到的摩擦力为2牛
B．t=3秒时。物体受到的摩擦力为6牛
C．2~4秒内物体在做匀速直线运动
D．4~6秒内物体运动的路程为18米
13．（2024七下·瑞安期中）甲、乙、丙三辆小车在同一方向上做直线运动，它们的运动图像如图，由图可知：小车乙做 运动；经过4s，甲、乙两车相距 米。图中阴影部分的面积表示 。
14．（2024七下·婺城期中）如图所示为两物体做直线运动的图像，据图回答：
（1）如图甲所示，2~4秒内，物体处于 状态。
（2）如图乙所示，2~4秒内.物体通过的路程为 米。
15．（2024七下·义乌期中） 一辆客车在高速公路上经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，经t1＝6秒后听到回声，听到回声后又行驶t2＝16秒，司机第二次鸣笛，又经t3＝2秒后听到回声，请根据以上数据计算：（已知声音在空气中的传播速度为340米/秒）求出客车匀速行驶的速度为 。
16．（2024·富阳模拟）如图甲所示，交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测：无人机上安装有摄像机，在飞行过程中，以地面为参照物，摄像机是 (选填“运动”或“静止”)的；图乙是无人机上升到某高度后水平飞行的v——t图像，它在第20s时的速度为 m/s。
17．（2024七下·柯桥期中）第 19 届亚运会将于 2023 年 9 月 23 日至 10 月 8 日在杭州举行， 围绕“互联网+体育 ” 这个概念，“智能亚运 ”有望得到广泛应用 。如图所示，交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测，无人机的部分参数如表格所示：
无人机部分参数
质量 12 千克
最大飞行半径 5 千米
最大航速 50 千米/时
拍摄速度 11000 帧/秒
（1）当无人机下降时， 以无人机为参照物，地面是 (填“运动”或“静止”）的；
（2）某段高速公路上小轿车限速 120 千米/时 。一辆小轿车在通行 0.4 米的过程中，该无 人机拍摄小轿车的帧数为 110 帧，请通过计算判断小轿车是否超速。
18．（2024七下·余姚期中）雷雨交加的夜里，小林同学先看到闪电后约 5s 听到雷声，请问：
（1）为什么总是先看到闪电，后听到雷声？
（2）小林距雷电产生的地方大约有多远？（声音在空气中传播速度约为 340m/s）
19．（2023七上·诸暨期中）一辆汽车以某一速度正对山崖匀速行驶，司机在距山崖355m处鸣笛后2s听到回声，已知声音在空气中的传播速度是 340m/s。求：
（1）从司机鸣笛到听到回声，声音所走过的总路程s1。
（2）司机听到回声时距山崖的距离s2。
（3）汽车的速度v。
20．湖嘉杭绍城际铁路是北起湖州南浔，经嘉兴桐乡(乌镇、桐乡市区)、海宁(在盐官镇与杭海城际换乘、盐官度假区)，过钱塘江后再经杭州大江东进入杭州机场，最后终于绍兴北站的路线。全长约120千米，设计时速160千米，除在乌镇有部分地下线外，其余均为地上线。
（1）在雨天，当一列列车在南北方向上飞驰时，落在列车窗户上的雨滴的印迹如图所示，则该车行驶的方向是 。若当时车上有位列车员保持1m/s的速度从车头走到车尾后：立即返回车头，则去车尾的时间比返程所花的时间 (填“长”“短”或“一样长”)。
（2）若不考虑列车停站时间，则列车从绍兴北站到湖州南浔需要多长时间？
（3）一列长为300米的列车以最高时速通过长为1800米的大桥所需的时间为多少秒？
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