第06讲 机械运动【讲义】-【新课标新思维】2026年人教版中考物理一轮复习四步曲 学思讲测(通用版)

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名称 第06讲 机械运动【讲义】-【新课标新思维】2026年人教版中考物理一轮复习四步曲 学思讲测(通用版)
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文件大小 5.8MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2026-01-05 10:28:42

文档简介

模块二 力学
第06讲 机械运动【讲义】(2-4分)(原卷版)
目 录
课标透析,考向预测 2
思维导图、知识导航 3
考点精研、易错明晰 4
清单01 基本概念 4
清单02 知识点 5
清单03 实验清单 7
清单04 易错清单 8
清单05 典例清单 10
题型归纳、技巧点拨 15
01 长度与时间的估测 15
02 长度与长度的测量 15
03 时间与时间的测量 16
04 参照物 17
05 运动与静止的相对性 18
06 速度的估测 19
07 速度的概念及应用 19
08 运动图像 20
09 测量小车的平均速度 21
10 频闪法测平均速度、区间测速 22
课标要求 2.1.1知道机械运动,举例说明机械运动的相对性。 2.1.3举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道物质在不停地运动。 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,并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。
考查内容 一、长度与时间的测量; 二、运动的描述; 三、运动的快慢; 四、平均速度的测量
考点分布 考查频率 命题趋势
01 长度与时间的估测 ☆☆☆ 《机械运动》是中考必考内容。本部分的考题一般在1道题,分值一般在1-3分之间;考题题型根据其出现的概率分别是:选择题、填空题、实验题和简单计算题等。 以上考点作为常考内容,在备考过程中应作为主要备考方向加以重视。 备考中,应加强以下内容的练习: (1)长度、时间与速度的估测; (2)在描述物体运动时,命题点有:给定参照物确定物体运动情况、由物体运动情况确定所选择的参照物、物体运动的相对性等; (3)速度是描述物体运动快慢的物理量,对此考点的考查属于常考热点。主要命题点有:速度的概念、速度的简单计算、运动图像的应用、平均速度的概念等; (4)平均速度的测量是必考力学实验之一,虽然考题出现的概率不大,但作为必考内容,同样需要引起考生的注意。命题点有:平均速度测量方法、过程、误差等。
02 长度与长度的测量 ☆☆
03 时间与时间的测量 ☆
04 参照物 ☆☆
05 运动与静止的相对性 ☆☆☆
06 速度的估测 ☆☆
07 速度的概念及应用 ☆
08 运动图像 ☆☆☆
09 测量小车的平均速度 ☆☆
10 频闪法测平均速度、区间测速 ☆
清单01 基本概念
一、【长度与时间的测量】
1.长度单位
(1)国际单位是 ,符号 。
(2)常用单位有: (km)、 (dm)、 (cm)、 (mm)、 (μm)、 (nm)。
2.单位换算
(1)1km= m= mm= μm= nm。
(2)1m= dm= cm。
3.时间单位
(1)国际单位是 ,符号 。
(2)常用单位有: (h)、 (min)。
4.单位换算
1h= min,1min= s,1h= s。
5.速度单位
(1)国际单位是 ,符号 。
(2)常用单位有: (km/h)。
6.单位换算
1m/s= km/h。
7.误差:测量值与真实值之间的 。
二、【运动的描述】
1.物体位置随 的变化叫 。
2.描述物体运动时,选做标准的物体叫 。
三、【运动的快慢】
2.速度:物理学上,把 与 之比叫做速度。
3.匀速直线运动:做 的物体,速度 的运动。
4.平均速度:物体运动的路程与时间的比值,叫 上(或这段时间内)的平均速度。
清单02 知识点
一、【长度与时间的测量】
1.长度测量工具:皮尺、 、三角板、游标卡尺、螺旋测微器。
2.时间测量工具:钟表、手表、 等。
3.使用刻度尺测量物体长度
(1)使用前要注意观察 、 和 。
(2)放置刻度尺时, 对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持 ,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,切莫忘记最后读数中 所取代零刻线的刻度值。
(3)读数时,视线应与尺面 。
(4)记录数据要由 和 组成,没有单位的记录是毫无意义的;并要估读到最小刻度的 。
4.使用停表测量时间
(1)看清停表的 与 。
(2)停表的读数= 读数+ 读数。
5.误差
(1)产生的原因: 精密度, 变化和 因素。
(2)减小误差的方法:多次测量求 、选用 测量仪器和 测量方法。
二、【运动的描述】
1.参照物:选取参照物并不一定都是相对地面 的物体,只是选哪个物体为参照物,我们就假定该物体 。
2.参照物的选择
(1)除 本身外其他任何物体都可以选作参照物。
(2)一般情况下,我们默认选 为参照物。
(3)参照物选取 ,物体的运动和静止情况也 。
3.相对运动
(1)相对静止:两个以同样快慢、向同一方向运动的物体,以对方为参照物,他们是 (实际上,它们相对于路面是运动的),这叫两个物体 静止。
(2)物体运动是 ,静止是相对的。
(3)运动的相对性:描述同一物体运动时,选择 作参照物,运动描述 不同。
4.运动分类(根据运动路线): 、 。
三、【运动的快慢】
1.匀速直线运动
(1)在直线运动中,按照速度是否变化,又分为 和 。
(2)匀速直线运动:运动快慢 ,运动路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。
(3)变速直线运动:在相等的时间内通过的路程 的直线运动叫做变速直线运动。
2.运动图像
(1)路程图像: 随 的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果是图像是一条直线,表示物体做 ;直线的倾斜度 ,表示物体运动的速度 。
(2)速度图像: 随 的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条 (平行于横轴),表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
3.平均速度
(1)平均速度:做变速运动的物体通过某段 跟 之比,叫物体在这段路程上的平均速度。求平速度必须指明是在 或哪段时间内的平均速度。
(2)公式:平均速度的公式是 。
4.平均速度测量
(1)平均速度的测量:在生活、生产实际中,我们经常需要测量物体的平均速度,平均速度的测量也是物理学中常见的测量。
(2)平均速度的测量原理是速度公式,常用工具有 、 (或计时器)。
清单03 实验清单
一、测量小车在斜面上运动的平均速度
【实验原理】。用刻度尺测出物体运动的路程s,用停表测出物体完成这段运动所用的时间t,就计算出物体运动的速度。
【实验器材】斜面、小车、停表、刻度尺、金属片、木块。
【实验过程】
(1)使斜面保持很小的坡度;
(2)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面的底端,测量小车要通过的路程S1;
(3)测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1;
(4)根据公式:算出平均速度。
(5)将金属片移至斜面的中点,再次测量小车到金属片的距离,小车从斜面的顶端滑下,撞到金属片的时间。然后算出小车通过上半段路程时的平均速度。
【实验表格】
路程 运动时间 平均速度
S1 t1
S2 t2
【实验结论】
1.小车在斜面上做变速直线运动,小车下滑过程中速度越来越大;
2.小车在不同路段,平均速度大小不同。
二、其他方法测物体平均速度
1.频闪摄影法测量平均速度
频闪摄像是研究物体运动时常用的一种实验方法,它借助于电子闪光灯的连续闪光,在一个画面上记录下物体连续的运动过程。因为每一次摄影的时间间隔相等,所以照片上任意相邻影像的时间间隔都相等。如图所示是时间间隔0.2s记录的弹跳小球的运动情况。
方法点拨:
(1)利用频闪摄像法测量平均速度时,其隐含的条件是物体两个相邻影像间的时间间隔是相同的,这个时间间隔就是照相机相邻两次拍照的时间间隔;
(2)根据图示,用刻度尺测出相邻影像间的距离,如果没有刻度尺,可以根据物体的大小估测相邻影像间的距离;
(3)频闪摄影照片中,一般影像较多,就是平均速度时,一定要注意区分计算的是哪段路程的平均速度,不要张冠李戴。
2.区间测速
区间测速和其他测量平均速度一样,都是依据这一原理。在解答区间测速问题时要注意:
(1)判断是否超速时,将求出的平均速度和该区间的最高限速进行比较即可;
(2)区间测速计算出来的速度是这一段路程的平均速度,并不是车辆的实际速度。
3.超声波测速
声音遇到障碍物会反射回来,根据发射和接收的时间差,可计算出发射点到障碍物的实际距离,并测出物体的速度。
清单05 易错清单
易错点1: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。
易错点2:长度测量需要估读:
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。
易错点3:从读数判断测量的精确度:
(1)使用分度值不同的刻度尺进行测量时所达到的精确程度不同,如图所示,上面的刻度尺能精确到1厘米(1cm),可以读为3.2cm(也可以读为3.3cm),其中3.0cm是准确值,0.2cm是估读值;下面的刻度尺能精确到1mm,可以读为3.15cm(也可以读为3.14cm-3.16cm),其中3.1cm是准确值,0.05cm(0.04cm-0.06cm)是估读值,显然没有下面的刻度尺精确。
(2)一个准确地长度测量结果,其最后一位数字是估读数字,从右边数第二位数字所在的位数反映了所用刻度尺的分度值。如测量某物体的长度,当测量结果是1.52m时,可知“1”和“5”是从刻度尺上直接读出来的,是准确数字,“2”是估读出来的,是估读数字,进而可推知该次测量所用刻度尺的分度值是1dm。
易错点4: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。
易错点5:对速度公式的认识:
(1)速度公式中的v、s和t三个物理量,必须是同一个物体在同一运动过程中的速度、路程和时间。
(2)速度的大小时由路程与时间的比值决定的,不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
(3)计算时代入的数据,应包含数字和单位两个部分。
(4)在用公式进行计算时,要注意单位的对应搭配,“千米”和“时”搭配,“米”和“秒”搭配,组合成的速度单位分别是“千米/小时”或“米/秒”。
易错点6:匀速直线运动:
匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题,便于研究,我们将某些运动,如在平直公路上以某一速度运动的汽车,在平直轨道上以某一速度行驶的列车等,都可以看成是匀速直线运动。
易错点7:平均速度:
(1)由于做变速直线运动的物体的速度是不断变化的,所以通过不同的路程(或在不同时间内)物体运动的平均速度一般不相同。
(2)平均速度与速度的平均值:平均速度描述的是物体运动的平均快慢,应该根据公式,用总路程除以总时间求得。当我们说一个物体的平均速度时,必须指明是那段路程上或那段时间内。
速度的平均值是指物体在不同路程(或时间)的速度的平均值。例如,物体从甲地道乙地的速度是v1,从乙地道丙地的速度是v2,这两端路程的速度的平均值是。实际上,物理学中并没有速度平均值的概念,不要把“平均速度”误解为“速度的平均值”。
清单05 典例清单--举一反三
【典例1】长度与时间的测量
【例1】(2025·重庆)下列关于中学教室里的物理量最接近实际的是(  )。
A. 学生使用的课桌高度约
B. 从教室前到后正常步行用时约
C. 一盏日光灯正常工作时电流约
D. 实验用的一节干电池电压约
【变式1-1】 (2025·连云港)我国古代把女子一拃长称为“咫”,男子一拃长称为“尺”,“近在咫尺”形容距离很近。图甲中比例尺为1∶10,图乙是实际的刻度尺。图甲中“咫”与“尺”的长度相差约为___________mm。实际“咫”与“尺”的长度相差约为___________cm。
【变式1-2】(2025·陕西省B)如图,是小明手握茶杯的照片。根据图中信息估测,该茶杯的高度约为(  )。
A. 10mm B. 10cm C. 10dm D. 10m
【变式1-3】某同学将一段细铜丝在一支铅笔上单层紧密地缠绕了20圈,形成一个铜丝圈,再用一把刻度尺去测量该铜丝圈的长度,测量情况如图甲所示,该细铜丝的直径___________cm;如图乙所示,停表显示的时间是___________s。
【典例2】运动的描述
【典例2】(2025·乐山)2025年元宵节,乐山举办大型无人机灯光秀,如图所示为3000架无人机组成乐山大佛图案后正以相同的速度和方向整体移动时的情景。关于此情景,下列说法正确的是(  )。
A. 以地面为参照物,整体移动的无人机群是静止的
B. 以其中一架无人机为参照物,其他无人机是静止的
C. 以无人机的螺旋桨叶片为参照物,无人机的LED灯是静止的
D. 以突然加速的无人机为参照物,其他保持原速的无人机是静止的
【变式2-1】(2025·安徽省) 2025年5月14日12时12分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将太空计算卫星星座发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。如图所示,在火箭升空的过程中,若以火箭为参照物,发射塔是______(选填“运动”或“静止”)的。
【变式2-2】(2025·福建省)仿生海洋机器鱼模仿鱼类的游动方式,与螺旋桨推进方式相比,噪声小,这是在______处减弱噪声。机器鱼游动时,相对于海岸是______的。
【变式2-3】(2025·眉山) 2025年4月30日,神舟十九号返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十九号载人飞行任务取得圆满成功!返回舱回收着陆阶段,减速伞拉出并降速,如图甲所示,以伞为参照物,返回舱是___________的。在返回舱距离地面左右时,反推发动机点火,如图乙所示,将返回舱的速度降低到,实现平稳着陆,说明力可以改变物体的___________。
【典例3】运动的快慢
【典例3】(2025·遂宁)物理学是认识世界的科学,下列选项中对事物的认知最接近生活实际的是(  )。
A. 家用空调的额定功率约为1000W
B. 一本物理课本的质量为10kg
C. 中学生步行速度约为10m/s
D. 青藏高原上水的沸点为100℃
【变式3-1】(2025·广西)小明在校运会赛跑中勇夺冠军,成绩是。他的平均速度是(  )。
A. B. C. D.
【变式3-2】(2025·齐齐哈尔)某物体运动的图像如图所示,OA段的平均速度______(选填“小于”“等于”或“大于”)BC段的平均速度;0~20s内的平均速度是______m/s。
【变式3-3】(2025·凉山州)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为,则(  )。
A. 乙车速度大小为10m/s
B. 0~6s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C. 0~6s内,甲车重力做功为
D. 0~6s内,甲车牵引力功率为
【典例4】测量平均速度
【典例4】(2025·南充)用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数 1 2 3 4 5
路程s/cm 20 40 60 80 100
时间t/s 2.0 2.8 3.5 4.0
(1)表格空白处的时间为_________s;
(2)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做__________直线运动;
(3)利用表格中数据,计算小车在第5次实验的平均速度为__________ m/s(保留两位小数)。
【变式4-1】(2025·江西省)爱的同学,请你运用所学的物理知识解答下列问题。
(1)如图甲所示,某同学遵照“红灯停,绿灯行,斑马线上安全行”的交通安全知识行走在上学路上,步长约,直行通过马路共走了32步,并用秒表先后记录了开始和结束时的时间(如图乙和丙所示)。则马路的宽度约为___________m,该同学通过马路的时间为___________s,速度约为___________m/s;
(2)如图所示,重力为的物体静止在水中。弹簧测力计的示数为___________,物体所受浮力的大小为___________N;
(3)某同学在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,放置温度计时(如图所示),其操作错误是将温度计的玻璃泡接触了___________;纠正错误后继续实验,得出水沸腾时的特点:水持续吸热,温度保持___________。
【变式4-2】(2025·山西省)污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
(1)实验思路:用刻度尺测量气泡运动的路程,用___________测量气泡运动的时间,依据公式__________可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从点运动到点的平均速度为__________。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从点到点做___________运动,你判断的理由是__________。
【变式4-3】(2025·绥化)如下图,一物块从A处运动到B处所用的时间为0.4s,通过的路程为______cm,从A到B的平均速度为______m/s。
01 长度与时间的估测
【点拨】 提高估测能力应注意以下几点: (1)认识标准:多经历、多体会1cm、1m等长度的概念,奠定估测基础; (2)积累参照物:估测一般需要根据相关参照物进行,参照物越丰富,估测能力越强,所以平时应多熟悉生活中常见物体的尺度。
1.(2025·吉林省)根据生活经验,下列估测最符合实际的是(  )。
A. 九年级物理课本的质量约为20g
B. 教室内课桌的高度约为75cm
C. 人体感觉舒适的环境温度约为40℃
D. 中学生大课间的时间约为3min
2. (2025·苏州)请将正在使用的物理试卷按图示方式完全展开,估计试卷的长和宽,其值最接近(  )。
A. B. C. D.
02 长度与长度测量
【点拨】 (1)刻度尺的选择:测量长度若分段测量,然后再将每段长度相加也可测得结果,但误差较大,所以一般情况下,测量物体长度时,在满足测量精度要求的前提下,刻度尺的量程应大于待测物体的长度,以保证可一次完成测量。 (2)刻度尺的放置:放置刻度尺时,零刻度线要对准被测物体的一端,有刻度的一侧要紧贴被测物体,与被测物体保持平行,不能歪斜。 (3)刻度尺的读数(易错) 读取准确值后要估读到分度值的下一位;若所测物体的末端刚好对准某个刻度线,那么估读数为“0”,且不能省略。 (4)刻度尺的分度值(易错) 从测量值推断刻度尺的分度值时应注意,测量值倒数第二位所对应的长度单位就是该刻度尺的分度值。
3.(2025·扬州)现收藏于扬州市博物馆的东汉铜卡尺如图1,小明观察后仿制了一把卡尺,活动长爪滑动到最左侧时,其______端与刻度尺“0”刻线对齐。如图2,用此卡尺测量透明胶带卷的外径和厚度,测得外径为______cm,内径为______cm。
4.(2025·福建省)人体肺泡极多,下图是记录人体单个肺泡直径的数据,其单位是(  )。
A. 微米 B. 毫米 C. 厘米 D. 分米
03 时间与时间的测量
5.早在距今3000多年的周朝,中国民间就开始普遍使用日晷了。日晷由金属质的晷针和石质晷面两部分组成。运行原理是:太阳东升西落,晷针投影的方向也随之移动,打在晷面上的一条线影落在什么区域内,就代表着一天的什么时候。晷针在晷面上的影子转动30°时,大约经过的时间是( )。
A.20s B.200s C.20min D.2h
6.艾物理同学用秒表测乐探探同学跑完600m所需的时间。如图所示,秒表读数是 。跑步结束的乐探探同学又用了1min钟的时间测量自己的脉搏,发现此时脉搏次数比安静时的脉搏次数 ,乐探探不禁感叹,物理老师果然没有骗人。
04 参照物
【点拨】 判断物体的运动状态的方法 一定确定被研究的物体二选选定参照物三分析分析被研究的物体相对于参照物的位置是否发生变化四判断相对于所选的参照物,若物体位置没有发生变化,则物体是静止的;否则,就是运动的
判断参照物的方法 一定明确别研究的物体及其运动状态二找分析被研究的物体相对于哪个物体位置发生了变化,相对于哪个物体位置没有发生变化三断根据题意确定所选的参照物
7.(2025·深圳)德顺同学和紫琦同学分别驾驶甲、乙收割机以同一速度同一方向运动,判断甲收割机里面的德顺同学静止所选的参照物是(  )。
A. 车前小麦 B. 地面
C. 远处的树 D. 乙收割机的紫琦同学
8. (2025·宜宾)如图是加油机为歼-10CE在空中加油的场景,歼-10CE飞行员看见加油机是静止的,他选择的参照物可能是(  )。
A. 大地 B. 山峰 C. 歼-10CE D. 云朵
05 运动与静止的相对性
【点拨】 “运动和静止”在物理学中的定义与我们生活中的感受有所区别: (1)物理学中运动和静止的描述是相对的,都需要一个参照物,或者是一个参考点,相对于参考点或者参照物不运动的就是静止; (2)在生活中,我们默认地面就是参照物,所以我们走路或者坐车时感觉是自己在“动”,太阳是“东升西落”的,而我们的眼睛更是以自己为参照物,这也就是为什么乘坐交通工具向前走的时候总是感觉周围的景物在向后倒退的原因。 ★易错警示:在选择参照物时,易把研究对象本身选为参照物,或没有明确研究对象,或没有理解运动和静止的相对性,以至于出错。不会从物体的运动和静止情况来判断所选取得参照物,也容易出错。
9.(2025·北京)如图所示,游客在行驶的游船上欣赏京城水系美景。下列说法正确的是(  )。
A. 以桥为参照物,游船是运动
B. 以河岸为参照物,桥是运动的
C. 以树为参照物,游船是静止的
D. 以游船为参照物,河岸是静止的
10. (2025·齐齐哈尔)如图是龙江大地丰收的场景,运粮的车辆和联合收割机在平整的稻田上以同样快慢、向同一方向前进。关于此场景,下列说法正确的是(  )。
A. 以联合收割机为参照物,运粮的车辆是静止的
B. 以运粮的车辆为参照物,联合收割机是运动的
C. 以车上的司机为参照物,运粮的车辆是运动的
D. 以远处的大树为参照物,联合收割机是静止的
06 速度的估测
【点拨】 了解常见物体运动的速度是解答速度估测题的关键。常见物体的速度如下: ①人正常步行的速度约为1.2m/s; ②光在真空中传播的速度为3×108m/s; ③自行车的速度约5m/s; ④声音在15℃的空气中传播的速度为340m/s等。
11.(2025·自贡)下列数据中符合实际的是(  )。
A. 人体的正常体温约为26℃ B. 中学生正常步行的速度为10m/s
C. 一节新干电池的电压为1.5V D. 九年级物理课本的质量约为5kg
12.(2025·连云港)下列物理量最接近实际值的是(  )。
A. 中学生的重力大小约为 B. 正常人步行的速度约为
C. 初中物理课本的宽度约为 D. 做一遍眼保健操的时间约为
07 速度概念及其应用
【点拨】 ★易错警示:对于匀速直线运动,时间t是原来的几倍,路程s就是原来的几倍,s与t的比值是不变的。 解答计算题的基本步骤: (1)认真审题,找出各运动阶段的已知条件、待求的物理量,用准确地字母符号及下标表示; (2)统一单位。 (3)根据物理概念选用物理公式,并进行公式变换,同时应有必要的文字说明; (4)代入数据进行计算,计算出答案,竖直后面要写上准确地单位。
13.(2025·德阳)2024年12月26日,我国首架第六代战斗机试飞成功,若它以2倍声速匀速直线飞行,则它通过的路程为___________。我国自主研发生产出了世界上最薄的“手撕钢”,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”,其厚度只有,密度为,则面积大小为的“手撕钢”的质量为___________。
14. (2025·烟台)在进行物理研究时,常常利用两个物理量之比来定义一个新的物理量,这种方法叫作比值定义法。下列物理量及对应公式能反映比值定义法的是( )
A. 速度 B. 密度 C. 电流 D. 电功率
08 运动图像
【点拨】 读懂s-t图像的关键 (1)若直线在纵轴上有截距,表示开始计时时物体已经有了一段路程; (2)若直线起始时刻在横轴上有截距,表示物体在开始计时一段时间之后才开始移动; (3)直线的倾斜程度越大,物体的速度越大; (4)若两条直线有交点,则在交点时刻两物体相遇。
15.(2025·上海)小物家、小理家和博物馆,在同一直线上,小理家离博物馆1.8km,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的s-t图如图所示。下列说法正确的是(  )。
A. 小物家离小理家一定是3km B. 小物家离小理家可能是0.9km
C. 小物家离博物馆可能是1.2km D. 小物家离小理家可能是0.6km
16.(2025·乐山)如图所示为甲、乙两物体运动的路程—时间图像,则时间内(  )。
A. 甲、乙两物体均做匀速直线运动 B. 甲的平均速度大于乙的平均速度
C. 甲的平均速度小于乙的平均速度 D. 甲的平均速度等于乙的平均速度
09 测量小车的平均速度
【点拨】 解答测平均速度实验题要注意: 一明确明确实验原理、实验方法和实验过程二把握准确把握题意,准确从题图或题表中获取正确、有用的信息三计算根据平均速度的计算公式进行计算四结论按题目要求分析数据,得出结论
17. (2024·吉林)如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。
(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很_____________的坡度。
(2)B为AC中点,,两次实验小车都从A点由静止下滑,到达C点所用时间为2.8s,到达B点所用时间为2s,则小车通过AB段的平均速度为_____________m/s。
(3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越_____________。
18.(2024·北京)如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由A位置下落到B位置,A、B之间的距离为 cm,所用的时间为0.2s,依据公式 可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为 cm/s。
10 频闪法测平均速度、区间测速
【点拨】 利用频闪相机测速: (1)利用频闪摄像法测量平均速度时,其隐含的条件是物体两个相邻影像间的时间间隔是相同的,这个时间间隔就是照相机相邻两次拍照的时间间隔; (2)根据图示,用刻度尺测出相邻影像间的距离,如果没有刻度尺,可以根据物体的大小估测相邻影像间的距离; (3)频闪摄影照片中,一般影像较多,就是平均速度时,一定要注意区分计算的是哪段路程的平均速度,不要张冠李戴。 区间测速:区间测速和其他测量平均速度一样,都是依据这一原理。在解答区间测速问题时要注意: (1)判断是否超速时,将求出的平均速度和该区间的最高限速进行比较即可; (2)区间测速计算出来的速度是这一段路程的平均速度,并不是车辆的实际速度。
19.(2024·江西)以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整。
实验目的 测量小球运动的速度
实验原理
实验器材 小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤 (1)一小球在水平桌面上沿直线运动,下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 (2)分别测出小球通过的路程: ,,;记录这三段路程所对应的时间:。 (3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论 (1)小球在这三段路程的平均速度分别为: ,, 。 (2) (选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
安全提示 小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过 ,从桌面掉落时伤人。
20.(2023·新疆)频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间闪光一次,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图甲是完全相同的A、B两球从空中同一高度先后由静止开始竖直下落的频闪照片示意图。已知频闪仪每隔0.1s闪光一次,照片上1cm代表空中实际距离10cm。
/mm /mm /mm /mm
A球() 4.9 14.7 24.5 34.3
B球() 1.2 9.8 19.6 29.4
3.7 4.9 4.9 4.9
(1)由图甲可知:先由静止开始下落的是___________(填“A”或“B”)球;
(2)用刻度尺分别测得照片上A、B两球相邻位置之间的各段距离,A、B两球相对应的s1、s2、s3、s4的测量结果如图表所示。测量照片上B球相邻位置之间的距离s5时,刻度尺的示数如图乙所示,则s5=_______mm。设 A球在空中下落时,通过s2、s3的过程中的平均速度分别为v2、v3,则v2:v3=__________;
(3)A、B两球均运动的过程中,若以B球为参照物,A球在竖直方向上做________(填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。先开始下落的小球的速度为__________m/s时,后开始下落的小球刚好开始下落。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)模块二 力学
第06讲 机械运动【讲义】(2-4分)(解析版)
目 录
课标透析,考向预测 2
思维导图、知识导航 3
考点精研、易错明晰 4
清单01 基本概念 4
清单02 知识点 5
清单03 实验清单 7
清单04 易错清单 8
清单05 典例清单 10
题型归纳、技巧点拨 18
01 长度与时间的估测 19
02 长度与长度的测量 19
03 时间与时间的测量 21
04 参照物 22
05 运动与静止的相对性 23
06 速度的估测 24
07 速度的概念及应用 25
08 运动图像 26
09 测量小车的平均速度 28
10 频闪法测平均速度、区间测速 29
课标要求 2.1.1知道机械运动,举例说明机械运动的相对性。 2.1.3举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道物质在不停地运动。 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,并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。
考查内容 一、长度与时间的测量; 二、运动的描述; 三、运动的快慢; 四、平均速度的测量
考点分布 考查频率 命题趋势
01 长度与时间的估测 ☆☆☆ 《机械运动》是中考必考内容。本部分的考题一般在1道题,分值一般在1-3分之间;考题题型根据其出现的概率分别是:选择题、填空题、实验题和简单计算题等。 以上考点作为常考内容,在备考过程中应作为主要备考方向加以重视。 备考中,应加强以下内容的练习: (1)长度、时间与速度的估测; (2)在描述物体运动时,命题点有:给定参照物确定物体运动情况、由物体运动情况确定所选择的参照物、物体运动的相对性等; (3)速度是描述物体运动快慢的物理量,对此考点的考查属于常考热点。主要命题点有:速度的概念、速度的简单计算、运动图像的应用、平均速度的概念等; (4)平均速度的测量是必考力学实验之一,虽然考题出现的概率不大,但作为必考内容,同样需要引起考生的注意。命题点有:平均速度测量方法、过程、误差等。
02 长度与长度的测量 ☆☆
03 时间与时间的测量 ☆
04 参照物 ☆☆
05 运动与静止的相对性 ☆☆☆
06 速度的估测 ☆☆
07 速度的概念及应用 ☆
08 运动图像 ☆☆☆
09 测量小车的平均速度 ☆☆
10 频闪法测平均速度、区间测速 ☆
清单01 基本概念
一、【长度与时间的测量】
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.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)。
4.单位换算
1h=60min,1min=60s,1h=3600s。
5.误差:测量值与真实值之间的差别。
二、【运动的描述】
1.物体位置随时间的变化叫机械运动。
2.描述物体运动时,选做标准的物体叫参照物。
三、【运动的快慢】
1.速度:物理学上,把路程与时间之比叫做速度。
2.匀速直线运动:做直线运动的物体,速度不变的运动。
3.平均速度:物体运动的路程与时间的比值,叫这段路程上(或这段时间内)的平均速度。
4.速度单位
(1)国际单位是 米每秒,符号m/s。
(2)常用单位有:千米每小时(km/h)。
5.单位换算
1m/s=3.6km/h。
清单02 知识点
一、【长度与时间的测量】
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.时间测量工具:钟表、手表、停表等。
3.使用刻度尺测量物体长度
(1)使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。
(2)放置刻度尺时,零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且与被测长度保持平行,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。
(3)读数时,视线应与尺面垂直。
(4)记录数据要由数字和单位组成,没有单位的记录是毫无意义的;并要估读到最小刻度的下一位。
4.使用停表测量时间
(1)看清停表的量程与分度值。
(2)停表的读数=分针读数+秒针读数。
5.误差
(1)产生的原因:测量工具精密度,测量环境变化和人为因素。
(2)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。
二、【运动的描述】
1.参照物:选取参照物并不一定都是相对地面静止不动的物体,只是选哪个物体为参照物,我们就假定该物体不动。
2.参照物的选择
(1)除研究对象本身外其他任何物体都可以选作参照物。
(2)一般情况下,我们默认选地面为参照物。
(3)参照物选取不同,物体的运动和静止情况也不同。
3.相对运动
(1)相对静止:两个以同样快慢、向同一方向运动的物体,以对方为参照物,他们是静止的(实际上,它们相对于路面是运动的),这叫两个物体相对静止。
(2)物体运动是绝对的,静止是相对的。
(3)运动的相对性:描述同一物体运动时,选择不同物体作参照物,运动描述有可能不同。
4.运动分类(根据运动路线):曲线运动、直线运动。
三、【运动的快慢】
1.匀速直线运动
(1)在直线运动中,按照速度是否变化,又分为匀速直线运动和变速直线运动。
(2)匀速直线运动:运动快慢不变,运动路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。
(3)变速直线运动:在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动。
2.运动图像
(1)路程图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果是图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。
(2)速度图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条水平直线(平行于横轴),表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
3.平均速度
(1)平均速度:做变速运动的物体通过某段路程跟通过这段路程所用时间之比,叫物体在这段路程上的平均速度。求平速度必须指明是在哪段路程或哪段时间内的平均速度。
(2)公式:平均速度的公式是。
清单03 实验清单
一、测量小车在斜面上运动的平均速度
【实验原理】。用刻度尺测出物体运动的路程s,用停表测出物体完成这段运动所用的时间t,就计算出物体运动的速度。
【实验器材】斜面、小车、停表、刻度尺、金属片、木块。
【实验过程】
(1)使斜面保持很小的坡度;
(2)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面的底端,测量小车要通过的路程S1;
(3)测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1;
(4)根据公式:算出平均速度。
(5)将金属片移至斜面的中点,再次测量小车到金属片的距离,小车从斜面的顶端滑下,撞到金属片的时间。然后算出小车通过上半段路程时的平均速度。
【实验表格】
路程 运动时间 平均速度
S1 t1
S2 t2
【实验结论】
1.小车在斜面上做变速直线运动,小车下滑过程中速度越来越大;
2.小车在不同路段,平均速度大小不同。
二、其他方法测物体平均速度
1.频闪摄影法测量平均速度
频闪摄像是研究物体运动时常用的一种实验方法,它借助于电子闪光灯的连续闪光,在一个画面上记录下物体连续的运动过程。因为每一次摄影的时间间隔相等,所以照片上任意相邻影像的时间间隔都相等。如图所示是时间间隔0.2s记录的弹跳小球的运动情况。
方法点拨:
(1)利用频闪摄像法测量平均速度时,其隐含的条件是物体两个相邻影像间的时间间隔是相同的,这个时间间隔就是照相机相邻两次拍照的时间间隔;
(2)根据图示,用刻度尺测出相邻影像间的距离,如果没有刻度尺,可以根据物体的大小估测相邻影像间的距离;
(3)频闪摄影照片中,一般影像较多,就是平均速度时,一定要注意区分计算的是哪段路程的平均速度,不要张冠李戴。
2.区间测速
区间测速和其他测量平均速度一样,都是依据这一原理。在解答区间测速问题时要注意:
(1)判断是否超速时,将求出的平均速度和该区间的最高限速进行比较即可;
(2)区间测速计算出来的速度是这一段路程的平均速度,并不是车辆的实际速度。
3.超声波测速
声音遇到障碍物会反射回来,根据发射和接收的时间差,可计算出发射点到障碍物的实际距离,并测出物体的速度。
清单05 易错清单
易错点1: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。
易错点2:长度测量需要估读:
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。
易错点3:从读数判断测量的精确度:
(1)使用分度值不同的刻度尺进行测量时所达到的精确程度不同,如图所示,上面的刻度尺能精确到1厘米(1cm),可以读为3.2cm(也可以读为3.3cm),其中3.0cm是准确值,0.2cm是估读值;下面的刻度尺能精确到1mm,可以读为3.15cm(也可以读为3.14cm-3.16cm),其中3.1cm是准确值,0.05cm(0.04cm-0.06cm)是估读值,显然没有下面的刻度尺精确。
(2)一个准确地长度测量结果,其最后一位数字是估读数字,从右边数第二位数字所在的位数反映了所用刻度尺的分度值。如测量某物体的长度,当测量结果是1.52m时,可知“1”和“5”是从刻度尺上直接读出来的,是准确数字,“2”是估读出来的,是估读数字,进而可推知该次测量所用刻度尺的分度值是1dm。
易错点4: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。
易错点5:对速度公式的认识:
(1)速度公式中的v、s和t三个物理量,必须是同一个物体在同一运动过程中的速度、路程和时间。
(2)速度的大小时由路程与时间的比值决定的,不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
(3)计算时代入的数据,应包含数字和单位两个部分。
(4)在用公式进行计算时,要注意单位的对应搭配,“千米”和“时”搭配,“米”和“秒”搭配,组合成的速度单位分别是“千米/小时”或“米/秒”。
易错点6:匀速直线运动:
匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想状态。在日常生活中,严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题,便于研究,我们将某些运动,如在平直公路上以某一速度运动的汽车,在平直轨道上以某一速度行驶的列车等,都可以看成是匀速直线运动。
易错点7:平均速度:
(1)由于做变速直线运动的物体的速度是不断变化的,所以通过不同的路程(或在不同时间内)物体运动的平均速度一般不相同。
(2)平均速度与速度的平均值:平均速度描述的是物体运动的平均快慢,应该根据公式,用总路程除以总时间求得。当我们说一个物体的平均速度时,必须指明是那段路程上或那段时间内。
速度的平均值是指物体在不同路程(或时间)的速度的平均值。例如,物体从甲地道乙地的速度是v1,从乙地道丙地的速度是v2,这两端路程的速度的平均值是。实际上,物理学中并没有速度平均值的概念,不要把“平均速度”误解为“速度的平均值”。
清单05 典例清单--举一反三
【典例1】长度与时间的测量
【例1】(2025·重庆)下列关于中学教室里的物理量最接近实际的是(  )。
A. 学生使用的课桌高度约
B. 从教室前到后正常步行用时约
C. 一盏日光灯正常工作时电流约
D. 实验用的一节干电池电压约
【答案】A。
【解析】A.中学生课桌的高度一般要设计成中学生坐着时能保持一个合适的姿势,所以课桌的高度一般设计成身高的一半左右,中学生的正常身高约为160cm到170cm左右,课桌高度约为80cm=0.8m左右,故A符合题意;
B.教室长度约10m,正常步行速度约1m/s,所需时间约10s,90s过长,故B不符合题意;
C.日光灯功率约40W,工作时的电流
30A远大于实际值,故C不符合题意;
D.不同的电源提供不同的电压,实验用的一节干电池电压约1.5V,36V不符合实际,故D不符合题意。
故选A。
【变式1-1】 (2025·连云港)我国古代把女子一拃长称为“咫”,男子一拃长称为“尺”,“近在咫尺”形容距离很近。图甲中比例尺为1∶10,图乙是实际的刻度尺。图甲中“咫”与“尺”的长度相差约为___________mm。实际“咫”与“尺”的长度相差约为___________cm。
【答案】①. 3.0;②. 3.00。
【解析】[1]用乙图的实际刻度尺测量甲图中的“咫”和“尺”,发现“咫”为1.50cm,“尺”1.80cm,所以图甲中“咫”与“尺”的长度相差约为1.80cm-1.50cm=0.30cm=3.0mm
[2]由于甲中比例尺为1∶10,图中相差3.0mm,所以实际“咫”与“尺”的长度相差约为3.0mm×10=30.0mm=3.00cm。
【变式1-2】(2025·陕西省B)如图,是小明手握茶杯的照片。根据图中信息估测,该茶杯的高度约为(  )。
A. 10mm B. 10cm C. 10dm D. 10m
【答案】B。
【解析】手掌的宽度为10cm,由图可知,该茶杯的高度约为10cm。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式1-3】某同学将一段细铜丝在一支铅笔上单层紧密地缠绕了20圈,形成一个铜丝圈,再用一把刻度尺去测量该铜丝圈的长度,测量情况如图甲所示,该细铜丝的直径___________cm;如图乙所示,停表显示的时间是___________s。
【答案】0.18;337.5。
【解析】[1]刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;线圈左侧与6.00cm对齐,右侧与9.60cm对齐,所以线圈的长度为L=9.60cm-6.00cm=3.60cm
已知细铜丝的圈数为n=20,该细铜丝的直径
[2]在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,所以分针指示的时间为5min=300s
在秒表的外面表盘上,1s中间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,秒针指针指在37.5处,所以秒针指示的时间为37.5s,停表示数为300s+37.5s=337.5s。
【典例2】运动的描述
【典例2】(2025·乐山)2025年元宵节,乐山举办大型无人机灯光秀,如图所示为3000架无人机组成乐山大佛图案后正以相同的速度和方向整体移动时的情景。关于此情景,下列说法正确的是(  )。
A. 以地面为参照物,整体移动的无人机群是静止的
B. 以其中一架无人机为参照物,其他无人机是静止的
C. 以无人机的螺旋桨叶片为参照物,无人机的LED灯是静止的
D. 以突然加速的无人机为参照物,其他保持原速的无人机是静止的
【答案】B。
【解析】A.整体移动的无人机群与地面之间的位置发生了改变,故以地面为参照物,整体移动的无人机群是运动的,故A错误;
B.整体移动的无人机群每架无人机之间的位置没有发生改变,故以其中一架无人机为参照物,其他无人机是静止的,故B正确;
C.无人机的螺旋桨叶片在无人机飞行时不断转动,则无人机的螺旋桨叶片与无人机的LED灯之间的位置不断发生改变,故以无人机的螺旋桨叶片为参照物,无人机的LED灯是运动的,故C错误;
D.无人机突然加速时,与其他保持原速的无人机之间的距离改变,即它们之间的位置发生了改变,故以突然加速的无人机为参照物,其他保持原速的无人机是运动的,故D错误。故选B。
【变式2-1】(2025·安徽省) 2025年5月14日12时12分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将太空计算卫星星座发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。如图所示,在火箭升空的过程中,若以火箭为参照物,发射塔是______(选填“运动”或“静止”)的。
【答案】运动。
【解析】在火箭升空的过程中,若以火箭为参照物,发射塔的相对位置改变,是运动的。
【变式2-2】(2025·福建省)仿生海洋机器鱼模仿鱼类的游动方式,与螺旋桨推进方式相比,噪声小,这是在______处减弱噪声。机器鱼游动时,相对于海岸是______的。
【答案】①. 声源;②. 运动。
【解析】[1]减弱噪声的途径有三个:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。仿生海洋机器鱼模仿鱼类的游动方式,与螺旋桨推进方式相比,发出的声音小,减小了声源发出声音的响度,属于在声源处减弱噪声。
[2]机器鱼游动时,以海岸为参照物,机器鱼与海岸的位置发生变化,则机器鱼相对于海岸是运动的。
【变式2-3】(2025·眉山) 2025年4月30日,神舟十九号返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十九号载人飞行任务取得圆满成功!返回舱回收着陆阶段,减速伞拉出并降速,如图甲所示,以伞为参照物,返回舱是___________的。在返回舱距离地面左右时,反推发动机点火,如图乙所示,将返回舱的速度降低到,实现平稳着陆,说明力可以改变物体的___________。
【答案】①. 静止;②. 运动状态。
【解析】[1]由图甲可知,减速伞拉出后,返回舱和减速伞一起运动,它们之间的相对位置没有发生变化,所以以伞为参照物,返回舱是静止的。
[2]力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。物体运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变。在返回舱距离地面1m左右时,反推发动机点火,给返回舱一个向上的力,将返回舱的速度降低到1~2m/s,返回舱的速度大小发生了改变,即返回舱的运动状态发生了改变,这说明力可以改变物体的运动状态。
【典例3】运动的快慢
【典例3】(2025·遂宁)物理学是认识世界的科学,下列选项中对事物的认知最接近生活实际的是(  )。
A. 家用空调的额定功率约为1000W
B. 一本物理课本的质量为10kg
C. 中学生步行速度约为10m/s
D. 青藏高原上水的沸点为100℃
【答案】A。
【解析】A.家用空调属于大功率用电器,额定功率通常在1000W~2000W之间,1000W符合实际,故A正确;
B.一本物理课本的质量约0.2kg~0.5kg,10kg远大于实际值,故B错误;
C.中学生步行速度约为1.1m/s~1.5m/s,10m/s远超正常范围,故C错误;
D.气压越低,水的沸点越低。青藏高原气压低,水的沸点低于100℃,故D错误。故选A。
【变式3-1】(2025·广西)小明在校运会赛跑中勇夺冠军,成绩是。他的平均速度是(  )。
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】由题意可知,跑完用时,则小明的平均速度
故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【变式3-2】(2025·齐齐哈尔)某物体运动的图像如图所示,OA段的平均速度______(选填“小于”“等于”或“大于”)BC段的平均速度;0~20s内的平均速度是______m/s。
【答案】①. 大于;②. 0.2。
【解析】[1]OA段的路程为2.5m,时间为5s,则OA段的平均速度
BC段的路程为
时间为
则BC段的平均速度
所以OA段的平均速度大于BC段的平均速度。
[2]0~20s内的路程为4m,则0~20s内的平均速度。
【变式3-3】(2025·凉山州)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为,则(  )。
A. 乙车速度大小为10m/s
B. 0~6s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C. 0~6s内,甲车重力做功为
D. 0~6s内,甲车牵引力功率为
【答案】D。
【解析】A.由图可知,乙车速度大小为,故A错误;
B.由图可知,甲车速度大小为
甲的速度大于乙的速度,甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,0~6s内,以甲车为参照物,乙车向南运动,故B错误;
C.0~6s内,甲车的重力的方向始终竖直向下,而甲车在竖直方向没有移动,因此不做功,故C错误;
D.若甲车0~8s内的牵引力大小恒为1.6×103N,则0~6s内,甲车牵引力的功率为P甲=F甲v甲=1.6×103N×10m/s=1.6×104W;故D正确。故选D。
【典例4】测量平均速度
【典例4】(2025·南充)用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
实验次数 1 2 3 4 5
路程s/cm 20 40 60 80 100
时间t/s 2.0 2.8 3.5 4.0
(1)表格空白处的时间为_________s;
(2)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做__________直线运动;
(3)利用表格中数据,计算小车在第5次实验的平均速度为__________ m/s(保留两位小数)。
【答案】(1)4.4;(2)变速;(3)0.23。
【解析】【小问1详解】由图乙可知分针在0和1之间,且没有过半格;大盘分度值为0.1s,秒针指在4.4s处,所以表格空白处的时间为4.4s。
【小问2详解】分析表格数据可知小车从斜面下滑后,第一个20m所用的时间为2.0s,第二个20m所用的时间为0.8s,第三个20m所用的时间为0.7s,第四个20m所用的时间为0.5s,第五个20m所用的时间为0.4s,则可以得出通过相同的路程,所用的时间越来越短,即小车运动速度越来越快,所以小车在斜面下滑的过程中做变速直线运动。
【小问3详解】小车在第5次实验的平均速度为。
【变式4-1】(2025·江西省)爱的同学,请你运用所学的物理知识解答下列问题。
(1)如图甲所示,某同学遵照“红灯停,绿灯行,斑马线上安全行”的交通安全知识行走在上学路上,步长约,直行通过马路共走了32步,并用秒表先后记录了开始和结束时的时间(如图乙和丙所示)。则马路的宽度约为___________m,该同学通过马路的时间为___________s,速度约为___________m/s;
(2)如图所示,重力为的物体静止在水中。弹簧测力计的示数为___________,物体所受浮力的大小为___________N;
(3)某同学在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,放置温度计时(如图所示),其操作错误是将温度计的玻璃泡接触了___________;纠正错误后继续实验,得出水沸腾时的特点:水持续吸热,温度保持___________。
【答案】(1)①. 19.2;②. 16;③. 1.2;(2)①. 1;②. 0.5;(3)①. 烧杯底部;②. 不变。
【解析】【小问1详解】[1]马路的宽度约为s=32×0.6m=19.2m
[2]由图乙可知,秒表的示数为零,由图丙可知,小表盘指针在0,示数为0min,大表盘指针的示数为16s,秒表的时间是16s,所以该同学通过马路的时间为16s。
[3]速度为
【小问2详解】[1][2]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是1N,物体所受浮力的大小为F浮=G-F=1.5N-1N=0.5N
【小问3详解】
[1]实验中保证温度计的玻璃泡应与被测物体充分接触,且不要碰到容器底和容器壁,图中将温度计的玻璃泡接触了烧杯底部,是错误的。
[2]由实验数据可知,水沸腾前,继续吸热,温度不断上升,水沸腾时,吸收热量,温度不变。
【变式4-2】(2025·山西省)污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
(1)实验思路:用刻度尺测量气泡运动的路程,用___________测量气泡运动的时间,依据公式__________可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从点运动到点的平均速度为__________。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从点到点做___________运动,你判断的理由是__________。
【答案】(1)①. 停表;②. ;(2)5;(3)①. 匀速直线;②. 见解析。
【解析】【小问1详解】[1][2]实验中,用刻度尺测量路程,用停表测量时间,根据得到气泡运动的速度。
【小问2详解】由图可知,AB两点之间的距离是50.0cm,所用的时间为2s×5=10s
气泡从点运动到点平均速度为
【小问3详解】[1][2]由图可知,气泡在水中沿直线从点到点运动时,气泡在相同时间内通过的路程相等,气泡做匀速直线运动。
【变式4-3】(2025·绥化)如下图,一物块从A处运动到B处所用的时间为0.4s,通过的路程为______cm,从A到B的平均速度为______m/s。
【答案】①. 6.00;②. 0.15。
【解析】[1]由图知,刻度尺分度值为1mm,物块从A处运动到B处,根据刻度尺的读数规则,通过的路程
[2],从A到B的平均速度。
01 长度与时间的估测
【点拨】 提高估测能力应注意以下几点: (1)认识标准:多经历、多体会1cm、1m等长度的概念,奠定估测基础; (2)积累参照物:估测一般需要根据相关参照物进行,参照物越丰富,估测能力越强,所以平时应多熟悉生活中常见物体的尺度。
1.(2025·吉林省)根据生活经验,下列估测最符合实际的是(  )。
A. 九年级物理课本的质量约为20g
B. 教室内课桌的高度约为75cm
C. 人体感觉舒适的环境温度约为40℃
D. 中学生大课间的时间约为3min
【答案】B。
【解析】A.九年级物理课本质量约200~300g,20g太轻,故A不符合题意;
B.教室内课桌高度约75cm,符合实际,故B符合题意;
C.人体感觉舒适的环境温度约,故C不符合题意;
D.中学生大课间时间约20~30min,故D不符合题意。故选B。
2. (2025·苏州)请将正在使用的物理试卷按图示方式完全展开,估计试卷的长和宽,其值最接近(  )。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】一根筷子的长度约25cm,物理试卷的宽略大于此数值,在26cm左右,试卷的长大约是宽的2.5倍,试卷的长是2.5×26cm=65cm
故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
02 长度与长度测量
【点拨】 (1)刻度尺的选择:测量长度若分段测量,然后再将每段长度相加也可测得结果,但误差较大,所以一般情况下,测量物体长度时,在满足测量精度要求的前提下,刻度尺的量程应大于待测物体的长度,以保证可一次完成测量。 (2)刻度尺的放置:放置刻度尺时,零刻度线要对准被测物体的一端,有刻度的一侧要紧贴被测物体,与被测物体保持平行,不能歪斜。 (3)刻度尺的读数(易错) 读取准确值后要估读到分度值的下一位;若所测物体的末端刚好对准某个刻度线,那么估读数为“0”,且不能省略。 (4)刻度尺的分度值(易错) 从测量值推断刻度尺的分度值时应注意,测量值倒数第二位所对应的长度单位就是该刻度尺的分度值。
3.(2025·扬州)现收藏于扬州市博物馆的东汉铜卡尺如图1,小明观察后仿制了一把卡尺,活动长爪滑动到最左侧时,其______端与刻度尺“0”刻线对齐。如图2,用此卡尺测量透明胶带卷的外径和厚度,测得外径为______cm,内径为______cm。
【答案】①. 右;②. 4.20;③. 0.40。
【解析】[1]由图1可知,当活动长爪滑动到最左侧时,活动长爪的右端与刻度尺“0”刻线对齐。
[2][3]由图2可知,刻度尺分度值为0.1 cm,透明胶带卷外径为4.20cm,厚度为0.40cm。
4.(2025·福建省)人体肺泡极多,下图是记录人体单个肺泡直径的数据,其单位是(  )。
A. 微米 B. 毫米 C. 厘米 D. 分米
【答案】A。
【解析】根据生物学知识,人体单个肺泡的直径通常在200~500微米范围内。给出的数据为200~250,则正确的单位是微米,其他选项的单位毫米、厘米、分米均远大于肺泡的实际尺寸。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
03 时间与时间的测量
5.早在距今3000多年的周朝,中国民间就开始普遍使用日晷了。日晷由金属质的晷针和石质晷面两部分组成。运行原理是:太阳东升西落,晷针投影的方向也随之移动,打在晷面上的一条线影落在什么区域内,就代表着一天的什么时候。晷针在晷面上的影子转动30°时,大约经过的时间是( )。
A.20s B.200s C.20min D.2h
【答案】D。
【解析】已知转过360°表示24小时,则一度代表的时间为
晷针在晷面上的影子转动30°时,大约经过的时间是
故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
6.艾物理同学用秒表测乐探探同学跑完600m所需的时间。如图所示,秒表读数是 。跑步结束的乐探探同学又用了1min钟的时间测量自己的脉搏,发现此时脉搏次数比安静时的脉搏次数 ,乐探探不禁感叹,物理老师果然没有骗人。
【答案】1min39.8s/99.8s;快/多。
【解析】[1]秒表的大表盘数字单位为秒,小表盘数字单位为分钟,大表盘一圈为30s,若小表盘的分针指向一大格过半,大表盘需要读第二圈。小表盘的数值在1~2之间,且偏向刻度2,所以读为1min,大表盘读为39.8s,所以秒表示数为99.8s或1min39.8s。
[2]跑步结束后一分钟脉搏次数大约为100次,而安静时一分钟脉搏次数大约为75次,所以跑步结束后脉搏次数比安静时的脉搏次数快。
04 参照物
【点拨】 判断物体的运动状态的方法 一定确定被研究的物体二选选定参照物三分析分析被研究的物体相对于参照物的位置是否发生变化四判断相对于所选的参照物,若物体位置没有发生变化,则物体是静止的;否则,就是运动的
判断参照物的方法 一定明确别研究的物体及其运动状态二找分析被研究的物体相对于哪个物体位置发生了变化,相对于哪个物体位置没有发生变化三断根据题意确定所选的参照物
7.(2025·深圳)德顺同学和紫琦同学分别驾驶甲、乙收割机以同一速度同一方向运动,判断甲收割机里面的德顺同学静止所选的参照物是(  )。
A. 车前小麦 B. 地面
C. 远处的树 D. 乙收割机的紫琦同学
【答案】D。
【解析】德顺同学和紫琦同学分别驾驶甲、乙收割机以同一速度同一方向运动,故甲、乙收割机相对静止,以紫琦同学所开的收割机为参照物,甲收割机里面的德顺同学相对于参照物没有位置的变化,是静止的,而以车前小麦、地面、远处的树为参照物时,德顺是运动的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. (2025·宜宾)如图是加油机为歼-10CE在空中加油的场景,歼-10CE飞行员看见加油机是静止的,他选择的参照物可能是(  )。
A. 大地 B. 山峰 C. 歼-10CE D. 云朵
【答案】C。
【解析】A.加油机相对于大地的位置在不断变化,以大地为参照物,加油机是运动的,故A错误;
B.加油机相对于山峰的位置在不断改变,以山峰为参照物,加油机是运动的,故B错误;
C.歼 - 10CE 与加油机在空中加油时,它们之间的相对位置没有发生变化。以歼 - 10CE 为参照物,加油机是静止的,故C正确;
D.云朵在空中是飘动的,加油机相对于云朵的位置在不断变化,以云朵为参照物,加油机是运动的,故D错误;故选C。
05 运动与静止的相对性
【点拨】 “运动和静止”在物理学中的定义与我们生活中的感受有所区别: (1)物理学中运动和静止的描述是相对的,都需要一个参照物,或者是一个参考点,相对于参考点或者参照物不运动的就是静止; (2)在生活中,我们默认地面就是参照物,所以我们走路或者坐车时感觉是自己在“动”,太阳是“东升西落”的,而我们的眼睛更是以自己为参照物,这也就是为什么乘坐交通工具向前走的时候总是感觉周围的景物在向后倒退的原因。 ★易错警示:在选择参照物时,易把研究对象本身选为参照物,或没有明确研究对象,或没有理解运动和静止的相对性,以至于出错。不会从物体的运动和静止情况来判断所选取得参照物,也容易出错。
9.(2025·北京)如图所示,游客在行驶的游船上欣赏京城水系美景。下列说法正确的是(  )。
A. 以桥为参照物,游船是运动
B. 以河岸为参照物,桥是运动的
C. 以树为参照物,游船是静止的
D. 以游船为参照物,河岸是静止的
【答案】A。
【解析】A.游船相对于桥位置改变,以桥参照物,游船运动,故A正确;
B.桥相对于河岸位置不变,以河岸为参照物,桥静止,故B错误;
C.游船相对于树位置改变,以树为参照物,游船运动,故C错误;
D.河岸相对于游船位置改变,以游船为参照物,河岸运动,故D错误。
故选A。
10. (2025·齐齐哈尔)如图是龙江大地丰收的场景,运粮的车辆和联合收割机在平整的稻田上以同样快慢、向同一方向前进。关于此场景,下列说法正确的是(  )。
A. 以联合收割机为参照物,运粮的车辆是静止的
B. 以运粮的车辆为参照物,联合收割机是运动的
C. 以车上的司机为参照物,运粮的车辆是运动的
D. 以远处的大树为参照物,联合收割机是静止的
【答案】A。
【解析】A.以联合收割机为参照物,运粮的车辆位置没有发生改变,运粮的车辆是静止的,故A正确;
B.以运粮的车辆为参照物,联合收割机位置没有发生变化,联合收割机是静止的,故B错误;
C.以车上的司机为参照物,运粮的车辆位置没有发生改变,运粮的车辆是静止的,故C错误;
D.以远处的大树为参照物,联合收割机位置发生变化,联合收割机是运动的,故D错误。
故选A。
06 速度的估测
【点拨】 了解常见物体运动的速度是解答速度估测题的关键。常见物体的速度如下: ①人正常步行的速度约为1.2m/s; ②光在真空中传播的速度为3×108m/s; ③自行车的速度约5m/s; ④声音在15℃的空气中传播的速度为340m/s等。
11.(2025·自贡)下列数据中符合实际的是(  )。
A. 人体的正常体温约为26℃ B. 中学生正常步行的速度为10m/s
C. 一节新干电池的电压为1.5V D. 九年级物理课本的质量约为5kg
【答案】C。
【解析】A.人体的正常体温约为36℃~37℃,26℃明显过低,故A不符合题意;
B.中学生正常步行速度约为1.1~1.5m/s,10m/s远超步行速度,故B不符合题意;
C.不同电源提供的电压不同,一节新干电池的电压为1.5V,故C符合题意;
D.一个苹果质量约200g,九年级物理课本质量与两个苹果的质量差不多,九年级物理课本质量通常在400g左右,故D不符合题意。故选C。
12.(2025·连云港)下列物理量最接近实际值的是(  )。
A. 中学生的重力大小约为 B. 正常人步行的速度约为
C. 初中物理课本的宽度约为 D. 做一遍眼保健操的时间约为
【答案】C。
【解析】A.中学生的重力大小约为500N,故A不符合题意;
B.正常人步行的速度约为,故B不符合题意;
C.初中物理课本宽度约为,与直尺长度差不多,故C符合题意;
D.做一遍眼保健操的时间约为5min,即300s,故D不符合题意。故选C。
07 速度概念及其应用
【点拨】 ★易错警示:对于匀速直线运动,时间t是原来的几倍,路程s就是原来的几倍,s与t的比值是不变的。 解答计算题的基本步骤: (1)认真审题,找出各运动阶段的已知条件、待求的物理量,用准确地字母符号及下标表示; (2)统一单位。 (3)根据物理概念选用物理公式,并进行公式变换,同时应有必要的文字说明; (4)代入数据进行计算,计算出答案,竖直后面要写上准确地单位。
13.(2025·德阳)2024年12月26日,我国首架第六代战斗机试飞成功,若它以2倍声速匀速直线飞行,则它通过的路程为___________。我国自主研发生产出了世界上最薄的“手撕钢”,被誉为“钢铁行业皇冠上的明珠”,其厚度只有,密度为,则面积大小为的“手撕钢”的质量为___________。
【答案】①. 6800;②. 23.7。
【解析】[1]它以2倍声速匀速直线飞行,则它通过的路程为s=v机t=2v声t=2×340m/s×10s=6800m
[2]“手撕钢”的体积V=Sh=2×103cm2×1.5×10-3cm=3cm3
“手撕钢”的质量为m=ρV=7.9g/cm3×3cm3=23.7g
14. (2025·烟台)在进行物理研究时,常常利用两个物理量之比来定义一个新的物理量,这种方法叫作比值定义法。下列物理量及对应公式能反映比值定义法的是( )
A. 速度 B. 密度 C. 电流 D. 电功率
【答案】AB。
【解析】A.速度等于物体运动的路程与所用时间之比,表示单位时间内运动的路程,采用了比值定义法,故A符合题意;
B.密度等于物体的质量与体积之比,采用了比值定义法,表示单位体积的物体的质量,故B符合题意;
C.电流、电压、电阻之间关系是通过实验得出的,电流会随电压、电阻改变而改变,而不是利用比值定义法来定义的,故C不符合题意;
D.电功率数值上等于电压与电流的乘积,但定义式是,表示单位时间内电流做的功,故D不符合题意。故选AB。
08 运动图像
【点拨】 读懂s-t图像的关键 (1)若直线在纵轴上有截距,表示开始计时时物体已经有了一段路程; (2)若直线起始时刻在横轴上有截距,表示物体在开始计时一段时间之后才开始移动; (3)直线的倾斜程度越大,物体的速度越大; (4)若两条直线有交点,则在交点时刻两物体相遇。
15.(2025·上海)小物家、小理家和博物馆,在同一直线上,小理家离博物馆1.8km,小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,两人运动的s-t图如图所示。下列说法正确的是(  )。
A. 小物家离小理家一定是3km B. 小物家离小理家可能是0.9km
C. 小物家离博物馆可能是1.2km D. 小物家离小理家可能是0.6km
【答案】D。
【解析】由图像可知,小理的图像上4.5km对应25min,小物的图像上2km对应32.5min,两个人的速度分别为;
小理家离博物馆1.8km,小理从家到博物馆所用时间
小物早出发5分钟,却比小理晚到5分钟,小物从家到博物馆所用时间
小物家到博物馆的距离
若小物和小理位于博物馆的同侧,则小物家离小理家的距离为
若小物和小理位于博物馆的两侧,则小物家离小理家的距离为
综上,故D正确,ABC错误。故选D。
16.(2025·乐山)如图所示为甲、乙两物体运动的路程—时间图像,则时间内(  )。
A. 甲、乙两物体均做匀速直线运动 B. 甲的平均速度大于乙的平均速度
C. 甲的平均速度小于乙的平均速度 D. 甲的平均速度等于乙的平均速度
【答案】D。
【解析】A.由图可知,时间内,甲的路程—时间图像为一条过原点的斜直线,因此甲做匀速运动,乙的路程—时间图像是一条曲线,随着时间的增加,乙增加的路程越来越大,因此乙做加速运动,故A不符合题意;
BCD.由图可知,时间内,甲乙通过的路程相同,由可知,甲的甲的平均速度等于乙的平均速度,故BC不符合题意,D符合题意。故选D。
09 测量小车的平均速度
【点拨】 解答测平均速度实验题要注意: 一明确明确实验原理、实验方法和实验过程二把握准确把握题意,准确从题图或题表中获取正确、有用的信息三计算根据平均速度的计算公式进行计算四结论按题目要求分析数据,得出结论
17. (2024·吉林)如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。
(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很_____________的坡度。
(2)B为AC中点,,两次实验小车都从A点由静止下滑,到达C点所用时间为2.8s,到达B点所用时间为2s,则小车通过AB段的平均速度为_____________m/s。
(3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越_____________。
【答案】①. 平缓;②. 0.25;③. 快。
【解析】[1]小车所放的斜面应保持较小的坡度,小车速度变化越慢,这样小车在斜面上运动时间会长些,便于测量时间。
[2]小车通过AB段的平均速度为
[3]由题可知,AB段与BC段路程相等,AB段所用时间为2s,BC段所用时间为
所以BC段的速度大于AB段的速度,故小车在下滑过程中速度越来越快。
18.(2024·北京)如图所示为一个水滴下落过程的示意图,水滴由A位置下落到B位置,A、B之间的距离为 cm,所用的时间为0.2s,依据公式 可计算出这个过程中水滴下落的平均速度为 cm/s。
【答案】20.0;;100。
【解析】[1]由图可知,刻度尺的10cm之间有10小格,分度值为1cm,读数时估读到分度值的下一位。A点与零刻度线对齐,B点与20.0cm对齐,因此A、B之间的距离为20.0cm。
[2][3]由可得这个过程中水滴下落的平均速度为。
10 频闪法测平均速度、区间测速
【点拨】 利用频闪相机测速: (1)利用频闪摄像法测量平均速度时,其隐含的条件是物体两个相邻影像间的时间间隔是相同的,这个时间间隔就是照相机相邻两次拍照的时间间隔; (2)根据图示,用刻度尺测出相邻影像间的距离,如果没有刻度尺,可以根据物体的大小估测相邻影像间的距离; (3)频闪摄影照片中,一般影像较多,就是平均速度时,一定要注意区分计算的是哪段路程的平均速度,不要张冠李戴。 区间测速:区间测速和其他测量平均速度一样,都是依据这一原理。在解答区间测速问题时要注意: (1)判断是否超速时,将求出的平均速度和该区间的最高限速进行比较即可; (2)区间测速计算出来的速度是这一段路程的平均速度,并不是车辆的实际速度。
19.(2024·江西)以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整。
实验目的 测量小球运动的速度
实验原理
实验器材 小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤 (1)一小球在水平桌面上沿直线运动,下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 (2)分别测出小球通过的路程: ,,;记录这三段路程所对应的时间:。 (3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论 (1)小球在这三段路程的平均速度分别为: ,, 。 (2) (选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
安全提示 小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过 ,从桌面掉落时伤人。
【答案】;42.40;42.40;19.70;>;变速;大。
【解析】(1)[1] 测量小球运动的速度,实验原理为。
(2)[2]该刻度尺分度值为0.1cm,故SAB读数为42.40cm。
(3)[3] [4] ,
(4)[5] [6]从上一问中得出,故小球在水平桌面上做变速运动。
(6) [7] 动能与质量和速度有关,小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过大,从桌面掉落时伤人。
20.(2023·新疆)频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间闪光一次,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图甲是完全相同的A、B两球从空中同一高度先后由静止开始竖直下落的频闪照片示意图。已知频闪仪每隔0.1s闪光一次,照片上1cm代表空中实际距离10cm。
/mm /mm /mm /mm
A球() 4.9 14.7 24.5 34.3
B球() 1.2 9.8 19.6 29.4
3.7 4.9 4.9 4.9
(1)由图甲可知:先由静止开始下落的是___________(填“A”或“B”)球;
(2)用刻度尺分别测得照片上A、B两球相邻位置之间的各段距离,A、B两球相对应的s1、s2、s3、s4的测量结果如图表所示。测量照片上B球相邻位置之间的距离s5时,刻度尺的示数如图乙所示,则s5=_______mm。设 A球在空中下落时,通过s2、s3的过程中的平均速度分别为v2、v3,则v2:v3=__________;
(3)A、B两球均运动的过程中,若以B球为参照物,A球在竖直方向上做________(填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。先开始下落的小球的速度为__________m/s时,后开始下落的小球刚好开始下落。
【答案】①A;②39.0;③3:5;④加速;⑤0.49。
【解析】(1)[1]由表格数据可知,单位时间内A球运动路程长,说明A球的速度大,因此,先由静止下落的是A球。
(2)[2]由刻度尺示数可知,s5的长度s5=9.90cm-6.00cm=3.90cm=39.0mm
[3]有比各种数据可知s2=14.7mm,s3=24.5mm
由题意可知,运动s2和s3所用的时间都是0.1s,则
(3)[4]由表格数据可知,单位时间内A球运动的路程一直大于B球运动的路程,及A球运动的更快。因此以B为参照物,A做加速运动。
[5]由表格数据可知, B球在第一个0.1s内运动1.2mm,则根据题意可知实际运动了1.2cm,即
sB=1.2cm=0.012m
根据公式可得,B球运动10.012m所用的时间
则B球是A球运动了0.05s时开始运动,则B球运动时A球已经运动的时间tA=0.1s-0.05s=0.05s
A球在运动0.05s时的速度vA=gtA=9.8m/s2×0.05s=0.49m/s。
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