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第17讲 运动的描述 时间与长度的测量
Ⅰ考生必背:基础知识
必记1:运动的描述
1.机械运动:物体位置的变化叫机械运动。宇宙间的一切物体都是运动的。
2.参照物:在研究机械运动时,被选作标准的物体叫参照物。同一物体对不同参照物,其运动情况往往不同,所以运动和静止是相对的。
必记2:运动的快慢21世纪教育网
3.在物理学中用速度表示运动的快慢。速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
4.速度的公式是,在国际单位制中,速度的单位是m/s,速度的常用单位还有km/h。1 m/s=3.6 km/h。21世纪教育网
5.匀速直线运动:物体沿着直线快慢不变的运动叫匀速直线运动。
必记3:长度、时间的测量
6.单位:测量某个物理量时用来进行比较的标准叫做单位。国际上统一的单位,叫国际单位制。
7.长度的测量:(1)长度的单位有:米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。单位间的换算关系是:l km=10 m;1 dm=10 m;1 cm=10 m;1 mm=10m;1μm m=10m;1 nm=10m。(2)测量长度的工具是刻度尺。
8.时间的测量:(1)时间的单位有:小时(h)、分(min)、秒(s)。单位间的换算关系是:1 h=60 min;l min=60 s。(2)测量时间的工具是钟表。21世纪教育网
9.误差:测量值与真实值之间的差别叫误差。误差不是错误,它只能减小,但不能消除。采用先进的测量工具和多次测量取平均值可以减小误差。
Ⅱ考生必会:考点
一、基本考点
考点1:运动的描述(重点、热点)
1.机械运动:世界是运动的,宇宙间的一切物体都在运动。在物理学中,把物体位置的变化叫机械运动。
2.参照物:在研究物体的运动情况时,被选作标准的物体叫参照物。在学习参照物时应注意:(1)参照物的选择是任意的,即不论是静止的物体还是运动的物体都可以被选作参照物,但不论是什么样的物体,一旦被选作参照物后,则认为它就是静止的。(2)在研究物体的运动情况时不能选取被研究的物体本身做参照物。(3)为了研究方便,在研究地面上物体的运动情况时,一般选取地面或相对地面不动的物体做参照物。(4)如不特别说明,我们说物体的运动或静止时,都是以地面或固定在地面上不动的物体为参照物的。
3.运动和静止的相对性:物体的运动和静止是相对的。研究同一个物体的运动情况时,若选择不同的物体做参照物,则得出的结论可能会不同。
4.本考点在中考中常见的题目有:(1)参照物已知,判断物体的运动情况。(2)已知物体的运动情况,判断所选取的参照物。(3)已知运动情况和参照物,判断被研究的物体,常见的题型有填空题、选择题。
【例1】随着“神舟七号”载人飞船发射成功,我国已实现三次载人航天飞行。在火箭推动飞船上升阶段,航天员是被固定在飞船座舱内的,相对下列哪个参照物航天员是静止的( ) 21世纪教育网
A.太阳 B.地球
C.月球 D.飞船
解:D 点拨:航天员被固定在飞船座舱内,相对于飞船是静止时,相对于太阳、地球、月球是运动的。
三易点警示灯:根据物体的运动情况,判断所选的参照物(易误点)
详释:根据物体的运动情况判定所选的参照物,关键是分析被研究的物体相对于哪个物体的位置发生了变化或被研究的物体相对哪个物体的位置没有发生变化,从而正确解答。
【例2】某同学坐在行驶的列车内,若说他是静止的,则所选择的参照物是( )
A.铁轨 B.在车内走动的乘务员
C.车窗 D.路边的树
错解:A或B或D21世纪教育网
错解分析:错解的原因是不理解运动和静止的相对性。本题中这位同学相对于铁轨、在车内走动的乘务员和路边的树位置都是变化的,即相对于它们都是运动的,若选车窗为参照物,他相对于车窗的位置没有发生变化,他是静止的。所以选项C正确。
考点2:运动的快慢(重点、热点)
考点归纳与拔高:
1.比较物体运动快慢的方法:(1)在相同的时间内比路程:在相同的时间内,通过的路程长的物体运动得快。(2)通过相同的路程比时间;通过相同的路程,所用时间少的物体运动得快。(3)在物理学中用速度表示运动的快慢,速度大的物体运动得快。
2.速度的公式是,单位有m/s和km/h,1 m/s=3.6 km/h。
3.在匀速直线运动中,物体的速度是一个恒定不变的量,与通过的路程和所用时间无关。
4.平均速度:平均速度用来描述做变速直线运动的物体的平均运动快慢,它的大小等于运动物体通过的路程与通过该段路程所用时间之比,即,式中s表示总路程,t表示总时间。平均速度的大小与物体通过的路程及所用的时间有关。平均速度只能大体上反映物体在一段路程中或一段时间内的平均快慢情况。21世纪教育网
5.本考点在中考中常结合实际情况考查速度、时间、路程的计算,也常与功、功率联系在一起考查,常见的题型有:填空题、选择题、计算题。
【例3】2008年1月1日,常州市快速公交一号线正式开通运行,快速公交一号线全程24 km,北起新北公交中心点,南至武进公交中心站,全程运行时间为40 min,快速公交车行驶的平均速度是______km/h。21世纪教育网
解:36 点拨:在应用进行计算时,各物理量的单位要统一,即v、s、t分别用m/s、m、s做单位或分别用km/h、km、h做单位。本题中s=24 km、t=40 min=2/3 h,则==36 km/h。21世纪教育网
三易点警示灯:对速度概念的理解(易误点)
详释:在解答有关速度、路程之间的关系的题目时,有些同学误认为速度大的物体,所通过的路程必定长,或速度大的物体所用的时间少。实际上速度是表示物体运动快慢的物理量,运动物体所通过的路程与其速度和所用的时间有关,在相同的时间内,速度大的物体所通过的路程长;通过相同的路程,速度大的物体所用的时间少。
【例4】甲、乙同学在平直的马路上骑车匀速前进,甲同学的速度比乙同学的大,以下说法正确的是( ) 21世纪教育网
A.甲运动的路程比乙长
B.甲运动的时间比乙短
C.运动相同的路程甲用的时间比乙长
D.在相同的时间内甲运动的路程比乙长
错解:A或B
错解分析:错解的原因是不理解速度的物理意义,不能正确理解运动物体所通过的路程与速度的关系。速度是描述物体运动快慢的物理量,甲同学的速度比乙同学的大,说明在相同的时间内,甲运动的路程比乙长;或通过相同的路程内,甲所用的时间比乙短,A、B选项都缺少条件,都不正确,C选项的结论错误,故D正确。
考点3:长度、时间的测量(重点、热点)
考点归纳与拔高:21世纪教育网
1.测量长度所用的工具叫刻度尺,常用的刻度尺有:米尺、卷尺、学生尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)等。
2.正确使用刻度尺的方法:(1)根据实际需要选择合适的刻度尺。(2)观察所用刻度尺的量程与分度值及零刻度线是否磨损。(3)将刻度尺的零刻度线(若零刻度线磨损,用其他整数刻度线)对准被测物体的一端,刻度尺的刻度紧靠被测物体,不要放斜。(4)读数时,视线与刻度尺垂直且正对被测物体末端所对的刻度线,要估读到分度值的下一位。(5)记录数据时必须记下所用单位。
3.时间的单位:在国际单位制中,时间的基本单位是秒(s)。常用的单位还有:小时(h)、分(min),其他单位还有:毫秒(ms)、微秒(μs)。进行时间单位换算时应注意h、min、s之间的进率是60、s、ms、μs之间的进率是10。21世纪教育网
4.在读取各类钟表的示数时,弄清长、短针所指数字的单位是关键。
5.本考点在中考中常出现的错误有:(1)弄不清测量工具的分度值。(2)视线与刻度不垂直。(3)记录数据无单位或单位错。21世纪教育网
【例5】图1—17—1中,读数时视线正确的是_______(填“A”或“B”)。物体的长度为_______cm。
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解:B;2.43~2.47 点拨:使用刻度尺测物体的长度时,应注意“五会”,其中会看是指视线应与刻度尺的刻度线垂直,因此B正确。通过题图可知所用刻度尺每大格表示l cm,每小格表示0.1 cm,读数时应估读到分度值的下一位。
二、综合运用考点
考点4:速度、长度、时间的估测(学科内综合考点)
考点归纳与拔高:
1.速度、长度、时间的估测是生活中经常遇到的问题,是课程标准之一,也是中考的热点之一,是同学们应该掌握的重要技能。
2.要想对速度、长度、时间等物理量进行正确的估测,要求同学们平时多留意、多测量,以提高自己的估测能力。
3.本考点在中考中常与温度、质量、力、电流等物理量的估测联系在一起考查,常见的题型有:填空题、选择题。
【例6】小华同学对身边物理量的大小进行了估测,下列估测中接近实际的是( )
A.一个玻璃杯的质量约为5 kg
B.初中物理课本的宽度约为l0.5 cm
C.一块橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为4 s
D.成年人正常步行5 rain通过的路程约为360 m
解:D 点拨:一个玻璃杯的质量约为0.5 kg,初中物理课本的宽度约为18 cm,一块橡皮从桌面掉到地上的时间约为0.5 s,成年人正常步行的速度约为l.2 m/s,5 min通过的路程约为360 m,所以选项D正确。
三、实际应用考点
考点5:运动物体速度、路程、时间的计算
考点归纳与拔高:
1.应用公式变形公式s=Vt及对运动物体的速度、路程、时间进行计算有着重要的实际意义。常见的考试题目有:(1)通过路程随时间变化的关系图线,描述物体的运动情况。(2)通过交通标志牌、汽车上的速度计所给出的信息,解决实际问题。(3)通过列车运行时刻表提供的信息解决实际问题等。21世纪教育网
2.在应用公式解答有关问题时,要注意:(1)公式中各物理量的对应关系,即v、s、t是对应于运动物体的同一段路程或同一段时间,若题目中出现两个以上的路程、速度、时间,要在它们表示符号的右下角统一标注。(2)公式中各物理量的单位要统一。即v、s、t的单位分别是m/s、m、s或km/h、km、h。21世纪教育网
3.本考点在中考中还常与功、功率的有关计算联系在一起考查,常见的题型有:填空题、选择题、信息提炼题、计算题。21世纪教育网
【例7】图1—17—2是世界上最长的跨海大桥—我国杭州湾跨海大桥的一部分。2008年5月1日大桥正式通车,该桥全长36 km。某车刚行驶到桥面时,车内显示速度的表盘示数如图l—17—3,那么该车此时的运动速度为_______km/h=_______m/s,车辆匀速通过整个大桥需________h。21世纪教育网
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解:80;22.2;0.45 点拨:由题图知,速度表盘的示数为80 km/h=80×1/3.6m/s≈22.2 m/s,由得 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" 。
三易点警示灯:平均速度与速度平均值的区别(易误点) 21世纪教育网
详释:常见物体的运动速度都在改变,平均速度表示做变速运动的物体在某一段路程上或某一段时间内的平均快慢程度,平均速度在数值上等于运动物体通过的总路程跟通过这段路程所用总时间之比,它与运动物体在各段路程上速度的平均值是不同的。同学们在复习时,要注意区别。21世纪教育网
【例8】小彤家到学校有一条500 m长的平直马路,一次他从学校回家,开始以1 m/s的速度匀速行走,当走了一半路程时突然下起了大雨,他马上以5 m/s的速度匀速跑回家。小彤在前一半路程中所用的时间是_____ s,他从学校到家整个过程的平均速度是_____ m/s。
错解:250;3
错误分析:错解原因是对平均速度不理解,误认为平均速度就是速度的平均值,不会利用计算平均速度。本题中总路程为s=500 m,总时间t=,,则t==250s+50s=300s, HYPERLINK " http://www.21cnjy.com"
正确解法:250;1.6721世纪教育网
Ⅲ 考生必知:课标新题型
课标新型题一:开放题
【例1】给你一枚2006年版一角的硬币,你能想出多少种测硬币直径的方法 把所用的器材、步骤写出。
解法一:器材:硬币、三角板(两个)、刻度尺。
步骤:用两个三角板的直角边紧紧夹住硬币(如图l—17—4所示),两三角板的直角边所对刻度值的差就是硬币的直径。
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解法二:器材:硬币、弹性不大的细棉线、刻度尺、笔。
步骤:用细棉线绕硬币一周,并在起点与终点处用笔做记号,用刻度尺量出两记号间距离即为硬币的周长。根据周长公式即可求出硬币的直径。
解法三:器材:硬币、刻度尺、笔。21世纪教育网
步骤:在硬币边缘上点一红色标记,将硬币放在刻度尺上,红色标记对准某一刻度,记下读数。硬币沿刻度尺的刻度线转过一周后,红点对准另一刻度时再记下读数(如图l—17—5所示),这两个读数之差,即为硬币的周长C。根据周长公式即可求出硬币的直径。
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点拨:此题是特殊长度(不能用刻度尺直接测量的长度)测量的开放题,解该类题目的思路是设法将不能直接测量的长度转化为能直接测量的长度,本题中解法一是“平移法”,生活中测身高用的就是这种方法,解法二、三是“化曲为直”法,在测量地图上两地间的铁路线长、公路线长时常用此法。21世纪教育网
课标新型题二:信息提炼题
【例2】某段时间内从上海到南京的2526次列车运行时刻表如表一所示,从上海到南京的D412次动车组运行时刻表如表二所示。
表一2526次列车
项目 上海 苏州 常州 南京
到站时间 07:24 08:22 11:30
发车时间 06:30 07:26 08:24
里程/km 0 84 165 300
表二D412次动车组
项目 上海 苏州 常州 南京
到站时间 09:51 10:32 11:45
发车时间 09:15 09:53 10:34
里程/km 0 84 165 300
(1)2526次列车由上海驶往南京全程的平均速度是多少
(2)D412次动车组由上海驶往南京全程的平均速度是多少
(3)由上海驶往南京,乘坐D412次动车组比乘坐2526次列车可节省多少时间
解:(1)s=300 km,=11:30—0.6:30=5 h,则2526次列车的平均速度:;
(2)D412次动车组所用的时间:=ll:45—09:15=2.5 h,则D412次动车组的平均速度:;21世纪教育网
(3)可节省的时间:t=5 h-2.5 h=2.5 h。
点拨:解答该类计算题要从列车运行时刻表中提取有用的数据,明确列车运行的时间及路程,然后应用进行有关计算。本题既考查了应用所学知识解决实际问题的能力,又结合了时代的特色,体现了新课标理念。
Ⅳ 考生必试:中考题
1. 现在你安静地坐在考场里答题,如果说你是静止,选择的参照物是( )
A.来回走动的监考员
B.从窗外飞过的小鸟
C.从窗外走过的巡视员
D.黑板前的讲台桌21世纪教育网
2. 在学校运动会上,小明参加的项目是百米赛跑。起跑后,小明越跑越快,最终以l2.5 s的优异成绩获得冠军。关于上述小明的百米赛跑过程,下列说法正确的是( )
A.小明在前50 m一定用了6.25 s
B.小明每秒钟通过的路程都是8 m
C.小明的平均速度是8 m/s
D.小明的平均速度是8 km/h
3.在2009年中考体育测试中,小雨同学“50 m跑”的成绩是8 s,则他跑50 m的平均速度是_____m/s,由于__________,他到达终点后无法立即停下来。
4.百米赛跑过程中的某时刻甲、乙两运动员位置的示意图如图1-l7-6所示。
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(1)两运动员中,_____的速度较快,因为在相等的时间内该运动员_____较大。
(2)乙运动员的成绩是l0 s,他的速度是_____m/s。
(3)运动员跑到终点时,不能马上停下来,是因为______________________________。
Ⅴ 考生必闯:过关测验题
一、选择题
1.在新型飞机的研制中,将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,可以模拟飞机在空中的飞行情况,在此情境中下列说法正确的是( )
A.飞机模型相对于地面是运动的
B.飞机模型相对于空气是运动的
C.空气相对于地面是静止的
D.空气相对于飞机模型是静止的
2.2008年5月31日,牙买加短跑运动员博尔特在纽约锐步田径大奖赛上创造了9秒72的最新100 m的世界纪录,他在100 m决赛时的最快速度大约为( )
A.10 cm/s B.10 dm/s C.10 m/s D.10 km/s
3.“纳米”是一种长度单位(1 nm=10m),纳米技术是以0.1~100 nm这样的尺度为研究对象的前沿科学,目前我国在对纳米技术的研究方面已经跻身世界前列,1.76×10nm可能是21世纪教育网( )
A.一座山的高度 B.物理课本的长度
C.一个人的身高 D.一个篮球场的长度
4.下列几种估测中,比较符合实际情况的是( )
A.教室内天花板离地面的高度约为8 m
B.中学生正常步行时一步的距离约是2 m
C.演奏中华人民共和国国歌用时约50 s
D.一支新中华28铅笔的长度约为17.5 dm
5.如果一个物体做匀速直线运动,4 s内通过20 m的路程,那么它前2 s内的速度是( )
A.20 m/s B.10 m/s C.5 m/s D.无法确定
二、填空题
6.乘坐室外的观光电梯上升时,你如果看着地面,会感觉到地面在下降。原因是你选取了 ________作为参照物。
7.沿长廊AB方向铺有30块完整的相同的正方形地砖,如图1—17—7甲所示。
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图1-17-7
(1)小明用分度值是1 mm的刻度尺测量其中一块地砖长度如图1—17—7乙所示,则每块地砖的长度是_______m。21世纪教育网
(2)小明用停表测量自己从长廊的A端走到B端所用的时间,停表的读数如图l—17—7丙所示,他所用的时间是_______s。21世纪教育网
(3)根据速度、路程和时间的关系v=_______,算出小明的步行速度为_______m/s。
8.地震波的传播形式有横波和纵波,地震时从震源同时传出横波和纵波,横波和纵波的传播速度分别约为3.7×10 m/s和9.1×10 m/s。某地发生地震,一地震观测站距震源4.55×10 m,则先传到观测站的地震波形式是_______(填“横波”或“纵波”),此波从震源传播到观测站的时间约为_______s。21世纪教育网
三、解答题
9.某城市中心路段汽车限速为40 km/h。一位女士因开车超速被警察罚款,图1-17-8是警察和这位女士的一段对话。请你利用所学的物理知识,帮助警察向这位女士解释被罚款的 原因。
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四、课标新型题21世纪教育网
10. 某汽车行驶在公路上,当驾驶员看到路旁的标志牌(如图1-17-9)时,他实际上就获得了两个提示性的信息,即这块标志牌告诉他:21世纪教育网
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①:______________________________________________________;
②:______________________________________________________。
如果当时汽车上的速度计示数如图1-l7-10所示,则驾驶员应采取______措施。在遵守交通规则的情况下,该汽车到达下一出口处最快需要______min。
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参考答案:
Ⅳ.l.D 点拨:考生坐在考场里,以黑板前的讲台为参照物是静止的,以来回走动的监考员、从窗外飞过的小鸟、从窗外走过的巡视员为参照物,考生是运动的。
2. C 点拨:小明起跑后越跑越快,所以小明不是做匀速直线运动,A、B均错;小明的平均速度,所以C正确,D错。
3. 6.25;惯性 点拨:由平均速度公式可求得小雨同学跑50m的平均速度。21世纪教育网
4.(1)乙;跑过的路程 (2)10 (3)运动员具有惯性
点拨:(1)题图中甲、乙运动相同时间,乙离起点远,故乙运动快,因为在相等的时间内乙运动员通过的路程大。v=100m/10s=10m/s。运动员跑到终点时不能马上停下来,是因为运动员具有惯性。21世纪教育网
Ⅴ.一、1.B 点拨:飞机模型与地面间的相对位置没有发生变化,它对于地面是静止的,A选项错;取空气为参照物,即认为空气是静止的,飞机模型相对于空气的位置发生了变化,因而它是运动的,B选项正确;空气相对于地面和飞机模型的位置都发生了变化,因而它是运动的,C、D选项都错。
2.C 点拨:运动员的平均速度:1 000 cm/s=100 dm/s=0.Ol km/s。据此判断C选项正确。
3.C 点拨:1 nm=10m,1.76×10 nm=1.76×10×10m=1.76 m,故选项C正确。
4.C
5.C 点拨:,物体做匀速直线运动时速度不变,故选项C正确。
二、6.电梯点拨:观光电梯上升时,人和地面问的距离在拉大,若选取自己或电梯为参照物,就会感到地面在下降。
7.(1)0.600 0 (2)20 (3) ;0.9
点拨:用刻度尺测量地砖长度,在读取数值时,要求估读到分度值的下一位。已知刻度尺的分度值是1 mm,测量的起始刻度是零刻度线,地砖末端对着的刻度线为60.00 cm,所以地砖的长度为 60.00 cm,即0.600 0 m。停表的读数恰好为20 s,故小明的步行速度。
8.纵波;5 点拨:纵波的传播速度大于横波,则先传到观测站的地震波形式是纵波。所用时间:。21世纪教育网
三、9.解:由于该女士不明白速度的物理意义,60公里每小时指的是汽车行驶的速度,而不是7分钟所通过的路程。60 km/h大于40 km/h,所以被罚款。
点拨:速度是描述物体运动快慢的物理量,题中“60公里每小时”指的是汽车的速度,而不是那位女士所说的7分钟所通过的路程。60 km/h>40 km/h,汽车超速,所以被罚款。
四、l0.该标志牌距下一出口处的距离为2 km;汽车通过下段路的最大速度为60 km/h;减速;2 21世纪教育网
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