第一章 机械运动
考点知识清单
考点一 长度、时间及其测量
1.长度及其测量
测量工具
常用的测量工具:刻度尺、卷尺、三角尺
精确的测量工具:游标卡尺、螺旋测微器等
单位
国际单位制中,长度的基本单位是_________,常用单位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(pm)纳米(nm)
单位的换算关系
1 km=______m 1 dm=_______ m 1cm=______m
1mm=_____m 1μm﹦_______m 1nm=_____m
刻度尺的使用
①观察刻度尺的_________、量程和__________
②正确摆放刻度尺:测量时,尺要沿着所测长度,有刻度的一侧要紧靠被测物体,不用磨损的零刻度线为起点
③正确读数:读数时视线要与尺面垂直,测量值要估读到分度值的下一位,估读的0不能省略
④正确记录:测量值由准确值、估读值和________组成
巧学速记
刻度尺使用口诀:平行正放,刻线紧靠;视线正对,莫忘估读,正确记录。
2.时间的测量
单位
基本单位:_______,常用单位:分(min)、时(h)1h=_____min____S
测量工具
古代:日晷、沙漏、滴漏等 现代:秒表、机械钟、电子表等
3.误差与错误
误差
定义
_________________的差异叫做误差
产生原因
测量工具,测量环境,人为因素
减小误差的方法
_________________,用更精密的仪器
错误
由于不遵守仪器的使用规则,读数时粗心造成的,是不该发生的
区别
误差只能减小而______避免,而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则或主观粗心造成的,是________避免的
巧学速记
多次测量取平均值是减小误差的一种基本方法,用公式表示:L=
考点二 运动的描述
机械运动
我们把物体___________的变化叫做机械运动
参
照
物
定义
在判断物体是运动还是静止时,要选取一个物体作为__________,这个物体叫做参照物
判断物体是否运动
①确定研究对象;②根据题意选取适当的参照物;③最后,把自己放到这个参照物上,去看被研究的物体,从而得出物体的运动情况,可以理解为“参照物上长着观察者的眼睛”
相对
性
同一个物体是运动的还是静止的,取决于所选的___________,这就是运动和静止的相对性
特别提醒
(1)任何物体都可作参照物,通常选择参照物以研究问题的方便而定。
(2)参照物一旦被选定,我们就假定该物体是静止的。
(3)不能选择所研究的物体本身作为参照物,那样研究对象总是静止的。
考点三 运动的快慢
运动快
慢的比
较方法
①在相同时间比______________;
②相同的路程比______________;
③比较单位时间内通过的_____________;
速度
定义
在物理学中,把_____与_____之比叫做速度
意义
表示物体____________的物理量
公式
v=,变形式:s=vt,t=
单位
基本单位是米每秒,符号是______;交通运输中的单位常用千米每小时,符号是_______,这两个单位的换算关系是1m/s=______km/h
几种常见的速度值
人步行的速度约1.1m/s
自行车的行驶速度约5m/s
轿车的行驶速度约33m/s
直线运
动分类
匀速直
线运动
物体沿着__________且速度___________的运动
变速直
线运动
物体做直线运动时,在相等的时间内通过的路程__________,这种运动叫做变速直线运动
平均速
度的测
量
测量工具
刻度尺、秒表
原理
实验步骤
用刻度尺测出物体运动的路程,用停表测出物体运动的时间,利用公式求得物体的平均速度
特别提醒
在匀速直线运动中,速度是保持不变的,不能说速度与路程成正比,或速度与时间成反比,在这种情况下,速度与路程和时间无关。
重点难点突破
重难点一 长度和时间的估测
【例1】下列数值最接近实际情况的是( )
A.一层楼高约为5m B.正常人10次脉搏的时间约为1min
C.人步行的速度约为4km/h D.大多数人能听到声音的频率范围为200 Hz到20000 Hz
【解题技巧】解答估测题通常从以下几个方面入手,一是从估测熟悉的物理量入手;二是将不熟悉的物理单位,通过单位换算转化为熟悉的单位;三是利用熟悉的物理量并结合相关公式,推算出不熟悉的物理量,再将不合理的答案一一排除。
跟踪训练1 下列估测的数据中,符合实际情况的是( )
A.人体感到舒适的环境温度约为42℃ B.教室里日光灯的额定功率约为40W
C.八年级物理课本的宽度约为18mm D.成年人步行的速度约为5m/s
重难点二 运动和静止的相对性
【例2】(2018·长沙)如图所示是摄影师抓拍到的北极熊宝宝紧抓母亲尾部在雪地里行走的有趣照片。下列说法错误的是( )
A.以北极熊妈妈为参照物,北极熊宝宝是静止的
B.以地面为参照物,北极熊妈妈和宝宝都是静止的
C.北极熊妈妈和北极熊宝宝处于相对静止
D.旁边的树木以北极熊妈妈为参照物是运动的
【解题技巧】物体的运动和静止是相对于参照物而言的,相对于参照物位置变化的物体是运动的,位置不变的物体是静止的。由于运动和静止是相对于参照物而言的,因而交换研究对象和参照物,判断的结果是相同的。
【素养提升】本题以摄影师抓拍的一幅有趣照片为背景考查了运动和静止的相对性,要求学生具有“能从物理学的视角观察自然现象,具有将物理学与实际相联系的意识”这一物理观念的素养水平。
跟踪训练2 (2018·南通)我国研制的“亿航”自动驾驶载人飞行器具有垂直起降、定速巡航、空中悬停等功能。在一次试飞中,试飞员感觉地面“迎”他而来,这时飞机的运动状态是( )
A.垂直起飞 B.垂直降落 C.定速巡航 D.空中悬停
重难点三 速度图象
【例3】如图所示是相向而行的甲、乙两物体的s-t图象,下列说法正确的是( )
A.相遇时两物体通过的路程均为100m
B.0~30 s内甲、乙均做匀速直线运动
C.甲的运动速度为10 m/s
D.甲、乙是同时出发的
【解题技巧】做匀速直线运动的物体,其s-t图象是一倾斜的直线。速度大小可由“高”除以“底”来计算。“高”指的是某一线段两个端点对应的路程差;“底”指的某一线段两个端点对应的时间差。“高”、“底”、某一线段组成直角三角形,这个直角三角形的斜边越“陡”表示速度越快。
【素养提升】本题以两条s-t图象为载体,考查对机械运动的分析。要求学生具有将图象信息转换为文字信息的科学思维能力,从物理学视角认识客观事物的本质属性、内在规律及相互关系。如从“点”的角度可以直接读出物体的起点位置、起点时刻以及相遇的位置和时刻等;从“线”的角度可以判断物体的运动方向,计算物体的运动速度等。
跟踪训练3 甲、乙两同学在平直的路面上同向行进,他们运动的s-t图象如图所示,由此可判断_____同学运动较快,开始运动时两同学相距______m,图中的a点表示___________________。
重难点四 平均速度的计算
【例4】运动会男子100m决赛,同学们测量了运动员到达距离起点20m、80m、100m处的时间。其中前三名的时间见下表。
20m
80m
100m
王小兵
2.3s
8.4s
12.2s
刘磊
2.4s
8.3s
11.8s
周伟
2.5s
8.4s
11.4s
(1)算出王小兵分别在0~20m、20~80m、80~100m区间内所需的时间各是____s、____s、____s,平均速度各是_____m/s、______ m/s、______m/s;王小兵在百米决赛中做的是_________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(2)根据表中三名运动员的跑步数据,请指出男子100m决赛的冠军是________,他全程的平均速度是_________m/s.
【解题技巧】求解平均速度的注意事项:
(1)应用公式算平均速度时,式中的s和t及v都是关于同一段路程s或者同一段时间t的。求出的v也要说明是哪段路程s(或哪段时间t)的平均速度,不要把某一时刻的速度当作平均速度;
(2)全程的平均速度绝对不能认为是各段路程的速度的平均值,应该根据公式用总路程除以总时间去求解。
跟踪训练4 实验课上同学们用刻度尺和数字钟(时:分:秒)测木块在水平面上滑行的速度,木块滑动的位置和对应的时间如图所示,则木块在AB段滑行的距离为_________,平均速度为_______ m/s。
重要实验探究
实验 测量运动物体的平均速度
【中考命题点】
1.测量原理()
2.实验器材(小车、斜面、木块、金属片、秒表、刻度尺)
3.斜面的放置(斜面的坡度要小,不让小车滑得太快,便于测量时间)
4.金属片的作用(使小车在同一位置停下,便于准确测量小车运动的时间)
5.刻度尺和秒表的读数(观察刻度尺的分度值,即每一小格所代表的值,读数时要估读到分度值的下一位;实验中常用普通的数字钟表代替秒表,数字钟表显示时间的格式是“时:分:秒”)
6.平均速度的计算(利用实验数据,计算小车通过斜面前、后半段路程以及全程的平均速度,后半段路程:s2=;通过后半段的时间:t2=t - t1;注:测量小车通过的路程时,应是两次车头对应的刻度差或车尾对应的刻度差;计算时注意单位的换算)
7.平均速度测量的误差分析(测量时间时,若过了“起点”才开始计时,则所测时间偏小,平均速度偏大;若过了“终点”才停止计时,则所测时间偏大,平均速度偏小)
实验结论:小车在斜面上做变速运动,小车通过上半段路程的平均速度小于小车通过全程的平均速度。
【例】(2018·内江中考)如图所示,是某同学设计的测量小车在固定斜面上运动的平均速度实验装置图。小车从带有适当刻度的斜面顶端由静止自由下滑,图中的圆圈是小车到达A、B两处时,电子时钟所显示的两个不同的时刻,则:
(1)由图可知,斜面上的刻度尺的最小分度值为________mm。
(2)该实验原理是________________。
(3)在实验中,为了方便计时,应使斜面的倾角适当_______(选填“大”或“小”)一些。
(4)由图可知:小车在A、B两点间运动的平均速度为________m/s.
跟踪训练 如图所示,在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)图中AB段的距离sAB=_____cm,测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度vAB=______cm/s。
(2)如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度vAB会偏_______。
(3)实验中应多次测量,每次测量时必须让小车从____________由静止开始下滑。
(4)VBC_________(选填“>”“<”或“=”)VAC。
中考真题回放
1.(2018·广州)如图是常用的5号电池的示意图,其型号的另一种表示方法为“14500”,前两位数是直径,后三位数是高度这型号电池高度为( )
A.14 mm B.145 mm C.500 mm D.50.0mm
2.★(2018·齐齐哈尔)以下数据,最接近日常生活中实际值的是( )
A.中学生课桌的标准高度大约是50m B.人双脚站立时对水平地面的压强约为 10Pa
C.一名普通中学生正常步行速度是5m/s D.我国生活用电的电压为36V
3.(2018·福建)图是穿行在餐厅的机器人端着托盘送餐的情景。若认为机器人是静止的,则选择的参照物是( )
A.地面 B.托盘 C.餐桌 D.墙壁
4.(2018·乐山)鲁迅的《社戏》中有这样的描写:“淡黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远地向船尾跑去了……”其中“山……向船尾跑去了”所选的参照物是( )
A.山 B.船 C.流水 D.河岸
5.(2018·岱岳区二模)下列关于参照物的判断正确的是( )
A.歼20在空中穿云破雾,飞行员相对于白云是静止的
B.山东号航母在大海破浪前行,航母上的船员相对大海是静止的
C.复兴号高速行驶时,驾驶员相对乘客是静止的
D.游客攀登泰山时,泰山相对游客是静止的
6.(2018·台州)某同学乘坐高铁,看到车厢内显示的车速为216千米/时。他估测车厢通过隧道用了10秒,则隧道长度约为( )
A.60米 B.600米 C.2160米 D.7776米
7.★(2018·广东)如图所示,圆形物体的直径是__________cm。
8.(2018·恩施州)我们每天背着书包上学。如果说书包是静止的,选择的参照物可能是________。放学走出校门时,若以教室为参照物,书包是_________(选填“运动”或“静止”)的。
9.(2018·安徽)大客机C919是我国首架具有自主知识产权的大型喷气式干线民用客机。它的巡航速度是920km/h,该速度值的物理意义是________________________________________。
10.(2018·天津)空中加油机在高空给战斗机加油时,以加油机为参照物,战斗机是________的;若加油机以500km/h的速度航行0.2h,通过的路程是__________km。
11.★(2018·哈尔滨)小聪坐在一辆行驶在平直公路上的车里,车运动的快慢是变化的,小聪用手表计时t为3min,还知道这段时间内汽车通过的路程s为4km,则v=______km/h,这个物理量反映了车在这段时间内的_______________。
12.(2018·株洲)图为高空跳伞运动员在极速下降过程中的一个画面,在图示的情景中,以地面为参照物,他们是__________的,以其中一个运动员为参照物,其他运动员________是(选填“静止”或“运动”)的。
13.(2018·烟台)甲、乙两小车同时同地向东做匀速直线运动,它们的s—t图象如图所示,甲车的速度为_______,5s时两车相距________,以甲车为参照物,乙车向________运动。
参考答案及解析
【考点知识清单】
考点一 长度、时间及其测量
m 103 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 零刻度线 分度值 单位
S 60 3600
测量值和真实值 多次测量求平均值 不可 可以
考点二 运动的描述
路程 时间 路程 路程 时间 运动快慢 m/s km/h 3.6 直线 不变 不相等
【重点难点突破】
【例1】 C
跟踪练习1 B
【例2】 B
跟踪练习2 B
【例3】 C
跟踪练习3 甲 10 甲同学追上了乙同学
【例4】(1)2.3 6.1 3.8 8.7 9.8 5.3 变速
周伟 8.8
跟踪练习4 4.00 cm 0.004
【重点实验探究】
【例】(1)1 (2) (3)小 (4)0.03
【中考真题回放】
D 解析:“14500”中的后三位即500表示高度,显然500mm=50cm,这远超过电池的实际高度,而50.0mm=5.0cm符合电池的实际高度,D项正确。
B
B 解析:机器人相对于地面、餐桌、墙壁的位置在不断的变化,以它们为参照物机器人是运动的,A、C、D三项不符合题意;机器人相对于托盘的位置没有变化,以它为参照物机器人是静止的,B项符合题意。
B 解析:以船为参照物,船与山之间的距离发生了变化,而且船向前行,以船为参照物,山在“后退”。
C
B 解析:高铁速度为v=216km/h=60m/s,车厢通过隧道用了t=10s,则隧道长:s=vt=60m/s×10s=600m。
1.20 解析:读取刻度尺的示数时应注意估读到分度值的下一位,该刻度值的分度值是1mm,即0.1cm,所以以cm为单位时要保留两位小数,球的直径为9.20cm - 8.00cm=1.20cm。
人 运动 解析:背着书包上学,我们以人为参照物,书包的位置没发生改变,因此书包是静止的;以教室为参照物,书包的位置不断发生变化,故书包是运动的。
9.大客机C919每小时通过的路程是920km。
10.静止 100
11. 80 平均快慢程度 解析:已知时间t=3min=h,s=4km,这段时间内汽车的速度
v===80km/h;平均速度可以表示物体在一段路程或一段时间内的平均快慢程度。
运动 静止
0.2m/s 0.5m 西 解析:读图可知,经过6s,甲运动了1.2m,乙运动了0.6m,
则:,所以,V甲>V乙;经过5s,两车通过的路程分别为:S’甲=V甲t’=0.2m/s×5s=1m,S’乙=V乙t’=0.1m/s×5s=0.5m,此时两车相距:△s=1m-0.5m=0.5m。由于甲、乙两车同时同地向东做匀速直线运动,所以,同一时刻甲在乙的前面向东运动,如果以甲为参照物,则乙向西运动。