易错专练6:机械运动
易错点一:不能正确处理测量结果
典例1:(2019秋?黄山期末)小明利用最小分度值为1mm的刻度尺测量一个物体的长度,三次测量的数据分别为12.45cm、12.46cm、12.46cm,则测量结果应记为( )
A.12.46cm B.12.457cm C.12.45cm D.12.5cm
【错解】选B,理由:12.457cm保留位数多更准确.
【析错】用刻度尺多次测量物体长度时,若有偏差较大的数据(准确值与其他数据不一样的)是错误的,要去掉,然后取平均值并保留到与原测量数据相同位数,这就是测量的结果.
【正解】选A,理由:为了减小误差,应该求三次测量的平均值,
则物体的长度应为:L═12.45cm+12.46cm+12.46cm3≈12.46cm,故A正确。故选A。
针对训练1:(2019秋?平邑县期中)小明同学用同一把刻度尺对同一物体的长度进行了4次测量,结果如下7.34cm、7.36cm、7.35cm、7.75cm,则该物体的长度应记为( )
A.7.34cm B.7.35cm C.7.36cm D.7.45cm
【解析】从题干中提供数据可知,7.75cm与其它数据相差较大,准确值与其他数据不同,所以7.75cm是错误的,应该去掉;为减小长度测量的误差,通常采用的方法是取多次测量的平均值;故物体的长度最终应记录为:L=7.34cm+7.35cm+7.36cm4=7.35cm。故选B。
【答案】B
易错点二:不能正确理解运动和静止的相对性
典例2:(2019秋?兰山区期中)如图所示,是机器人穿行在餐厅里送餐的情景,它稳稳地端着托盘把食物送到餐桌旁。针对这过程,下列说法中错误的是( )
A.若以机器人为参照物,托盘是静止的
B.若以托盘为参照物,机器人是运动的
C.若以地面为参照物,机器人是运动的
D.若以餐桌为参照物托盘是运动的
【错解】选A,理由:机器人是运动的,所以托盘是运动的。
【析错】在研究物体的机械运动时要先选择一个物体,假定该物体不动,这个物体是参照物;如果物体的位置相对于参照物不变,则物体是静止的,如果物体的位置相对于参照物不断变化,则物体是运动的。
【正解】选B,理由:A、以机器人为参照物,托盘与机器人之间的位置没有变化,则托盘是静止的,故A说法正确; B、以托盘为参照物,机器人与托盘之间的位置没有变化,则机器人是静止的,故B说法错误; C、以地面为参照物,机器人与地面之间的位置在不断的变化,则机器人是运动的,故C说法正确; D、以餐桌为参照物,托盘与餐桌之间的位置在不断的变化,则托盘是运动的,故D说法正确。故选:B。
针对训练2:(2019秋?江汉区期中)2019年10月1日上午,庆祝中华人民共和国成立70周年大会在北京天安门广场隆重举布,如图是20架直升机组成巨大的“70”字样飞过天安门广场上方的情景。下列说法正确的是( )
A.直升机都是运动的,天安门广场是静止的
B.选取其中一架直升机作参照物,则另一架直升机是运动的
C.选取其中一架直升机作参照物,则天安门广场是运动的
D.选取天安门广场作参照物,则直升机是静止的
【解析】A、选择的参照物不同,物体的运动情况不同,没有确定参照物,无法确定物体的运动情况,故A错误; B、20架直升机组成巨大的“70”字样飞过天安门广场上方时,选取其中一架直升机作参照物,其他直升机与这架直升机没有位置变化,所以其他直升机是静止的,故B错误; C、天安门广场与直升机的位置不断变化,属于选取其中一架直升机作参照物,则天安门广场是运动的,故C正确; D、选取天安门广场作参照物,则直升机是运动的,故D错误。故选:C。
【答案】C
易错点三:不会速度的单位换算
典例3:下列速度单位换算关系书写正确的是( )
A.45千米/时=45千米/时÷3.6=12.5米/秒
B.45千米/时=45×3.6米/秒=162米/秒
C.45千米/时=45×5/18米/秒=12.5米/秒
D.45千米/时=45千米×5/18米/秒=12.5米/秒
【错解】选A,理由: 1m/s=3.6 km/h,45km/h换算成m/s就等于45km/h除以3.6。
【析错】物理量不同单位的换算正确与否包括两方面:进率和过程。据此作出判断。
【正解】选C,理由:A、“45千米/时÷3.6”得到的单位不是米/秒。此过程错误;B、“45×3.6米/秒”进率不正确。此过程错误; C、“45×5/18米/秒”过程及进率正确。此过程正确; D、“45千米×5/18米/秒”得到的单位不存在。此过程错误。故选:C。
针对训练3:(2019秋?湘乡市期中)在刚刚结束的学校秋季运动会中,甲和乙的百米赛跑成绩分别为13.05s和13.13s,则 跑得快一些。在奔跑过程中,甲的速度大约是 m/s(结果保留整数)。
【解析】百米赛跑时,路程相同,由题中数据可知甲所用的时间比乙少,根据v=st知,甲的速度比乙大,这是在路程相同的情况下,比较运动的时间而得出的结论。
甲的速度为v甲=100m13.05s≈8ms。故答案为:甲;8。
【答案】甲;8。
易错点四:不会确定速度路程时间的计算中的路程
典例4: (2019?杭州模拟)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。对上述实验,数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程为50cm
B.若不计摩擦阻力,则小车做匀速直线运动
C.为了测量小车在 BC段的平均速度,可以将小车从 B点静止释放
D.不计空气阻力小车 AB段的平均速度小于BC段的平均速度
【错解】A,理由:图中AB段的路程sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm.
【析错】在变速运动中,用总路程除以所用的时间可得物体在这段路程中的快慢程度,这就是平均速度,在读取长度时需要将小车的长度减出。题目中路程应为40.0 cm,不是50.0 cm.
【正解】D.理由:A、小车运动距离sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm,故A错误; B、小车放在斜面上就可以自主的由静止变为运动,使斜面上的小车获得动力,做变速运动,故B错误; C、如果将小车从B点静止释放,则所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此测量小车在BC段的平均速度vBC,不可以将小车从B点静止释放。故C错误。D、由与小车运动越来越快,所以tAB>tBC。由题意知sAB=sBC,根据v=st得,所以vAB<vBC.故D正确。故选:D。
针对训练4:(2019?西湖区校级模拟)如图所示,一个钢球从光滑固定斜面的A点静止释放,相继经过B、C两点,AB=BC,(忽略空气阻力的影响),则下列分析正确的是( )
A.小钢球下滑过程中做匀速直线运动
B.小钢球在AB、BC两段内运动的平均速度相等
C.小钢球所受重力在A、B、C不相等
D.小钢球在AB段运动的时间比在BC段运动的时间长
【解析】A、斜面光滑,忽略空气阻力的影响,整个过程能量守恒,小钢球具有的机械能不变,重力势能转化为动能,速度变大;故A错误; B、小钢球从A处由静止滚下,高度减小,重力势能减小,速度增大(速度越来越大),动能增大,故B错误; C、重力与质量有关,物体质量不变,重力不变,小钢球所受重力在A、B、C相等,故C错误; D、小刚球做加速运动,小钢球在AB段运动的时间比在BC段运动的时间长,故D正确;故选:D。
【答案】D。
易错点五:不会区分运动的图象
典例5:(2019秋?开远市期末)如图所示的图象中,描述的是同一种运动形式的是( )
A.①与② B.①与③ C.③与④ D.②与③
【错解】选C,理由:两图均为正比例.
【析错】匀速直线运动的特点的图象有两种表示方法:s-t图象和v-t图象。一定要分清楚其本质的不同。
【正解】选D,理由:①是s-t图象,则横轴表示时间,纵轴表示距离,图象是与横轴平行的直线,表示s不随t的变化而变化,即物体处于静止状态;②是v-t图象,则横轴表示时间,纵轴表示速度,图象是与横轴平行的直线,表示v不随t的变化而变化,即速度不变,物体处于匀速直线运动;
③是s-t图象,则横轴表示时间,纵轴表示距离,图象是过点O的射线,表示s与t成正比,速度不变,即物体处于匀速直线运动;④是v-t图象,则横轴表示时间,纵轴表示速度,图象是过点O的射线,表示v与t成正比,即物体处于匀加速直线运动。由上分析可知:描述的是同一种运动形式的是BC。故选:D。
针对训练5:(2019秋?河东区期中)假如把正在进行百米赛跑的甲、乙两位运动员的运动看作匀速直线运动,他们同时从起跑线起跑,一段时间后他们的位置如图所示,则下列图象能正确表示两位运动员运动情况的是( )
【解析】由题意知甲乙两人都做匀速直线运动,甲与乙的速度保持不变,在相等时间t内s甲<s乙,由v=St知甲的速度小于乙的速度; A、A图象中时间相同时,甲通过的路程小于乙的路程,所以甲的速度小于乙的速度,故A正确; B、B图象中时间相同时,甲通过的路程大于乙的路程,所以甲的速度大于乙的速度,故B错误; C、在v-t图象中,匀速直线运动是一条平行于时间轴的直线,且甲的速度大于乙的速度,故C错误; D、速度和时间图象是一条平行于时间轴的直线,图象表示加速运动,故D错误。故选:A。
【答案】A
长度的测量
1.教材实验原理图
2.刻度尺的使用规则:
(1)首先要了解刻度尺:①量程是多少;②零刻度是否磨损;③分度值是多少;
(2)使用时:①刻度尺要与被测部分对齐;②让刻度尺有刻度的一面紧贴被测部分,测量的始端与0刻度线对齐;③读数时视线要与尺面垂直;④读数时结果要估读到分度值的下一位;⑤记录数据要写单位。
3.实验拓展
(1)拓展:如果0刻度线磨损,可以与其它整格刻线对齐,测量结果要用后面数值减去前面的数值;有厚度的尺子要立着放置。测量结果取平均值要保留与记录数值相同的位数。
(2拓展:记录结果的倒数第一位是估计值,倒数第二位是尺子的分度值。
典例6:(2019?潮南区一模)如图所示的两种刻度尺使用方法,其中正确的是 (选填“A”或“B”),它的测量结果是 cm。
【解析】解:由图知,刻度尺B的刻度线没有和被测长度紧贴,所以是错误的,故A正确; A刻度尺的分度值是1mm,它的起始刻度从零刻度线开始,末端与2.2cm对齐,估读为2.20cm,所以物体的长度是2.20cm。
【答案】A;2.20。。
平均速度的测量
1.教材实验原理图
2.实验结论
小车在前半段的平均速度小于全程的平均速度,全程的平均速度又小于后半段的平均速度。小车的平均速度与所取得的时间段和路程段有关。
3.实验拓展
拓展(1):为了便于计时,斜面的坡度要小一些。
拓展(2):公式既能用于匀速直线运动求速度,又能用于变速直线运动求平均速度。
典例7:(2019秋?文登区月考)小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验测小车平均速度的实验原理是: 。需要的测量工具有 和 。
(2)实验中使用的斜面的坡度较小,其目的是: (填“缩短”或“增长”)测量时间,以减小测量时间的误差。
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏 。(填“大”或“小”)
(4)小车通过全过程的平均速度vAC= m/s。若s2的路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半段路程的平均速度vAB= m/s。
【解析】(1)测平均速度的原理:v=st;实验中要测量小车运动路程与小车运动的时间,因此需要的测量工具分别是刻度尺和秒表;(2)实验中使用的斜面的坡度较小,其目的是增长测量时间,以减小测量时间的误差;(3)让小车过了A点后才开始计时,计时晚,故所计时间偏小,由v=st
可知,计算出的平均速度偏大;(4)观察图可知,AC段的运动时间:tAC=5s,AB段的运动时间:tAB=3s, AC段的路程:sAC=120cm=1.2m,所以小车通过AC段的速度:vAC=sACtAC=1.2m5s=0.24ms
小车通过AB段的速度:vAB=sABtAB=12×1.2m3s=0.2ms
【答案】(1)v=st;刻度尺;秒表;(2)增长;(3)大;(4)0.24;0.2。
强化训练:
1.(2019?徐州)下列有关中学生的数据中,符合实际情况的是( )
A.脚的长度约10cm B.行走一步的距离约0.5m
C.步行的速度约15m/s D.心脏跳动一次的时间约10s
2.(2019?南通)小红坐在匀速行驶的小汽车内,发现前方路旁停着一辆普通大客车,观测到自己经过大客车的时间约为1s,则小汽车的速度最接近于( )
A.10km/h B.40km/h C.70km/h D.100km/h
3.(2019?赤峰)根据图所给信息,请你估测运动员从蹦床中心点跳起的实际高度大约是( )
A.1cm B.0.2m C.1.7m D.4.5m
4.(2019?湘西州)下列物体的长度最接近2m的是( )
A.铅笔的长度 B.课桌的高度
C.黑板的长度 D.教室门的高度
5.(2019?山西)小明同学到南美洲游学,见到一种外表酷似微型西瓜的野生水果,其独特的迷你造型和清爽的口感令人称奇。右图是迷你“西瓜”与一元硬币放在一起的对比照,根据图片信息,估测该迷你“西瓜”的长度约为( )
A.2mm B.2cm C.6mm D.6cm
6.(2019?新疆)北京天安门广场升国旗时,护旗队员每一步行进的距离是( )
A.75mm B.75cm C.75dm D.75m
7.(2019?随州)物理学中“质量、长度、时间”是基本物理量,即将初中毕业的同学们应该对常见物品的质量、长度,常见运动的时间能做出大致的估计。在教室里学习是我们最熟悉的生活内容,胳膊肘不小心将文具从课桌上挤落到地上是常有的事。文具从桌面落到地面的时间最接近下列选项中的( )
A.1min B.4s C.2s D.0.5s
8.(2019?南通)中国的高铁技术世界一流,如图所示是几枚硬币“静静”立于高速行驶列车的窗台上的照片,认为硬币处于静止状态所选择的参照物是( )
A.车内的座椅 B.路边的树木 C.窗外的楼房 D.远处的高山
9.(2019?镇江)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.船 B.山 C.河岸 D.山上的树木
10.(2019?内江)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
11.(2019?滨州)被誉为“现代世界七大奇迹”之一的港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车运营,如图所示,大桥全长55km,设计速度100km/h,若汽车以设计速度通过大桥,则所需要的时间为 h。
12.(2019?鞍山)“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”以竹排为参照物,青山是 的;以树木为参照物,青山是 的。(以上两空均填“运动”或“静止”)我们平常所说的运动和静止都是相对于 而言的。
13.(2019?仙桃)港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥,它由桥梁和海底隧道组成,其中海底隧道长6.7km。小明乘车通过海底隧道,在进、出隧道口时,他分别看了一下手表,如图甲、乙所示,那么该车通过海底隧道的平均速度为 km/h。坐在汽车上的小明以他乘坐的汽车为参照物,则他是 的(选填“运动”或“静止”)。
14.(2019?怀化)如图所示,用刻度尺测量物体的长度为 cm。
15.(2019?呼伦贝尔)被测木块的长度为 cm,刻度尺的分度值为 mm。
16.(2019?百色)小明用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度的变化,实验设计如图甲所示,让小车从斜面的A点由静止滑下并开始记时,分别测出小车到达B点和C点的时间tB、tC.
(1)实验前要学会正确使用刻度尺和秒表,如图乙所示木块的长度为 cm。
(2)经测量,AB、BC段长度均为40.0cm,tB=3.0s,tC=5.0s,则小车在BC段的平均速度为 cm/s。
(3)由以上可知:小车从斜面上A点滑下的过程是做 直线运动,小车的重力势能 ,动能 (后两空选填“增大”、“不变”或“减小”)。
17.(2019?丹东)小明同学利用斜面、小车,刻度尺,停表测量小车沿斜面下滑时的平均速度。
(1)该实验的原理是 。
(2)实验中小车从A位置运动到C位置的路程如图所示,并测得小车在这段路程内运动的时间为2s,则小车在这段时间内的平均速度为 m/s。
(3)实验过程中,由于小车的运动时间较短,不便于计时,可以通过使斜面的倾斜程度变 (填“陡”或“缓”)的方式,改变小车的运动时间,达到便于测量时间的目的。
(4)完成上述实验后,他在斜面底端放置了一个小木块,想继续探究小车的动能与速度的关系,他应将同一小车从斜面 (填“相同”或“不同”)的高度由静止释放,可以通过观察小木块 得到结论;若再探究小车的动能与质量的关系,他应将质量不同的小车从斜面 (填“相同”或“不同”)的高度由静止释放,目的是 。
18.(2019?襄阳)小明同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律,每次都使小木块从斜面上O点静止释放,沿斜面向下运动,利用秒表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程,记录的数据如下表。
从O点开始计时的时间t/s
0
1
2
3
4
5
从O点开始的路程s/m
0
0.3
1.2
2.7
4.8
(1)通过分析上表数据可知:物块通过的路程与 成正比,表达式为:s= ;
(2)根据表格中的数据,物块自O点开始计时的5s时间内通过的路程为 ;
(3)小明通过查阅资料知道,满足上述路程表达式的运动是一种由静止开始的匀加速运动(即在相同的时间内速度的增加量总是相同的运动),而且表达式中系数是一个恒量,这个恒量在不同情况下是不同的。在上面实验中,你可以通过改变实验装置中的哪个方面因素来增大这个系数? 。(只需填一种方法即可)
19.(2018秋?青山区期末)一列长为140m的列车以72km/h的速度穿过一平直的隧道,已知整个列车车身在隧道的时间为42s,求:
(1)隧道的长为多少米?
(2)整个列车全部通过隧道,需要多少时间?
(3)在列车内,一位旅客以0.5m/s 的速度从车头走到车尾,一共需多少时间?
20.(2019秋?嘉陵区期末)13次列车由北京开往上海,自北京到上海铁路长1458km,根据列车运行时刻表回答问题:
13次列车的运行时刻表如下:
车次
到、发站时间
北京
天津西
济南
上海
13
到站时间
﹣﹣
16:11
20:16
次日8:20
发车时间
14:20
16:16
20:21
﹣﹣
(1)13次列车由天津西到济南所用的时间;
(2)13次列车由北京到达上海的平均速度;
(3)中途13次列车以36km/h的速度穿越长度为1600m的一个隧道,列车全部在隧道中行驶的时间是150s,那么这列火车的长度是多少?
1.(2019?常州)宇航员麦克莱恩进入空间站四个月后,她发现无法穿上从地面带去的宇航服,原因是她在失重环境下长高了,如图所示,这四个月她长高了( )
A.5cm B.5.0cm C.5.00cm D.5.000cm
2.(2019?玉林)《刻舟求剑》寓言故事中,刻舟人认为剑相对舟是静止的,他选取的参照物是( )
A.舟 B.岸边 C.岸边的树 D.剑
3.(2019?铜仁市)“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,诗句中描述“轻舟”在运动,所选择的参照物是( )
A.轻舟 B.万重山
C.坐在轻舟上的人 D.以上说法都不对
4.(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.2~4s内乙做匀速直线运动
B.4s 时甲、乙两物体的速度相等
C.0~4s内乙的平均速度为2m/s
D.3s时甲在乙的前方
5.(2019?宜昌)2019年1月3日,嫦娥四号成功登陆月球背面,首次实现月球背面着陆。当嫦娥四号从空中下降时,说嫦娥四号是运动的,所选参照物是( )
A.嫦娥四号 B.月球表面
C.嫦娥四号上的照相机 D.嫦娥四号上的计算机
6.(2019?泸州)甲、乙两车在一平直公路上沿同一方向运动,其中甲车做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t变化的图象如图所示。下列说法中正确的是( )
A.在t=0时刻,甲、乙两车在同一位置
B.在0到t1时间内,甲、乙两车的速度相等
C.在t1到t2时间内,甲、乙两车通过的路程相等
D.在0到t2时间内,乙车做匀速直线运动
7.(2019?淮安)小明坐在正在行驶的公共汽车上,他认为自己是静止的,所选取的参照物是( )
A.小明旁边的座位 B.路旁的树木
C.沿途的路灯 D.迎面驶来的公共汽车
8.(2019?北京)2019年1月3日,“玉兔二号”从停稳在月球表面的“嫦娥四号”上沿轨道缓缓下行,到达月球表面,如图所示。关于“玉兔二号”下行的过程,下列说中正确的是( )
A.若以月球表面为参照物,“嫦娥四号”是运动的
B.若以月球表面为参照物,“玉兔二号“是静止的
C.若以轨道为参照物,“玉兔二号“是运动的
D.若以“嫦娥四号“为参照物,“玉兔二号”是静止的
9.(2019?大庆)在一年一度的大庆市“黎明湖端午龙舟赛”中,有人对某组在平行赛道上比赛的甲乙两队龙舟的速度与时间关系进行了仔细研究,得出了甲乙的速度与时间关系图象如图。根据图象可知,下列说法正确的是( )
A.0﹣t1时间内两队所走距离相等
B.t1时刻甲队比乙队运动得快
C.t1时刻甲队超过乙队
D.t1时刻甲乙两队速度相等
10.(2019?上海)甲、乙两车从相距20米的A、B两点同时相向做匀速直线运动,两车的s﹣t图象分别如图(a)、(b)所示,速度分别为v甲、v乙.经过时间t后,两车相距10米。则( )
A.v甲<v乙,t一定为10秒 B.v甲<v乙,t可能为30秒
C.v甲=v乙,t可能为10秒 D.v甲=v乙,t可能为30秒
11.(2019?十堰)图中小华用刻度尺测量的木块长度为 cm。
12.(2019?莱芜区)莱芜划归济南后,为济南的发展增添了新鲜血液,也为莱芜的发展插上了腾飞的翅膀,两地交流更加频繁。某次,小明和他爸爸开车驶向济南,小明看到路边的树木飞驰向后运动。他所选的参照物是 。当车经过A点路标时,时间是11时45分;当车经过B点路标时,时间是12时15分。则车在A、B之间的平均速度是 km/h。
13.(2019?恩施州)小明和父母驾车外出旅游,看到高速路旁交通标志牌上有“恩施108km”的字样。他观察到小轿车的车速始终保持在72km/h,合 m/s,要到达恩施还需要 h。
14.(2019?朝阳)甲、乙两人同时、同地、同向运动。他们运动的路程s和时间t的关系如图所示。甲、乙两人速度之比v甲:v乙= ;5s之后两人相距 m。
15.(2019?丹东)两辆汽车A、B在平直路面上运动时的s﹣t图象如图甲所示,初始时运动方向如图乙所示,由图甲可知在0~t1时间内,两车速度vA vB(填“>”、“<”或“=”),在t2~t3时间内,若以A车为参照物,B车向 (填“东”或“西”)运动。
16.(2019?铜仁市)小王在“测量小车的平均速度”的实验中,他已经从实验室借到的实验器材有:小车一辆、秒表一块、长木板一块、小木块一块。
(1)他为了完成该实验,还需要的实验器材有 。
(2)为了方便计时,应该使斜面的坡度 (选填“较大”或“较小”)。
(3)经测量,s1=0.9m,s2=0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在s3上的平均速度是 m/s。
17.(2019?广西)在“测量物体运动的平均速度”实验中
(1)小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,如图1所示,小球在做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,小球受力 (选填“平衡”或“不平衡”)
(2)实验数据如表所示,小球在BC段的平均速度为 m/s。CD段的路程为 m,比较AB与BC段的平均速度得VAB VBC(选填“>”“<”或“=”)
路程(m)
运动时间(s)
平均速度(m/s)
经过某点时的速度(m/s)
SAB=0.3m
tAB=0.5s
VAB=0.6m/s
VB=1.2m/s
SBC=0.9m
tBC=0.5s
VBC=
VC=2.4m/s
SCD=
tCD=0.5s
VCD=3m/s
VD=3.6m/s
(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系,根据表中数据做出了vt图象,如图2所示,假设斜面足够长,小球从A处滚下,经过2s到达E点时的速度为 m/s。
(4)小球在运动过程中,经过路程SAB中点时的速度为v1,经过时间tAB中点时的速度为v2,则v1 v2(选填“>”“<”或“=”)
18.(2019?宜昌)小明同学用如图1的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A滑到坡底C处的时间t1=2.6s;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间t2=1.8s。
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 全程的平均速度。(选填:大于、等于、小于)
(2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从 处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。(选填:A、B)
(3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如图2)。屏幕图象如图3所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是 (选填:匀速、加速)运动的;小车到达坡底时的速度为 m/s。
19.(2019?贵港)小林家门口到贵港新世纪广场的公交路线全长9km,周末,小林从家门口的公车站乘坐公共汽车用时15min到达新世纪广场公交车站与同学汇合。求:
(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度v1是多少km/h?合多少m/s?
(2)新世纪广场到园博园的公交路线全长20km,则小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用多长时间(假定此公共汽车的速度v2与v1相同)?
20.(2019?呼和浩特)飞机在空中水平匀速飞行。徐冰同学站在水平地面上,用学习过的光学、力学知识,测量飞机的飞行速度,以及声音在空气中的传播速度。当他听到飞机的声音从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方与地面成37°角的方向,如图所示,已知h=2052m,飞机从头顶正上方到达他前上方与地面成37°角的位置时用时6s。求飞机速度,以及声音在空气中的传播速度(直角三角形一个角为37°角时,三个边,长度之比为3:4:5)。
强化训练
参考答案与试题解析
1.【解答】AB、成年人的步幅在70cm左右,中学生的步幅比成年人小一些,在50cm=0.5m左右,脚的长度接近步幅的一半,在25cm左右。故A不符合实际,B符合实际;
C、中学生正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右。故C不符合实际;
D、正常情况下,人的心脏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s。故D不符合实际。故选:B。
2.【解答】大客车的长度L=10m,小汽车运动的路程s=L=10m,
小汽车的速度: v===10m/s=36km/h,
最接近于B选项。故选:B。
3.【解答】运动员的身高在1.7m左右,由图知,运动员脚部到蹦床的距离与身高差不多,所以运动员从蹦床中心点跳起的实际高度大约为1.7m。故选:C。
4.【解答】A、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,一支铅笔的长度与此差不多,在18cm=0.18m左右。故A不符合题意; B、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm=0.8m左右。故B不符合题意; C、教室的宽度在7m左右,黑板长度大约是教室宽度的一半,在3.5m左右。故C不符合题意; D、老师的身高在170cm左右,教室门的高度略大于此数值,在200cm=2m左右。故D符合题意。故选:D。
5.【解答】一枚一元硬币的直径在2cm左右。由图知,迷你“西瓜”与一元硬币的直径差不多,所以在2cm左右。故选:B。
6.【解答】成年人的步幅在70cm左右,国旗护卫队的队员身高比一般成年人高一些,所以步幅略大一些,在75cm左右。故选:B。
7.【解答】课桌的高度在0.8m左右,笔从课桌上落到地上的时间很短,在0.5s左右。
故选:D。
8.【解答】A、以车内的座椅为参照物,硬币的位置没有变化,所以是静止的。故A符合题意;
B、以路边的树木为参照物,硬币的位置时刻变化,所以是运动的。故B不符合题意;
C、以窗外的楼房为参照物,硬币的位置时刻变化,所以是运动的。故C不符合题意;
D、以远处的高山为参照物,硬币的位置时刻变化,所以是运动的。故D不符合题意。
故选:A。
9.【解答】A、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”。故A符合题意;
B、选择参照物时一般是不能选研究对象为参照物。故B不符合题意;
C、以河岸为参照物,山与河岸之间的位置没有发生变化,山是静止的。故C不符合题意;
D、以山上的树木为参照物,山与树木之间的位置没有变化,山是静止的。故D不符合题意。
故选:A。
10.【解答】 “小小竹排江中游”,被研究的物体是竹排,竹排在运动,竹排和青山之间的位置发生了变化,所以选择青山为参照物; “魏魏青山两岸走”,被研究的物体是青山,青山是运动的,青山和竹排之间的位置发生了变化,所以选择竹排为参照物;由此可知,前句描述的运动物体是竹排,后一句的参照物是竹排,故C符合题意。故选:C。
11.【解答】港珠澳大桥全长s=55km,设计速度v=100km/h,
根据速度公式可知,t===0.55h。
答:按设计速度通过55km的港珠澳大桥需要的时间是0.55h。
12.【解答】以竹排为参照物,青山的位置在发生变化,所以是运动的;以树木为参照物,青山的位置没有发生变化,是静止的。我们平常所说的运动和静止都是相对于地面而言的。故答案为:运动;静止;地面。
13.【解答】解:由图知,通过隧道的时间为t=5min=h,
汽车通过隧道的平均速度为v===80.4km/h;
小明乘车通过海底隧道过程中,小明以他乘坐的汽车为参照物,两者没有位置变化,所以小明是静止的。故答案为:80.4;静止
14.【解答】由图知: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;物体左侧与2.00cm对齐,右侧与5.25cm对齐,所以物体的长度为L=2.00cm﹣5.25cm=3.25cm;故答案为:3.25。
15.【解答】图示刻度尺1cm又分为10个小刻度,故最小刻度值为1mm,末端刻度值为1.70cm,该木块的长度为1.70cm。故答案为:1.70;1。
16.【解答】(1)图中刻度尺1cm又分为10个小刻度,故最小刻度值为1mm;起始端刻度值为13.00cm,末端刻度值为15.70cm,物体长度为15.70cm﹣13.00cm=2.70cm;
(2)由图知,BC段的路程sBC=40.00cm,
小车通过BC段的时间:tBC=tAC﹣tAB=5.0s﹣3.0s=2.0s,
小车通过BC段的平均速度:vBC===20cm/s;
(3)因为小车从斜面上向下运动时,速度越来越快,因此小车在整个运动过程中作变速直线运动;
小车质量不变,高度降低,重力势能减小;小车速度变大,动能增大。故答案为:(1)2.70;(2)20;(3)变速;减小;增大。
17.【解答】(1)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,所以测小车平均速度的实验原理为v=;(2)由图可知:小车通过的路程:s=80.0cm﹣0.0cm=80.0cm=0.8m;
小车的平均速度:v===0.4m/s。(3)斜面越陡,小车的重力势能转化的动能越多,小车运动的速度越大,为了方便计时,斜面应该缓一些;(4)探究小车的动能与速度的关系,要改变小车到达水平面的初速度,改变小车下滑的高度,他应将同一小车从斜面不同高度由静止释放,可以通过观察小木块移动的距离得到结论;若再探究小车的动能与质量的关系,改变小车的质量,保持速度不变,应将质量不同的小车从斜面相同的高度由静止释放,目的是小车到达水平面的初速度相同;故答案为:(1)v=;(2)0.4;(3)缓;(4)不同;移动的距离;相同;小车到达水平面的初速度相同。
18.【解答】(3)表格中数据时间是1s的时候,路程是0.3m;时间是2s的时候,路程是1.2m;时间是3s的时候,路程是2.7m;时间是4s的时候,路程是4.8m;
所以时间增大为原来的2倍,路程增大为原来的4倍,时间增大为原来的3倍,路程增大为原来的9倍…,即物块的平均速度与所用的时间成正比,可以得到s=kt2,将表格的1s和0.3m代入得:k===0.3m/s2,所以s=0.3m/s2×t2;
(2)物块自O点开始计时的5s时间内通过的路程s=0.3m/s2×(5s)2=7.5m,
(3)根据s=0.3m/s2×t2知,物体做由静止开始的匀加速运动,即在相同的时间内速度的增加量总是相同的运动,该系数反映了相同时间内速度的增加量,即要增大这个系数,应让物体下滑得更快一些,可以斜面倾角变大或减小斜面的粗糙程度。故答案为:(1)时间的平方;0.3m/s2×t2;(2)7.5m;(3)将斜面倾角变大。
19.【解答】(1)已知v1=72km/h=20m/s,整个火车车身在隧道的时间为t1=42s,
则列车在这段时间里通过的路程:
s1=v1t1=20m/s×42s=840m,
列车在这段时间里通过的路程s1=L隧道﹣L车,
隧道的长为:L隧道=s1+L车=840m+140m=980m;
(2)整个列车全部通过隧道时,则列车通过的路程为:
s2=L隧道+L车=980m+140m=1120m,
由v=可得,整个列车全部通过隧道需要的时间为: t2===56s;
(3)在列车内,一位旅客以0.5m/s 的速度从车头走到车尾,通过的路程为L车=140m,
需要的时间为:t′===280s。
答:(1)隧道的长为980m;
(2)从火车的车头进隧道,一直到车尾出隧道,一共需要56s;
(3)在列车内,一位乘客以0.5m/s的速度从车头走到车尾,一共需要280s时间。
20.【解答】(1)由时刻表可知,13次列车16:16从天津西出发,20:16到达济南,
所以火车的运行时间是20:16﹣16:16=4h;
(2)北京与上海间的路程s=1458km,
13次列车14:20由北京出发,第二天8:20到达上海,
则它的运行时间t=24:00﹣14:20+8:20=18h,
则火车的平均速度:
v===81km/h;
(3)火车行驶的路程:
s=vt=36×m/s×150s=1500m,
火车全部在隧道中行驶的路程等于隧道长与火车长度的差,即s=L隧道﹣L车,
所以,这列火车的长度:L车=L隧道﹣s=1600m﹣1500m=100m。
答:(1)13次列车由天津西到济南所用的时间为4h;
(2)13次列车由北京到达上海的平均速度为81km/h;
(3)这列火车的长度是100m。
技能提升练
参考答案与试题解析
1.【解答】刻度尺上1cm之间有1个小格,所以一个小格代表1cm,即刻度尺的分度值为1cm;左端示数167.0cm对齐,右端示数为172.0cm对齐,长高了172.0cm﹣167.0cm=5.0cm。
故选:B。
2.【解答】故事中,刻舟之人以舟为参照物,他认为剑相对于舟的位置是变化是静止的,实际上掉到江里的箭和舟之间发生了位置的变化,剑是运动的,所以无法通过“刻舟”而求得剑。
故选:A。
3.【解答】A、研究对象是“轻舟”,所以不能选择“轻舟”做参照物,故A错误;
B、“轻舟”已过“万重山”,说明轻舟相对于万重山的位置不断变化,“轻舟”在运动,所以选择的参照物是“万重山”,故B正确;
C、相对于坐在轻舟上的人,“轻舟”的位置没有变化,则“轻舟”是静止的,故C错误;
D、B项正确,故D错误。故选:B。
4.【解答】由图象知,甲是一条过原点的直线,说明甲通过的路程与其时间成正比,即甲保持匀速直线运动;前2s,乙是一条过原点的直线,所以做匀速直线运动;2s后乙的位置没有变化,所以处于静止状态,即乙是先匀速直线运动后静止。
A、2~4s 内,乙是静止状态。故A错误;
B、4s 时甲是匀速直线运动状态,乙是静止状态,速度不同。故B错误;
C、0~4s 乙运动的路程是 8m,时间是 4s,平均速度为v===2 m/s。故C正确;
D、3s 时,乙运动的路程是 8m,甲运动的路程是 6m,乙在甲前方。故D错误。
故选:C。
5.【解答】当嫦娥四号从空中下降时,以嫦娥四号、嫦娥四号上的照相机、嫦娥四号上的计算机为参照物,嫦娥四号与它们之间均没有位置变化,是静止的;以月球表面为参照物,嫦娥四号对于月球表面之间的位置不断发生变化,是运动的,所以说嫦娥四号是运动的,所选参照物是月球表面。故选:B。
6.【解答】由图象知, A、在t=0时刻,甲在“x0”位置,乙在“0”位置,所以两车不在同一位置,故A错误; B、在0到t1时间内,所用时间相同,乙通过的路程较大,由公式v=知,乙车的速度较大,故B错误; C、在t1到t2时间内,甲、乙两车通过的路程都是x2﹣x1,即两车通过的路程相等,故C正确; D、在0到t2时间内,乙车的位置x随时间t变化图象不是一条倾斜的直线(而是折线),所以不是一直以相同的速度在做匀速直线运动,故D错误。故选:C。
7.【解答】A、小明坐在正在行驶的公共汽车上,选定小明旁边的座位为参照物,小明和旁边的座位之间没有发生改变,以旁边的座位为参照物,小明是静止的;故A符合题意。
BCD、坐在行驶的汽车中的小明,小明和路旁的树木、沿途的路灯、迎面驶来的公共汽车之间的位置都发生了变化,所以以路旁的树木、沿途的路灯、迎面驶来的公共汽车为参照物时,小明是运动的;故BCD不符合题意;故选:A。
8.【解答】A、“嫦娥四号”停稳在月球表面上,若以月球表面为参照物,“嫦娥四号”相对于月球表面之间没有位置变化,是静止的。故A错误。B、“玉兔二号”下行的过程中,若以月球表面为参照物,“玉兔二号”相对于月球表面之间发生了位置变化,是运动的。故B错误; C、若以轨道为参照物,“玉兔二号”相对于轨道上的某个点之间的位置不断发生变化,是运动的。故C正确; D、若以“嫦娥四号”为参照物,“玉兔二号”相对于“嫦娥四号”之间的位置不断发生变化,是运动的。故D错误。故选:C。
9.【解答】AC.由图象可知,0~t1时间内,甲队龙舟的平均速度小于乙队龙舟的平均速度,
由v=的变形式s=vt可知,甲队龙舟所走的距离小于乙队龙舟走过的距离,所以,t1时刻甲队不可能超过乙队,故AC错误; BD.由图象可知,t1时刻甲乙两队速度相等,两队运动的快慢相同,故B错误、D正确。故选:D。
10.【解答】(1)由图象可得:
甲的速度v甲===0.4m/s;
乙的速度v乙===0.6m/s,
故v乙>v甲;
(2)因为是相向而行,所以有v甲t+v乙t=20m﹣10m或v乙t+v甲t=20m+10m,
代入数值可得:0.4m/s×t+0.6m/s×t=20m﹣10m或0.6m/s×t+0.4m/s×t=20m+10m,
解得t=10s或t=30s。
综上分析可知,选项ACD错误,B正确。故选:B。
11.【解答】由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;木块左侧与4.00cm对齐,右侧与6.30cm对齐,所以木块的长度为L=6.30cm﹣4.00cm=2.30cm。故答案为:2.30。
12.【解答】小明坐在行驶的汽车上,小明随汽车一起向前运动,所以小明看到路边的树木相对于汽车是向后运动,因此他是以车为参照物的;
由题知,汽车在A处时,时间是11时45分;到达B处时,时间是12时15分,
则,小汽车从A处到B处所用的时间:
t=12h15min﹣11h45min=30min=0.5h,
由图可知,从A处到B处的路程:
s=78km﹣33km=45km,
则从A处到B处的平均速度:
v===90km/h。故答案为:车;90。
13.【解答】根据单位换算可知,v=72km/h=m/s=20m/s;
已知s=108km,v=72km/h,根据速度公式v=可知,
到达恩施还需要t==1.5h。
故答案为:20;1.5。
14.【解答】(1)由图象知,甲乙的运动图象中路程和时间成正比例关系,所以甲乙两车做匀速直线运动;由图象知,2s内甲的路程为12m,乙的路程为2m,
甲车的速度v甲===6m/s,
乙车的速度v乙===1m/s,
甲、乙两车的速度之比:v甲:v乙=6m/s:1m/s=6:1。
(2)5s之后,甲运动的路程s甲′=v甲t′=6m/s×5s=30m,
乙运动的路程s乙′=v乙t′=1m/s×5s=5m,
因两人同时、同地、同向运动,则此时两人相距△s=s甲′﹣s乙′=30m﹣5m=25m。
故答案为:6:1;25。
15.【解答】由题图可知,在0~30s,A做匀速直线运动,通过的路程sA=600m;在0~70s,B做匀速直线运动,通过的路程sB=840m,
则vA===20m/s;vB===12m/s。
比较可知,两车在0~t1时间内的速度vA>vB,
由题图可知,在t2~t3时间内,A车与B车的运动方向相同,均向西运动,且A车的速度大于B车的速度,所以,以A车为参照物,B车向东运动。故答案为:>;东。
16.【解答】(1)根据v=可知,测量小车的平均速度需要用秒表测出时间,用刻度尺测出小车通过的距离,题目中已经给出了秒表,因此还需要的实验器材是刻度尺;
(2)若要计时方便,应使斜面的坡度较小一些,使小车在斜面上通过的时间更长。
(3)s1=0.9m,s2=0.4m,则s1=0.9m﹣0.4m=0.5m,
由图知,t3=1s,
所以小车在s3上的平均速度v3===0.5m/s。
故答案为:(1)刻度尺;(2)较小;(3)0.5。
17.【解答】(1)由图1知,小球相等时间通过的路程逐渐变大,所以小球在做加速运动,小球运动状态不断发生变化,所以受到非平衡力作用。
(2)由表中数据可得,BC段的平均速度:vBC===1.8m/s;
由表中数据可得:sCD=vCDtCD=3m/s×0.5s=1.5m;
vAB=0.6m/s<vBC。
(3)小球在斜面上运动的速度与时间的关系图象知,小球速度与时间成正比(匀加速运动),小球1s时的速度为2.4m/s,则经过2s小球的速度为4.8m/s。
(4)小球从A静止滑下时速度与时间成正比(匀加速运动),所以小球经过前一半时间速度小于后一半时间的速度,所以前一半时间通过的路程小于AB,如图所示:
小球运动速度越来越快,所以v1>v2。
故答案为:(1)加速;不平衡;(2)1.8;1.5;<;(3)4.8;(4)>。
18.【解答】(1)设全程路程为L,则小车运动的距离sAC=L,sAB=L,
由题知,所用的时间tAC=2.6s,tAB=t2=1.8s,
则小车在前半程的平均速度:vAB===;
小车运动全程的平均速度:vAC==;
所以vAB<vAC,即AB段的平均速度小于全程的平均速度;
(2)测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从A处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;
(3)匀加速直线运动的v﹣t图象是一条向上倾斜的直线,由图象可知,小车在斜面上滑下时是加速运动的;小车到达坡底时的时间是2.5s,对应的速度为0.8m/s。
故答案为:(1)小于;(2)A;(3)加速;0.8。
19.【解答】(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度:
v1===36km/h;
36km/h=36×m/s=10m/s;
(2)假定此公共汽车的速度v2与v1相同,
由v=可得,从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要的时间:
t2===0.56h。
答:(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度v1是36km/h,合10m/s;
(2)新世纪广场到园博园的公交路线全长20km,则小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用0.56h时间。
20.【解答】三角形三边的长度之比为3:4:5,h=2052m,
则飞机飞行的距离s=×4=2736m,
所以飞机速度v===456m/s;
声音在空气中的传播速度v′===342m/s。
答:飞机速度为456m/s,声音在空气中的传播速度为342m/s。