《运动与能量》全章复习与巩固(提高)
【学习目标】
1.知道参照物的概念,会选择参照物描述物体的运动;
2.了解运动是物体的属性,运动和静止是相对的;
3. 掌握速度公式,能用速度公式进行简单的计算;4. 理解匀速直线运动和平均速度;5. 会测量、计算平均速度;
6. 了解能量。
【知识网络】
【典型例题】
类型一、运动的描述
1.(2019?苏州模拟)一跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升飞机在向上运动,则直升飞机相对于地面的运动情况是( )
A.一定上升 B.一定下降 C.一定静止 D.无法判断
【思路点拨】解答此题的关键在于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。
【答案】D
【解析】跳伞运动员在下落过程中,看到身旁的直升飞机在向上运动,这时飞机无论是停在空中还是向上运动,若跳伞运动员以自己作为参照物,则飞机运动状态都是向上运动的.所以,当以地面为参照物时,飞机的运动状态无法判断,A、B、C三种可能都有;故选D。
【总结升华】本题主要考查了学生对参照物的选择的了解和掌握。
2. 在一条平直的南北方向的公路上,有甲、乙两辆汽车顺序向北行驶,甲车比乙车快。
问:
(1)若以甲车为参照物,乙车向什么方向运动?
(2)若以乙车为参照物,甲车向什么方向运动?
(3)以什么为参照物,两辆车均向南运动?
【答案】(1)若以甲车为参照物,乙车向南运动;(2)若以乙车为参照物,甲车向北运动;(3)若以向北行驶速度比甲车更快的丙车为参照物,两辆车均向南运动。
【解析】甲车比乙车快,以甲车为参照物,乙车应是向后退的,即向南运动;甲车比乙车快,以乙车为参照物,甲车向北的距离越来越大,故向北运动;若有比甲车更快的向北运动的丙汽车,则甲、乙相对丙车均向后退,即向南运动。
【总结升华】运动和静止是相对的,描述同一个物体的运动,选择的参照物不同,物体的机械运动情况不同,关键是看描述的物体相对参照物位置如何变化。
举一反三:【变式】观察图中的房子和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况有几种可能?并说明发生该现象的条件。(左西右东)
【答案】(1)甲车向东行驶;甲车静止不动;甲车向西行驶车速小于风速
(2)乙车向西运动且速度大于风速
类型二、图象信息题——路程时间、速度时间
3.某同学的爸爸携全家驾车去太湖渔人码头游玩,在途经太湖路时,路边蹿出一只小猫,他紧急刹车才没撞到它。如图为紧急刹车前后汽车行驶的时间--速度图象,根据图象分析不正确的是( )
A.紧急刹车发生在8:27
B.在8:23~8:27时间段内他驾车匀速前进
C.在8:20~8:30时间段内他驾车的最大速度为60千米/时
D.在8:20~8:30时间段内他驾车的平均速度为60千米/时
【思路点拨】本图是速度——时间图象,横轴表示时间,纵轴表示速度,从图象上能够读出每个时间点对应的速度,也能分析出某个时间段内速度的变化。
【答案】D
【解析】从图象可知,速度急剧减小时间是8:27,所以说紧急刹车发生在8:27,故A正确;在8:23~8:27时间段内,速度大小不变,所以说在这个时间段内他驾车匀速前进,故B正确;从图象可知,在8:20~8:30时间段内他驾车的最大速度为60千米/时,最低速度为40千米/时,所以平均速度一定小于60千米/时,故C正确,D错误。
【总结升华】这是一道图象信息题,图中给出速度——时间图象,横轴表示时间,纵轴表示速度,从图象上能够读出每个时间点对应的速度,也能分析出某个时间段内速度的变化,考查学生的分析综合能力。
举一反三:【变式】甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似看作匀速直线运动处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如右图所示,在下图中分别作出的在这段时间内两人运动路程S、速度v与时间t的关系图象,正确的是( )
【答案】B
类型三、求平均速度
4.(2019?临洮县二模)一个运动物体在前2秒内的平均速度是3米/秒,后3秒内的平均速度是5米/秒,则它在5秒内的平均速度是( )
A.4.2米/秒 B.4米/秒 C.5米/秒 D.3米/秒
【思路点拨】由速度公式的变形公式求出物体的路程,然后由速度公式求出物体的平均速度,然后做出选择。
【答案】A
【解析】由得:物体的路程s1=v1t1=3m/s×2s=6m,s2=v2t2=5m/s×3s=15m,s=s1+ s2=6m+15m=21m,
物体的平均速度:。故选A。
【总结升华】本题考查平均速度的计算,熟练应用速度公式及其变形公式即可正确解题。
举一反三:【变式】(2019?铜陵模拟)甲、乙两物体做匀速直线运动,它们通过的路程之比为3:2,所用时间之比为2:3,则速度之比为( )
A.9:4 B.4:9C.1:1D.3:2
【答案】A
类型四、综合应用与实验探究
5.甲、乙两车都做匀速直线运动,它们的速度之比是3:1,通过的路径之比是2:1,则通过这段路甲、乙两车的时间之比是多少?
【答案与解析】已知:;
求:
据: ,可得
则:
答:通过这段路甲、乙两车的时间之比是2:3
【总结升华】题目考察了利用速度公式的变形求时间 ,计算中涉及到比例,需要认真。
举一反三:【变式】甲乙两个是做匀速直线运动的物体,它们速度之比是2:3,所用时间之比是4:3,则甲乙两物体通过路程之比是( )
A.3:2B.2:3 C.9:8 D.8:9
【答案】D
6. 如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验。
(1)该实验目的是练习用 测平均速度;
(2)该实验原理是 ;
(3)实验时观察到,小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动是 直线运动;(选填“匀速”或“变速”)
(4)实验中测得路程s1段的平均速度为v1,路程s2段的平均速度为v2,路程s3段的平均速度为v3。那么,v1、v2、v3的大小关系是 。(选填>、<、=)
【答案】(1)斜面小车(2)故答案为:(3)变速(4)v3>v1>v2
【解析】(1)图示,小车从斜面顶端由静止释放,将沿斜面做加速运动,分别测出不同时间段的路程和时间,可以算出不同时间段的平均速度;
(2)测出路程s,对应的时间t,用 计算速度;
(3)小车由静止释放,沿斜面做加速运动;
(4)小车沿斜面做加速直线运动,所以在三段路程上的平均速度大小关系式:v3>v1>v2。
【总结升华】题目考查了利用斜面小车测量平均速度的实验,实验中小车沿斜面做加速直线运动,用公式来算各段平均速度,最后一问能定性分析得到答案即可。
【巩固练习】
一、选择
1.(2019秋?克什克腾旗校级期末)甲、乙两列火车在两条平行的铁轨上匀速行驶,两车交汇时,甲车座位上的乘客从车窗看到地面上的树木向东运动,看到乙车向西运动;由此可判断( )
A.甲车向西运动,乙车向东运动
B.甲车向东运动,乙车向西运动
C.甲、乙两车都向西运动
D.甲、乙两车都向东运动
2. 有一个物体从a点出发沿直线abc做由慢变快的变速直线运动,测得它在bc段所用的时间为0.5秒,bc相距2米。那么此物体从a到c这段路程中平均速度可能是? ( ?)
A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.无法估算
3. 下列关于参照物的说法属于不正确的是( ) A、参照物必须是静止的
B、参照物可以根据需要任意选择 C、参照物可以是运动的
D、对于同一物体,选择不同的参照物时,判断的结果可能不同4. 物体做匀速直线运动时,路程和时间的关系为S=vt。如图,甲、乙两直线是两运动物体的路程S和时间t关系的图像。由图可知两物体速度大小关系是( ) A、v甲>v乙 B、v甲=v乙 C、v甲5.2012年国际田联110m栏比赛中,刘翔以12秒97破赛会记录夺得冠军.如图所示是刘翔在跨栏时的情景,若说赛场的主席台是运动的,所选的参照物是:( )
A.刘翔B.看台上坐着的观众C.地面 D.刘翔前方立着的栏
6.(2019?镇江模拟)如图是从同一位置开始同向运动的甲、乙两物体运动的路程s与时间t关系图象,下列说法正确的是( )
A.两物体同时开始运动
B.在t=2.5s时,以甲为参照物,乙是运动的
C.在t=5s时,甲、乙两物体速度相同
D.甲物体的运动速度为2m/s
7. 火车的速度为 72km/h,汽车的速度为 18m/s,则( )
A.火车的速度大 B.汽车的速度大 C.两者的速度一样大D.无法确定
8.从匀速直线运动的速度公式:v=s/t可知( )
A.速度与路程成正比B.速度与时间成反比
C.速度与路程或时间无关D.速度与路程成正比,与时间成反比
9.(2019?成都校级自主招生)坐在岸边的小明同学看到河对岸的修桥工地上有工人用手匀速上下挥动铁锤,每隔1秒钟敲打钢轨一次。当铁锤碰到钢轨时,小明听到敲击声,而工人停止敲打以后,小明又听到了两次敲击声。如果空气中的声速为340米/秒,则河的宽度大约是( )
A.170米B.340米C.510米 D.680米
10.(多选)某校体育考试评分标准规定:1000米长跑的满分成绩为3分34秒。小明参加考试时,前500米的平均速度为6m/s,后500米的平均速度为4m/s,则下列说法中正确的是( )
A.小明全程的平均速度为5m/s B.小明全程的平均速度为4.8m/s
C.小明在本次参试中能取得满分D.小明在运动过程中的最小速度是4m/s
二、填空
11.(2019?昌平区一模)坐在行驶汽车中的小红,若以路旁的建筑物为参照物,小红是 ________的。(选填“运动”或“静止”)
12.观察图甲可知汽车做________直线运动;观察苹果下落时的频闪照片(如图乙所示),可知苹果做________直线运动。
13.(2019?扬州中考)小明坐在一列从扬州开往启东的动车上,看到窗外的树向后退,他是以 为参照物的。小明想测动车的速度。在路上动车通过一座大桥,已知大桥长1000m,小明从上桥到离开桥,小明通过大桥的时间是20s,则动车速度是 m/s,已知车长150m,则动车全部通过大桥所行驶的路程是 m,所需要的时间是 s。
14.“神舟八号”飞船与“天宫一号”对接前沿同一方向运动,并且‘神舟八号”飞船飞向“天宫一号”缓慢地靠近,最后实现连接,如图所示,由此可知,“神舟八号”飞船是以 为参照物,其中速度较大的是(填“神州八号飞船”“天宫一号”)
15.一列匀速行驶的列车,有一节宽为2.5m的车厢被垂直于列车运动方向射来的一颗1000m/s的高速子弹击穿,在车厢两侧留下的弹孔沿列车前进方向的距离为10cm,则列车的速度为 。
16. 平直公路上甲、乙、丙三人骑自行车同时向一个方向行驶,甲感觉顺风,乙感觉逆风,丙感觉无风,由此可以判定三人中骑车速度最快的是 。
17. 做直线运动的物体,在开始5s内通过5m的路程,接着静止5s,再在5s内通过10m的路程,物体在这15s内的平均速度是 m/s。
18. 甲、乙两车做匀速直线运动,若两车在相同时间内经过的路程之比是2:1,则速度之比是________;若两车经过相同路程所用的时间之比是1:2,则速度之比是________。
19. 某同学从家走到学校,先以1m/s的速度行走了500m后,再以1.5m/s的速度走完剩下的500m.求这位同学从家走到学校的平均速度?
20.小明和同学有利用棉线、刻度尺、秒表、火柴、一盘新蚊香、蚊香架等器材测量蚊香燃烧的平均速度,他们设计了如下步骤,请你补充完整:
(1) ;
(2)将蚊香支在蚊香架上并点燃5min(即t1),如下图所示;
(3) ;
(4)用公式=求蚊香燃烧的平均速度,其表达式为= 接下来他们进行讨论;
(5)根据蚊香燃烧的速度能否算出剩余蚊香还能燃烧多长时间?如果能,其字母表达式为t2= ;
(6)根据测量能否计算出从晚上10点到早上6点需烧多少盘蚊香?如果能,其字母表达式为n= 。
(7)请帮助小明和他的同学设计一个数据表格,并填上需要测量的物理量。
21.小红和小兰两人百米赛跑进行了多次,每次赛跑,同时出发,都是小红到达终点时小兰离终点还差10米。如果两个都以原来的速度跑,现采用下面的方式比赛:
(1)小红仍在起跑线上,小兰的起跑线向前移10米,两人同时出发,结果是怎样的?
(2)小兰仍在起跑线上,将小红的起跑线向后移10米,两人同时出发,结果是怎样的?
?
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】C
【解析】甲车座位上的乘客从车窗看到地面上的树木向东运动,说明甲车是向西运动的,又因为是两车交汇,所以乙向西,所以选项A、B、D不符合题意;故选C。
2.【答案】A?
【解析】由于此物体沿直线abc做的是由慢变快的变速直线运动,所以 ,应选A。
3.【答案】 A
4.【答案】 A
5.【答案】A
【解析】机械运动是指物体位置的变化。赛场的主席台是运动的,所以主席台是研究对象,主席台位置的变化是相对于刘翔的位置而言的,故参照物是刘翔。选项A正确。
6.【答案】D
【解析】A、根据图象可知,甲比乙晚运动2s,因此不是同时开始运动的,故A错误;B、根据图象可知,在t=2.5s时,甲、乙的速度相同,因此以甲为参照物,甲乙之间相对位置没有变化,乙是静止的,故B错误;C、根据图象可知,在t=5s时,甲做匀速直线运动,而已处于静止状态,速度为零,二者速度不相等,故C错误;D、根据图象可知,甲在6s时,行驶的时间为t=6s-2s=4s,通过的距离s=8m,则甲的速度为,故D正确。故选D。
7.【答案】A
【解析】火车的速度,汽车的速度为,所以,火车速度大于汽车速度。
8.【答案】C
【解析】做匀速直线运动的物体的速度大小与路程和时间没有关系。物体做匀速直线运动,所以速度不变,并且速度不变时,路程和时间成正比。
9.【答案】D
【解析】(1)工人每隔1s敲打钢轨一次,工人停止敲打以后,小明又听到了两次敲击声,则声音传到小明处所需要的时间t=2s;(2)声音的路程,即河的宽度为s=vt=340/s×2=680m;故选D。
10.【答案】BC
【解析】小明跑前500m的时间:,跑后500m的时间:;小明1000m跑总时间:,3min28.3s<3min34s,小明取得满分;全程平均速度:,故选BC。
二、填空
11.【答案】运动
【解析】根据题意,本题是选固定在地面上的树为参照物的,被研究物体是行驶的汽车中的乘客,由于乘客小红相对于树木之间有位置的变化,所以是运动的。
12.【答案】匀速 变速(或加速)
【解析】甲图中汽车在相等时间内通过的路程相等,故是做匀速直线运动;乙图中苹果在相等时间内通过的路程逐渐变大,故是做变速(或加速)直线运动。
13.【答案】自己(或动车);50;1150;23
【解析】小明以自己(或动车)为参照物时,车窗外的树木与自己(或动车)之间的相对位置是不断变化的,故观察到树木是运动的。动车的速度:。动车全部通过大桥所行驶的路程:s=s桥+s车=1000m+150m=1150m。由得,动车全部通过大桥所需要的时间。
14.【答案】天宫一号;神州八号飞船
【解析】“神舟八号”飞船与“天宫一号”对接的过程中,它们之间的位置保持不变,因此以天宫一号为参照物,“神舟八号”飞船是静止的;)因为是“神舟八号”飞船飞向“天宫一号”缓慢地靠近,后实现连接,所以其中速度较大的是神州八号飞船。
15.【答案】40m/s
【解析】子弹击穿车厢的时间:
子弹击穿车厢的同时,列车向前行驶,所以在车厢上的弹孔相差:
列车的速度:
16.【答案】乙
【解析】以风做参照物,向一个方向行驶的三个物体,甲感觉顺风,乙感觉逆风,丙感觉无风,则说明甲的速度小于风速,乙的速度大于风速,丙的速度等于风速;即骑车速度最快的是乙。
17.【答案】1
【解析】已知:;
解得:
三、解答题
18.【答案】2:1 2:1
【解析】;
19.【答案与解析】根据速度公式可知,全程的平均速度应等于总路程除以该同学通过总路程所用的总时间.因此,根据题意可得:
前500m所用时间为
后500m所用时间为
通过1000 m的总时间为
全程的平均速度为
20.【答案与解析】利用,用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香的长度,以及点燃一段时间后剩余长度,即可算出平均速度.然后又可根据算出剩余蚊香燃烧的时间:
(1)用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香长度为l
(3)再用棉线和刻度尺测出剩余蚊香长度为l1
(4)
(5)能;
(6)能;或
实验表格:
项
目
蚊香
总长度
l(cm)
燃烧
时间
t1(min)
剩余
长度
l1(cm)
燃烧
速度
(cm/min)
剩余燃
烧时间
t2(min)
每晚用
蚊香时
间t (min)
每晚用
蚊香数
n(盘)
数值
21. 【答案与解析】
设小红到达终点所用的时间为t,小红通过的路程 =100米,则小红的速度 (米/秒)
而小兰在时间t内通过的路程 =90米,小兰的速度 (米/秒)
∵ ??∴
(1)小红跑完100米,小兰正好跑90米,小兰起跑线向前移10米,两个同时到达终点。
(2)小红起跑线向后移10米跑到终点通过的距离 米,所用时间为 ,小兰仍在起跑线跑到终点通过的距离 米,所用时间为 ,则 ,即
结果是小红先到达终点。