第一部分 教材梳理
第一章 机械运动
考查点
年份
题型
题号
分值
考查内容
备考策略
长度和时间的测量
2018
填空题
1
1分
光年这一单位的含义和用途
1.热点内容:参照物的选择、速度的相关计算及运动图像分析。
2.要侧重理解机械运动及其相对性。分清什么是机械运动;能选择不同的参照物分析物体的运动状况。
3.会正确使用刻度尺,会估测一些物体的长度和时间。
4.理解速度的物理意义,侧重对速度大小的比较,熟练运用公式进行速度、路程、时间的计算。
运动和静止的相对性
2020
填空题
3
1分
运动和静止的相对性
2018
选择题
12A
0.5分
判断物体的运动状态
速度及其测量
2020
综合应用题
20(3)
1分
速度公式的应用
2019
综合应用题
20(3)
1分
速度公式的应用
2018
综合应用题
21(2)
2分
速度公式的应用
考点一 长度和时间的测量
1.长度的单位和测量
(1)长度的单位
国际单位:① 米 ,符号:② m 。?
常用单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。
单位换算:1
km=③ 1
000 m,1
dm=④ 0.1 m,1
cm=⑤ 0.01 m,1
mm=⑥ 0.001m,
1
μm=⑦ 10-6 m,1
nm=⑧ 10-9 m。?
(2)测量工具
常用测量工具:⑨ 刻度尺 、三角尺、卷尺。?
精确测量工具:游标卡尺、螺旋测微器等。
(3)刻度尺的使用与读数
会认:认清刻度尺的零刻度线、⑩ 分度值 和 量程 。?
会放:刻度尺的 零刻度线 要与被测物体的一端对齐,使刻度尺 有刻度 的一边紧靠被测物体。?
会看:视线要与尺面 垂直 。?
会读:测量值应估读到 分度值 的下一位。?
会记:记录测量结果时,要写出 数字 和 单位 。?
注:A.测量物体长度时为了减小测量误差,需要 多次测量求平均值 。?
B.当被测物体末端正对刻度线时,估读值“0”不能省略。
2.时间的测量
(1)时间的单位
国际单位: 秒 ,符号为 s 。?
常用单位:小时(h)、分(min)等。
换算:1
h= 60
min,1
min= 60 s。?
(2)停表的读数
刻度:小盘记录单位是 分钟 ,指针转一圈是15
min,分度值是 0.5 min。?
大盘记录单位是 秒 ,指针转一圈是30
s,分度值是 0.1
s。?
读数:先读出小盘上的整分钟数;再读出大盘上的秒数,若小盘的非整分钟数小于0.5
min,则大盘读数在0~30
s内,若小盘的非整分钟数大于0.5
min,则大盘读数在30~60
s内。
3.误差与错误
误差
产生原因
在测量长度、时间以及其他物理量时,受所用仪器和测量方法的限制, 测量 值与 真实 值之间总会有差别,这就是误差?
特点
误差不能 消除 但可以 减小 ?
减小方法
多次测量求 平均值 、选用精密的测量工具、改进测量方法等?
错误
产生原因
不遵守仪器的使用规则,读数时粗心
特点
是不该发生的,是能够避免的
避免方法
按照正确的测量方法测量
考点二 机械运动
1.机械运动
在物理学中把物体 位置 随 时间 的变化称为机械运动。机械运动是最简单的一种运动形式。?
2.参照物
(1)定义:人们判断物体的运动和静止,总要选取某一物体作为标准,这个作为标准的物体叫做参照物。
(2)判断方法:如果一个物体的位置相对于这个参照物发生了变化,就说这个物体是 运动 的,如果没有变化,就说这个物体是 静止 的。?
(3)选取原则
a.参照物的选取是任意的,但不能将研究的物体本身作为参照物;
b.参照物一旦被选定,我们就假定参照物是静止的;
c.为了方便研究问题,一般选择地面或地面上静止不动的物体作为参照物。
3.运动和静止的相对性
我们在判断一个物体是静止还是运动时,首先要选定 参照物 ,参照物可以根据需要来选择。选择的参照物不同,描述同一物体的运动情况时,结论一般也不同。运动和静止是 相对 的。?
考点三 运动的快慢
1.速度
(1)判断运动快慢的两种方法
a.在相同的时间内,比较物体经过的路程,经过的路程越 大 的物体运动得越快;?
b.在物体运动相同路程的情况下,比较所用的时间,所用时间越 短 的物体运动得越快。?
(2)速度
定义:在物理学中,把 路程 与 时间 之比叫做速度,用符号 v 表示。?
物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,在数值上等于物体在单位时间内通过的 路程 ,这个数值越大,表示物体运动得越 快 。?
(3)单位
国际单位: 米每秒 ,符号为 m/s 。?
常用单位:千米每小时(km/h)。
单位换算:1
m/s= 3.6 km/h。?
(4)公式及各物理量的意义
公式:v=? ;变形式为s= vt 、t=? (v表示速度,单位是m/s;s表示路程,单位是m;t表示时间,单位是s)。?
2.直线运动
运动方式
匀速直线运动
变速直线运动
定义
物体沿着直线运动且速度大小 不变 的运动?
物体沿着直线运动时,速度大小 变化 的运动?
区别
在相等的时间内通过的路程 相等 ?
在相等的时间内通过的路程 不相等 ?
频闪照片
s-t图像
v-t图像
3.平均速度
物体做变速直线运动时,其平均速度表示的是物体在某一段 时间 (或某一段路程)内运动的快慢。?
?易错警示 关于平均速度
(1)平均速度一定要指明是哪一段时间内的平均速度或哪段路程上的平均速度;
(2)平均速度不是速度的平均值。
1.[2016河南,17(1),2分]测量是生活和学习中一项基本技能。如图所示,用刻度尺测量铅笔的长度,读数为 12.02 cm。一次测量可能误差较大,为了减小误差,应当 多次测量求平均值 。?
解析 首先判断刻度尺的分度值是1
mm,再根据图中铅笔末端对应的刻度值读数。本题易忘记估读而记做12.0
cm。多次测量求平均值可以减小误差。
2.(2015河南,1,2分)物理是一门以实验为基础的学科,实验时测量工具必不可少。请写出一种测量工具及其测量的物理量名称。
测量工具: 刻度尺 ;物理量名称: 长度 。?
解析 根据初中物理所学的知识选择一个物理量和对应的测量工具。
3.(2014河南,19,6分)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。
(1)图中AB段的路程sAB= 40.0 cm,如果测得时间tAB=1.6
s,则AB段的平均速度vAB= 25.0 cm/s。?
(2)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏 小 。?
(3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗? 不正确 ,理由是: 所测时间不是运动过程中下半程的时间 。?
解析 (1)小车运动距离sAB=80.0
cm-40.0
cm=40.0
cm,tAB=1.6
s,平均速度vAB===25.0
cm/s;(2)小车完全通过B点时,才停止计时,会导致所测时间值偏大,由公式v=知,平均速度会偏小;(3)做法不正确,因为两种运动不是同一运动状态下的运动过程。
4.[2016河南,21(4),2分]汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪370
m时,测速仪向该车发出一超声信号,2
s后收到从车返回的信号。超声波在空气中传播速度为340
m/s,求该车的速度。
答案 30
m/s
解析 设汽车的速度为v,超声测速仪发出的信号=1
s后与汽车相遇,在这段时间内,汽车的路程与超声波的路程有关系式v×1
s+340
m/s×1
s=370
m,解得v=30
m/s。
命题点一 常见物理量(长度、时间、速度等)的估测
例1 下列有关中学生的数据中,符合实际情况的是(B)
A.脚的长度约10
cm
B.行走一步的距离约0.5
m
C.步行的速度约15
m/s
D.心脏跳动一次的时间约10
s
解析 成年人的步幅在70
cm左右,中学生的步幅比成年人小一些,在50
cm=0.5
m左右,脚的长度接近步幅的一半,在25
cm左右,故A不符合实际,B符合实际;中学生正常步行的速度在
4
km/h=4×
m/s≈1.1
m/s左右,故C不符合实际;正常情况下,人的心脏1
min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1
s,故D不符合实际。故选B。
方法技巧
解答估算类题目首先要对题目中涉及的物理量有初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
变式1-1 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(C)
A.1
cm
B.0.2
m
C.1.7
m
D.4.5
m
解析 运动员的身高在1.7
m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1.7
m。故选C。
命题点二 长度和时间的测量
例2 (2020河南新乡二模)亲爱的同学,请你应用所学的物理知识正确使用下列测量工具。
(1)如图1所示,为了让读数更精确,应该选择 乙 刻度尺,所测物体的长度记做 2.80cm。?
(2)清晨,王爷爷绕小区花园步行锻炼身体,借助停表测量了自己步行一圈的时间如图2所示,大表盘上每一小格代表 0.1 s,此时停表所表示的时间为 307.5 s。?
图1
图2
解析 (1)甲刻度尺1
cm之间有2个小格,其分度值为0.5
cm,乙刻度尺1
cm之间有10个小格,其分度值为0.1
cm=1
mm,使用乙刻度尺测量较准确;物体左侧与0刻度线对齐,右侧与
2.80
cm对齐,所以物体的长度为L=2.80
cm;(2)在停表的中间表盘上,1
min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5
min,指针在“5”和“6”之间,偏向“5”一侧,所以分针指示的时间为5
min;在停表的大表盘上,1
s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1
s,指针在7.5
s处,所以秒针指示的时间为7.5
s,即停表的读数为5
min
7.5
s=307.5
s。
变式2-1 (2020福建)如图所示测量硬币直径的做法中,正确的是(C)
解析 测量的长度不等于硬币的直径,A错误。没有从刻度尺的零刻度开始测量,B、D错误。利用转换法,两个三角板直角边之间的距离等于硬币的直径,C正确。
命题点三 参照物的选择及物体运动状态的判断
例3 (2020四川成都)中国自主研发的“海斗一号”(如图),在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录,达到10
907米。“海斗一号”在完成了岩石状物体样本的抓取和其他工作后,遥控抛载安全上浮。对于上浮过程,下列说法正确的是(B)
A.以“海斗一号”为参照物,海面是静止的
B.以“海斗一号”为参照物,海底是运动的
C.以样本为参照物,“海斗一号”是运动的
D.以抛掉的重物为参照物,“海斗一号”是静止的
解析 在上浮过程中,以“海斗一号”为参照物,海面位置发生变化,海面是运动的,A项错误;以“海斗一号”为参照物,海底位置是变化的,故海底是运动的,B项正确;以样本为参照物,“海斗一号”位置没有变化,故“海斗一号”是静止的,C项错误;以抛掉的重物为参照物,“海斗一号”位置改变,故“海斗一号”是运动的,D项错误。
方法点拨
根据参照物判断物体的运动状态:判断的关键是比较研究物体和参照物的位置是否发生变化,具体如图:
变式3-1 (2020河南许昌一模)成绵乐高铁(如图)开通两年来,极大地促进了沿线经济发展。列车启动后,坐在车上的小明同学觉得站在站台上的安全员在向后运动,他所选择的参照物是 列车 (写出一个即可);行李架上的物品相对于列车是 静止 的(选填“静止”或“运动”)。?
解析 以列车为参照物,站在站台上的安全员相对于列车的位置发生了变化,安全员在向后运动,但行李架上的物品相对于列车的位置没有发生变化,行李架上的物品是静止的。
变式3-2 (2020河北)如图所示,小明和小红坐在停靠在站台的火车车厢里,他们分别向两侧窗外看,对火车的运动情况产生了不同的观点。小明以窗外的站台为参照物,说火车是静止的;小红以窗外行驶的动车为参照物,说火车是运动的。则(C)
A.只有小明的说法正确
B.只有小红的说法正确
C.两个人的说法都正确
D.两个人的说法都不正确
解析 小明以站台为参照物,停靠的火车位置没变化,所以说火车是静止的;小红以窗外行驶的动车为参照物,停靠的火车位置是变化的,所以说火车是运动的,两个人的说法都正确,说明了运动和静止的相对性,故本题应选择C选项。
命题点四 速度公式的理解及相关计算
例4 小林家门口到贵港新世纪广场的公交路线全长9
km,周末,小林从家门口的公交站乘坐公共汽车用时15
min到达新世纪广场公交站与同学汇合。求:
(1)公共汽车从小林家门口的公交站到新世纪广场公交站的平均速度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20
km,则小林和同学从新世纪广场公交站乘坐公共汽车到园博园公交站需要用多长时间(假定此公共汽车的速度v2与v1相同)?
答案 (1)见解析 (2)0.56
h
解析 (1)公共汽车从小林家门口的公交站到新世纪广场公交站的平均速度:
v1===36
km/h;
36
km/h=36×
m/s=10
m/s;
(2)假定此公共汽车的速度v2与v1相同,由v=可得,从新世纪广场公交站乘坐公共汽车到园博园公交站需要的时间:
t2==≈0.56
h。
变式4-1 西成高速铁路运营标志着我国华北地区至西南地区又增加一条大能力、高密度的旅客运输主通道。G2204是从成都东开往郑州东的一趟高速列车,其部分运行时刻表如表所示。G2204从成都东开往西安北的平均速度大约为 168.7 km/h,这个速度比以48
m/s飞行的雨燕速度 小 (选填“大”或“小”)。?
站序
站名
到时
发时
时长
里程/km
1
成都东
--
08:08
--
0
2
青北江东
08:22
08:25
3分钟
32
…
7
汉中
10:45
10:48
3分钟
416
8
西安北
12:01
12:10
9分钟
658
解析 由运行时刻表知,列车G2204从成都东开往西安北所用时间:t=12:01-08:08=3
h
53
min≈3.9
h,路程s=658
km,则G2204从成都东开往西安北的平均速度:v==≈168.7
km/h;雨燕速度:48
m/s=48×3.6
km/h=172.8
km/h>168.7
km/h,故雨燕的速度大,高速列车速度小。
命题点五 s-t、v-t图像的理解和应用
例5 (2020河南许昌一模)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曲线如图所示,下列说法正确的是(C)
A.2~4
s内乙做匀速直线运动
B.4
s时甲、乙的速度相等
C.3
s时甲比乙的速度快
D.0~2
s内乙的平均速度为2
m/s
解析 2~4
s时,乙处于静止状态,故A错误;4
s时,乙处于静止状态,而甲为匀速直线运动,故B错误;3
s时,甲运动,乙静止,所以甲的速度大于乙,故C正确;0~2
s内,乙通过的过程为8
m,其平均速度为v==
m/s=4
m/s,故D错误。
变式5-1 (2020山东德州)两辆汽车在同一平直公路上同时出发,其路程s与时间t的关系如图所示。由图像可知,甲车的速度 > 乙车的速度(选填“<”“=”或“>”),甲车的速度为 20 m/s,当t=40
s时,甲、乙两车相距 200 m。?
解析 由题图得出甲、乙两车都做匀速直线运动,在t甲=55
s时,甲车行驶的路程s甲=
1
100
m,甲车的速度v甲===20
m/s;在t乙=20
s时,乙车行驶的路程s乙=400
m-
200
m=200
m,乙车的速度v乙===10
m/s;可见,甲车的速度大于乙车的速度;由题图得出,行驶20
s时甲车追上乙车,甲、乙相遇后再经过20
s,甲车行驶了800
m-400
m=400
m,乙车行驶了600
m-400
m=200
m,两车相距Δs=400
m-200
m=200
m。
测量物体运动的平均速度
命题热点
1.实验原理: v=
。?
2.测量仪器: 刻度尺 、 停表 。?
3.使小车从同一位置由静止自由滑下的目的:使每次测量时小车的速度 相同 。?
4.确定小车的运动距离;“头对头”或“尾对尾”测量。
5.计算平均速度。
6.斜面坡度不宜过大的原因:坡度过大时,小车运动太快,不便于 测量时间 。?
7.小车在斜面上各段距离运动的平均速度大小:小车在下滑时速度越来越 大 ,越靠近斜面底部的路程,其平均速度越 大 。?
8.多次测量的目的: 求平均值减小误差 。?
9.误差分析:过了终点才停止计时,测出的平均速度会 偏小 ;未到终点就停止计时,测出的平均速度会 偏大 。(均选填“偏大”或“偏小”)?
例 物理实验小组的同学在“测量物体运动的平均速度”时,想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度,设计了如图所示的实验装置:让小车从带有刻度(分度值为1
cm)的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示“小时:分:秒”),则:
(1)该实验是根据公式 v= 进行测量的。?
(2)通过分析图中所给信息可以判断,小车从斜面顶端运动到底端的过程中 不是 (选填“是”或“不是”)做匀速直线运动。?
(3)小车在AB段运动的路程sAB是 4.00 dm。?
在BC段运动的平均速度vBC是 0.5 m/s。?
在AC段运动的平均速度vAC是 0.3 m/s。?
(4)在实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达C点后还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏 大 。?
补充设问
(5)测量物体运动的平均速度所用的物理方法是 间接测量 法(选填“直接测量”或“间接测量”)。?
(6)实验中斜面的倾角不宜太大,这样是为了便于测量 运动过程中通过任何一段路程所用的时间 。?
解析 (1)计算速度的公式是v=。(2)由图知,小车沿直线下滑过程中,AB段距离较短,但所用时间较多;BC段距离较长,所用时间较少,所以小车不是做匀速直线运动。(3)由图知:sAB=
10.00
dm-6.00
dm=4.00
dm;sBC=6.0
dm-1.0
dm=5.0
dm,tAC=3
s,tBC=1
s,BC段的平均速度vBC===0.5
m/s;AC段的平均速度vAC===0.3
m/s。(4)根据v=,若小车到达C点后还没有停止计时,这样会使运动时间记录偏大(同时会导致所测AC段的平均速度vAC偏小)。
补充设问 (5)间接测量 (6)运动过程中通过任何一段路程所用的时间
1.如图所示,某人在运动时会佩戴智能运动手环,以测量记录其运动情况。以佩戴者手腕为参照物,智能运动手环是 静止 的,以地面为参照物,智能运动手环是 运动 的。(选填“运动”或“静止”)?
解析 以佩戴者手腕为参照物,智能运动手环相当于手腕的位置没有发生变化,智能运动手环是静止的;以地面为参照物,智能运动手环相对于地面的位置不断发生变化,智能运动手环是运动的。
2.(2020湖南常德)2019年10月16日,连接江南—江北的沅江隧道顺利通车,隧道全长2
240
m,双向四车道,给常德市民的出行带来了极大的方便。在隧道口设有如图所示的标示牌,标示牌上“60”的单位为 km/h ,张师傅驾车通过沅江隧道,在遵守交通规则的情况下至少需要 134.4 s。?
解析 图中交通标志牌的数字是限速标志,最大速度为60
km/h,单位是km/h。隧道全长s=
2
240
m,速度v=60
km/h=
m/s,由v=得,在遵守交通规则的情况下至少需要的时间:t===134.4
s。
3.(2020黑龙江哈尔滨)如图,小车从斜面上滑下后。在足够长的光滑水平木板上运动,从A点运动到B点所用时间为0.8
s,则小车在这段时间内运动的平均速度为 0.4 m/s(结果保留一位小数),小车经过B点后的运动情况是 做匀速直线运动 。?
解析 由图知:sAB=40.0
cm-5.0
cm=35.0
cm;小车在AB段运动的平均速度:vAB==≈43.8
cm/s≈0.4
m/s;在光滑水平木板上不受阻力,小车经过B点后将做匀速直线运动。
4.(2020河南信阳淮滨模拟)如图所示,下列关于刻度尺的使用或读数正确的是(A)
解析 A图中刻度尺的分度值是1
mm,读数为2.00
cm,估读到分度值的下一位,故A正确;B图中刻度尺倾斜了,没有放正,故B错误;C图中刻度尺的分度值是1
mm,读数为2.0
cm,没有估读到分度值的下一位,故C错误;D图中视线未与刻度尺的尺面垂直,故D错误。
5.(2020湖南湘西)外卖小哥正骑着电动车穿行于大街小巷,相对于什么参照物而言,可以认为他是静止的(C)
A.来来往往的行人
B.迎面而来的车辆
C.他所骑的电动车
D.街道两边的房屋
解析 外卖小哥正骑着电动车穿行于大街小巷,若说他是静止的,则选择的参照物和外卖小哥之间的位置没发生变化,只有和他自己骑得电动车之间的位置没发生变化,和来来往往的行人、迎面而来的车辆、街道两边的房屋之间的位置都发生了变化,故C正确,A、B、D错误。
6.(2020山东泰安)一辆长20
m的货车,以72
km/h的速度匀速通过长为100
m的大桥,下列说法中(D)
①货车完全在桥上行驶的时间是5
s
②货车完全在桥上行驶的时间是4
s
③货车通过大桥所用的时间是6
s
④货车通过大桥所用的时间是7
s
A.只有①④正确
B.只有②④正确
C.只有①③正确
D.只有②③正确
解析 v=72
km/h=20
m/s,货车完全在桥上行驶的路程:s=s桥-s车=100
m-20
m=80
m,则根据v=可得,车完全在桥上行驶的时间:t===4
s,故①错误,②正确。货车通过大桥行驶的路程:s'=s桥+s车=100
m+20
m=120
m,则货车通过大桥所用的时间:t'===6
s。故③正确,④错误。故选D。
7.体育课上,小明和小红在操场上沿直线进行跑步训练。在某次训练中,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示,则下列说法中正确的是(D)
A.两人都做匀速直线运动
B.小红做匀速直线运动,小明做变速直线运动
C.前2
s内,小明跑得较快
D.全程中,小红的平均速度等于小明的平均速度
解析 由图像可知,小明的路程和时间关系图像是一条直线,表明路程和时间成正比,所以小明做的是匀速直线运动;而小红的路程和时间关系图像是一条曲线,表明路程和时间不成正比,所以小红做的是变速直线运动,故A、B错误;在前2
s内,小红运动的距离比小明长,所以小红跑得较快,故C错误;两人跑的全程都为40
m,而且他们所用的时间都为8
s,所以他们在全程中的平均速度都为v===5
m/s,故小红的平均速度等于小明的平均速度,故D正确。
8.观察图中的烟和小旗,关于a、b两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是(D)
A.a、b两车一定向左运动
B.a、b两车一定向右运动
C.a车可能运动,b车向右运动
D.a车可能静止,b车向左运动
解析 由图中的信息可以判断出:因为房子的烟向左飘,所以风是向左吹。因为a车旗向左飘,所以a车运动状态有三种可能:①向右运动;②静止;③向左运动,且速度小于风的速度。因为b车旗向右飘,所以b车只能向左运动,且速度要大于风的速度。故选D。
9.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,且测得AC段的时间tAC=2.5
s。对上述实验数据处理正确的是(B)
A.图中AB段的路程sAB=50.0
cm
B.AC段的平均速度vAC=32.0
cm/s
C.如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
解析 由题图知,AB段的路程sAB=80.0
cm-40.0
cm=40.0
cm,故A错误;已知测得AC段的时间tAC=2.5
s,由题图可知sAC=80.0
cm,则AC段的平均速度:vAC===32.0
cm/s,故B正确;如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由v=知,测得AB段的平均速度vAB会偏小,故C错误;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D错误。
A组 基础题组
一、填空题
1.(2020河南开封二模)如图所示是“直-8B”运输直升机悬挂国旗参加阅兵活动飞过天安门上空的情景。“直-8B”运输直升机相对于国旗来说是 静止 的(选填“运动”或“静止”),地面观众看“直-8B”运输直升机是 运动 的(选填“运动”或“静止”),这说明物体的运动和静止是 相对 的。?
解析 根据对物体运动的描述,直升机是研究对象,国旗是参照物,直升机相对于国旗没有发生位置的变化,故直升机相对于国旗是静止的。直升机相对于地面观众位置不断变化,所以地面观众看直升机是运动的。选择不同的参照物,物体的运动状态可能不同,这说明物体的运动和静止是相对的。
2.(2020河南洛阳三模)如图所示是木块在水平面上运动时每隔相等时问曝光一次所得到的照片,曝光时间间隔为0.02
s,木块从1位置到2位置运动的距离是 1.80 cm,木块从1位置到4位置运动的速度为 0.9 m/s。?
解析 由题图知,刻度尺分度值为1
mm,则木块从1位置运动到2位置时距离为3.80
cm-
2.00
cm=1.80
cm;木块从1位置运动到4位置时,频闪3次,所用时间为t=0.02
s×3=0.06
s,木块运动的距离s=8.00
cm-2.60
cm=5.40
cm=0.054
m,则木块从1位置到4位置运动的平均速度v===0.9
m/s。
3.(2020江苏泰州)为测自己的跑步速度,小明在一段长200
m的平直道路起点开始计时,跑到终点停止计时,停表示数如图所示。则小明跑完此段路程用时 40 s,平均速度为 5 m/s。?
解析 由题图知:在停表的中间表盘上,1
min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5
min,指针在“0”和“1”之间,所以分针指示的时间为0
min;偏向“1”一侧,说明大表盘的读数应读大于30
s;在秒表的大表盘上,1
s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1
s,指针在40
s处,所以秒针指示的时间为40
s,则该停表的读数为0
min+40
s=40
s,因此小明跑完此段路程用时40
s;平均速度为v===5
m/s。
4.(2020四川巴中)甲、乙两人同时同地向东运动,运动图像如图1、2所示。由图1、2可知,乙的速度v乙= 2 m/s,以甲为参照物,乙向 西 运动(选填“东”或“西”)。?
解析 图1为v-t图像,v甲=3
m/s,图2为s-t图像,为一过原点的倾斜直线,说明路程与时间成正比,所以,其速度大小为定值,则v乙===2
m/s,甲、乙两人同时同地向东运动,甲的速度大于乙的速度,所以,以甲为参照物,乙是向西运动的。
二、选择题
5.人的身体中藏有很多“尺”,人站立时身高大约是脚长的7倍。小明穿40码的鞋子,鞋码与鞋长的关系是:鞋长=(鞋码单位为码,鞋长单位为cm)。以脚长等于鞋长估算,则小明(C)
A.脚长为25
cm,身高是280
cm
B.脚长为40
cm,身高是165
cm
C.脚长为25
cm,身高是175
cm
D.脚长为40
cm,身高是185
cm
解析 40码的鞋子,鞋长=(公式中鞋码单位为码,鞋长单位为cm),故鞋长为25
cm。人站立时身高大约是脚长的7倍,故身高为25
cm×7=175
cm。故选C。
6.《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)
A.舟
B.岸边
C.岸边的树
D.剑
解析 故事中,刻舟人以舟为参照物,他认为剑相对于舟的位置是静止的,实际上掉到江里的剑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。
7.孙杨在里约奥运会上夺得自由泳200
m金牌。以每50
m为一个赛段,他在四个赛段的成绩如表所示,在此次比赛中,孙杨运动最快的赛段是(A)
赛段
一
二
三
四
时间/s
24.47
27.11
27.25
26.60
A.一
B.二
C.三
D.四
解析 由题知,每个赛段长度相同,即路程相同,用时少的赛段速度大,由表可知,在第一赛段用时最少,所以孙杨在第一个赛段运动最快,故选A。
8.如图所示的情景中,下列说法正确的是(D)
A.帆船相对于大地是静止的
B.空中的雨滴相对于帆船是静止的
C.空中的雨滴相对于牛是静止的
D.地面上的人相对于大地是静止的
解析 帆船相对于大地位置在不停地发生变化,故是运动的,故A错误;空中的雨滴相对于帆船位置在不停地发生变化,故是运动的,故B错误;空中的雨滴相对于牛位置在不停地发生变化,故是运动的,故C错误;地面上的人相对于大地位置不发生变化,故是静止的,故D正确。
9.在体育测试过程中,以下选项正确的是(D)
A.跳远测试时,必须选用分度值为1
mm的刻度尺进行测量
B.小明在50
m测试中看到旁边的看台向后运动,选取的参照物是跑道
C.小明50
m测试的成绩是7
s,则他的平均速度为6.25
m/s
D.1
000
m测试,小明的平均速度为5
m/s,小亮的成绩是240
s,小明更快
解析 测跳远的成绩时精确到1
cm就可以了,所以测量时应选用分度值为1
cm的刻度尺,故A错误;小明在50
m测试中看到旁边的看台向后运动,这说明看台与小明间有位置的变化,所以选取的参照物是小明自己,故B错误;小明50
m测试的成绩是7
s,则他的平均速度为v==≈7.14
m/s,故C错误;1
000
m测试,小明的平均速度为5
m/s,则小明所用的时间为t===200
s,而小亮的成绩是240
s,因通过的路程相同,小明用时更短,则小明更快,故D正确。
10.学校运动会上4×100
m接力赛中,为保证传接棒顺利进行,取得好成绩,在传接棒时两位运动员应该(B)
A.都站在原地不动
B.都奔跑,保持相对静止
C.都奔跑,接棒运动员速度要大于传棒运动员
D.传棒运动员奔跑,接棒运动员站在原地不动
解析 学校运动会上4×100
m接力赛中,接棒人在传棒人接近接力区时应及时起跑,当两人都奔跑,速度接近一致,基本保持相对静止时开始交接,保证传接棒顺利进行,取得好成绩。故A、C、D错误,B正确。
11.甲、乙两同学同时从同一地点沿平直路面步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下面说法中正确的是(C)
A.甲同学一直走在乙同学的前面
B.甲、乙两同学都做匀速直线运动
C.甲、乙两同学在0~5
m内的平均速度相同
D.在0~12
s内乙比甲的平均速度大
解析 由图知,甲、乙二人在7.5
s之前,乙走在前面;在7.5
s时甲追上乙,在7.5
s后甲在前面,故A错误;两同学同时从同一地点出发,甲的图像是过原点的直线,表示通过的路程与时间成正比,做的是匀速直线运动;乙为曲线,表示路程和时间不成正比,所以不是匀速直线运动,故B错误;甲、乙两同学在0~5
m时相遇,用的时间相同,由v=可知0~5
m内平均速度相同,故C正确;在0~12
s内甲走了8
m,乙走了6
m,由v=可知0~12
s内,甲的平均速度大于乙的平均速度,故D错误。
三、实验探究题
12.(2020河南南阳宛城二模)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。
(1)为了方便测量时间,斜面的坡度不宜过 大 (选填“大”或“小”);?
(2)图中AB段的路程sAB= 40.0 cm,如果测得时间tAB=1.6
s。则小车通过AB段的平均速度vAB= 25.0 cm/s;?
(3)实验中小车通过全程的平均速度 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度。?
解析 (1)斜面坡度越大,小车沿斜面向下运动越快,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面的倾斜度不宜过大。
(2)小车运动的距离:sAB=80.0
cm-40.0
cm=40.0
cm,图中AB段的路程为40.0
cm。小车通过AB段的平均速度vAB===25.0
cm/s。
(3)由于小车沿斜面向下加速运动,所以小车通过全程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度。
B组 提升题组
1.两列火车并排停在站台上,你坐在车厢中向另一列火车观望。突然,你觉得自己的列车缓慢向东运动。则下列运动情况不可能发生的是(D)
A.自己的车向东运动,另一列车没有运动
B.自己的车没有运动,另一列车向西运动
C.两列车都向东运动,但自己车的速度较快
D.两列车都向西运动,但另一列车的速度较慢
解析 自己的车向东运动,另一列车没有运动,则以另一列车为参照物,觉得自己的列车缓慢向东运动,有可能,故A正确;自己的车没有运动,另一列车向西运动,则以另一列车为参照物,觉得自己的列车缓慢向东运动,有可能,故B正确;两列车都向东运动,但自己车的速度较快,则以另一列车为参照物,觉得自己的列车缓慢向东运动,有可能,故C正确;两列车都向西运动,但另一列车的速度较慢,则以另一列车为参照物,觉得自己的列车应该向西运动,没有可能,故D错误。
2.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变化的图像如图所示。下列说法中正确的是(C)
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
解析 由图像知,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;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;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;在0到t2时间内,乙车的位置x随时间t变化图像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。
3.(双选)在物理图像中不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,直线的斜率和面积也具有特定的物理意义。对图中的两个图像所包含的信息的理解,正确的是(AD)
A.图甲中的斜率越大,表示物质的密度越大
B.图甲中,密度与质量成正比,密度与体积成反比
C.图乙中表示匀速直线运动的路程越大,速度越大
D.图乙中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程
解析 图甲中纵坐标表示物体的质量m,横坐标表示物体的体积V,则图像的斜率表示物质的密度,斜率越大,表示物质的密度越大,故A正确;图甲是质量随体积变化的图像,体现了同种物质质量和体积成正比,并不能表明同种物质的密度与质量成正比,与体积成反比,故B错误;图乙是v-t图像,图线是一条平行于时间轴的直线,表示物体做匀速直线运动,故C错误;图乙中阴影部分的面积等于物体速度v与时间t的乘积,即vt,s=vt是匀速直线运动的路程,故D正确。
4.流速为5千米/时的河流中有一只自由漂浮的木桶,甲、乙两船同时从木桶位置出发,以如图所示速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行,1小时后两船离木桶的距离(B)
A.甲船25千米,乙船35千米
B.甲船30千米,乙船30千米
C.甲船35千米,乙船30千米
D.无法确定
解析 以河流为参照物,则木桶是静止的,甲船、乙船离木桶的距离就是速度计上显示的速度乘以时间,所以都是30千米。故选B。
27
/
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第一章 机械运动
考情分析
考点研读
河南真题
总纲目录
命题探究
实验突破
随堂检测
考情分析
考点一
长度和时间的测量
考点二
机械运动
考点三
运动的快慢
考点研读
考点一 长度和时间的测量
1.长度的单位和测量
(1)长度的单位
国际单位:①????米????,符号:②????m????。
常用单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米
(nm)等。
单位换算:1
km=③????1
000????m,1
dm=④????0.1????m,1
cm=⑤????0.01????m,1
mm=
⑥????0.001????m,1
μm=⑦????10-6????m,1
nm=⑧????10-9????m。
(2)测量工具
常用测量工具:⑨????刻度尺????、三角尺、卷尺。
精确测量工具:游标卡尺、螺旋测微器等。
(3)刻度尺的使用与读数
会认:认清刻度尺的零刻度线、⑩????分度值????和?????量程????。
会放:刻度尺的??零刻度线????要与被测物体的一端对齐,使刻度尺
????有刻度????的一边紧靠被测物体。
会看:视线要与尺面?????垂直????。
会读:测量值应估读到?????分度值????的下一位。
会记:记录测量结果时,要写出?????数字????和?????单位????。
?
注:A.测量物体长度时为了减小测量误差,需要?????多次测量求平均值????。
B.当被测物体末端正对刻度线时,估读值“0”不能省略。
2.时间的测量
(1)时间的单位
国际单位:?????秒????,符号为?????s????。
常用单位:小时(h)、分(min)等。
换算:1
h=?????60????
min,1
min=?????60????s。
(2)停表的读数
刻度:小盘记录单位是?????分钟????,指针转一圈是15
min,分度值是????0.5???min。
大盘记录单位是?????秒????,指针转一圈是30
s,分度值是?????0.1????
s。
读数:先读出小盘上的整分钟数;再读出大盘上的秒数,若小盘的非整分钟数
小于0.5
min,则大盘读数在0~30
s内,若小盘的非整分钟数大于0.5
min,则大盘
读数在30~60
s内。
3.误差与错误
误差
产生
原因
在测量长度、时间以及其他物理量时,受所用仪器和测量方法的限制,?????测量????值与?????真实????值之间总会有差别,这就是误差
特点
误差不能?????消除????但可以?????减小????
减小
方法
多次测量求?????平均值????、选用精密的测量工具、改进测量方法等
错误
产生
原因
不遵守仪器的使用规则,读数时粗心
特点
是不该发生的,是能够避免的
避免方法
按照正确的测量方法测量
考点二 机械运动
1.机械运动
在物理学中把物体?????位置????随?????时间????的变化称为机械运动。机械运
动是最简单的一种运动形式。
2.参照物
(1)定义:人们判断物体的运动和静止,总要选取某一物体作为标准,这个作为
标准的物体叫做参照物。
(2)判断方法:如果一个物体的位置相对于这个参照物发生了变化,就说这个
物体是?????运动????的,如果没有变化,就说这个物体是?????静止????的。
(3)选取原则
a.参照物的选取是任意的,但不能将研究的物体本身作为参照物;
b.参照物一旦被选定,我们就假定参照物是静止的;
c.为了方便研究问题,一般选择地面或地面上静止不动的物体作为参照物。
3.运动和静止的相对性
我们在判断一个物体是静止还是运动时,首先要选定?????参照物????,参照物可
以根据需要来选择。选择的参照物不同,描述同一物体的运动情况时,结论一
般也不同。运动和静止是?????相对????的。
考点三 运动的快慢
1.速度
(1)判断运动快慢的两种方法
a.在相同的时间内,比较物体经过的路程,经过的路程越?????大????的物体运动
得越快;
b.在物体运动相同路程的情况下,比较所用的时间,所用时间越?????短????的物
体运动得越快。
(2)速度
定义:在物理学中,把?????路程????与?????时间????之比叫做速度,用符号?????v????
表示。
物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量,在数值上等于物体在单位时间
内通过的?????路程????,这个数值越大,表示物体运动得越?????快????。
(3)单位
国际单位:?????米每秒????,符号为?????m/s????。
常用单位:千米每小时(km/h)。
单位换算:1
m/s=?????3.6????km/h。
(4)公式及各物理量的意义
公式:v=??????????;变形式为s=?????vt????、t=??????????(v表示速度,单位是m/s;s
表示路程,单位是m;t表示时间,单位是s)。
2.直线运动
运动方式
匀速直线运动
变速直线运动
定义
物体沿着直线运动且速度大小
?????不变????的运动
物体沿着直线运动时,速度大小
?????变化????的运动
区别
在相等的时间内通过的路程?
?????相等????
在相等的时间内通过的路程?
?????不相等????
频闪照片
?
?
s-t图像
?
?
v-t图像
?
?
3.平均速度
物体做变速直线运动时,其平均速度表示的是物体在某一段?????时间????(或
某一段路程)内运动的快慢。
易错警示 关于平均速度
(1)平均速度一定要指明是哪一段时间内的平均速度或哪段路程上的平均速
度;
(2)平均速度不是速度的平均值。
河南真题
1.[2016河南,17(1),2分]测量是生活和学习中一项基本技能。如图所示,用刻
度尺测量铅笔的长度,读数为????12.02????cm。一次测量可能误差较大,为了减
小误差,应当????多次测量求平均值????。
?
解析 首先判断刻度尺的分度值是1
mm,再根据图中铅笔末端对应的刻度值
读数。本题易忘记估读而记做12.0
cm。多次测量求平均值可以减小误差。
2.(2015河南,1,2分)物理是一门以实验为基础的学科,实验时测量工具必不可
少。请写出一种测量工具及其测量的物理量名称。
测量工具:????刻度尺????;物理量名称:????长度????。
解析 根据初中物理所学的知识选择一个物理量和对应的测量工具。
3.(2014河南,19,6分)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。
?
(1)图中AB段的路程sAB=????40.0????cm,如果测得时间tAB=1.6
s,则AB段的平均速
度vAB=????25.0????cm/s。
(2)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的
平均速度vAB会偏????小????。
(3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止
释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速
度。他的做法正确吗?????不正确????,理由是:????所测时间不是运动过程中下半
程的时间????。
解析 (1)小车运动距离sAB=80.0
cm-40.0
cm=40.0
cm,tAB=1.6
s,平均速度vAB=
?=?=25.0
cm/s;(2)小车完全通过B点时,才停止计时,会导致所测时间
值偏大,由公式v=?知,平均速度会偏小;(3)做法不正确,因为两种运动不是同
一运动状态下的运动过程。
4.[2016河南,21(4),2分]汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,
如图所示。当该车运动到距测速仪370
m时,测速仪向该车发出一超声信号,2
s后收到从车返回的信号。超声波在空气中传播速度为340
m/s,求该车的速
度。
?
答案 30
m/s
解析 设汽车的速度为v,超声测速仪发出的信号?=1
s后与汽车相遇,在这
段时间内,汽车的路程与超声波的路程有关系式v×1
s+340
m/s×1
s=370
m,解
得v=30
m/s。
命题探究
命题点一
常见物理量(长度、时间、速度等)的估测
命题点二
长度和时间的测量
命题点三
参照物的选择及物体运动状态的判断
命题点四
速度公式的理解及相关计算
命题点五
s-t、v-t图像的理解和应用
命题点一 常见物理量(长度、时间、速度等)的估测
例1 下列有关中学生的数据中,符合实际情况的是?(
B
)
A.脚的长度约10
cm
B.行走一步的距离约0.5
m
C.步行的速度约15
m/s
D.心脏跳动一次的时间约10
s
解析 成年人的步幅在70
cm左右,中学生的步幅比成年人小一些,在50
cm=
0.5
m左右,脚的长度接近步幅的一半,在25
cm左右,故A不符合实际,B符合实
际;中学生正常步行的速度在4
km/h=4×?
m/s≈1.1
m/s左右,故C不符合实
际;正常情况下,人的心脏1
min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近
1
s,故D不符合实际。故选B。
方法技巧
解答估算类题目首先要对题目中涉及的物理量有初步的了解,对于选项中的
单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,
找出符合生活实际的答案。
变式1-1 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?(
C
)
?
A.1
cm B.0.2
m C.1.7
m D.4.5
m
解析 运动员的身高在1.7
m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1.7
m。故选C。
命题点二 长度和时间的测量
例2????(2020河南新乡二模)亲爱的同学,请你应用所学的物理知识正确使用下
列测量工具。
(1)如图1所示,为了让读数更精确,应该选择????乙????刻度尺,所测物体的长度记
做????2.80????cm。
(2)清晨,王爷爷绕小区花园步行锻炼身体,借助停表测量了自己步行一圈的
时间如图2所示,大表盘上每一小格代表????0.1????s,此时停表所表示的时间为
????307.5????s。
?
?
图1
图2
解析 (1)甲刻度尺1
cm之间有2个小格,其分度值为0.5
cm,乙刻度尺1
cm之
间有10个小格,其分度值为0.1
cm=1
mm,使用乙刻度尺测量较准确;物体左侧
与0刻度线对齐,右侧与2.80
cm对齐,所以物体的长度为L=2.80
cm;(2)在停表
的中间表盘上,1
min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5
min,指针在
“5”和“6”之间,偏向“5”一侧,所以分针指示的时间为5
min;在停表的大
表盘上,1
s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1
s,指针在7.5
s处,所以秒针
指示的时间为7.5
s,即停表的读数为5
min
7.5
s=307.5
s。
变式2-1????(2020福建)如图所示测量硬币直径的做法中,正确的是?(
C
)
?
解析 测量的长度不等于硬币的直径,A错误。没有从刻度尺的零刻度开始
测量,B、D错误。利用转换法,两个三角板直角边之间的距离等于硬币的直
径,C正确。
命题点三????参照物的选择及物体运动状态的判断
例3????(2020四川成都)中国自主研发的“海斗一号”(如图),在马里亚纳海沟
刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录,达到10
907米。“海斗一号”在完成
了岩石状物体样本的抓取和其他工作后,遥控抛载安全上浮。对于上浮过程,
下列说法正确的是?(
B
)
?
A.以“海斗一号”为参照物,海面是静止的
B.以“海斗一号”为参照物,海底是运动的
C.以样本为参照物,“海斗一号”是运动的
D.以抛掉的重物为参照物,“海斗一号”是静止的
解析 在上浮过程中,以“海斗一号”为参照物,海面位置发生变化,海面是
运动的,A项错误;以“海斗一号”为参照物,海底位置是变化的,故海底是运
动的,B项正确;以样本为参照物,“海斗一号”位置没有变化,故“海斗一
号”是静止的,C项错误;以抛掉的重物为参照物,“海斗一号”位置改变,故
“海斗一号”是运动的,D项错误。
方法点拨
根据参照物判断物体的运动状态:判断的关键是比较研究物体和参照物的位
置是否发生变化,具体如图:
?
变式3-1????(2020河南许昌一模)成绵乐高铁(如图)开通两年来,极大地促进了
沿线经济发展。列车启动后,坐在车上的小明同学觉得站在站台上的安全员
在向后运动,他所选择的参照物是????列车????(写出一个即可);行李架上的物品
相对于列车是????静止????的(选填“静止”或“运动”)。
?
解析 以列车为参照物,站在站台上的安全员相对于列车的位置发生了变化,
安全员在向后运动,但行李架上的物品相对于列车的位置没有发生变化,行李
架上的物品是静止的。
变式3-2????(2020河北)如图所示,小明和小红坐在停靠在站台的火车车厢里,他
们分别向两侧窗外看,对火车的运动情况产生了不同的观点。小明以窗外的
站台为参照物,说火车是静止的;小红以窗外行驶的动车为参照物,说火车是
运动的。则?(
C
)
?
A.只有小明的说法正确 ????
B.只有小红的说法正确
C.两个人的说法都正确 ????
D.两个人的说法都不正确
解析 小明以站台为参照物,停靠的火车位置没变化,所以说火车是静止的;
小红以窗外行驶的动车为参照物,停靠的火车位置是变化的,所以说火车是运
动的,两个人的说法都正确,说明了运动和静止的相对性,故本题应选择C选
项。
命题点四 速度公式的理解及相关计算
例4 小林家门口到贵港新世纪广场的公交路线全长9
km,周末,小林从家门
口的公交站乘坐公共汽车用时15
min到达新世纪广场公交站与同学汇合。
求:
(1)公共汽车从小林家门口的公交站到新世纪广场公交站的平均速度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20
km,则小林和同学从新世纪广场
公交站乘坐公共汽车到园博园公交站需要用多长时间(假定此公共汽车的速
度v2与v1相同)?
答案 (1)见解析 (2)0.56
h
解析 (1)公共汽车从小林家门口的公交站到新世纪广场公交站的平均速度:
v1=?=?=36
km/h;
36
km/h=36×?
m/s=10
m/s;
(2)假定此公共汽车的速度v2与v1相同,由v=?可得,从新世纪广场公交站乘坐
公共汽车到园博园公交站需要的时间:
t2=?=?≈0.56
h。
变式4-1 西成高速铁路运营标志着我国华北地区至西南地区又增加一条大
能力、高密度的旅客运输主通道。G2204是从成都东开往郑州东的一趟高
速列车,其部分运行时刻表如表所示。G2204从成都东开往西安北的平均速
度大约为????168.7????km/h,这个速度比以48
m/s飞行的雨燕速度????小????(选填
“大”或“小”)。
站序
站名
到时
发时
时长
里程/km
1
成都东
--
08:08
--
0
2
青北江东
08:22
08:25
3分钟
32
…
7
汉中
10:45
10:48
3分钟
416
8
西安北
12:01
12:10
9分钟
658
解析 由运行时刻表知,列车G2204从成都东开往西安北所用时间:t=12:01-
08:08=3
h
53
min≈3.9
h,路程s=658
km,则G2204从成都东开往西安北的平均
速度:v=?=?≈168.7
km/h;雨燕速度:48
m/s=48×3.6
km/h=172.8
km/h>
168.7
km/h,故雨燕的速度大,高速列车速度小。
命题点五????s-t、v-t图像的理解和应用
例5????(2020河南许昌一模)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曲线如图所示,下列说法正确的是?(
C
)
?
A.2~4
s内乙做匀速直线运动
B.4
s时甲、乙的速度相等
C.3
s时甲比乙的速度快
D.0~2
s内乙的平均速度为2
m/s
解析 2~4
s时,乙处于静止状态,故A错误;4
s时,乙处于静止状态,而甲为匀速
直线运动,故B错误;3
s时,甲运动,乙静止,所以甲的速度大于乙,故C正确;0~2
s
内,乙通过的过程为8
m,其平均速度为v=?=?
m/s=4
m/s,故D错误。
变式5-1????(2020山东德州)两辆汽车在同一平直公路上同时出发,其路程s与
时间t的关系如图所示。由图像可知,甲车的速度????>????乙车的速度(选填
“<”“=”或“>”),甲车的速度为????20????m/s,当t=40
s时,甲、乙两车相距
????200????m。
?
解析 由题图得出甲、乙两车都做匀速直线运动,在t甲=55
s时,甲车行驶的路
程s甲=1
100
m,甲车的速度v甲=?=?=20
m/s;在t乙=20
s时,乙车行驶的路
程s乙=400
m-200
m=200
m,乙车的速度v乙=?=?=10
m/s;可见,甲车的速度
大于乙车的速度;由题图得出,行驶20
s时甲车追上乙车,甲、乙相遇后再经过
20
s,甲车行驶了800
m-400
m=400
m,乙车行驶了600
m-400
m=200
m,两车相
距Δs=400
m-200
m=200
m。
实验突破
测量物体运动的平均速度
命题热点
1.实验原理:????v=?????。
2.测量仪器:????刻度尺????、????停表????。
3.使小车从同一位置由静止自由滑下的目的:使每次测量时小车的速度???相同???。
4.确定小车的运动距离;“头对头”或“尾对尾”测量。
5.计算平均速度。
6.斜面坡度不宜过大的原因:坡度过大时,小车运动太快,不便于????测量时间????。
7.小车在斜面上各段距离运动的平均速度大小:小车在下滑时速度越来越
????大????,越靠近斜面底部的路程,其平均速度越????大????。
8.多次测量的目的:????求平均值减小误差????。
9.误差分析:过了终点才停止计时,测出的平均速度会????偏小????;未到终点就停
止计时,测出的平均速度会????偏大????。(均选填“偏大”或“偏小”)
例 物理实验小组的同学在“测量物体运动的平均速度”时,想测量从斜面
上滑下的物体在不同阶段时的平均速度,设计了如图所示的实验装置:让小车
从带有刻度(分度值为1
cm)的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到
达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示“小时:
分:秒”),则:
(1)该实验是根据公式????v=?????进行测量的。
(2)通过分析图中所给信息可以判断,小车从斜面顶端运动到底端的过程中
????不是????(选填“是”或“不是”)做匀速直线运动。
(3)小车在AB段运动的路程sAB是????4.00????dm。
在BC段运动的平均速度vBC是????0.5????m/s。
在AC段运动的平均速度vAC是????0.3????m/s。
(4)在实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达C点后还没有停止计时,则会
使所测量的运动时间偏????大????。
补充设问
(5)测量物体运动的平均速度所用的物理方法是????间接测量????法(选填“直接
测量”或“间接测量”)。
(6)实验中斜面的倾角不宜太大,这样是为了便于测量????运动过程中通过任何
一段路程所用的时间????。
解析 (1)计算速度的公式是v=?。(2)由图知,小车沿直线下滑过程中,AB段
距离较短,但所用时间较多;BC段距离较长,所用时间较少,所以小车不是做匀
速直线运动。(3)由图知:sAB=10.00
dm-6.00
dm=4.00
dm;sBC=6.0
dm-1.0
dm=
5.0
dm,tAC=3
s,tBC=1
s,BC段的平均速度vBC=?=?=0.5
m/s;AC段的平均速度
vAC=?=?=0.3
m/s。(4)根据v=?,若小车到达C点后还没有停止计时,这
样会使运动时间记录偏大(同时会导致所测AC段的平均速度vAC偏小)。
补充设问 (5)间接测量 (6)运动过程中通过任何一段路程所用的时间
随堂检测
1.如图所示,某人在运动时会佩戴智能运动手环,以测量记录其运动情况。以
佩戴者手腕为参照物,智能运动手环是????静止????的,以地面为参照物,智能运
动手环是????运动????的。(选填“运动”或“静止”)
?
解析 以佩戴者手腕为参照物,智能运动手环相当于手腕的位置没有发生变
化,智能运动手环是静止的;以地面为参照物,智能运动手环相对于地面的位
置不断发生变化,智能运动手环是运动的。
2.(2020湖南常德)2019年10月16日,连接江南—江北的沅江隧道顺利通车,隧
道全长2
240
m,双向四车道,给常德市民的出行带来了极大的方便。在隧道
口设有如图所示的标示牌,标示牌上“60”的单位为????km/h????,张师傅驾车通
过沅江隧道,在遵守交通规则的情况下至少需要????134.4????s。
?
解析 图中交通标志牌的数字是限速标志,最大速度为60
km/h,单位是
km/h。隧道全长s=2
240
m,速度v=60
km/h=?
m/s,由v=?得,在遵守交通规则的
情况下至少需要的时间:t=?=?=134.4
s。
3.(2020黑龙江哈尔滨)如图,小车从斜面上滑下后。在足够长的光滑水平木
板上运动,从A点运动到B点所用时间为0.8
s,则小车在这段时间内运动的平
均速度为????0.4????m/s(结果保留一位小数),小车经过B点后的运动情况是
????做匀速直线运动????。
?
解析 由图知:sAB=40.0
cm-5.0
cm=35.0
cm;小车在AB段运动的平均速度:vAB=
?=?≈43.8
cm/s≈0.4
m/s;在光滑水平木板上不受阻力,小车经过B点
后将做匀速直线运动。
4.(2020河南信阳淮滨模拟)如图所示,下列关于刻度尺的使用或读数正确的
是?(
)
?
?
答案
A
解析??
??A图中刻度尺的分度值是1
mm,读数为2.00
cm,估读到分度值的下一
位,故A正确;B图中刻度尺倾斜了,没有放正,故B错误;C图中刻度尺的分度值
是1
mm,读数为2.0
cm,没有估读到分度值的下一位,故C错误;D图中视线未与
刻度尺的尺面垂直,故D错误。
5.(2020湖南湘西)外卖小哥正骑着电动车穿行于大街小巷,相对于什么参照
物而言,可以认为他是静止的?(
C
)
A.来来往往的行人 ????B.迎面而来的车辆
C.他所骑的电动车 ????D.街道两边的房屋
解析 外卖小哥正骑着电动车穿行于大街小巷,若说他是静止的,则选择的参
照物和外卖小哥之间的位置没发生变化,只有和他自己骑得电动车之间的位
置没发生变化,和来来往往的行人、迎面而来的车辆、街道两边的房屋之间
的位置都发生了变化,故C正确,A、B、D错误。
6.(2020山东泰安)一辆长20
m的货车,以72
km/h的速度匀速通过长为100
m的
大桥,下列说法中?(
D
)
①货车完全在桥上行驶的时间是5
s
②货车完全在桥上行驶的时间是4
s
③货车通过大桥所用的时间是6
s
④货车通过大桥所用的时间是7
s
A.只有①④正确 ????B.只有②④正确
C.只有①③正确 ????D.只有②③正确
解析????v=72
km/h=20
m/s,货车完全在桥上行驶的路程:s=s桥-s车=100
m-20
m=
80
m,则根据v=?可得,车完全在桥上行驶的时间:t=?=?=4
s,故①错误,②
正确。货车通过大桥行驶的路程:s'=s桥+s车=100
m+20
m=120
m,则货车通过
大桥所用的时间:t'=?=?=6
s。故③正确,④错误。故选D。
7.体育课上,小明和小红在操场上沿直线进行跑步训练。在某次训练中,他们
通过的路程随时间变化的图像如图所示,则下列说法中正确的是?(
D
)
?
A.两人都做匀速直线运动
B.小红做匀速直线运动,小明做变速直线运动
C.前2
s内,小明跑得较快
D.全程中,小红的平均速度等于小明的平均速度
解析 由图像可知,小明的路程和时间关系图像是一条直线,表明路程和时间
成正比,所以小明做的是匀速直线运动;而小红的路程和时间关系图像是一条
曲线,表明路程和时间不成正比,所以小红做的是变速直线运动,故A、B错误;
在前2
s内,小红运动的距离比小明长,所以小红跑得较快,故C错误;两人跑的
全程都为40
m,而且他们所用的时间都为8
s,所以他们在全程中的平均速度
都为v=?=?=5
m/s,故小红的平均速度等于小明的平均速度,故D正确。
8.观察图中的烟和小旗,关于a、b两车相对于房子的运动情况,下列说法正确
的是?(
D
)
?
A.a、b两车一定向左运动
B.a、b两车一定向右运动
C.a车可能运动,b车向右运动
D.a车可能静止,b车向左运动
解析????由图中的信息可以判断出:因为房子的烟向左飘,所以风是向左吹。因
为a车旗向左飘,所以a车运动状态有三种可能:①向右运动;②静止;③向左运
动,且速度小于风的速度。因为b车旗向右飘,所以b车只能向左运动,且速度
要大于风的速度。故选D。
9.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,且测得AC段的时间tAC=
2.5
s。对上述实验数据处理正确的是?(
)
?
A.图中AB段的路程sAB=50.0
cm
B.AC段的平均速度vAC=32.0
cm/s
C.如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
解析
B
由题图知,AB段的路程sAB=80.0
cm-40.0
cm=40.0
cm,故A错误;已知测
得AC段的时间tAC=2.5
s,由题图可知sAC=80.0
cm,则AC段的平均速度:vAC=?=
?=32.0
cm/s,故B正确;如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测
量结果偏大,由v=?知,测得AB段的平均速度vAB会偏小,故C错误;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D错误。
