第3章 运动和力
第1节 机械运动
第1课时 运动的相对性
知识点
1 参照物
1．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．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
2．假期到了，同学们送小明乘列车回家。同学们看着列车徐徐地向前开动了，小明坐在窗边，却看到同学们渐渐向后退去，原因是同学们和小明所选择的参照物分别是( )
A．地面、列车
B．列车、地面
C．列车、列车
D．地面、地面
3．棋盘上摆放有三枚棋子如图B3－1－1甲所示，图乙是小宇移动了棋子后的样子。相对于棋盘，位置发生了变化的棋子是( )
图B3－1－1
A．只有3
B．只有2和3
C．只有1和3
D．1、2和3
知识点
2 机械运动的分类
4．下列物体的运动可近似看作匀速直线运动的是( )
A．正在进站的火车
B．离开脚后在草地上滚动的足球
C．站在商城里运行中的自动扶梯上的顾客
D．绕地球匀速转动的“北斗”卫星
5．一辆做直线运动的汽车，第1
s内运动了1
m，第2
s
内运动了2
m，第3
s内运动了3
m
……则此汽车的运动是( )
A．匀速直线运动
B．变速直线运动
C．前3
s内是匀速直线运动
D．无法确定
6．歌词“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”，前一句描述的运动物体和后一句所选的参照物分别是( )
A．青山 青山
B．竹排 青山
C．竹排 竹排
D．青山 竹排
7．2020·温州
如图B3－1－2所示，小明家的窗外有条公路，他看到窗外的情景由图甲变为图乙，判断轿车是运动的。他选择的参照物不可能是( )
图B3－1－2
A．房子的窗户
B．路边的灯杆
C．行驶的卡车
D．轿车的司机
8．在一条平直的南北方向的公路上，有甲、乙、丙三辆汽车依次向北行驶，甲、丙两车快慢相同，乙车较甲、丙两车开得快。
(1)以什么为参照物，三辆车均向北运动？
答：以________为参照物，三辆车均向北运动。
(2)以甲车为参照物，乙、丙两车各向什么方向运动？
答：以甲车为参照物，乙车________________、丙车________。
(3)以乙车为参照物，甲、丙两车各向什么方向运动？
答：以乙车为参照物，甲车________________、丙车____________。
(4)以什么为参照物，三辆车均向南运动？
答：以__________________________________为参照物，三辆车均向南运动。
自| 我| 提| 升
9．在火炬传递活动中，现场某记者同时拍下了固定在地面上随风飘动的彩旗和附近的甲、乙两火炬的照片，如图B3－1－3
所示。根据它们的飘动方向，可以判断甲火炬________(填“一定”或“不一定”)向右运动，乙火炬一定向________(填“左”或“右”)运动。
图B3－1－3
教师详解详析
1．A [解析]
小明坐在正在行驶的公共汽车上，小明和旁边的座位之间的位置没有发生改变，以旁边的座位为参照物，小明是静止的。坐在行驶的汽车中的小明和路旁的树木、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。
2．A [解析]
同学们以地面为参照物，看到列车与地面之间的位置不断发生变化，所以看到列车向前运动；若以列车、小明或列车内其他乘客为参照物，同学们与参照物的位置发生了变化，所以小明看到同学们渐渐向后退去。
3．D [解析]
比较可知，1号、2号棋子相对于左边框向右移动了一个空格，3号棋子相对于上边框向下移动了2个空格，所以三枚棋子的位置都发生了变化。
4．C [解析]
正在进站的火车速度越来越小，不是匀速直线运动；离开脚后在草地上滚动的足球速度越来越小，不是匀速直线运动；站在商城里运行中的自动扶梯上的顾客，运动速度和方向保持不变，是匀速直线运动；绕地球匀速转动的“北斗”卫星的方向在不断改变，不是匀速直线运动。
5．B
6．C [解析]
“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，前一句描述的运动物体是竹排，后一句所选的参照物是竹排。
7．D
8．(1)地面 (2)向北运动 静止
(3)向南运动 向南运动
(4)比乙车快的向北运动的物体
[解析]
(1)以地面为参照物，三车相对于地面的位置都发生了变化，所以三车以地面为参照物都向北运动。
(2)因乙车较甲、丙两车开得快，所以以甲车为参照物，乙车向北运动，因为甲、丙两车快慢相同，所以以甲车为参照物，丙车静止。
(3)以乙车为参照物，甲、丙两车都向南运动。
(4)乙车较甲、丙两车开得快，所以以比乙车快且向北运动的物体为参照物，三辆车都向南运动。
9．不一定 左
[解析]
甲火炬火焰向左，有三种可能：一是火炬不动，风把火焰刮向左；二是火炬向右运动，风相对于火炬向左，把火焰刮向左；三是火炬向左运动但运动的速度小于风速，此时风仍能把火焰刮向左。对于乙火炬来讲，情况相对简单，风向左刮，要使乙火炬的火焰向右飘，只有乙火炬向左运动，且火炬运动的速度大于风速；如果乙火炬向左运动的速度等于风速，则火焰竖直向上(因为此时风与乙火炬相对静止)；如果乙火炬向左运动的速度小于风速，则火焰向左飘。第2课时 速度及其公式的应用
知识点
1 比较物体运动快慢的方法
1．如图A3－1－1所示是田径运动会上运动员奋力奔跑的场景，比赛开始后，“观众”通过__________________________________，认为跑在前面的人运动得快；比赛结束后，“裁判员”通过____________________________，判定最先到达终点的人运动得快。科学上采取__________(填“观众”或“裁判员”)的方法来比较物体运动的快慢。
图A3－1－1
2．在学校运动会中，小聪和小明的百米赛跑成绩分别为13.05
s和13.13
s，则______跑得快，科学上用______描述物体运动的快慢，公式可表示为______。
知识点
2 速度
3．物体以2
m/s的速度做匀速直线运动，它第10
s的速度为( )
A．10
m/s
B．20
m/s
C．2
m/s
D．0.2
m/s
4．关于匀速直线运动的速度公式v＝，下列说法正确的是( )
A．物体的运动速度v越大，通过的路程s就越大
B．物体的运动速度v越大，所用的时间t就越小
C．物体的运动速度v可由计算出来，但与s、t的大小无关
D．上述说法都有道理
5．下列单位换算正确的是( )
A．36
km/h＝36
km/h×＝10
m/s
B．36
km/h＝36
km/h×＝10
m/s
C．36
km/h＝36×＝10
m/s
D．36
km/h＝36×＝10
m/s
6．下列速度，按由大到小的顺序排列的是( )
①运行中的火车的速度是72
km/h
②高速公路上飞驰的轿车的速度是1.8
km/min
③草原上狂奔的猎豹的速度是28
m/s
A．①②③
B．③②①
C．②③①
D．①③②
知识点
3 速度公式的应用
7．一辆汽车在公路上正常行驶30
min，通过的路程是27
km，则汽车行驶的速度是______
km/h，表示的物理意义是________________________________________________________。
8．2020·台州
某同学步行的速度约为1.2
m/s，他从家步行到校门口所需的时间约为10
min，他家到校门口的路程约为( )
A．12
m
B．72
m
C．720
m
D．1200
m
9．一列火车在平直铁路上匀速行驶，在10
min内前进了18
km，然后以该速度完全通过一山洞，耗时30
s，已知这列火车长100
m。求：
(1)火车前进的速度。
(2)这个山洞的长度。
10．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下表所示，在此次比赛中，孙杨运动最快的赛段是( )
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
11．在龟兔赛跑的故事中，关于它们运动的快慢有如下几种说法：
①看台上的“观众”在比赛开始后，通过“相同时间比路程”的方法认为跑在前面的兔子运动得快；
②由于兔子自认为奔跑能力强，比赛途中睡了一觉，终点“裁判员”通过“相同路程比时间”的方法判定最先到达终点的乌龟运动得快；
③科学中是采用“观众”的方法比较乌龟与兔子运动的快慢的；
④科学中是采用终点“裁判员”的方法比较乌龟与兔子运动的快慢的。
以上说法正确的是( )
A．①②③
B．①②④
C．①④
D．②④
12．如图A3－1－2所示为某高速公路上区间测速的警示牌。根据这块警示牌，小汽车通过这个区间的时间( )
图A3－1－2
A．不应超过10
min
B．不应超过6
min
C．不应短于10
min
D．不应短于6
min
13．可以用图像来表示物体的运动状态，如图A3－1－3
所示，表示物体运动速度相同的是( )
图A3－1－3
A．甲、乙
B．甲、丁
C．乙、丙
D．丙、丁
14．如图A3－1－4所示，水面上两船相距15
km，实验员在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火药使其发光；另一条船上的实验员在看到火药发光后10
s，通过水里的听音器听到了水下的钟声。根据这些数据计算声音在水中传播的速度为________m/s。
图A3－1－4
15．物体做变速直线运动，前30
min走了5.4
km，休息10
min后，又以4
m/s的速度匀速运动了20
min，求：
(1)前30
min内的平均速度。
(2)整个路程的平均速度。
16．如图A3－1－5所示，轿车从某地向杭州方向匀速行驶，当到达A地时，车内的钟表显示为10：15，当到达B地时，钟表显示为10：45。求：
图A3－1－5
(1)轿车从A地到B地用了多少小时。
(2)轿车从A地到B地的速度。
(3)轿车若仍以该速度继续匀速行驶，则从B地到达杭州需要的时间是多少。
教师详解详析
1．比较相同时间内通过的路程 比较相同路程所用的时间 观众
[解析]
比赛开始后，“观众”通过比较相同时间内通过路程的长短，认为跑在前面的人运动得快；比赛结束后，“裁判员”通过比较相同路程所用时间的长短，判定最先到达终点的人运动得快。物理学中采用单位时间内通过的路程来比较物体运动的快慢，即用“观众”的方法来比较物体运动的快慢。
2．小聪 速度 v＝
3．C 4.C
5．C [解析]
单位换算时，只将单位进行转换，即36
km/h＝36×＝10
m/s。
6．C
7．54 汽车1
h通过的路程是54
km
8．C [解析]
已知速度和时间，利用速度变形公式可求出他家到校门口的路程。时间t＝10
min＝600
s，由v＝可得，他家到校门口的路程为s＝vt＝1.2
m/s×600
s＝720
m。
9．解：(1)火车前进的速度：
v＝＝＝30
m/s。
(2)列车完全通过山洞行驶的距离：
s′＝vt′＝30
m/s×30
s＝900
m，
则山洞的长度：L山洞＝s′－L车＝900
m－100
m＝800
m。
10．A [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，所以孙杨在第一赛段运动最快。
11．A [解析]
开始比赛后，判断跑在前面的兔子运动得快，是通过相同时间比路程得出结论的。
而“裁判员”判定乌龟获胜，是根据跑到终点时，乌龟用的时间较短，是在路程相同的情况下，比较时间得出结论的。在科学中，一般根据单位时间内通过的路程(即速度)来判断物体运动的快慢。
12．C [解析]
由警示牌知，最大车速v＝120
km/h，s＝20
km，
由v＝得，小汽车通过这个区间的最短时间：
t＝＝＝h＝×60
min＝10
min，不应短于10
min。
13．B [解析]
甲、丁图像所示的速度都是5
m/s，乙图像所示的速度一直在增大，丙图像所示的速度是3
m/s。
14．1500
15．解：(1)前30
min内：t1＝30
min＝1800
s，s1＝5.4
km＝5400
m，所以平均速度：v1＝＝＝3
m/s。
(2)最后20
min运动的路程：s2＝v2t2＝4
m/s×20×60
s＝4800
m＝4.8
km，所以整个路程：s＝5.4
km＋4.8
km＝10.2
km，
t＝30
min＋10
min＋20
min＝60
min＝1
h，
整个路程的平均速度：v＝＝＝10.2
km/h。
16．解：(1)轿车从A地到B地所用时间：
t＝10：45－10：15＝30
min＝0.5
h。
(2)轿车从A地到B地的路程：
s＝120
km－70
km＝50
km，
轿车从A地到B地的速度：
v＝＝＝100
km/h。
(3)轿车若仍以该速度继续匀速行驶，则从B地到达杭州需要的时间：t′＝＝＝0.7
h＝42
min。
