机械运动（解析版）

3.1机械运动

知识点一、机械运动

模块一知识要点

本课内容

知识点一、机械运动

物理学中，把物体空间位置的变化（一个物体相对于另一个物体位

置的变化）叫机械运动，简称运动

知识点二、参照物

I.定义：在研究物体的运动时，要先选定某一物体作为标迤。如果一个物体的位置相对于这个

标准发生了变化,就说它是运动的；如果没有发生变化,就说它是静止的。这个被选为标准

的物体叫参照物

2.参照物的选择：参照物的选择是任意的，但要根据需要和方便而定

3.由于物体的描述与参照物有关，故物体的运动和静止是相对的

图3-3飞机在空中加油时要求受油机S3-4在风洞中,高速气流通过静止的飞行器

和加油机保持相对静止与飞行器在空气中高速运动的效果相近

知识点三、机械运动的分类

I.分类

■匀速直线运动

-直线运动•

运动.变速直线运动

■曲线运动

2.匀速直线运动：物体沿直线运动,如果在相等的时间内通过的路程相等，运动快慢保持不变,

这种运动叫匀速直线运动

3.变速直线运动：物体沿直线运动,如I果在相等的时间内通过的路程不相等，运动快慢发生了

变化,这种运动叫变运直线运动

知识点四、速度

I.定义：在物理学中，把路程与时间之比叫速度。速度等于运动物体在单位时间内通过的路程

2.物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。物体运动得越快，速度越大；物体运动得越

慢，速度越小

3.公式：通常用s表示路程,t表示时间,用v表示速度,即

4.单位：在国际单位制中，速度的单位是述或m・s/（米每秒）。交通运输中常用km/h（千米

每小时）做单位。lm/s=3.6km/h|

知识点五、速度公式的应用

I.速度公式及其变形公式

1）变形公式：v=：Ts=vt、t=；

2）如果知道速度、路程、时间三个量中的任意两个,利用速度公式及其变形公式可计算出第

三个量

2.注意事项

1）公式中速度、路程、时间三个量必须对应于同一物体

2）公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一到国际单位制下

3）先进行字母运算，再代入数值进行计算

考,比分析

[例题1]（2023秋•江北区校级期中）寒假期间，小明与爸爸、妈妈一起驾驶小汽车回家，当汽车在

快速路上快速行驶时.，小明却感觉到自己是静止的。则小明所选取的参照物是（）

A.路对面驶过来的汽车B.地面

C.路边的树D.自家行驶的小汽车

【解答】解：ABC、以路对面驶过来的汽车、地面、路边的树为参照物，小明的位置都发生了变

化，是运动的，故ABC不符合题意；

D、以自家行驶的小汽车为参照物，小明的位置没有发生变化，是静止的，故D符合题意。

故选：D。

[例题2]（2023秋•北仑区校级期中）下列现象，属于机械运动的是（）

A.猎豹飞奔B.时间流逝C.小草长高D.冰雪融化

【解答】解：A、猎豹飞奔，猎豹的位置发生了变化，属于机械运动，故A符合题意:

B、时间流逝，不是物体位置的变化，不属于机械运动，故B不符合题意；

C,小草长高，属于植物的生长，不属于机械运动，故C不符合题意；

D、冰雪融化是物态变化，不属于机械运动，故D不符合题意。

故选：Ao

［例题3］（2023秋•北仑区校级期中）为了践行“绿色环保”的生活理念，小张、小王、小李从同一

地点A沿同一道路同时出发，最终都到达地点B,小张驾驶电瓶车以30km/h的速度匀速前进，

小王以5m/s的速度跑步匀速前进，小李以每分钟通过0.6km的速度骑自行车匀速前进,则（）

A.小张先到达B地B.小王先到达B地

C.小李先到达B地D.三人同时到达B地

【解答】解：由题意知，v小张=30km/h,v小王=5m/s=18km/h,v小李=0.6km/min=36km/h,

由速度公式v=］可知，时间：由于他们的路程s相同而小李的速度最大，

则小李的运动时间最短，小李最先到达B地，故C正确；

故选：Co

［例题4J（2023秋•宁海县期中）P、Q是同一直线上相距10m的两点，甲、乙两小车从P点出发向

Q运动，它们运动的s7图象如图所示，由图象可知（）

A.甲车速度小于乙车速度

B.经过6s,乙车离P点10m

C.甲车比乙车早3s通过Q点

D.经过3s,甲、乙两车相距6nl

【解答】解：A、由图象可知，当甲车和乙车都行驶10m的路程时，甲车的行驶时间是2.5s,乙

车的行驶时间是5s,由于t甲V［乙，所以丫甲＞丫乙，故选项A不正确；

B、由图象可知，当时间为6s时，乙车行驶的路程是12m,此时乙车离P点（因为两车都从P点

出发，所以P点是图象上的原点O）为12m,故选项B不正确；

C、因为P、Q是同一直线上相距10m的两点，所以P点是起点（图象上是点O）,Q点是终点（Q

点位于纵轴的10m处）。那么当两车的纵坐标都是10m时，甲车灼应的时间是2.5s,而乙车对应

的时间是5s,两车相差的时间是t乙-t甲=5s-2.5s=2.5s,所以甲车比乙车早2.5s通过。点，故

选项C不正确;

D、由图象可知，当时间为3s时，甲车行驶的路程是12m,乙车行驶的路程是6m,两左相距s甲

-s乙=6m,故选项D正确。

故选：D。

[例题S]（2023秋•奉化区校级期中）对于匀速直线运动的速度公式v=下列说法中正确的是

（）

A.物体运动的速度v越大，通过的路程s越长

B.物体运动的速度v越大，所用的时间I越少

C.物体运动的速度与路程成正比，与时间成反比

D.物体运动的速度的大小不变，与s、t的大小无关

【解答】解：A、在相同时间下，速度越大，物体通过的路程一定越大。若时间不同，无法比较路

程大小，故A错误；

B、在相同路程下，速度越大，所用的时间I越少。若路程不同，无法比较时间长短，故B错误；

C、物体做匀速直线运动时，速度大小保持不变，与路程和时间没有比例关系，故C错误；

D、匀速直线运动的运动速度保持不变，与路程、时间无关，故D正确。

故选：D。

[例题6]（2023秋•海曙区校级期中）AB是一条平直公路上的两块路牌，一辆匀速行驶的汽车由右

向左经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B路牌匀速飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返,

以原速率飞回A,过一段时间后，汽车也行驶到Ao它们的时间与位置的关系如图所示，图中

A.小鸟的速度是汽车速度的两倍

B.相遇时小鸟与汽车通过路程之比是3：1

C.小鸟飞行的总路程是汽车的3倍

D.小鸟和汽车在0〜t2时间内通过的路程相等

【解答】解：设AB之间的距离为s,小鸟的速率是vi，汽车的速率是V2，

由于小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A,所以小鸟从出发到与汽车相遇的时间与汽

车返回的时间相同，

故它们相向运动的时间为各，

2

则在小鸟和汽车相向运动的过程中：V|—+V2—=s>

22

即（V|+V2）乂二S①

2

对于汽车来说：V2t2=S②

乂由题目知：12=211③

联立①②③可得：V,=3V2,故A错误；

小鸟和汽车相遇的时间为3则相遇时汽车通过的路程：S2=v2t

相遇时小鸟飞行通过的路程：si=vit=3\2=3s2,故B正确，

汽车通过的总路程：S2'=V2t2

to3

小鸟飞行的总路程：si'=V11|=3V27T=-S2/,故CD错误。

22

故选：Bo

[例题7]（2023秋•西湖区校级月考）甲、乙两物体同时间地向东运动，运动的s-t图象如图所示，

下列说法正确的是（）

A.。时间内若选甲为参照物，则乙是向东运动

B.t]〜t2时间内甲为匀速直线运动，12时刻甲、乙两物体相遇

C.12〜（4时间内甲的速度小「乙的速度

D.0-U时间内甲的平均速度比乙的平均速度大

【解答】解：甲、乙两物体同时同地向东运动；

A、由图可知，在。〜H时间内，甲运动的路程比乙远，根据v=方可知，甲的速度比乙的速度大,

所以以甲为参照物，乙向西运动，故A错误;

B、由图可知，在11〜t2时间内，甲的运动图象是一条平行于时间轴的直线，表示甲在这一时间段

处于静止状态，故B错误；

C、由图可知，在t2〜t4时间内，甲运动的路程比乙远，根据V=5可知，甲的平均速度比乙的平

均速度大，故c错误；

D、由图可知，在0〜t4时间内，甲运动的路程比乙远，根据v=可知，甲的平均速度比乙的平均

速度大，故D正确：

故选：D。

[例题8]（2023秋•义乌市期中）在研究“气泡运动规律”实验时，小科在细玻璃管中注入水，管中

留一个小气泡，让玻璃管与水平面间保持不同的倾角，观察气泡的运动情况，如图所示。气泡

的运动快慢到底与哪些因素有关呢？他做出了如下猜想：

猜想一：跟气泡的长度有关；猜想二：跟玻璃管与水平面的倾角有关。

气泡长度约2cm

实验序号倾角/°气泡经过AB段的时间/

秒

11522.5

23014.9

34512.2

46013.8

59019.9

为了便于研究，她在玻璃管上做上记号A、B,测出气泡经过AB段的时间。实验数据记录如表。

（1）实验中所用刻度尺的最小刻度为2.5mmo

（2）用.上述器材探究气泡狗运动快慢与气泡长度的关系，则需要控制倾角相同。

（3）分析表中数据，可得出的结论是气泡长度相同时，当倾角变大时，气泡上升的速度先变

大后变小，当夹角为45度时，气泡运动的速度最大。

【解答】解：（1）由图可知，该刻度尺相邻数字刻度之叵的长度为5cm,邻数字刻度之间的格数

为20格，则最小刻度为噤=0.25cm,所以最小刻度为2.5mm；

（2）根据控制变量法知：若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡长度的关系，则需要控制倾角

相同，改变气泡的长度：

（3）根据表格中数据可以看出，气泡长度相同时，当倾角变大，气泡在上升过程中，时间先变短

再变长，根据知速度先变大后变小，当夹角为45度时，气泡运动的速度最大。

故答案为：（1）2.5：（2）倾角；（3）气泡长度相同时，当倾角变大，气泡上升的速度先变大后变

小，当夹角为45度时，气泡运动的速度最大。

[例题9]（2023秋•余姚市校级期中）19.港珠澳大桥（如图甲）全长55km,是世界上最长的跨海大

桥，由引桥、跨海桥、海底隧道三部分组成，其中跨海侨长22.9km,海底隧道长6700m,大桥

设计使用寿命120年，可抵御8级地震、16级台风、30万吨船舶撞击。图乙是港珠澳大桥的限

速牌。请根据以上信息，求：

（1）当汽车以最高限速行驶，通过港珠澳大桥全程需要多少时间？

（2）若一辆通过海底隧道的小客车车长10m,车身完全在隧道中的时间为223s,请通过计算说

明该车是否超速？

（3）一车队以90km/h的运度完全通过海底隧道，所用时间为280s,该车队的长度为多少米？

【解答】解：（1）从图乙可知，限速v=100km/h,

由v=方得，通过大桥的时间:

s_55km__.

{=v~lOOkm/h_n0'55cho

（2）客车通过海底隧道的路程：s'=s-s车=6700m-10m=6690m,

客车的速度：v'=7?==30m/s=108km/li>1OOkm/h,

可见，客车通过海底隧道时已经超速。

（3）车队的速度v〃=90km/h=25m/s,

车队完全通过海底隧道的路程s"=v〃t"=25m/sX280s=7000m,

海底隧道的长度s'=6700m,

车队的长度s车队=s"・s'=7000m-6700m=300mo

T旗僚三爪固堤各

1.（2023•金东区二模）南宋诗人陈与义乘船游览汴河风光后，写下诗作《襄邑道中》，“飞花两岸

照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。”其中“卧看满天云不动”一句

中，他选定的参照物是（）

A.风B.船C.河水D.榆堤

【解答】解：在本题中船是向东运动的，而“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止，

是说明诗人乘坐的船和云的运动速度和运动方向相同，所以诗人以船为参照物看云时，会认为有

“卧看满天云不动”的效果，故ACD错误，B正确。

故选：Bo

2.（2023•平湖市一模）如图，车站内并排停着甲、乙两列动车，小金同学登上甲车，当他坐定后

看窗外，突然感到自己坐的甲车开动了，后来他发现自己坐的车没动，而是乙车开走了。前后

两次判断甲车的运动状态中，小金选择的参照物分别是（）

甲乙

A.甲车地面B.乙车地面

C.甲车甲车D.乙车乙车

【解答】解：

行驶的乙车与自己乘坐的甲车的位置不断发生变化，坐在静止的甲车中的人觉得自己坐的火车前

进J'，所选的参照物是乙车，后来他发现自己坐的车没动，所选的参照物是地面，故ACD错误,

B正确。

故选：Bo

3.（2023春•拱箜区期末）利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示

两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离（s）与所用时间（I）的关系。若测得这两种

波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测站的距离为（)

C.50kmD.75km

【解答】解：由图可知'纵波的速度为一尸:等=5km/s‘横波的速度为…二冷

75km

=3km/s,

~25T

测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,假设震源到该监测站的距离为s,

由题意可得：———=IOs,即....——-----=10s,

3km/s5km/s

解得：s=75knio

故选：Do

4.（2023春•富阳区期末）甲、乙两人各乘一台升降机，甲看见楼房在匀速上升，乙也在匀速上

升，乙看见楼房在匀速上升，甲在匀速下降，则他们相当于地面（）

A.甲上升，乙下降

B.甲下降，乙上升

C.甲乙都下降，但甲比乙慢

D.甲乙都下降，且甲比乙快

【解答】解：甲、乙两人均看到楼房在匀速上升，说明甲、乙相对于地面都是匀速下降的，甲同

时也看到乙在匀速上升，说明甲的下降速度比乙快。

故选：D。

5.（2023春•金东区期中）在百米赛跑中，甲、乙两计时员分别根据发令枪的烟雾和枪声开始记录

同一运动员的成绩，若甲的记录结果为11.6s,则乙的记录结果约为（）

A.12.2sB.11.9sC.11.6sD.11.3s

【解答】解：

（1）光的传播速度是3X108m/s,声音的传播速度v=34）m/s；因为光的传播速度太快了，所以

当光从起点传播到终点时，光的传播时间是可以忽略的。

由于声音和冒烟是同时产生的，所以我们可以认为当人看见发令枪冒烟时，声音从起点才开始传

播，那么声音从起点传播到乙计时员耳朵里的时间是：t=）=［黑?M）.3s。

（2）甲是看到发令枪冒烟开始计时的，比较准确；乙是听到声音开始计时的，少记了0.3,因此

乙记录下来的成绩为11.6s-0.3s=ll.3so

故选：D。

6.（2023•定海区三模）图中的A、B、C、D分别是用照相机拍摄（每0.1s拍摄一次）的小球在

四种不同运动状态下的照片，其中小球做匀速直线运动的是（）

【解答】解：A.图中物体在相同时间内的运动距离越来越大，不是匀速运动，故A不符合题意；

B.图中物体在相同时间间隔内，通过的距离相同，是做匀速宜线运动，故B符合题意；

C.图中物体下落速度在加快，故C不符合题意；

D.图中物体运动方向不断发生变化，故D不符合题意。

故选：Bo

7.（2023春•余杭区月考）如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时，在某段时间内的运动

过程，关于甲、乙两车的运动情况，说法正确的是（）

Os5s10s15s20s

甲-fit；_谷_f_妇J

0100m200m300m400m

Os5s10s15s20s

080m190m300m450m

A.前300米内甲车运动的时间大于乙车运动的时间

B.甲车运动的速度为20为每秒

C.乙车在做匀速直线运动

D.甲、乙两车在20秒内的平均速度相同

【解答】解：A、由图可知,甲车到达300m处所用的时间为15s,乙车到达300m处所用的时间

也等于15s,所以甲、乙两车前300m内所用时间相等，故A错误；

B、由图可知，甲车在相同的时间内通过的路程相等，说明甲车做匀速直线运动，甲车通过400m

所用的时间为20s,所以甲车的速度：v=J=$^=20m/s,故R正确：

C、由图可知，乙车在相同的时间内通过的路程在变大，说明乙车在做变速运动，故C错误；

D、甲在20s内通过的路程s甲=400m,乙在20s内通过的路程s乙=450m,即甲、乙两车在相同

的时间内通过的路程不相等，则根据可知，甲、乙两车的平均速度不相同，故D错误。

故选:Bo

8.（2023春•婺城区月考）甲、乙、丙三人在操场同一条跑道上进行体育中考跑步训练，某时刻三

人所处位置如图①，10秒后，三人所处位置如图②。若判断甲是静止的，则选取的参照物可能

是（）

【解答】解：若判断甲是静止的，则选取作为参照物的物体应该相对甲位置没有发生改变，故乙

符合题意；内、跑道、旗杆相对甲位置发生了改变，选其为参照物，甲是运动的，故不符合题意。

故选：Ao

9.（2023•平阳县模拟）如图是小平周末同家人出门在路上行驶时的两个画面，判断小平（甲车中）

正在运动不能选择的参照物是（）

A.路面B.路旁的广告牌

C.驾驶车辆的爸爸D.旁边经过的乙车辆

【解答】解：ABD、选择路面、路旁的广告牌、旁边经过的乙车辆为参照物时，甲车的位置发生

变化，可以判断甲车中小平正在运动，故ABD不符合题意：

B、选择驾驶车辆的爸爸为参照物，小平的位置没有发生变化，小平是静止的，故C符合题意。

故选：Co

10.（2023春•义乌市校级月考）在农村，夏天的池塘旁，蜻蜓点水是常见现象，蜻蜓点水后在水面

上激起波纹。王帅同学研究了蜻蜓点水过程，他获得一张俯视照片，该照片是蜻蜓连续三次点

水过程中激起的波纹，形状如图。王帅同学利用秒表测得蜻蜓每隔1秒钟点水一次。由图可分

析出当时蜻蜓飞行的方向、速度以及水波传播速度分别是（）

A.向左、3m/s、2m/sB.向右、3m/s、lm/s

C.向左、2.5m/s、lm/sD.向右、2.5m/s、1.5m/s

【解答】解：根据如图所示，蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，若圆圈越小，则时间越短,

所以飞行方向则为从大圆到小圆；因为蜻蜓连续三次点水后，小圆在右边，所以蜻蜓向右飞行;

蜻蜓第一次点水的位置在川=0,第三次点水的位置X3=5m,所以蜻蜓从第一次点水到第三次点

水通过的路程为

s=5m；

因此蜻蜓的飞行速度v=]=袈=2.5m/s<>

由图可知，3次波的传播速度相同，第一次波与第二次波的时间间隔1秒，传播半径差：4m-2.5m

=1.5m,

则水波的传播速度vi=1.5m/So

故选：D。

11.（2023春•西湖区校级期中）我国著名短跑运动员苏炳添在某次百米赛跑中测得第5秒的速度

为9.5m/s,第1（）秒到达终点的速度为（）

A.在前5秒内苏炳添的平均速度为4.75m/s

B.在后5秒内苏炳添的平均速度为5.1m/s

C.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为10.0m/s

D.在本次百米赛跑中苏炳添的平均速度为9.85m/s

【解答】解：A、在前5秒内没有运动员苏炳添的路程，无法计算出其平均速度，故A错误；

B、在后5秒内没有运动员苏炳添的路程，无法计算出其平均速度，故B错误；

CD、苏炳添用10s时间跑完100m,那么在本次百米赛跑中它的平均速度为:v=*端菖=10m/s,

故C正确，D错误；

故选：C。

12.（2023春•萧山区月考）甲、乙两辆小车同时从同一地点出发，其s-l图象如图所示，由图象

可知（）

A.5〜20秒乙车做匀速直线运动

B.0〜5秒时间内，乙车的速度比甲车的速度大

C.5〜20时间内，以甲车为参照物，乙车是静止的

D.第15秒时，甲车与乙车速度相同

【解答】解:

A、由图象知，5-20秒乙车处于静止状态，故A错误；

B、由图象看出两车在0〜5s内的图象是一条斜线，表示两车做的是匀速直线运动，且在相同时

间内乙车通过的路程大于甲车通过的路程，所以v乙〉\，用，故B正确：

C、5〜20时间内，乙车静止，甲车做匀速直线运动，所以，以甲车为参照物，乙车是运动的，故

C错误；

D、第15秒时，甲车做匀速直线运动，乙车静止，即此时甲车的速度大于乙车的速度，故D错

误；

故选：Bo

13.（2020秋•郸州区期中）某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面A

点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图甲所示：

（1）依据照片可判断，小球在做变速（选填“匀速”或“变速”）运动。

（2）如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,并测得SAB=5cm,SBC=15cm,则小球在BC段的平

均速度为0.75m/s,小球在AC段的平均速度为0.5m/so

（3）乙图中能说明小球在斜面上运动情况的图像是C（选填字母）。

（4）小球在AD段运动过程中，经过时间IAD中点时的速度为W，经过路程SAD中点时的速度为

V2,则VI<V2（选填或“=

【解答】解：（1）由图甲可知，小球在斜面上运动时，在相同的时间内运动的路程越来越远，所

以小球做变速运动，且它的速度越来越大；

（2）由图甲可知，小球在BC段运动的时间：tBC=0.2s,SBC=15cm=0.15m：

小球在BC段的平均速度：VBC=*=需詈=0.75m/s；

ZBCU./S

小球在AC段的运动时间：tAC=2X0.2s=0.4s,小球在AC段的