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文档简介
机械运动
新课标要求
2.1.1.知道机械运动,举例说明机械运动的相对性。
2.2.1.会选用适当的工具测量长度和时间,会根据生活经验估测长度和时间。
2.2.2,能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算,会测量物体运动的速度。
知识梳理与典例
一、长度的测量
1.单位:测量某个物理量时用来进行的标准叫做单位。
2.长度单位
(1)国际单位是»符号m。
(2)常用单位有:(km)、(dm)、(cm)、(mm)、(|im)、
(nm)o
(3)单位换算
1km=m=mm=pm=nm。1m=dm=cm=mm。
3.常见的测量工具:、皮尺、三角板、游标卡尺、螺旋测微器等。
4.刻度尺的使用
(1)使用前要注意观察、和。
(2)放置刻度尺时,对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长
度保持,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,最后读数中要减掉所
取代零刻线的刻度值。
'丙
0cm234
(3)读数时,视线应与尺面。如图所示,的读数方法是正确的。除读出分度值以上
的准确值外,还要估读出分度值的数值。
(4)记录数据要由数字和组成,没有单位的记录是毫无意义的。上图中铅笔的长度
为:______
5.长度的估测:一些常见物体的长度
普通中学生的身高约为160,一层楼高度约为3m,一只新铅笔的长度约为18cm,给笔芯的直
径约为1,乒乓球的直径约为cm,黑板的长度约为2.5m,课桌高约为0.7m,篮球直径约
为cm,手掌宽度约为1等。
6.长度测量的特殊方法
(1)配合法(平移法):如图所示,纪念币的直径=cm
(2)累积法(测多算少法)
如图所示,测出线圈的总长度3数出线圈的圈数为〃,则细铜丝的直径4.
(3)化曲为直法
如图所示,用细线沿铁路线截取相同长度的一段,拉直后测量AB的长度即可。铁路线的实际长度:
L=X比例尺
二、时间的测量
1.时间单位
(1)国际单位是,符号s.
(2)常用单位有:(h)、(min)。
(3)单位换算:lh=min1min=s
2.时间的测量工具:生活中常用钟表、手表测量时间,物理实验中常用测量时间。
3.停表的读数方法
(1)看清停表的与值:量程以小表盘为准,分度值看大表盘的刻度。
(2)停表的读数=分针读数(min)+秒针读数(s)。小表盘指针不过半刻度线时,大表盘按照
s读数;若小表盘指针过半刻度线,按照s发数。
如图所示,停表的示数为:mins,即so
三、误差
1.定义:测量值与真实值之间的。
2.产生的原因:测量工具的不高、测量人估读能力不同、测量方法不完善。
3.减小误差的方法:多次测量求、选用精密和改进_____o
4.误差与错误不同:错误可以避免,误差_____避免。
【例题1】如图是用刻度尺测长度的实验,所记录的测量结果正确的是()
A.5.7cmB.5.65cmC.3.65cmD.3.6cm
【例题2】生活中常用人体的某个部位来估测长度,如成年人两臂左右平伸时,两手中指尖之间的
距离为1魔(tud)o按此规定,“1废”的长度最接近()
A.17mmB.17cir.C.17dmD.17m
【例题3】小明完成了如下操作:
(1)如图甲,用刻度尺和三角板测圆形物体的直径,读数为cm:
(2)如图乙所示,停表的读数为s;
(3)小明用另一把刻度尺测某个物体的长度时记录的三个数据为14.51dm、14.50dm、14.53dm,
则该物体长度测量值应记为dm,这把刻度尺的分度值为。
甲乙
【例题4】如图所示:
视线
甲视线
乙
(1)在测物体的氏度时,两种方式中正确的是图,铅笔的长度应为O
(2)用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量,多次测量的目的是o若用亳米刻
度尺测量四次,读数分别为25.98cm、26.02cm、26.03cm、26.03cm,其中错误的数据是—,该物理课
本的长度应为o
(3)有一把刻度尺是用金属材料做的,这种金属材料受温度变化很明显,那么在严冬季节用它测
量物体的长度时,其测量结果将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、运动的描述
1.机械运动
(1)定义:把物体的变化叫做机械运动。
(2)机械运动的特点
机械运动是最普遍、最简隼的运动形式。宇宙中所有物体都在运动,绝对静止的物体不存在。
2.参照物
(1)描述物体运动时,选做的物体叫做参照物。
(2)参照物的选择
①除研究对象本身外其他任何物体都可以选作参照物。
②一般情况下,我们默认选地面为参照物。
③参照物选取不同,物体的运动和静止情况也不同。
(3)判断物体是运动还是静止的方法
一看选哪个物体作为参照物,二看被判断的物体与参照物之间的位置是否发生变化。如果位置变化
了,物体是的:如果位置没有变化,是的。
3.运动和静止的相对性
(1)运动和静止的相对性
在讨论物体的运动和静止时,选择的参照物不同,物体的运动情况就可能不同。可见物体的运动和
静止是的。
(2)相对静止:两个以同样快慢、向同一运动的物体,以对方为参照物,他们是峥止的(实
际上,它们相对于地面是运动的),这两个物体就叫做相对静止。
【例题5】运载火箭载着带有三名航天员的神舟十六号飞船点火升空。升空过程中()
A.以地面为参照物,航天员是静止的
B.以飞船为参照物,航天员是运动的
C.以地面为参照物,匕船是运动的
D.以发射塔为参照物,飞船是静止的
【例题6】小明去考场参加考试,以“50km/h”的速度步行到达公交站点,坐上公交车,以小明为
参照物,公交车运动「起来。进入考场,他通过大脑的机械运动进行周密的思考。做完选择题,他用长
为15cm的铅笔认真填涂答题卡。文中有关描述符合物理事实的是()
A.步行速度为“50km/h”B.以小明为参照物,公交车运动起来
C.大脑进行思考是机械运动D.铅笔的长为15cm
【例题7】(多诜题)甲、乙、丙三人各乘不同的观光电梯,甲看到楼房匀速上升:乙看到甲匀速
上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是(AC)
A.甲、乙匀速下降,且乙,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,且乙,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且y乙>1,”丙匀速下降,且u丙Vu甲
D.甲、乙匀速下降,且丫乙甲,丙匀速下降,且丫内>妙甲
五、运动的快慢
1.比较物体运动快慢的方法
(1)相同时间,比较:路程越长,运动的越快;
(2)相同路程,比较;时间越短,运动的越快。
2.速度
(1)物理意义:表示物体运动的物理量。
(2)定义:把路程与时间叫做速度。
(3)公式:,速度在数值上等于物体在时间内通过的路程。
(4)单位:速度的单位由路程单位和时间单位组合而成。
①国际单位制:,符号m/s或m-s」
②交通运输中:,符号是km/h或knrh」
1m/s=km/h
(5)一些交通工具中的表可以直接显示出速度。
六、匀速直线运动
1.机械运动的分类
(1)物体做机械运动,按照运动路线的曲直可分为运动和运动。
(2)在直线运动中,按照速度是否变化,分为直线运动和直线运动。
2.匀速直线运动
(1)定义:物体沿着直线且_____不变的运动叫做匀速直线运动。
(2)特点:
①匀速直线运动是最简单的机械运动。
②物体做匀速直线运动时,速度保持不变,即路程和时间的比值不变,速度与路程和时间无关:不
能将片理解为v与s成正比,与/成反比。
③做匀速直线运动的物体,在任何一段相等的时间内,通过的相等。
3.匀速直线运动的s-八村图像
(1)路程一时间(s-f)图象。用横坐标表示时间,纵坐标表示路程,如图中所示。
该图像是过原点的,它说明做匀速直线运动的物体通过的路程与时间成—比,即的值
不变。在同一坐标图中,斜率越大,速度越大。
(2)匀速直线运动的速度一时间图像(*/),如图乙所示。该图像是一条与f轴的直线,说
明做匀速直线运动的是不变的。在同一坐标图中,截距越大,速度越大。
七、变速直线运动
1.定义:物体做直线运动时,其速度的大小常常是变化的,即在相等的时间内通过的路程一,这
种运动叫做变速直线运动。
2.平均速度
(1)定义:在变速运动中,只做粗略研究,也可以用来描述运动的快慢,即做变速运动的物
体通过某段路程跟通过这段路程所用之比,这样算出来的速度叫做平均速度。
(2)计算公式:
(3)理解:
①平均速度用来粗略地描述做变速运动的物体的程度,但不能精确地知道它的运动情况.
②我们说一个物体的平均速度时,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中,因为在不同的时间或
路程中,平均速度一般不同。
【例题8】甲、乙两车在平直公路匕从同一地点同时向东运动,它们的图象(s-z图象)如图所示。
则下列判断错误的是()
16
12
8
4
02468107s
A.甲、乙都在做匀速直线运动B.甲的速度小于乙的速度
C.若以乙为参照物,甲往东运动D.经过4s,甲乙相距8m
【例题9】如图记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程.以
下分析正确的是()
A.甲、乙两车都做匀速直线运动
B.在每段相同的时间内.甲车的平均速度都比乙车的大
C.在20~30s的时间内,甲车的平均速度比乙车的大
【例题10】汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做匀速直线
运动,在制动过程做减速直线运动,如图所示。一辆汽车在平直公路上匀速行驶,若驾驶员发现前方70
m处有障碍物,反应时间为0.5s,然后采取制动,汽车制动过程中继续行驶50m,刚好停在障碍物前
10m处。求:
(1)制动前汽车行驶速度。
(2)若驾驶员酒后驾驶,反应时间变为2s,制动距离仍为50m。请通过计算,分析汽车能否安全
停下来?
四、实验专题
一、测量平均速度
1.设计实验
(1)实验原理:
(2)需要测量的物理量:和o
(3)实验器材:斜面、木块、小车、、、金属挡板等。
(4)实验装置图
(5)实验器材的作用
①斜面:使小车获得动力,能够o
②刻度尺:测量小车通过的o
③停表:测最小车运动的O
④金属片:让小车停止运动,便于测量。
(6)实验注意事项
①斜面的坡度太小,小车可能达不到;斜面的坡度太大,小车运动的速度大,所用—短,
导致测量难度大、实验误差大。
②实验过程中,斜面的倾斜程度不能变。
③测量小车卜滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是u
2.进行实验
(1)测量全程平均速度
如图所示,将小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端。用刻度尺测出小车通过的路程S2,同时用
停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击的时间d把数据记入下表中。利用公式V2=S%2算出小车通
过斜面全程的平均速度也。
木
块
(2)测量上半段的平均速度
如图所示,将金属片移至斜面的,测出小车到金属片的距离si;同时测出小车从斜面顶端滑
过斜面上半段SI所用的时间d把数据记入下表中。利用公式也=S|小算出小车通过上半段路程的平均
速度M。
(3)计算下半段的平均速度
方法是:根据前面的两次实验,可计算出小车通过下半段的路程:53=:计算出通过下半段路
程所用时间:,3=:根据公式V3=S3//3算出小车通过下半段的平均速度力。
路段路程/cm运动时间/s平均速度/m/s
全程S2=_t2=_V2=_
上半段S\=_t\=_V|=_
下半段S3=一h=_V3=_
3.分析与论证
(1)实验数据处理
分别计算出全程、上半段、下半段的平均速度。根据计算结果初步得出:上半段的平均速度最—
下半段的平均速度最一,全程的平均速度处在两者之间。
(2)分析数据,归纳实验结论
①小车沿斜面下滑做直线运动。(选填“加速”、“减速”或“匀速”)
②各段路程的平均速度。所以讲平均速度或计算平均速度时,必须指明是物体在哪一段
内或哪一段中的平均速度。(选填“相等”或“不相等”)
【例题11]如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验装置,让小车从斜面的A点由静止释
放,开始下滑,分别测出小车从A点到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
4
(1)小车的平均速度是通过(选填“直接”或“间接”)测量的方法测得的,其原理是
(2)实验测得小车从A滑到C的时间?AC=2.5S,AC段的平均速度VAC=m/s;之后陆续
L算不同阶段的平均速度;
(3)图2是根据实验数据绘制的斜面上小车的速度随时间变化的关系图像,符合实际情况的是
(填字母)。
【例题12】小明做“测量物体运动的平均速度”实验,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪
相机记录了小球在相同时间内通过的路程,如图所示:
(2)依据照片可判断,小球在做(选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动:
(3)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,则由所拍摄的照片可知,小球经过AB段的路程为
cm,小球在AC段的平均速度为m/s:
(4)实验中,测量小球在不同路程上的平均速度,目的是。
A.探究小球从斜面上滑下时速度变化的规律
B.求速度的平均值,减小实验误差
五、综合练习
1.以下说法中正确的是()
A.真实值弓测量值之间的差异始终存在
B.选用精密的测量仪器、改进测量方法、操作符合规程,就可以避免误差
C.测量工具的分度值越大,测量的精确度越高
D.测过长度时,要估读,估读的位数越多越好
2.下列有关匀速直线运动的说法中,正确的是()
A.物体做匀速直线运动的速度大小由运动时间决定
B.汽车沿平直公路每分钟行驶的路程均为1000米,则汽车定做匀速直线运动
C.根据尸凶可知,物体做匀速直线运动的速度与通过的路程成正比
D.根据s=W可知,物体做匀速直线运动通过的路程与所用时间成正比
3.两列火车并排停在站台上,你坐在车厢中向另一列车厢观望。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()
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,另一列牟向西运动
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
4.在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的s-f图象如图所示,则()
A.甲、乙两车都做加速直线运动
B.两车出发前相距20m,甲比乙晚出发5s
C.在第10s时两车速度相等
D.5〜10s内乙车相对于甲车向东运动
5.在下列数据后面填上合适的单位:
(1)一个中学生的身高为16.5o
(2)1节课的时间是0.75o
(3)一辆满载货物的卡车匀速行驶的速度约为38o
6.小敏百米赛跑的成绩是14s,她在前6s内的平均速度是7m/s,求小敏在赛跑过程中:
(1)前6s内通过的路程;
(2)后8s内的平均速度;
(3)全程的平均速度(保留两位小数)。
7.如图所示是一小球从4点沿直线运动到少点的频闪照片。若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,分
析照片可知:小球从力点到少点是做(选填“匀速”、“加速”或“减速”)直线运动,从力
点到E点共运动cm的路程,小球从A点到E点的平均速度为cm/s(此空保留两位有
效数字)。
ABCDE
0cm2345678910111213
8.D315次列车由北京开往苏州,自北京到苏州铁路长1225km,根据列车运行时刻表问答下列问
题:
(1)列车由济南到南京所用的时间为多少?
(2)求列车由北京到苏州的平均速度为多少km/h?
(3)中途列车以30m/s的速度通过某一大桥,用时72s,已知列车全长360mo求:
①该大桥的长;
②火车全部在该高架桥上的时间;
③坐在车上的一名乘客通过大桥的时间.
车次到、发站时间北京济南南乐苏州
到站时间---10:5414:3816:32
D315
发车时间08:2210:5614:44---
知识梳理与典例
一、长度的测量
1.单位:测量某个物理量时用来进行比较的标准叫做单位。
2.长度单位
(1)国际单位是非,符号m。
(2)常用单位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、亳米(mm)、微米(卜im)、纳米(nm)o
(3)单位换算
1km=1()3m=106mm=10仙n=1012nm。1m=10dm=102cm=103mm。
3.常见的测量工具:刻度尺、皮尺、三角板、游标卡尺、螺旋测微器等。
4.刻度尺的使用
(1)使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。
(2)放置刻度尺时,塞刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一切要紧靠被测物体H与被测长
度保持平行,不能歪斜;如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时,最后读数中要减掉所取
代零刻线的刻度值。
丈个>
甲'、、、乙I/丙
______________SSI/
pniiiiiipnn唧Hi阿而।
0cm1234
(3)读数时,视线应与尺面垂直。如图所示,乙的读数方法是正确的。除读出分度值以上的准确
值外,还要估读出分度值分下一位数值。
(4)记录数据要由数字和里位组成,没有单位的记录是亳无意义的。上图中铅笔的长度为:2.60cm。
5.长度的估测:一些常见物体的长度
普通中学生的身高约为16(位,一层楼高度约为3m,一只新铅笔的长度约为18cm,铅笔芯的直径
约为1皿1,乒乓球的直径约为4cm,黑板的长度约为2.5m,课桌高约为0.7m,篮球直径约为24cm,手
掌宽度约为1典等。
6.长度测量的特殊方法
(1)配合法(平移法):如图所示,纪念币的直径=3.00cm-1.00cm=2&ficm
(2)累枳法(测多算少法)
如图所示,测出线圈的总长度3数出线圈的圈数为〃,则细铜丝的直径心地.
(3)化曲为直法
如图所示,川细线沿铁路线截取相同长度的一段,拉直后测量AB的长度即可。铁路线的实际长度:
L=ABX比例尺
二、时间的测量
1.时间单位
(1)国际单位是挖,符号s。
(2)常用单位有:±111。)、会处(min)。
(3)单位换算:lh=60min1min=60s
2.时间的测量工具:生活中常用钟表、手表测量时间,物理实验中常用侵表测量时间c
3.停表的读数方法
(1)看清停表的量程与分度值:量程以小表盘为准,分度值看大表盘的刻度。
(2)停表的读数=分针读数(min)十秒针读数(s).小表盘指针不过半刻度线时,大表盘按照空1
读数;若小表盘指针过半刻度线,按照31〜60s读数。
如图所示,停表的示数为:3min37.5s,即217.5s。
三、误差
1.定义:测量值与真实值之间的爰别。
2.产生的原因:测量工具的精密度不高、测量人估读能力不同、测量方法不完善。
3.减小误差的方法:多次测量求壬均值、诜用精密测曷工具和改讲测曷方法。
4.误差与错误不同:错误可以避免,误差丕能避免。
【例题1】如图是用刻度尺测长度的实验,所记录的测量结果正确的是(C)
A.5.7cmB.5.65cmC.3.65cmD.3.6cm
【详解】图中的刻度尺的分度值为(Mem,从图中直接读数为5.65cm,因为不是用零刻度线对准被
测物体,故物体的长度5.65cm-2.00cm=3.65cm
故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
【例题2】生活中常用人体的某个部位来估测长度,如成年人两臂左右平伸时,两手中指尖之间的
距离为1魔(tub)。按此规定,“1废”的长度最接近(C)
A.17mmB.17crr.C.17dmD.17m
【详解】成年人的身高在170cm左右,一席的长度指两手中指尖之间的距离,略大于身高,在170cm
=17dm左右。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
【例题3】小明完成了如下操作:
(1)如图甲,用刻度尺和三角板测圆形物体的直径,读数为cm:
(2)如图乙所示,停表的读数为s;
(3)小明用另一把刻度尺测某个物体的长度时记录的三个数据为14.51dm、14.5()dm、14.53dm,
则该物体长度测量值应记为dm,这把刻度尺的分度值为。
【答案】(1)1.2;(2)337.5;(3)14.51,1cm.
【解析】(1)由图知道,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=lmm
即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与2.00cm对齐,物体右侧与3.20cm对齐,则圆形物体的直
径</=3.20cm-2.00cm=l.20cm
(2)由图知道,小盘的分度值是0.5min,指针在5min和6min之间,更靠近6min,且分针指示的时
同为5min;大盘的分度值是0.1s,而大盘指针在37.5s,因此秒表的读数为5min37.5s=337.5s
(3)由物体长度记录数据14.51dm,可知测量结果准确到cm,则刻度尺的分度值是len物体长
度的真实值最接近
L=(14.51cm+14foem+14.53cm)/3=14.51cm
【例题4】如图所示:
视线
甲视线
乙
(1)在测物体的长度时,两种方式中正确的是图,铅笔的长度应为O
(2)用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量,多次测量的目的是。若用亳米刻
度尺测量四次,读数分别为25.98cm、26.02cm、26.03cm、26.03cm,其中错误的数据是—,该物理课
本的长度应为O
(3)有一把刻度尺是用金属材料做的,这种金属材料受温度变化很明显,那么在严冬季节用它测
量物体的长度时,其测量结果将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)甲,3.40cm;(2)取平均值减小误差,25.98cm,26.03cm:(3)偏大.
【解析】(1)读图可知,乙刻度尺在读数时,视线并未与尺面末端刻度垂直,因此乙是错误的,
甲是正确的。
图甲中刻度尺的分度值为1mm,其示数为3.40cm。
(2)用刻度尺测物理课本的长度需要多次测量,多次测量的目的是取平均值减小误差。
四次读数中,25.98cm的准确值是25.9cm,26.02cm、26.03cm、26.03cm三次的准确值都是26.0cm,
故25.98cm属错误数据,应去除。
则物理课本的长度为(26.02cm+26.03cm+26.03cm)/3=26.03cm
(3)由于金属的热胀冷缩,严冬季节,尺子实际长度收缩变小,而刻度依然是原来标注的刻度,
所以用其测量物体的长度时.,其测量结果会偏大。
四、运动的描述
1.机械运动
(1)定义:把物体位置的变化叫做机械运动。
(2)机械运动的特点
机械运动是最普遍、最简单的运动形式。宇宙中所有物体都在运动,绝对静止的物体不存在。
2.参照物
(1)描述物体运动时,选做扪述的物体叫做参照物。
(2)参照物的选择
①除研究对象本身外其他任何物体都可以选作参照物。
②一般情况下,我们默认选地面为参照物。
③参照物选取不同,物体的运动和静止情况也不同。
(3)判断物体是运动还是静止的方法
一看选哪个物体作为参照物,二看被判断的物体与参照物之间的位置是否发生变化。如果位置变化
了,物体是运动的:如果位置没有变化,是靛止的。
3.运动和静止的相对性
(1)运动和静止的相对性
在讨论物体的运动和静止时,选择的参照物不同,物体的运动情况就可能不同。可见物体的运动和
静止是相对的。
(2)相对静止:两个以同样快慢、向同一方向运动的物体,以对方为参照物,他们是静止的(实
际上,它们相对于地面是运动的),这两个物体就叫做相对静止。
【例题5】运载火箭载着带有三名航天员的神舟十六号飞船点火升空。升空过程中(C)
A.以地面为参照物,航天员是静止的
B.以飞船为参照物,航天员是运动的
C.以地面为参照物,飞船是运动的
D.以发射塔为参照物,飞船是静止的
【详解】AC.升空过程中,以地面为参照物,航天员和飞船与地面之间的位置发生了变化,航天
员、飞船是运动的,故A不符合题意;故C符合题意;
B.以飞船为参照物,航天员与飞船的位置没有发生变化,航天员是静止的,故B不符合题意;D.以
发射塔为参照物,飞船远离发射塔,飞船与发射塔位置发生变化,飞船是运动的,故D不符合题意。所
以选C.
【例题6】小明去考场参加考试,以“50km/h”的速度步行到达公交站点,坐上公交车,以小明为
参照物,公交车运动了起来。进入考场,他通过大脑的机械运动进行周密的思考。做完选择题,他用长
为15cm的铅笔认真填涂答题卡。文中有关描述符合物理事实的是(D)
A.步行速度为“50km/h”B.以小明为参照物,公交车运动起来
C.大脑进行思考是机械运动D.铅笔的长为15cm
【详解】A.步行速度为nlm/s=lx3.6km/h=3.6km/h",故A不符合题意;
B.以小明为参照物,公交车的位置没有发生改变,是静上的,B不符合题意:
C.大脑进行思考是思维运动,位置并没有发生改变,故C不符合题意;
D.一个手掌的宽度约而一只铅笔比手掌略宽,约为15cm,故D符合题意。
故选Do
【例题7】(多选题)甲、乙、丙三人各乘不同的观光电梯,甲看到楼房匀速上升;乙看到甲匀速
上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是(AC)
A.甲、乙匀速下降,且LVP乙,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,且口〉1,乙,丙匀速上升
C.甲、乙匀速卜.降,且丫乙>丫甲,丙匀速卜.降,且UpjV,甲
D.甲、乙匀速下降,R.vi>v丙匀速下降,Fl.v.1i
【详解】甲看到楼房匀速上升,以楼房为参照物,甲在匀速下降;乙看到甲在匀速上升,以甲为参
照物,乙在匀速下降,且V甲Viz;甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中;也可能
匀速上升;还可能匀速下降,且u丙Vv甲Vv乙。故AC符合题意,BD不符合题意。
故选ACo
五、运动的快慢
1.比较物体运动快慢的方法
(1)相同时间,比较路程:路程越长,运动的越快;
(2)相同路程,比较时间;时间越短,运动的越快。
2.速度
(1)物理意义:表示物体运动快慢的物理量。
(2)定义:把路程与时间之比叫做速度。
(3)公式,:匕二幽,速度在数值上等丁物体在星位时间内通过的路程。
(4)单位:速度的单位由路程单位和时间单位组合而成。
①国际单位制:米/秒,符号m/s或nvs」
②交通运输中:千米/小时,符号是km/h或kmh-1
1m/s=3.6km/h
(5)一些交通工具中的速度表可以直接显示出速度。
六、匀速直线运动
1.机械运动的分类
(1)物体做机械运动,按照运动路线的曲直可分为直线运动和曲线运动。
(2)在直线运动中,按照速度是否变化,分为匀速直线运动和变速直线运动。
2.匀速直线运动
(1)定义:物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
(2)特点:
①匀速直线运动是最简单的机械运动。
②物体做匀速直线运动时,速度保持不变,即路程和时间的比值不变,速度与路程和时间无关;不
能将v=s/t理解为I,与s成正比,与/成反比。
③做匀速直线运动的物体,在任何•段相等的时间内,通过的路程相等。
3.匀速直线运动的s-/、M图像
(1)路程一时间(s-f)图象。用横坐标表示时间,纵坐标表示路程,如图甲所示。
该图像是过原点的倾斜直线,它说明做匀速直线运动的物体通过的路程与时间成正比,即$//的值不
变。在同一坐标图中,斜率越大,速度越大。
(2)匀速直线运动的速度一时间图像(wf),如图乙所示。该图像是一条与f轴立的直线,说明
做匀速直线运动的速度是不变的。在同一坐标图中,截距越大,速度越大。
七、变速直线运动
1.定义:物体做直线运动时,其速度的大小常常是变化的,即在相等的时间内通过的路程不相等,
这种运动叫做变速直线运动。
2.平均速度
(1)定义:在变速运动中,只做粗略研究,也可以用匕心来描述运动的快慢,即做变速运动的物
体通过某段路程跟通过这段路程所用回回之比,这样算出来的速度叫做平均速度。
(2)计算公式:
(3)理解:
①平均速均川来用略地描地做变速运动的物体的平均快慢程度,但不能精确地知道它的运动情况.
②我们说一个物体的平均速度时,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中,因为在不同的时间或
路程中,平均速度一般不同。
【例题8】甲、乙两车在平直公路上,从同一地点同时向东运动,它们的图象(s“图象)如图所示。
则下列判断错误的是(B)
A.甲、乙都在做匀速直线运动
B.甲的速度小「乙的速度
C.若以乙为参照物,甲往东运动
D.经过4s,甲乙相距8m
s/m
16
12
8
4
0246810〃s
【详解】A.甲和乙的图线都是正比例图线,即通过的路程与时间成正比,说明甲、乙都在做
匀速直线运动,故A正确,不符合题意;
B.相同时间内甲通过的路程大于乙,甲的速度大于乙,故B错误,符合题意;
CD.两车同时同地向东做匀速直线运动,4s时间甲、乙车通过的路程分别为
s甲=12m,s乙=4m,甲车在乙车的前方s=s甲乙=12m4n=8m处,所以以乙为参照物,甲向东
运动,故CD正确,不符合题意。
故选Bo
【例题9】如图记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程.以
下分析正确的是()
A.甲、乙两车都做匀速直线运动
B.在每段相同的时间内.甲车的平均速度都比乙车的大
C.在20~30s的时间内,甲车的平均速度比乙车的大
D.在40s的时间内,甲、乙两车的平均速度大小相等
【详解】A.由图示可知,甲车在相等时间内,通过的路程相等,所以甲车的运动是匀速直线运动;
乙车在相等时间内,通过的路程越来越大,所以乙车的运动是加速直线运动:故A错误;
B.由图示可知,在30〜40s内,甲车的路程小于乙车的路程,此段时间内甲车的平均速度比乙车
的小,故B错误:
C.在20630s的时间内,甲车和乙车通过的路程相等,甲车的平均速度等于乙车的平均速度,故
C错误:
D.在0〜40s内,甲车和乙车通过的路程均为1200m,平均速度相等,故D正确.
【例题10】汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做匀速直线
运动,在制动过程做减速直线运动,如图所示。一辆汽车在平直公路上匀速行驶,若驾驶员发现前方70
m处有障碍物,反应时间为0.5s,然后采取制动,汽车制动过程中继续行驶50m,刚好停在障碍物前
10m处。求:
(1)制动前汽车行驶速度。
(2)若驾驶员酒后驾驶,反应时间变为2s,制动距离仍为50m。请通过计算,分析汽车能否安仝
停下来?
【答案】(1)20m/s;(2)见解析。
【详解】由题知,汽车的反应距离s=70m-(50m+10m)=10m
反应时间是片0.5s,制动前汽车行驶速度
v=s/t=1Om/O5s=20m/s
(2)反应时间变为2s时的反应距离内X2s-40III
从发现情况到停下来的总路程
s"=4()m+50m=90m>70m
因此汽车不能安全停下来。
四、实验专题
一、测量平均速度
1.设计实验
(1)实验原理:V=s/t
(2)需要测量的物理量:路程s和时间
(3)实验器材:斜面、木块、小车、刻度尺、住表、金属挡板等。
(4)实验装置图
(5)实验器材的作用
①斜面:使小车获得动力,能够自由下滑。
②刻度尺:测量小车通过的路程。
③停表:测量小车运动的时也1。
④金属片:让小车停止运动,便于测量时业1。
(6)实验注意事项
①斜面的坡度太小,小车可能达不到底部:斜面的坡度太大,小车运动的速度大,所用时间短,导
致测量难度大、实验误差大。
②实验过程中,斜面的倾斜程度不能变。
③测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是空头。
2.进行实验
(1)测量仝程平均速度
如图所示,将小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端。用刻度尺测出小车通过的路程S2,同时用
停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间以把数据记入下表中。利用公式V2f2小算出小车
通过斜面全程的平均速度
(2)测量上半段的平均速度
如图所示,将金属片移至斜面的空部,测出小车到金属片的距离日;同时测出小车从斜面顶端滑过
斜面上半段SI所用的时间小把数据记入下表中。利用公式vi=5,//,算出小车通过上半段路程的平均速
度V|o
(3)计算下半段的平均速度
方法是:根据前面的两次实验,可计算出小车通过下半段的路程:53=3;计算出通过下半段路程
所用时间:,3=女山;根据公式丫3=S3〃3算出小车通过下半段的平均速度必。
路段路程/cm运动时间/s平均速度/m/s
全程52=_/2=_V2=—
上半段M=—1\=—VI=—
下半段S3=_/3=_V3=_
3.分析与论证
(1)实验数据处理
分别计算出全程、上半段、下半段的平均速度。根据计算结果初步得出:上半段的平均速度最小,
下半段的平均速度最大,全程的平均速度处在两者之间。
(2)分析数据,归纳实验结论
①小车沿斜面下滑做加速直线运动。(选填“加速”“减速”或“匀速”)
②各段路程的平均速度不相等。所以讲平均速度或计算平均速度时,必须指明是物体在哪一段蛔
内或哪一段路程中的平均速度。(选填“相等”或“不相等”)
【例题如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验装置,让小车从斜面的A点由静止释
放,开始下滑,分别测出小车从A点到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)小车的平均速度是通过(选填“直接”或“间接”)测量的方法测得的,其原理是
(2)实验测得小车从A滑到C的时间rAC=2.5s,AC段的平均速度VAC=m/s;之后陆续
i一算不同阶段的平均速度;
(3)图2是根据实验数据绘制的斜面上小车的速度随时间变化的关系图像,符合实际情况的是
(填字母)。
【答案】(1)间接,厂s〃:(2)0.32;(3)Bo
【详解】(1)用刻度尺测量路程,用停表测量时间,然后利用-=s,求得小车的平均速度,
因此小车的平均速度是通过间接测量的方法测得的。
(2)小车由A滑至C的过程中的路程为
.s'Ac=8().()cm-0.0()cm=8().()cm=0.8m
平均速度为VAc=5,Ac//AC=0.8m/2.5s=0.32m/s
(3)由数据可知,滑块的速度越来越大,做加速运动,故B符合题意,AC不符合题意。
故选Bo
【例题12】小明做“测量物体运动的平均速度”实验,让小球从斜面A点由静止开始滚下,频闪
相机记录了小球在相同时间内通过的路程,如图所示:
(1)为了方便实验,装置坡度应较(选填“大”或“小”);
(2)依据照片可判断,小球在做(诜填“加速”、“减速”或“匀速”)运动:
(3)如果频闪照相机每隔0.2s拍摄一次,则由所拍摄的照片可知,小球经过AB段的路程为
cm,小球在AC段的平均速度为m/s;
(4)实验中,测量小球在不同路程上的平均速度,目的是。
A.探究小球从斜面上滑下时速度变化的规律
B.求速度的平均值,减小实验误差
【答案】(1)小;(2)加速;(3)10.0,1:(4)Bo
【详解】(1)为了方便实验,应使小球从斜坡滚下时速度较小,故装置坡度应较小。
(2)由图中可知,相同时间间隔内,小球通过的路程逐渐增大,故可知小球在做加速运动。
(3)由图中可知,小球经过AB段的路程为/AB=100.0cm-90.0cm=10.0cm
由图中可知,小球通过AC段的路程为ZAc=100.0cm-60.0cm=40.0cm=0.4m
所用时间为/AC=0.2SX2=0.4S
故小球在AC段的平均速度为VAc=5Ac//AC=0.4m/0.4s=Im/s
(4)实验中,小球在斜面不同位置的速度不同,测量小车在不同路程上的平均速度,可以探究小
圮在斜面上运动时的速度变化规律,故A不符合题意,B符合题意。故选B。
五、综合练习
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