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第21讲 机械运动
考点 考试内容 考试要求
运动的描述与参照物 描述参照物的概念 a
知道运动和静止是相对的 a
速度 描述匀速直线运动 a
知道速度的概念 a
知道速度的单位 a
应用速度公式进行简单的计算 c
一、运动的描述和参照物
1．说物体是在运动还是静止，要看以哪个物体作标准。这个被选作标准的物体叫__ __。
2．参照物的选取是任意的。为了方便，我们常用地面作参照物。
3．物体的运动和静止是___ ___的。如果选择的参照物不同，描述同一物体的运动状态时，结论也不一样。
二、速度
1．匀速直线运动是最简单的机械运动，是指物体沿着__ ___的运动。
2．比较物体运动快慢的方法：①比较相同时间内通过的__ __。②比较通过相同的路程所需的___ ___。
3．速度：物体___ ___。速度是表示物体__ __的量。
4．对于做匀速直线运动的物体，速度的大小不随运动时间的改变而改变，也不随路程的改变而改变，且速度是一个定值。
5．速度的单位是米/秒、千米/时。1米/秒＝3.6千米/时。
6．速度公式：v＝s/t，根据公式可推出：__ __。
考点1：运动和静止的相对性
【例题】
1．“胜哥”在操场上测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中（　　）
①匀速上升阶段，物体A相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A的机械能不变
③匀速下降阶段，物体A的重力势能转化为动能
④无人机匀速上升阶段对重物的拉力大于它匀速下降阶段对重物的拉力
A．只有②④正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有①正确
◆变式训练
2．2024年2月29日，长征三号乙运载火箭成功将高轨卫星01星送入预定轨道。当运载火箭加速升空时，下列判断正确的是（　　）
A．卫星的惯性变大
B．以火箭为参照物，卫星是运动的
C．卫星的机械能变大
D．火箭对燃气的力和燃气对火箭的力是一对平衡力
考点2：速度
【例题】
3．“胜哥”带同学们远足拉练，队伍总长度为33米，科学课代表从队尾跑到队首传达“胜哥”指令后立即跑回到队尾(不计折返时间)，这段时间内队伍行走了56米，设科学课代表运动速度大小始终为v1，走过的路程为s，队伍行走速度大小始终为 v2，则下列结论正确的是 (　　)
A． B．
C．s=98m D．s=88m
◆变式训练
4． 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行。初速度大小为 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v—t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知 则 (　　)
A．t2时刻，小物块离A 处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0~t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0~t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
考点3：速度实验题
【例题】
5．从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。某研究小组在相同环境中用同种材质的小球在同一高度自由下落，得出相关数据如表。
小球编号 1 2 3 4 5 6
小球质量（kg） 2 5 10 5 5 20
小球半径（mm） 0.05 0.05 0.05 0.10 0.25 0.20
小球的收尾速度（m/s） 16 40 80 10 1.6 10
（1）该实验可以探究小球下落过程中影响其收尾速度的因素有　 　；
（2）比较1、2、3号小球的相关实验数据，可以得到的结论是：　 　；
◆变式训练
6．“胜哥”组织同学两人一小组，合作进行了如下实验：
①两位同学如图甲做好准备（0刻度朝下）。
②测试者突然松开直尺，被测试者用拇指和食指将尺夹住，记录被测试者捏住尺的位置，重复3次，求平均值。
③被测试者按2、4、6、8这样的顺序数到100的同时，重复步骤②。
④两人互换身份重复上述实验，记录数据。
（1）实验需要控制不变的量有　 　。（写出一点即可）
（2）实验后对全班同学的数据进行统计，步骤③的数值大于步骤②的同学归为A组，反之归为B组。若A组人数　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）B组，说明接听手持电话会干扰驾驶。
（3）以60千米/时的车速为例，遇到紧急情况，刹车距离至少为20米，若看手机时间为3秒，则这段时间汽车通过的距离为　 　米，远超刹车距离！据统计：开车看手机发生事故的概率是普通驾驶的23倍，打电话发生事故的概率是普通驾驶的2.8倍。
7． 如图所示，两根直杆A、B交叠成θ角，A杆以垂直杆的速度v1运动，B杆沿杆以 的速度运动，则两杆交点 P 的移动速度为 (　　)
A． B． C． D．
8．某厂工人骑电动车从家里到工厂前8 min在平面直路面上由静止开始做直线运动的 v-t图象如图所示，若某次他前5 min走过的路程是前8 min 路程的一半，也是总路程的四分之一，设电动车在匀速运动过程中牵引力的功率恒为2kW，设电动车匀速运动时，牵引力做功为W，他家到工厂的距离为s，g取 ，下列正确的是 (　　)
A． B．
C． D．
9．甲、乙两车站相距100 km，一辆汽车以40 km/h的速度从甲站出发开往乙站，到达乙站后停留10min立即原路返回甲站。在该车开出甲站的同时，正好有一辆汽车从乙站开出驶向甲站，且以后每隔15min乙站均有一辆车发出，车速都是20km/h，则从甲站发出的那辆车在来回路上(不包括在车站)可遇到从乙地发出的汽车共 (　　)
A．20辆 B．10辆 C．21辆 D．无法确定
10．如图所示为我国神舟十八号飞船正在靠近由天和核心舱与神舟十七号飞船等组成的空间站组合体，即将完成径向自主交会对接。在对接完成前的这段时间内，下列说法正确的是（）
A．“神舟十八号”相对于“神舟十七号”是静止的
B．“神舟十八号”相对于“天和核心舱”是运动的
C．“神舟十七号”相对于“天和核心舱”是运动的
D．“神舟十八号”相对于“天和核心舱”是静止的
11．无人机灯光秀表演将科技与艺术相结合，带给观众不一样的视觉享受。如图为由一定数量无人机拼出的中国版图和“我爱中国”字样画面。以下说法正确的是
A．画面中的无人机之间都是保持相对静止
B．操控无人机的电磁波信息依靠空气传播
C．无人机悬停时所受重力和浮力大小相等
D．画面中所有无人机的机械能都一定相等
12．小科通过微信公众号“胜哥课程”观看核心舱与核心舱的对接过程，如图所示，天舟六号货运飞船距离天和核心舱，正以相对核心舱的速度向核心舱匀速直线运行．下列说法中正确的是（　　）
A．后天舟六号到达天和核心舱
B．以天和核心舱为参照物，天舟六号是静止的
C．以天舟六号为参照物，天和核心舱是运动的
D．以天舟六号为参照物，天和核心舱是静止的
13．一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片，如图。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动，通过ab、bc和cd的时间间隔均为0.6s，空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程，下列分析中正确的是（　　)
A．运动员下落过程中速度的大小保持不变
B．运动员所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C．运动员所受的重力在ab段做功功率比在cd段做功功率小
D．运动员在下落过程中减少的重力势能全部转化为动能
14． 2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。4月26日 神舟十八号成功对接于空间站天和核心舱径向端口。火箭燃料燃烧推动长征二号火箭加速升空的过程中，能量转化与汽油机的　 　冲程相同，神舟十八号的机械能　 　(选填“增大” “不变”或“减小”)：在自主对接时，神舟十八号减速接近空间站，若以空间站为参照物，神舟十八号是　 　的(选填“运动”或“静止”)。
15．如图所示，水平桌面上有ABC三个相同的木块，C木块放在B上方，AB两个木块用绳子相连，三木块在轻质滑轮组的拉力F的作用下，均以速度v=1m/s向左匀速直线运动，不计绳重、绳与滑轮的摩擦，F=3N，则C受到的摩擦力为　 　N；AB间的绳子的拉力大小是　 　N；F的功率是　 　W。（已知接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比）
16． 如图所示，骑马人A、B相距1500m，猎犬C位于A、B连线上，与A相距500m，与B相距1000m。 t=0时，A朝B骑马速度10m/s，B朝A 骑马速度为5m/s，C先朝B奔跑，速度为20m/s，与B 相遇后又立即回头朝A奔跑，与A相遇后又立即朝B奔跑，速度大小不变，忽略所有回头时间，如此往复直到A、B、C相遇为止。解答下列问题：(把结果写在空格内，不要求写过程)
（1）从开始到A、B、C相遇，C在A、B 之间往返多少次 　 　
（2）从开始到A、B、C相遇，C奔跑的总路程是多少 　 　
（3）C第1次与A 相遇时，A、B 间的距离是多少 　 　
（4）C第2次与B 相遇时，A、B 间的距离是多少 　 　
（5）从开始到C第2次与B 相遇，C跑过的路程是多少 　 　
（6）从开始到C第2次与B 相遇，C距出发点距离是多少 　 　
17． 随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了普通家庭。下表为某辆4轮小汽车的相关数据：
总质量：1600kg 额定功率：100kW
每个车轮与地面的接触面积：2.0×10-2m2 水箱容量：5 L
（1）该车静止在水平地面上时，地面对车的支持力　 　N。
（2）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关)，请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图甲连接完整。
（3）图A是用超声测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号。图B中 是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是. 由汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描， 之间的时间间隔 超声波在空气中传播的速度 ，若汽车是匀速行驶的，请你计算汽车前进的速度是多少
18．高速公路 ETC 收费系统，对过往车辆无需停车即能实现收费。如图甲是某高速公路入口处的ETC通道示意图，现有一辆总质量为1800kg的汽车，在进入 ETC 收费岛区域前S1=50m处开始减速， 经 后运动至 ETC收费岛(图中阴影区域)边界，然后再经t2=6s匀速通过ETC 收费岛，其长 (不计车长， g取 10N/kg) 求：
（1）汽车从减速开始到离开 ETC 收费岛全过程的平均速度；
（2）ETC 通道入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图乙所示，若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，且可绕O点转动， 重力G=120N， AB=3.0m， AO=0.3m，要匀速转动提升横杆， 让车辆通过， 对横杆A端施加的拉力F至少是多大；
（3）若汽车车轮与水平地面的总接触面积为0.1m2，求汽车静止时对水平地面的压强。
19．小科通过微信公众号“胜哥课程”看到一段视券，视频中瓶子正在“跳舞”，瓶子也能“跳舞"吗 于是他动手实验来证明网上的视频是真是假。准备了几只塑料瓶，吸管、美工刀、剪刀、纸、笔、秒表等器材。进行下列实验：
实验1：将瓶子颈部剪掉，在上端下方1厘米处，打了两个洞，把细线穿进两个洞，打了个结，使它可以悬挂，又在瓶子底部2厘米处面对面穿了两个小孔，把吸管插入，剪去多余部分，露出瓶外2厘米长，并朝着右下方30 度角左右，然后将他悬挂起来，从上往瓶子中倒水，当水浸没小孔，从吸管中流出时，发现瓶子真的跳起来了，并且往顺时针方向转圈（如图），又同样重复了两次，结果都一样。那转圈的速度与什么因素有关呢？他作出了假设，并又进行了下列实验：
实验2：又拿了第二、第三、第四只瓶子，同样在瓶子底部2厘米处分别打3个、4个、6个孔，每孔插入1根吸管，插入的吸管个数分别为3根、4根和6根。重复上述做法，同样每只瓶子做三次，测出运动一周的时间并记录。实验数据记录汇总如下：
吸管数 第一次时间(s) 第二次时间(s) 第三次时间(s) 平均时间(s) 瓶子周长(cm) 运动速度(cm/s)
2 6.2 6.0 6.5 6.23 20 3.21
3 5.1 4.7 4.9 4.9 20 X
4 3.8 3.7 4.0 3.83 20 5.22
6 1.9 1.5 1.6 1.67 20 11.98
回答下列问题：
（1）上表中X处的数据是　 　。
（2）实验2基于的假设是　 　。
（3）当水从吸管中流出时，瓶子真的能跳起来，并且往顺时针方向转圈。这种现象涉及的主要科学知识是　 　。
（4）该同学认为这套装置还可以研究液体的压强有关内容，你认为可以研究液体压强与其　 　的关系。
20．如图所示是表面光滑、斜面倾斜程度可调的实验装置。小科用其探究“物体由静止沿光滑斜面下滑到底端的速度大小与什么因素有关”。他提出如下猜想：
A.可能与物体质量有关；B.可能与斜面倾斜程度有关；C.可能与物体下滑起点的高度有关。
可供选用的器材：质量不同的钢球若干，刻度尺，量筒，秒表。
丙
斜面倾斜程度 较大 较小
实验次数 1 2 3 1 2 3
小球从P运动到Q的时间1/s 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.0
（1）若用图甲装置探究猜想A，除秒表外，还要选用的器材是　 　。
（2）丙表格是利用一钢球探究猜想B，根据数据可以得出的结论是：　 　。
（3）写出上述实验中产生误差的一种原因：　 　。
（4）如乙图所示，让小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力消失，则小球会沿哪条路线继续运动，并写出你判断的依据。　 　。
21．小科同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律，每次都使小木块从斜面上O点静止释放，沿斜面向下运动，每隔1秒测出木块通过的路程，记录数据如下。
从O点开始计时的时间t/s 0 1 2 3 4 5
从O点开始的路程s/m 0 0.3 1.2 2.7 4.8 　
（1）通过分析上表数据可知：木块在斜面上运动状态　 　(填“改变或不改变”)，木块自O点开始计时，5s内通过的路程为　 　；
（2）若要使5秒内木块通过的路程更大些，请提出一种可行的方法。　 　。
22．如图甲，静置于光滑的水平面上的物体，在水平向右的力 F 的作用下发生运动。运动过程中，各段路程 S 与力 F 大小的对应情况如图乙所示。据图回答：
（1）物体在 AB 段作　 　（填“匀速”或“变速”）直线运动。
（2）若物体过C点后继续运动5米到D点，测得物体从A点到达D点时动能增加量为44焦耳，CD段受到的拉力大小不变，请你在图中补充完整CD段受力图像。
23．两位小朋友利用玩具车做过十字路口的游戏，玩具火车车长 车头距离十字路口 ，火车车速 玩具小汽车车长 ，车头距离十字路口 为避免两车相撞，玩具小汽车的车速应为多大 (忽略车体宽度)
24．小科暑假外出旅游。他到火车站乘坐复兴号列车，进入车厢时，发现旁边停着一列和谐号列车。
（1）坐到座位上后，透过车窗只能看到和谐号列车，发现它动了，据此判断：____。
A．一定是和谐号运动了
B．一定是复兴号运动了
C．可能是两车都运动了
（2）列车在平直轨道上向西行驶，小科发现桌上茶杯中的水面突然变为图示情形，此现象说明杯内的水具有　 　，此时茶杯受到的摩擦力方向向　 　。
25．《长安三万里》影片中有这样的一幕：李白为寻求孟浩然的指点，在赶往江夏河埠的时候发现孟浩然搭乘的前往扬州的客轮刚开动不久，于是李白一边追赶一边大声喊问……
（1）假如李白在码头上追客轮跑了650米，用时2分10秒，求李白跑步的速度；
（2）假如客轮质量大概在10吨到20吨之间，孟浩然及所携带行李共计约70Kg。则孟浩然登上客轮后，客轮排开水的体积增加多少
26．在如图甲所示的某条道路上用某种测速仪来测量汽车的速度。该测速仪的测速原理如下：测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次测量作匀速直线运动的汽车的车速时，第一次从发出至接收到超声波信号用了0.6s，第二次从发出至接收到超声波信号用了0.4s，两次信号发出时间间隔是1.8s（假设超声波的速度为340m/s，且保持不变）。
（1）第一次、第二次发出的超声波与被测汽车相遇时，汽车距测速仪的距离分别为多少米？
（2）在时间坐标轴上用t1、t2、t3、t4分别表示超声波第一次发射、第一次与汽车相遇、第二次发射、第二次与汽车相遇的时刻，在图乙中t1、t2、t3已标出，请你用小黑点标出t4，并求出超声波第一次与被测汽车相遇后，经过多少时间与第二次发出的超声波相遇？
（3）被测汽车速度是多少？
27．地震时，震源的振动同时以横波和纵波两种形式向外传播，两种波在地壳中的传播速度并不一样；纵波到达时，人会感到上下颠簸，横波到达时，人会感到左右摇摆。台湾花莲发生地震时，某监测站测得两种地震波传播时距离（s）与时间（t）的关系图像如图甲所示，回答问题：
（1）花莲地震发生时，杭州等地有明显震感。地震波到达时，正在教室上课的小乐先感觉到房子　 　（选填“左右摇摆”或“上下颠簸”），教室的吊灯在横波到达时发生明显的晃动，若某时刻吊灯状态如图乙所示，在答题卡相应位置画出吊灯所受重力示意图　 　（A为吊灯重心），该吊灯受力　 　（选填“平衡”或“不平衡”）。
（2）若某监测站测得此次地震的两种波先后到达该监测站的时间差为90s，则震源到该监测站的距离为　 　km。
28．（2023·温州）利用频闪照相技术，拍摄击出的羽毛球在相同时间间隔的位置如图所示。则从①→②过程中，羽毛球（　　）
A．重力变小，速度变大 B．重力变小，速度变小
C．重力不变，速度变大 D．重力不变，速度变小
29．（2023·绍兴）2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射，进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是（　　）
A．加速升空时，天舟六号机械能不变
B．进入轨道后，天舟六号的惯性消失
C．对接靠近时，以”天和”舱为参照物，天舟六号是静止的
D．对接成功后，组合体绕地运行过程中运动状态发生改变
30．（2023·宁波）如图是模拟孙悟空“腾云驾雾”的拍摄装置，该装置主要由“孙悟空”模型和“蓝天白云”背景板组成。为了让孙悟空从背景板的甲处移到乙处，一般有两种方式：第一种是背景板相对于地面静止，移动孙悟空；第二种方式是孙悟空相对于地面静止，移动背景板。如果采用第二种方式，背景板按下列方向移动可以实现的是（　　）
A． B． C． D．
31．（2023·金华）如图为我国首列永磁磁浮列车”兴国号”运行的照片。”兴国号”列车利用永磁体和永磁轨道之间的排斥力，能”悬挂”在空中行驶，大大减轻了城市交通压力。下列说法正确的是（　　）
A．列车转弯时，水平方向受到平衡力的作用
B．以行驶的列车为参照物，永磁轨道是静止的
C．”兴国号”与传统火车相比，减少了行驶时与轨道间的摩擦力
D．列车刹车后继续向前滑行，是因为受到惯性力的作用
32．（2023·湖州）2023年5月11日，天舟六号货运飞船与空间站完成对接。这是我国改进型货运飞船首发船，其发射成功意义重大。下列说法正确的是（　　）
A．起飞时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
B．对接完成后，以空间站为参照物，飞船是静止的
C．货物从地面运到空间站，其质量与重力都保持不变
D．完成对接后，空间站绕地球运动时运动状态保持不变
33．（2022·杭州）小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上。此时，边上有一列复兴号列车也在等待发车。过了一会儿，小金说，我们的车开动了。而小杭却说，我们的车没有开动，因为站台柱子没有动。小金判断和谐号列车开动，选取的参照物是（　　）
A．小杭 B．和谐号列车 C．复兴号列车 D．站台柱子
34．（2022·金华）2022年5月10日凌晨，“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射，历经数小时飞行后与“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是（　　）
A．火箭加速上升过程中，受到平衡力的作用
B．以上升的火箭为参照物，地面是静止的
C．“天舟四号”完成对接后，仍具有惯性
D．“天舟四号”绕地球运动过程中，运动状态始终不变
35．（2024·浙江）如图所示，狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，它对雪橇的水平拉力为100牛。
（1）以地面为参照物，雪橇处于　 　（填“静止状态”或“运动状态”）。
（2）雪橇运动5米，狗的拉力对雪橇做功为　 　焦。
（3）货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平，不计空气阻力，则雪橇对货物的摩擦力为　 　牛。
36．（2023·舟山）小舟和小嘉在绿道上快走，若小舟和小嘉的速度分别为1.5米/秒和2米/秒，以小舟为参照物，小嘉是　 　 (选填“运动”或“静止”)的。小舟的前脚跟刚着地时(如图)，它受到摩擦力的方向是　 　 (选填“向前”或“向后")。
37．（2023·衢州） 2060年前我国要实现“碳中和”目标，其中碳减排、碳封存是实现碳中和的主要途径。
（1）人们常说“电动汽车比燃油车环保”，为了探明电动和燃油两种汽车的碳排放量，科学家对A品牌某款电动汽车和B品牌某款燃油汽车进行四个维度的对比，相关信息如下表。
对比维度 电动汽车 燃油车
汽车生产及回收 每生产和回收一辆共排放约20.5吨碳（其中生产和回收锂电池组约占一半的碳排放） 每生产和回收一辆共排放约10.1吨碳
能源生成 使用绿色能源为其供电，年均消耗的电能相当于排放约0.7吨碳 动力来自化石燃料的燃烧，年均排放约3.3吨碳
使用维护 一年保养维护排放约0.15吨碳 一年保养维护排放约0.15吨碳
电池使用年限 锂电池组平均寿命8年 /
根据以上信息，从碳排放的角度来看，你是否赞同“电动汽车比燃油车环保”这个观点，并说明理由。　 　
（2）该电动汽车匀速通过高速公路上一段3km的平直路段，用时0.03h，消耗的电能为2.25×106J。
请计算：①汽车行驶的速度。②若消耗电能的80%用于驱动汽车前进，汽车在该路段行驶时受到的阻力。
（3）全球排放的CO2，大约有30%～40%被海洋吸收，导致海水酸化。捕获海水中的CO2比捕获空气中的成本更低，科学家计划从海水中捕获CO2，收集后压缩成液态，再注入海底废弃的油田封存。
①封存CO2，能有效减缓　 　效应。②为实现碳中和目标，我们应该如何践行低碳生活　 　。
A．天天使用一次性筷子B．节约纸张，节约用水用电
C．减少或拒绝使用一次性塑料袋D．走路、骑车或乘坐公共交通工具上学放学
38．（2023·湖州）在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为3×103千克，在一段平直的高速公路上匀速行驶3千米，用时2分钟，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120千米/时。
（1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的 (填选项)过大，减少车祸发生时的危害。
A．惯性 B．动能 C．势能 D．摩擦力
（2）通过计算判断该房车在此路段是否超速。
（3）计算在这3千米路程内房车牵引力所做的功。
39．（2023·金华）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥，打药等，铭牌上的部分参数如下表所示。
整机型号 N420
最大起飞质量 56kg
药箱额定容量 30L
作业速度 1~12m/s
完成下列问题：
（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要多少小时？
（2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约7000Pa，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米？
（3）若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦？
40．（2023·温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。
（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要　 　小时。
（2）图中，当往水箱中注水的质量为千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取千克/米3）
（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？　 　
第21讲 机械运动答案
知识梳理
一、运动的描述和参照物
1． 参照物 3． 相对
二、速度
1． 直线快慢不变 2． 路程 时间 3． 在单位时间内通过的路程 运动快慢
4． 改变 改变 定值 5． 3.6 6． s＝vt，t＝s/v
考点突破
1．D 2．C 3．B,C 4．B
5．（1）小球质量、小球半径
（2）当小球半径相同时，小球的首尾速度随小球质量的增大而增大
6．（1）每次实验刻度尺距被测试者高度相同、拇指和食指分开的宽度相等或接刻度尺的手的位置相同等（合理即可） （2）大于 （3）50
夯实基础
7．B 8．D 9．B 10．B 11．A 12．C 13．C
14．做功；增大；运动
15．0；6；9
16．（1）4 （2）2000 m （3）450 m （4）180m （5）1760 m （6）560 m
17．（1）16000
（2）
（3）由于P1，P2 之间时间间隔为2.0s，标尺记录有30小格，故每小格为s，
其次应看出汽车两次接收（并反射）超声波的时间间隔：P1发出后经s接收到汽车反射的超声波，故在P1发出后经被车接收，
发出P1后，经2s发射P2，可知汽车接到P1后，经t1=2s-=s发出P2，
而从发出P2到汽车接收到P2并反射所历时间为，
故汽车两次接收到超声波的时间间隔为，
求出汽车两次接收超声波的位置之间间隔：，
故可算出。
18．（1）
（2）已知AB=3.0m， AO=0.3m， 则阻力臂由杠杆的平衡条件可得：F×OA=G×OC，则
（3）汽车的自重： G车=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N，汽车对地面的压强：
19．（1）4.08 （2）瓶子转圈的速度与吸管的根数有关
（3）物体间力的作用是相互的，（力能改变物体的运动状态） （4）深度（密度）
20．（1）质量不同的钢球、刻度尺
（2）物体由静止沿光滑斜面下滑到底端的速度大小与斜面的倾斜程度无关
（3）“秒表测时不准”或“起点位置放置不准”
（4）b，物体不受外力时将保持原来的运动状态不变
21．（1）改变；7.5m （2）让O点的高度更高(或让斜面更加光滑等)
22．（1）变速
（2）
23．大于0.1m /s或小于0.06 m/s
24．（1）C （2）惯性；东
25．（1）李白跑步的速度；
（2）孟浩然登上客船后增大的浮力△F浮=G=mg=70kg×10N/kg=700N；
那么客轮排开水的体积的增大量为：。
26．（1）解：第一次发出的超声波与被测汽车相遇时的时间
汽车距测速仪的距离
s1=v声t1=340m/s×0.3s=102m
第二次发出的超声波与被测汽车相遇时的时间
汽车距测速仪的距离
s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m
（2）解：图中t1和t2分别表示超声波第一次发射和第一次与汽车相遇，第一次发出的超声波与被测汽车相遇时的时间是0.3s，坐标轴上一格表示的时间为
第二次发出的超声波与被测汽车相遇时的时间是0.2s，所以t3和t4之间是两格，如图所示：
超声波第一次与被被测汽车相遇后，与第二次发出的超声波相遇的时间
t=t4-t2=2.0s-0.3s=1.7s
（3）解：汽车在两次信号的间隔过程中，行驶的距离
s=s1-s2=102m-68m=34m
汽车的车速为
27．（1）上下颠簸；如图所示；不平衡 （2）810
真题再现
28．C 29．D 30．D 31．C 32．B 33．C 34．C
35．（1）运动状态 （2）500 （3）0
36．运动；向后
37．（1）赞同，理由是通过计算可得，当车辆使用4年以上时，电动汽车的碳排放量就低于燃油车，而一般车辆的使用寿命均在4年以上。其他答案：①赞同，理由是按车辆使用8年计算可知，使用电动汽车产生的碳排放量低于燃油车。②不赞同，理由是若电动汽车在使用4年之内因为意外而报废，电动汽车的碳排放量就超过燃油车。
（2）①
②
f=F=600N
（3）温室；BCD
38．（1）B
（2）v= =90千米/时
90千米时<120千米时，没有超速。
（3）因为匀速直线运动，所以F=f
f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103千克×10牛/千克=3×103牛
W=Fs=3×103牛×3×103米=9×106焦
39．（1）v= 5m/s=18km/h
t= =0.2h
（2）F =G =mg =56kg×10N/kg= 560N
S= =0.08m2
（3）∵匀速
∴F=G= 560N
P= = Fv= 560N×1.2m/s= 672W
40．（1）1.5
（2）解：沉管所受浮力
牛
沉管匀速下沉，根据二力平衡可得：
注水前管段与水箱总质量
答：注水前管段与水箱总质量为 千克。
（3）海水密度、海底深度、隔墙面积
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第21讲 机械运动
考点 考试内容 考试要求
运动的描述与参照物 描述参照物的概念 a
知道运动和静止是相对的 a
速度 描述匀速直线运动 a
知道速度的概念 a
知道速度的单位 a
应用速度公式进行简单的计算 c
一、运动的描述和参照物
1．说物体是在运动还是静止，要看以哪个物体作标准。这个被选作标准的物体叫_参照物_。
2．参照物的选取是任意的。为了方便，我们常用地面作参照物。
3．物体的运动和静止是___相对___的。如果选择的参照物不同，描述同一物体的运动状态时，结论也不一样。
二、速度
1．匀速直线运动是最简单的机械运动，是指物体沿着__直线快慢不变___的运动。
2．比较物体运动快慢的方法：①比较相同时间内通过的__路程__。②比较通过相同的路程所需的___时间___。
3．速度：物体___在单位时间内通过的路程___。速度是表示物体__运动快慢__的量。
4．对于做匀速直线运动的物体，速度的大小不随运动时间的改变而 改变 ，也不随路程的改变而 改变 ，且速度是一个 定值 。
5．速度的单位是米/秒、千米/时。1米/秒＝ 3.6 千米/时。
6．速度公式：v＝s/t，根据公式可推出：__s＝vt，t＝s/v__。
考点1：运动和静止的相对性
【例题】
1．“胜哥”在操场上测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中（　　）
①匀速上升阶段，物体A相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A的机械能不变
③匀速下降阶段，物体A的重力势能转化为动能
④无人机匀速上升阶段对重物的拉力大于它匀速下降阶段对重物的拉力
A．只有②④正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有①正确
【答案】D
【知识点】参照物及其选择；二力平衡的条件及其应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①根据参照物的知识判断；
②机械能=动能+重力势能；
③根据重力势能和动能的大小变化分析；
④根据平衡力的知识分析。
【解答】①匀速上升阶段，物体A相对于地面的位置改变，因此是运动的，故①正确；
②匀速上升阶段，物体A的质量不变，速度不变，则动能不变；高度增大，则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，机械能变大，故②错误；
③匀速下降阶段，物体A的重力势能减小而动能不变，则二者不存在转化关系，故③错误；
④无人机匀速上升阶段和匀速下降阶段，则都处于平衡状态，那么拉力都等于重力，即拉力相等，故④错误。
故选D。
◆变式训练
2．2024年2月29日，长征三号乙运载火箭成功将高轨卫星01星送入预定轨道。当运载火箭加速升空时，下列判断正确的是（　　）
A．卫星的惯性变大
B．以火箭为参照物，卫星是运动的
C．卫星的机械能变大
D．火箭对燃气的力和燃气对火箭的力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】参照物及其选择；惯性；平衡力的辨别；机械能守恒
【解析】【分析】A.惯性是物体的一种特性，与物体的质量有关，与速度无关；
B.在研究物体的运动时，选择合适的物体作为参照物，被研究的物体相对参照物来说如果位置发生变化，就说它是运动的，如果位置没有发生变化，就说它是静止的；
C.机械能=动能+势能，根据动能与势能的变化情况得出机械能的变化情况；
D.根据二力平衡的条件进行解答。
【解答】A.卫星在长空的过程中，其质量不变，其惯性也不变，故A错误；
B.以火箭为参照物，卫星的位置没有改变，它是静止的，故B错误；
C.运载火箭加速长空，说明卫星的速度在变大，其质量不变，动能变大，高度变大，其重力势能变大，因此其机械能变大，故C正确；
D.火箭对燃气的力和燃气对火箭的力它们的受力物体不同，是一对相互作用力，而不是一对平衡力，故D错误。
故答案为：C。
考点2：速度
【例题】
3．“胜哥”带同学们远足拉练，队伍总长度为33米，科学课代表从队尾跑到队首传达“胜哥”指令后立即跑回到队尾(不计折返时间)，这段时间内队伍行走了56米，设科学课代表运动速度大小始终为v1，走过的路程为s，队伍行走速度大小始终为 v2，则下列结论正确的是 (　　)
A． B．
C．s=98m D．s=88m
【答案】B,C
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】 设科学课代表从队尾到队头的时间为t1，从队头到队尾的时间为t2，队伍前进用时间为t；以队伍为参照物，可求通讯员从队尾往队头的速度，从队头往队尾的速度，利用速度公式求通讯员从队尾到队头的时间t1，科学课代表从队头到队尾的时间为t2，队伍前进288m用的时间t，而t=t1+t2，据此列方程求出v1、v2的关系，进而求出在t时间内通讯员行走的路程。
【解答】 由可知，科学课代表从排尾赶到排头所需时间为，
科学课代表从排头赶到排尾所需时间为，
队伍行进56米所需时间为，
根据题意列方程得：，
整理得：28V12-33V1V2-28V22=0
解得：；
即v1：v2=7：4；
科学课代表所走距离为：。
故选BC。
◆变式训练
4． 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行。初速度大小为 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v—t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知 则 (　　)
A．t2时刻，小物块离A 处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0~t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0~t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】B
【知识点】速度与物体运动；影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】小物块滑上传送后在阻力作用下做匀减速直线运动，当速度减为0时，小物块又反向匀加速运动最后与传送带一起向右运动。根据图象分析有：0～t1时间内木块向左匀减速直线运动，受到向右的摩擦力，t1-t2小物块向右匀加速，t2-t3当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速运动，摩擦力消失。
【解答】A.由图可知，t1时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，此后反向运动，因此t2时刻，距离减小，故A错误；
B.由于传送带向右运动，t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；
C.在0-t1时间内小物块向左减速受向右的摩擦力作用，在t1-t2时间内小物块向右加速运动，受到向右的摩擦力作用，0～t2时间内摩擦力一直向右；在t2-t3时间内小物块静止，摩擦力为零；故C错误；
D.t2之后，二者速度相等，保持相对静止，故此时二者间没有相对运动或相对运动的趋势，不再受摩擦力，因此小物块受到的摩擦力的作用是改变的，故D错误。
故答案为：B。
考点3：速度实验题
【例题】
5．从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。某研究小组在相同环境中用同种材质的小球在同一高度自由下落，得出相关数据如表。
小球编号 1 2 3 4 5 6
小球质量（kg） 2 5 10 5 5 20
小球半径（mm） 0.05 0.05 0.05 0.10 0.25 0.20
小球的收尾速度（m/s） 16 40 80 10 1.6 10
（1）该实验可以探究小球下落过程中影响其收尾速度的因素有　 　；
（2）比较1、2、3号小球的相关实验数据，可以得到的结论是：　 　；
【答案】（1）小球质量、小球半径
（2）当小球半径相同时，小球的首尾速度随小球质量的增大而增大
【知识点】观察结果的记录与分析；速度与物体运动
【解析】【分析】该实验利用了控制变量法， 控制环境、材质、高度、下落时的速度相同。根据表格可知，实验中探究的因素有小球的质量和半径，因此影响其收尾速度的因素有质量和半径。在实验1、2、3中，小球的半径相同，质量不同，质量大小会影响收尾速度，实验2、4、5种小球的质量相同，小球半径不同，收尾速度也不同，说明小球半径大小也会影响收尾速度。
【解答】（1）根据表格可知，实验中探究的因素有小球的质量和半径，因此影响其收尾速度的因素有小球质量和小球半径。
(2)在实验1、2、3中，小球的半径都为0.05mm相同，小球质量1<2<3，小球的收尾速度1<2<3，那么得到结论：当物小球半径相同时，小球质量越大，收尾速度越大。
◆变式训练
6．“胜哥”组织同学两人一小组，合作进行了如下实验：
①两位同学如图甲做好准备（0刻度朝下）。
②测试者突然松开直尺，被测试者用拇指和食指将尺夹住，记录被测试者捏住尺的位置，重复3次，求平均值。
③被测试者按2、4、6、8这样的顺序数到100的同时，重复步骤②。
④两人互换身份重复上述实验，记录数据。
（1）实验需要控制不变的量有　 　。（写出一点即可）
（2）实验后对全班同学的数据进行统计，步骤③的数值大于步骤②的同学归为A组，反之归为B组。若A组人数　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）B组，说明接听手持电话会干扰驾驶。
（3）以60千米/时的车速为例，遇到紧急情况，刹车距离至少为20米，若看手机时间为3秒，则这段时间汽车通过的距离为　 　米，远超刹车距离！据统计：开车看手机发生事故的概率是普通驾驶的23倍，打电话发生事故的概率是普通驾驶的2.8倍。
【答案】（1）每次实验刻度尺距被测试者高度相同、拇指和食指分开的宽度相等或接刻度尺的手的位置相同等（合理即可）
（2）大于
（3）50
【知识点】观察结果的记录与分析；速度公式及其应用
【解析】【分析】（1）凡是可能会影响反应速率测量结果的因素都应该控制不变；
（2）人在数数时也会分散注意力，相当于开车打电话。如果打电话会影响反应速率，那么尺子下落的距离肯定会更大，据此分析解答。
（3）根据s=vt计算即可。
【解答】（1）实验需要控制不变的量有：每次实验刻度尺距被测试者高度相同、拇指和食指分开的宽度相等或接刻度尺的手的位置相同等。
（2）实验后对全班同学的数据进行统计，步骤③的数值大于步骤②的同学归为A组，反之归为B组。若A组人数大于B组，说明接听手持电话会干扰驾驶。
（3）v=60km/h=；
则这段时间内汽车通过的距离：s=vt=×3s=50m。
7． 如图所示，两根直杆A、B交叠成θ角，A杆以垂直杆的速度v1运动，B杆沿杆以 的速度运动，则两杆交点 P 的移动速度为 (　　)
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】速度与物体运动
【解析】【分析】 通过三角形法则，根据A杆的大小求出P点速度的大小。
【解答】根据题意，作图如下：
设两杆交点P的运动速度为。
故选B。
8．某厂工人骑电动车从家里到工厂前8 min在平面直路面上由静止开始做直线运动的 v-t图象如图所示，若某次他前5 min走过的路程是前8 min 路程的一半，也是总路程的四分之一，设电动车在匀速运动过程中牵引力的功率恒为2kW，设电动车匀速运动时，牵引力做功为W，他家到工厂的距离为s，g取 ，下列正确的是 (　　)
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】速度公式及其应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据图片确定匀速运动的速度和时间，根据W=Pt计算牵引力做功。根据s=vt计算前5min内的路程，最后乘以4即可计算出s。
【解答】根据图片可知，5-8内他做匀速直线运动，速度为10m/s，时间为180s，则匀速直线运动的路程s=vt=10m/s×180s=1800m=1.8km；
若某次他前5 min走过的路程是前8 min 路程的一半， 那么后3s走过的也是总路程的四分之一，
则总路程s总=4s=1.8km×4=7.2km；
牵引力做功W=Pt=2000W×180s=3.6×105J。
故选D。
9．甲、乙两车站相距100 km，一辆汽车以40 km/h的速度从甲站出发开往乙站，到达乙站后停留10min立即原路返回甲站。在该车开出甲站的同时，正好有一辆汽车从乙站开出驶向甲站，且以后每隔15min乙站均有一辆车发出，车速都是20km/h，则从甲站发出的那辆车在来回路上(不包括在车站)可遇到从乙地发出的汽车共 (　　)
A．20辆 B．10辆 C．21辆 D．无法确定
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】 知道甲、乙两车站的距离和甲车的速度，利用公式求出汽车从甲站到乙站所用的时间，又知道每隔15min乙站均有一辆车发出，可求出乙站发出的车辆数。
【解答】汽车从甲车站到乙车站用时：，
每隔15min乙车站有一辆车发出，从乙车站发出的汽车数：。
故选B。
10．如图所示为我国神舟十八号飞船正在靠近由天和核心舱与神舟十七号飞船等组成的空间站组合体，即将完成径向自主交会对接。在对接完成前的这段时间内，下列说法正确的是（）
A．“神舟十八号”相对于“神舟十七号”是静止的
B．“神舟十八号”相对于“天和核心舱”是运动的
C．“神舟十七号”相对于“天和核心舱”是运动的
D．“神舟十八号”相对于“天和核心舱”是静止的
【答案】B
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】在研究物体的运动和静止时，要看物体的位置相对于参照物是否发生改变，若改变，则是运动的，若不改变，则是静止的。
【解答】ABD、在对接完成前的这段时间内，“神舟十八号”相对于“天和核心舱与神舟十七 号飞船等组成的空间站组合体”位置发生了改变，是运动的，故AD错误，B正确；
C、“神舟十七号”相对于“天和核心舱”的位置没有发生改变，是静止的，故C错误。
故选：B。
11．无人机灯光秀表演将科技与艺术相结合，带给观众不一样的视觉享受。如图为由一定数量无人机拼出的中国版图和“我爱中国”字样画面。以下说法正确的是
A．画面中的无人机之间都是保持相对静止
B．操控无人机的电磁波信息依靠空气传播
C．无人机悬停时所受重力和浮力大小相等
D．画面中所有无人机的机械能都一定相等
【答案】A
【知识点】参照物及其选择；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上；
运动物体受平衡力作用时，其运动状态不变；受非平衡力作用时，运动状态改变；
【解答】A：无人机拼出的中国版图和“我爱中国”，因此画面中的无人机之间都是保持相对静止，A正确。
B：电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播，B错误。
C：无人机悬停时所受重力、浮力还有升力，因此所受重力和浮力大小不相等，C错误。
D：机械能是动能和势能的总和，无人机的高度不一样，画面中所有无人机的机械能都不一定相等，D错误。
故选A。
12．小科通过微信公众号“胜哥课程”观看核心舱与核心舱的对接过程，如图所示，天舟六号货运飞船距离天和核心舱，正以相对核心舱的速度向核心舱匀速直线运行．下列说法中正确的是（　　）
A．后天舟六号到达天和核心舱
B．以天和核心舱为参照物，天舟六号是静止的
C．以天舟六号为参照物，天和核心舱是运动的
D．以天舟六号为参照物，天和核心舱是静止的
【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】（1）根据求出天舟六号到达天和核心舱所用的时间；
（2）判断一个物体是静止还是运动的，看被研究的物体与参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；反之就是静止的。
【解答】 A.天舟六号到达天和核心舱所用的时间：，故A错误；
B.以天和核心舱为参照物，天舟六号的位置发生了变化，是运动的，故B错误；
CD.以天舟六号为参照物，天和核心舱的位置发生了变化，是运动的，故C正确，而D错误。
故选C。
13．一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片，如图。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动，通过ab、bc和cd的时间间隔均为0.6s，空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程，下列分析中正确的是（　　)
A．运动员下落过程中速度的大小保持不变
B．运动员所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C．运动员所受的重力在ab段做功功率比在cd段做功功率小
D．运动员在下落过程中减少的重力势能全部转化为动能
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较速度大小；
（2）根据W=Gh比较做功的大小；
（3）根据P=Fv比较功率大小；
（4）注意空气阻力对能量转化的影响。
【解答】A.根据图片可知，在相同的时间内，运动员下落的高度越来越大，根据可知，他做加速运动，故A错误；
B.根据图片可知，下落的高度habC.速度vabD.运动员要克服空气阻力，因此在下落过程中，减小的重力势能转化为动能和内能，故D错误。
故选C。
14．2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。4月26日 神舟十八号成功对接于空间站天和核心舱径向端口。火箭燃料燃烧推动长征二号火箭加速升空的过程中，能量转化与汽油机的　 　冲程相同，神舟十八号的机械能　 　(选填“增大” “不变”或“减小”)：在自主对接时，神舟十八号减速接近空间站，若以空间站为参照物，神舟十八号是　 　的(选填“运动”或“静止”)。
【答案】做功；增大；运动
【知识点】参照物及其选择；机械能守恒
【解析】【分析】（1）热机的做功冲程将内能转化为机械能；
（2）机械能包括动能和势能；
（3）物体相对于参照物的位置没有发生变化，是静止的。
【解答】氢气燃烧产生的高温高压气体对火箭做功，将内能转化为机械能；四冲程汽油机工作时的做功冲程将内能转化为机械能，二者能量转化形式相同；
在火箭加速上升的过程中，飞船的质量不变，高度变大，重力势能增大；速度增大，动能增大，机械能增大；
在自主对接时，神舟十八号减速接近空间站，神舟十八号飞船与空间站之间发生位置变化，是运动的。
15．如图所示，水平桌面上有ABC三个相同的木块，C木块放在B上方，AB两个木块用绳子相连，三木块在轻质滑轮组的拉力F的作用下，均以速度v=1m/s向左匀速直线运动，不计绳重、绳与滑轮的摩擦，F=3N，则C受到的摩擦力为　 　N；AB间的绳子的拉力大小是　 　N；F的功率是　 　W。（已知接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比）
【答案】0；6；9
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）摩擦力产生的条件：①相互接触；②有压力；③做相对运动或有相对运动的趋势。
（2）根据图片确定承担拉力的绳子段数n，对动滑轮进行受力分析，计算出ABC三个物体受到的摩擦力，然后根据滑动摩擦力与压力成正比计算车B受到地面的摩擦力，最后根据平衡力的知识计算AB之间绳子的拉力。
（3）根据v=nvA计算拉力F移动的速度，再根据P=Fv计算F的功率。
【解答】（1）根据题意可知，C和B之间相互接触，存在压力，但是二者之间没有相对运动的趋势，因此没有摩擦力产生，即C受到的摩擦力为0N；
（2）根据图片可知，承担拉力的绳子段数n=3，对动滑轮进行受力分析可知，ABC对动滑轮的拉力F'=3F=3N×3=9N。
ABC做匀速直线运动，那么它们受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡，即f总=F'=9N；
B对地面的压力为A对地面压力的2倍，则B受到的摩擦力为A受到摩擦力的2倍，那么B受到的摩擦力为：；
BC一起做匀速直线运动，那么受到的拉力等于摩擦力，即AB间绳子的拉力为6N；
（3）F的移动速度v=nvA=1m/s×3=3m/s；
那么F的功率P=Fv=3N×3m/s=9W。
16． 如图所示，骑马人A、B相距1500m，猎犬C位于A、B连线上，与A相距500m，与B相距1000m。 t=0时，A朝B骑马速度10m/s，B朝A 骑马速度为5m/s，C先朝B奔跑，速度为20m/s，与B 相遇后又立即回头朝A奔跑，与A相遇后又立即朝B奔跑，速度大小不变，忽略所有回头时间，如此往复直到A、B、C相遇为止。解答下列问题：(把结果写在空格内，不要求写过程)
（1）从开始到A、B、C相遇，C在A、B 之间往返多少次 　 　
（2）从开始到A、B、C相遇，C奔跑的总路程是多少 　 　
（3）C第1次与A 相遇时，A、B 间的距离是多少 　 　
（4）C第2次与B 相遇时，A、B 间的距离是多少 　 　
（5）从开始到C第2次与B 相遇，C跑过的路程是多少 　 　
（6）从开始到C第2次与B 相遇，C距出发点距离是多少 　 　
【答案】（1）4
（2）2000 m
（3）450 m
（4）180m
（5）1760 m
（6）560 m
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】（1）小狗的速度大于A和B的速度，只要二者之间存在距离，那么它就需要往返；
（2）根据计算出A和B的相遇时间，再根据s狗=v狗t计算C奔跑的路程；
（3）第一次从C到B的过程，其实就是C和B一起走完1000m的过程，计算出这个时间，再根据s=v总t计算出此时AB共同走过的距离，用二者的总距离减去这个距离得到此时AB之间的距离，再根据相遇问题的方法计算A和C第一次相遇的时间。接下来根据s=v总t计算出这段时间内二者走过的距离，用总路程减去走过的距离就是此时AB的距离；
（4）（5）（6）同理，用（3）中相同的方法计算即可。
【解答】（1）根据题意可知，小狗的速度大于A和B的速度，只要二者之间存在距离，那么它就需要往返，因此AB相遇的过程中小狗要往返无数次，不可计量；
（2）A和B的相遇时间；
此过程中C跑过的距离s狗=v狗t=20m/s×100s=2000m。
（3）第一次C跑向B的过程中，二者相遇时间：；
这段时间内AB之间的距离s总2=1500m-（10m/s+5m/s）×40s=900m；
C第一次从B跑向A的时间为：；
这段时间内AB之间的距离为：900m-（10m/s+5m/s）×30s=450m；
（4）C第二次跑向B的时间为：；
则C第二次与B相遇时AB的距离为：s总4=450m-（10m/s+5m/s）×18s=180m；
（5） 从开始到C第2次与B 相遇， C的跑动时间t''=40s=30s+18s=88s；
那么C跑过的路程为：s狗'=v狗t''=20m/s×880s=1760m；
（6）开始时C到B的距离物1000m，
从开始到C第2次与B 相遇， B经过的距离sB=vBt''=5m/s×88s=440m；
则C距离出发点：△s=1000m-440m=560m。
17． 随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了普通家庭。下表为某辆4轮小汽车的相关数据：
总质量：1600kg 额定功率：100kW
每个车轮与地面的接触面积：2.0×10-2m2 水箱容量：5 L
（1）该车静止在水平地面上时，地面对车的支持力　 　N。
（2）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关)，请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图甲连接完整。
（3）图A是用超声测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号。图B中 是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是. 由汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描， 之间的时间间隔 超声波在空气中传播的速度 ，若汽车是匀速行驶的，请你计算汽车前进的速度是多少
【答案】（1）16000
（2）
（3）由于P1，P2 之间时间间隔为2.0s，标尺记录有30小格，故每小格为s，
其次应看出汽车两次接收（并反射）超声波的时间间隔：P1发出后经s接收到汽车反射的超声波，故在P1发出后经被车接收，
发出P1后，经2s发射P2，可知汽车接到P1后，经t1=2s-=s发出P2，
而从发出P2到汽车接收到P2并反射所历时间为，
故汽车两次接收到超声波的时间间隔为，
求出汽车两次接收超声波的位置之间间隔：，
故可算出。
【知识点】速度公式及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）对汽车进行受力分析，根据平衡力的知识计算地面对车的支持力；
（2）根据题目描述的过程，结合图片分析整个装置的工作过程，进而确定连接方式；
（3） 由题意可知，P1、P2的时间间隔为2.0秒，根据图b所示P1、P2的间隔的刻度值，即可求出图中每小格表示的时间；以及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值．可以求出P1、n1和P2、n2之间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离．
【解答】（1） 该车静止在水平地面上时， 它受到的支持力和重力相互平衡，即二者大小相等，那么地面对汽车的支持力F=G=mg=1600kg×10N/kg=16000N；
（2）根据图片可知，旋转钥匙孔，接通控制电路，此时电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来。此时转轴上的动触点向右移动，接通右侧的工作电路，此时电动机启动，如下图所示：
。
18．高速公路 ETC 收费系统，对过往车辆无需停车即能实现收费。如图甲是某高速公路入口处的ETC通道示意图，现有一辆总质量为1800kg的汽车，在进入 ETC 收费岛区域前S1=50m处开始减速， 经 后运动至 ETC收费岛(图中阴影区域)边界，然后再经t2=6s匀速通过ETC 收费岛，其长 (不计车长， g取 10N/kg) 求：
（1）汽车从减速开始到离开 ETC 收费岛全过程的平均速度；
（2）ETC 通道入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图乙所示，若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，且可绕O点转动， 重力G=120N， AB=3.0m， AO=0.3m，要匀速转动提升横杆， 让车辆通过， 对横杆A端施加的拉力F至少是多大；
（3）若汽车车轮与水平地面的总接触面积为0.1m2，求汽车静止时对水平地面的压强。
【答案】（1）
（2）已知AB=3.0m， AO=0.3m， 则阻力臂由杠杆的平衡条件可得：F×OA=G×OC，则
（3）汽车的自重： G车=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N，汽车对地面的压强：
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 （1）根据路程和时间求出速度的大小；
（2）横杆AB粗细相同、质量分布均匀，所以其重心C在几何中心上，支点为O，则OA就是动力臂，OC就是阻力臂，再根据杠杆的平衡条件就可以求出动力的大小；
（3）由G=mg可求得汽车重力，汽车静止时对水平地面的压力等于其重力，已知受力面积，利用压强公式可直接计算汽车对地面的压强。
19．小科通过微信公众号“胜哥课程”看到一段视券，视频中瓶子正在“跳舞”，瓶子也能“跳舞"吗 于是他动手实验来证明网上的视频是真是假。准备了几只塑料瓶，吸管、美工刀、剪刀、纸、笔、秒表等器材。进行下列实验：
实验1：将瓶子颈部剪掉，在上端下方1厘米处，打了两个洞，把细线穿进两个洞，打了个结，使它可以悬挂，又在瓶子底部2厘米处面对面穿了两个小孔，把吸管插入，剪去多余部分，露出瓶外2厘米长，并朝着右下方30 度角左右，然后将他悬挂起来，从上往瓶子中倒水，当水浸没小孔，从吸管中流出时，发现瓶子真的跳起来了，并且往顺时针方向转圈（如图），又同样重复了两次，结果都一样。那转圈的速度与什么因素有关呢？他作出了假设，并又进行了下列实验：
实验2：又拿了第二、第三、第四只瓶子，同样在瓶子底部2厘米处分别打3个、4个、6个孔，每孔插入1根吸管，插入的吸管个数分别为3根、4根和6根。重复上述做法，同样每只瓶子做三次，测出运动一周的时间并记录。实验数据记录汇总如下：
吸管数 第一次时间(s) 第二次时间(s) 第三次时间(s) 平均时间(s) 瓶子周长(cm) 运动速度(cm/s)
2 6.2 6.0 6.5 6.23 20 3.21
3 5.1 4.7 4.9 4.9 20 X
4 3.8 3.7 4.0 3.83 20 5.22
6 1.9 1.5 1.6 1.67 20 11.98
回答下列问题：
（1）上表中X处的数据是　 　。
（2）实验2基于的假设是　 　。
（3）当水从吸管中流出时，瓶子真的能跳起来，并且往顺时针方向转圈。这种现象涉及的主要科学知识是　 　。
（4）该同学认为这套装置还可以研究液体的压强有关内容，你认为可以研究液体压强与其　 　的关系。
【答案】（1）4.08
（2）瓶子转圈的速度与吸管的根数有关
（3）物体间力的作用是相互的，（力能改变物体的运动状态）
（4）深度（密度）
【知识点】速度公式及其应用；力的作用是相互的；影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】（1）根据公式计算即可；
（2）其它条件相同，只是增加了吸管的数量，肯定是认为瓶子转圈的速度与吸管的根数有关；
（3）吸管对水施加向后的作用力，于是水向后喷出，同时水对吸管施加向前的作用力，从而使瓶子旋转起来，据此分析解答。
（4）在瓶子上从上倒下打孔，越靠下的孔深度越大，水喷出的距离越远，说明液体压强与深度有关。
【解答】（1）根据表格可知，当吸管数量为3时，瓶子的运动速度为：；
（2）实验2基于的假设是瓶子转圈的速度与吸管的根数有关。
（3）当水从吸管中流出时，瓶子真的能跳起来，并且往顺时针方向转圈。这种现象涉及的主要科学知识是：物体间力的作用是相互的，（力能改变物体的运动状态）。
（4）该同学认为这套装置还可以研究液体的压强有关内容，我认为可以研究液体压强与其深度的关系。
20．如图所示是表面光滑、斜面倾斜程度可调的实验装置。小科用其探究“物体由静止沿光滑斜面下滑到底端的速度大小与什么因素有关”。他提出如下猜想：
A.可能与物体质量有关；B.可能与斜面倾斜程度有关；C.可能与物体下滑起点的高度有关。
可供选用的器材：质量不同的钢球若干，刻度尺，量筒，秒表。
丙
斜面倾斜程度 较大 较小
实验次数 1 2 3 1 2 3
小球从P运动到Q的时间1/s 5.1 5.0 5.1 5.1 5.1 5.0
（1）若用图甲装置探究猜想A，除秒表外，还要选用的器材是　 　。
（2）丙表格是利用一钢球探究猜想B，根据数据可以得出的结论是：　 　。
（3）写出上述实验中产生误差的一种原因：　 　。
（4）如乙图所示，让小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力消失，则小球会沿哪条路线继续运动，并写出你判断的依据。　 　。
【答案】（1）质量不同的钢球、刻度尺
（2）物体由静止沿光滑斜面下滑到底端的速度大小与斜面的倾斜程度无关
（3）“秒表测时不准”或“起点位置放置不准”
（4）b，物体不受外力时将保持原来的运动状态不变
【知识点】速度与物体运动
【解析】【分析】（1）确定猜想A需要测量的物理量，根据物理量选择测量工具；
（2）根据丙表格，分析物体到达底端时的速度与斜面的倾斜角度是否有关；
（3）根据s=vt可知，影响速度大小的就是距离和时间，据此确定引起误差的原因；
（4）根据牛顿第一定律分析即可。
【解答】（1）用图甲装置探究猜想A，即物体到达底端时的速度与物体质量的关系，需要控制斜面的倾斜角度和小球下落高度相同，而改变小球质量，并记录到达时间，因此除了秒表外，还需要质量不同的小球和刻度尺；
（2）根据丙表格可知，当斜面的倾斜角度发生改变时，小球的运动时间几乎不变，即它的运动速度不变，那么得到结论： 物体由静止沿光滑斜面下滑到底端的速度大小与斜面的倾斜程度无关 ；
（3）在上述实验中产生误差的原因： “秒表测时不准”或“起点位置放置不准” ；
（4）当小球到达C点时，它的运动方向为水平方向，因此如果在此点时外力都消失，那么它将沿b路线继续运动，依据是： 物体不受外力时将保持原来的运动状态不变 。
21．小科同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律，每次都使小木块从斜面上O点静止释放，沿斜面向下运动，每隔1秒测出木块通过的路程，记录数据如下。
从O点开始计时的时间t/s 0 1 2 3 4 5
从O点开始的路程s/m 0 0.3 1.2 2.7 4.8 　
（1）通过分析上表数据可知：木块在斜面上运动状态　 　(填“改变或不改变”)，木块自O点开始计时，5s内通过的路程为　 　；
（2）若要使5秒内木块通过的路程更大些，请提出一种可行的方法。　 　。
【答案】（1）改变；7.5m
（2）让O点的高度更高(或让斜面更加光滑等)
【知识点】平均速度的计算及测量
【解析】【分析】（1）将相邻的路程相减，计算出每秒内物体运动的路程，从而确定它的运动状态是否改变。将每组的路程和时间进行比较，找到路程和时间之间的数量关系，进而计算出5s内通过的路程。
（2）木块的运动速度与它在斜面上的高度和受到的阻力大小有关，据此确定增大路程的方法。
【解答】（1）根据表格可知，第1s内通过的路程为0.3m，第2s内通过的距离为：1.2m-0.3m=0.9m，第3s内通过的距离为：2.7m-1.2m=1.5m……，可见，在相同的时间内，木块通过的路程在不断增大，因此木块在斜面上的运动状态改变。
因为0.3×12=0.3；0.3×22=1.2；0.3×32=2.7……，可见，木块通过的路程与时间之间的关系是：s=0.3t2。将t=5s代入公式得到：s=0.3×（5）2=7.5，因此5s内通过的路程是7.5m。
（2）若要使5秒内木块通过的路程更大些，可行的方法：让O点的高度更高(或让斜面更加光滑等)。
22．如图甲，静置于光滑的水平面上的物体，在水平向右的力 F 的作用下发生运动。运动过程中，各段路程 S 与力 F 大小的对应情况如图乙所示。据图回答：
（1）物体在 AB 段作　 　（填“匀速”或“变速”）直线运动。
（2）若物体过C点后继续运动5米到D点，测得物体从A点到达D点时动能增加量为44焦耳，CD段受到的拉力大小不变，请你在图中补充完整CD段受力图像。
【答案】（1）变速
（2）
【知识点】速度公式及其应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】由图甲物体水平方向只受一个拉力F，由图乙AB段F=3N，BC段F=1N。
【解答】（1）由于接触面光滑，物体不受摩擦力，水平方向只有一个拉力F，故物体在AB段受力不平衡，做变速直线运动；
（2）
故答案为：（1）变速；（2）如上图。
23．两位小朋友利用玩具车做过十字路口的游戏，玩具火车车长 车头距离十字路口 ，火车车速 玩具小汽车车长 ，车头距离十字路口 为避免两车相撞，玩具小汽车的车速应为多大 (忽略车体宽度)
【答案】大于0.1m /s或小于0.06 m/s
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【分析】要避免两车相撞，要么在玩具汽车车头到达十字路口时火车已经完全通过，要么在火车车头到达十字路口时玩具车已经完全通过，结合速度公式分析计算即可。
【解答】（1）玩具火车完全通过十字路口的时间为；
此时玩具汽车的车头刚好达到十字路口，则它的速度小于：；
即玩具汽车的速度小于0.06m/s；
（2）当火车车头到达十字路口时间为：
则此时汽车的速度要大于：。
24．小科暑假外出旅游。他到火车站乘坐复兴号列车，进入车厢时，发现旁边停着一列和谐号列车。
（1）坐到座位上后，透过车窗只能看到和谐号列车，发现它动了，据此判断：____。
A．一定是和谐号运动了
B．一定是复兴号运动了
C．可能是两车都运动了
（2）列车在平直轨道上向西行驶，小科发现桌上茶杯中的水面突然变为图示情形，此现象说明杯内的水具有　 　，此时茶杯受到的摩擦力方向向　 　。
【答案】（1）C
（2）惯性；东
【知识点】参照物及其选择；惯性；摩擦力的存在
【解析】【分析】 （1）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况 是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化；
（2）根据杯中水面的情形判断，由惯性知识判断列车运动状态的变化；摩擦力方向与物体相对运动或相对运动趋势相 反，据此判断茶杯受到到摩擦力的方向。
【解答】（1）坐在复兴号列车上的小科看到和谐号动了，说明复兴号与和谐号之间的位置发生了变化，可能是复兴号运动的结 果，可能是和谐号运动的结果，还可能是两车都在运动，但运动方向不同，或是运动方向相同，运动速度不同。
故选C；
（2）①列车在平直轨道上向西行驶，看到茶杯中水面向东倾斜，说明列车在向西加速运动，因为茶杯随列车加速，水由于惯性还将保持原来的运动状态向东运动，所以此时水面会向东倾斜；
②茶杯内的水由于惯性保持原来的速度和方向，水面向西倾斜，说明水的速度大于列车的速度，即列车在做减速运动。此时杯子有向西运动的趋势，因此它受到的摩擦力向动。
25．《长安三万里》影片中有这样的一幕：李白为寻求孟浩然的指点，在赶往江夏河埠的时候发现孟浩然搭乘的前往扬州的客轮刚开动不久，于是李白一边追赶一边大声喊问……
（1）假如李白在码头上追客轮跑了650米，用时2分10秒，求李白跑步的速度；
（2）假如客轮质量大概在10吨到20吨之间，孟浩然及所携带行李共计约70Kg。则孟浩然登上客轮后，客轮排开水的体积增加多少
【答案】（1）李白跑步的速度；
（2）孟浩然登上客船后增大的浮力△F浮=G=mg=70kg×10N/kg=700N；
那么客轮排开水的体积的增大量为：。
【知识点】速度公式及其应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据计算李白跑步的速度；
（2）首先根据△F浮=G计算增加的浮力，然后根据阿基米德原理计算排开水的体积的增大量。
【解答】（1）
（2）
26．在如图甲所示的某条道路上用某种测速仪来测量汽车的速度。该测速仪的测速原理如下：测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次测量作匀速直线运动的汽车的车速时，第一次从发出至接收到超声波信号用了0.6s，第二次从发出至接收到超声波信号用了0.4s，两次信号发出时间间隔是1.8s（假设超声波的速度为340m/s，且保持不变）。
（1）第一次、第二次发出的超声波与被测汽车相遇时，汽车距测速仪的距离分别为多少米？
（2）在时间坐标轴上用t1、t2、t3、t4分别表示超声波第一次发射、第一次与汽车相遇、第二次发射、第二次与汽车相遇的时刻，在图乙中t1、t2、t3已标出，请你用小黑点标出t4，并求出超声波第一次与被测汽车相遇后，经过多少时间与第二次发出的超声波相遇？
（3）被测汽车速度是多少？
【答案】（1）解：第一次发出的超声波与被测汽车相遇时的时间
汽车距测速仪的距离
s1=v声t1=340m/s×0.3s=102m
第二次发出的超声波与被测汽车相遇时的时间
汽车距测速仪的距离
s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m
（2）解：图中t1和t2分别表示超声波第一次发射和第一次与汽车相遇，第一次发出的超声波与被测汽车相遇时的时间是0.3s，坐标轴上一格表示的时间为
第二次发出的超声波与被测汽车相遇时的时间是0.2s，所以t3和t4之间是两格，如图所示：
超声波第一次与被被测汽车相遇后，与第二次发出的超声波相遇的时间
t=t4-t2=2.0s-0.3s=1.7s
（3）解：汽车在两次信号的间隔过程中，行驶的距离
s=s1-s2=102m-68m=34m
汽车的车速为
【知识点】速度公式及其应用；平均速度的计算及测量
【解析】【分析】 （1）根据超声波由发出到接收所需要的时间。从而可以求出超声波前后两次从测速仪传到汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离。
（2）（3）由于汽车向着测速仪方向运动，所以两者之间的距离在减小。汽车前后两次到测速仪之间的距离之差即为汽车前进的路程。由于两次超声波发出的时间间隔为1.8秒。汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间，就是汽车运动的时间。根据汽车运动的距离和时间，即可求出汽车的运动速度。
27．地震时，震源的振动同时以横波和纵波两种形式向外传播，两种波在地壳中的传播速度并不一样；纵波到达时，人会感到上下颠簸，横波到达时，人会感到左右摇摆。台湾花莲发生地震时，某监测站测得两种地震波传播时距离（s）与时间（t）的关系图像如图甲所示，回答问题：
（1）花莲地震发生时，杭州等地有明显震感。地震波到达时，正在教室上课的小乐先感觉到房子　 　（选填“左右摇摆”或“上下颠簸”），教室的吊灯在横波到达时发生明显的晃动，若某时刻吊灯状态如图乙所示，在答题卡相应位置画出吊灯所受重力示意图　 　（A为吊灯重心），该吊灯受力　 　（选填“平衡”或“不平衡”）。
（2）若某监测站测得此次地震的两种波先后到达该监测站的时间差为90s，则震源到该监测站的距离为　 　km。
【答案】（1）上下颠簸；如图所示；不平衡
（2）810
【知识点】速度公式及其应用；平均速度的计算及测量；重力及其方向；重力的大小
【解析】【分析】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的施力物体是地球。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比，计算公式是：G=mg，g为比例系数，大小约为9.8N/kg，重力随着纬度大小改变而改变，质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。重力作用在物体上的作用点叫重心。重力大小可以用测力计测量，静止或匀速直线运动的物体对测力计的拉力或压力的大小等于重力的大小。地面物体所受的重力只是万有引力的在地球表面附近的一种表现。
【解答】（1）从甲图可以看出纵波的速度是6km/s；横波的速度是3.6km/s，所以纵波先到地面， 纵波到达时，人会感到上下颠簸，横波到达时，人会感到左右摇摆。 所以人先感受到上下颠簸； 教室的吊灯在横波到达时发生明显的晃动，若某时刻吊灯状态如图乙所示，在答题卡相应位置画出吊灯所受重力示意图 ； 该吊灯受力不平衡；
（2）S/V横-S/V纵=90s；S/（3.6km/s）-S/(6km/s)=90s；解得S=810km
故答案为：（1）
上下颠簸、如图所示、不平衡
（2）810
28．（2023·温州）利用频闪照相技术，拍摄击出的羽毛球在相同时间间隔的位置如图所示。则从①→②过程中，羽毛球（　　）
A．重力变小，速度变大 B．重力变小，速度变小
C．重力不变，速度变大 D．重力不变，速度变小
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用；重力的大小
【解析】【分析】根据G=mg分析重力的变化，根据比较速度的变化。
【解答】从①→②的过程中，羽毛球的质量不变，根据G=mg可知，羽毛球的重力不变。
相连两个羽毛球的间距增大，而时间间隔相同，根据可知，羽毛球的速度变大。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
29．（2023·绍兴）2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射，进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是（　　）
A．加速升空时，天舟六号机械能不变
B．进入轨道后，天舟六号的惯性消失
C．对接靠近时，以”天和”舱为参照物，天舟六号是静止的
D．对接成功后，组合体绕地运行过程中运动状态发生改变
【答案】D
【知识点】参照物及其选择；惯性；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能；
（2）一切物体都有惯性；
（3）根据参照物的知识判断；
（4）运动状态的改变包括：静止变与运动，运动变静止，速度大小改变或运动方向改变。
【解答】A.加速升空时，天舟六号的质量不变，高度增大，则重力势能增大，质量不变，速度增大，则动能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，它的机械能增大，故A错误；
B.进入轨道后，天舟六号的质量不变，则惯性不变，故B错误；
C.对接靠近时，以”天和”舱为参照物，天舟六号的位置不断改变，则它是运动的，故C错误；
D.对接成功后，组合体绕地运行过程中速度大小和方向不断改变，则运动状态不断改变，故D正确。
故选D。
30．（2023·宁波）如图是模拟孙悟空“腾云驾雾”的拍摄装置，该装置主要由“孙悟空”模型和“蓝天白云”背景板组成。为了让孙悟空从背景板的甲处移到乙处，一般有两种方式：第一种是背景板相对于地面静止，移动孙悟空；第二种方式是孙悟空相对于地面静止，移动背景板。如果采用第二种方式，背景板按下列方向移动可以实现的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】根据相对运动的知识分析判断。
【解答】根据图片可知，如果背景板不动而孙悟空模型动，那么从甲到乙，需要孙悟空模型从右下到左上运动。而根据相对运动的原理可知，如果孙悟空模型不动而动背景板，那么背景板的移动方向与原来孙悟空的移动方向相反，即从右上向左下移动，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
31．（2023·金华）如图为我国首列永磁磁浮列车”兴国号”运行的照片。”兴国号”列车利用永磁体和永磁轨道之间的排斥力，能”悬挂”在空中行驶，大大减轻了城市交通压力。下列说法正确的是（　　）
A．列车转弯时，水平方向受到平衡力的作用
B．以行驶的列车为参照物，永磁轨道是静止的
C．”兴国号”与传统火车相比，减少了行驶时与轨道间的摩擦力
D．列车刹车后继续向前滑行，是因为受到惯性力的作用
【答案】C
【知识点】参照物及其选择；惯性；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】（1）平衡状态包括：静止状态或匀速直线运动状态；
（2）根据参照物的知识判断；
（3）减小摩擦力的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③改变接触面；④注入润滑油；⑤变滑动为滚动；
（4）惯性是物质的一种性质，而不是力的作用。
【解答】A.列车转弯时，在水平方向上没有做匀速直线运动，因此水平方向不受到平衡力的作用，故A错误；
B.以行驶的列车为参照物，永磁轨道的位置不断改变，因此是运动的，故B错误；
C.”兴国号”与传统火车相比，通过改变接触面减少了行驶时与轨道间的摩擦力，故C正确；
D.列车刹车后继续向前滑行，是因为它有惯性，故D错误。
故选C。
32．（2023·湖州）2023年5月11日，天舟六号货运飞船与空间站完成对接。这是我国改进型货运飞船首发船，其发射成功意义重大。下列说法正确的是（　　）
A．起飞时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
B．对接完成后，以空间站为参照物，飞船是静止的
C．货物从地面运到空间站，其质量与重力都保持不变
D．完成对接后，空间站绕地球运动时运动状态保持不变
【答案】B
【知识点】质量及其特性；参照物及其选择；力的作用效果；重力及其方向；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识判断；
（2）根据参照物的知识判断；
（3）根据质量和重力的特点判断；
（4）运动状态改变包括：静止变运动，运动变静止，速度大小改变和运动方向改变。
【解答】A.起飞时，燃料的化学能不能全部转化为火箭的机械能，因为热量有损失，故A错误；
B.对接完成后，以空间站为参照物，飞船的位置保持不变，因此它们是静止的，故B正确；
C.货物从地面运到空间站，虽然位置发生改变，但是质量不变。所有的物体在太空中都处于失重状态，因此重力会减小为零，故C错误；
D.完成对接后，空间站绕地球运动时，速度大小和方向不断改变，那么它的运动状态保持不断改变，故D错误。
故选B。
33．（2022·杭州）小金和小杭并排坐在等待发车的和谐号列车上。此时，边上有一列复兴号列车也在等待发车。过了一会儿，小金说，我们的车开动了。而小杭却说，我们的车没有开动，因为站台柱子没有动。小金判断和谐号列车开动，选取的参照物是（　　）
A．小杭 B．和谐号列车 C．复兴号列车 D．站台柱子
【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】如果物体是运动的，那么它相对参照物的位置改变；否则，它相对参照物的位置不变。
【解答】当复兴号开动时，而和谐号静止时，和谐号相对复兴号的位置不断改变，则以复兴号为参照物，和谐号是开动的，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
34．（2022·金华）2022年5月10日凌晨，“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射，历经数小时飞行后与“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是（　　）
A．火箭加速上升过程中，受到平衡力的作用
B．以上升的火箭为参照物，地面是静止的
C．“天舟四号”完成对接后，仍具有惯性
D．“天舟四号”绕地球运动过程中，运动状态始终不变
【答案】C
【知识点】参照物及其选择；惯性；平衡状态的判断
【解析】【分析】（1）平衡状态包括：静止状态和匀速直线运动状态；
（2）如果物体相对参照物的位置发生改变，那么它是运动的；否则，它就是静止的；
（3）根据惯性的影响因素判断；
（4）运动状态的改变包括：由静止变为运动，由运动变为静止，运动方向改变和速度大小改变。
【解答】A.火箭加速上升过程中，速度不断增大，没有处于匀速直线运动状态，因此它不受到平衡力的作用，故A错误；
B.以上升的火箭为参照物，地面相对火箭的位置不断改变，因此地面是运动的，故B错误；
C.“天舟四号”完成对接后，由于它的质量保持不变，因此它的惯性保持不变，故C正确；
D.“天舟四号”绕地球运动过程中，它沿曲线轨道运动，即运动方向不断改变，因此运动状态不断改变，故D错误。
故选C。
35．（2024·浙江）如图所示，狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，它对雪橇的水平拉力为100牛。
（1）以地面为参照物，雪橇处于　 　（填“静止状态”或“运动状态”）。
（2）雪橇运动5米，狗的拉力对雪橇做功为　 　焦。
（3）货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平，不计空气阻力，则雪橇对货物的摩擦力为　 　牛。
【答案】（1）运动状态
（2）500
（3）0
【知识点】参照物及其选择；摩擦力的存在；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）被研究的物体和参照物之间发生位置的变化，被研究的物体是运动的，否则被研究的物体是静止的；
（2）根据W=Fs求功；
（3）相对静止时，没有相对运动趋势，摩擦力为零。
【解答】（1）狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，雪橇和地面之间发生了位置的变化，所以以地面为参照物，雪橇是运动的；
（2）狗对雪橇的水平拉力为100牛，雪橇运动5米，W=Fs=100牛×5米=500焦；
（3）相对静止时，雪橇和货物没有相对运动趋势，雪橇对货物的摩擦力为0牛。
36．（2023·舟山）小舟和小嘉在绿道上快走，若小舟和小嘉的速度分别为1.5米/秒和2米/秒，以小舟为参照物，小嘉是　 　 (选填“运动”或“静止”)的。小舟的前脚跟刚着地时(如图)，它受到摩擦力的方向是　 　 (选填“向前”或“向后")。
【答案】运动；向后
【知识点】参照物及其选择；阻力对物体运动影响的探究实验；摩擦力的存在
【解析】【分析】参照物指在描述物体的运动时，选取的标准物体，假设为相对静止的物体；
摩擦力方向与相对运动方向相反。
【解答】小舟的速度小于小嘉，故以小舟为参照物，小嘉是运动的；
前脚跟刚着地时 ，前脚相对于地面的运动方向为向前，故摩擦力方向向后。
故答案为：运动，向后
37．（2023·衢州） 2060年前我国要实现“碳中和”目标，其中碳减排、碳封存是实现碳中和的主要途径。
（1）人们常说“电动汽车比燃油车环保”，为了探明电动和燃油两种汽车的碳排放量，科学家对A品牌某款电动汽车和B品牌某款燃油汽车进行四个维度的对比，相关信息如下表。
对比维度 电动汽车 燃油车
汽车生产及回收 每生产和回收一辆共排放约20.5吨碳（其中生产和回收锂电池组约占一半的碳排放） 每生产和回收一辆共排放约10.1吨碳
能源生成 使用绿色能源为其供电，年均消耗的电能相当于排放约0.7吨碳 动力来自化石燃料的燃烧，年均排放约3.3吨碳
使用维护 一年保养维护排放约0.15吨碳 一年保养维护排放约0.15吨碳
电池使用年限 锂电池组平均寿命8年 /
根据以上信息，从碳排放的角度来看，你是否赞同“电动汽车比燃油车环保”这个观点，并说明理由。　 　
（2）该电动汽车匀速通过高速公路上一段3km的平直路段，用时0.03h，消耗的电能为2.25×106J。
请计算：①汽车行驶的速度。②若消耗电能的80%用于驱动汽车前进，汽车在该路段行驶时受到的阻力。
（3）全球排放的CO2，大约有30%～40%被海洋吸收，导致海水酸化。捕获海水中的CO2比捕获空气中的成本更低，科学家计划从海水中捕获CO2，收集后压缩成液态，再注入海底废弃的油田封存。
①封存CO2，能有效减缓　 　效应。②为实现碳中和目标，我们应该如何践行低碳生活　 　。
A．天天使用一次性筷子B．节约纸张，节约用水用电
C．减少或拒绝使用一次性塑料袋D．走路、骑车或乘坐公共交通工具上学放学
【答案】（1）赞同，理由是通过计算可得，当车辆使用4年以上时，电动汽车的碳排放量就低于燃油车，而一般车辆的使用寿命均在4年以上。其他答案：①赞同，理由是按车辆使用8年计算可知，使用电动汽车产生的碳排放量低于燃油车。②不赞同，理由是若电动汽车在使用4年之内因为意外而报废，电动汽车的碳排放量就超过燃油车。
（2）①
②
f=F=600N
（3）温室；BCD
【知识点】速度公式及其应用；功率计算公式的应用；全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）
【解析】【分析】（1）将电动车和燃油车使用周期内的碳排放量进行比较，从而确定电动汽车是否比燃油车更环保；
（2）①根据公式 计算汽车行驶的速度；
②首先根据计算汽车行驶受到的牵引力，再根据二力平衡的知识f=F计算汽车受到的阻力。
（3）①二氧化碳是造成温室效应的一个重要因素；
②分析哪个选项中有利于减小碳排放即可。
【解答】（3）①封存CO2，减小空气中二氧化碳的含量，能有效减缓温室效应。
②A.天天使用一次性筷子，会增大树木的砍伐，从而增加碳排放，减小二氧化碳的吸收，故A不合题意；
B.节约纸张，节约用水用电，都会减小能源的消耗，从而减小碳排放，故B符合题意；
C.减少或拒绝使用一次性塑料袋，有利于减小碳排放而保护环境，故C符合题意；
D.走路、骑车或乘坐公共交通工具上学放学，减小化石能源的消耗，从而减小碳排放，故D符合题意。
故选BCD。
38．（2023·湖州）在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为3×103千克，在一段平直的高速公路上匀速行驶3千米，用时2分钟，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120千米/时。
（1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的 (填选项)过大，减少车祸发生时的危害。
A．惯性 B．动能 C．势能 D．摩擦力
（2）通过计算判断该房车在此路段是否超速。
（3）计算在这3千米路程内房车牵引力所做的功。
【答案】（1）B
（2）v= =90千米/时
90千米时<120千米时，没有超速。
（3）因为匀速直线运动，所以F=f
f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103千克×10牛/千克=3×103牛
W=Fs=3×103牛×3×103米=9×106焦
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）动能与物态的质量和速度有关，即质量越大，速度越大，则动能越大；
（2）首先根据计算出房车行驶的速度，再与限速分析解答；
（3）首先根据f=0.1G计算房车受到的阻力，再根据二力平衡的知识F=f计算房车受到的牵引力，最后根据W=Fs计算牵引力做的功。
【解答】（1）在高速上，汽车的速度越大，则动能越大，发生碰撞时破坏力越大，因此高速上限速。
故选B。
39．（2023·金华）我国设计生产的无人机世界领先，具有高效、轻巧、功率大等特点，广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机，主要用于播种、施肥，打药等，铭牌上的部分参数如下表所示。
整机型号 N420
最大起飞质量 56kg
药箱额定容量 30L
作业速度 1~12m/s
完成下列问题：
（1）这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km，需要多少小时？
（2）这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面，对地面的压强约7000Pa，无人机与地面的总接触面积约为多少平方米？
（3）若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行，不计空气阻力，则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦？
【答案】（1）v= 5m/s=18km/h
t= =0.2h
（2）F =G =mg =56kg×10N/kg= 560N
S= =0.08m2
（3）∵匀速
∴F=G= 560N
P= = Fv= 560N×1.2m/s= 672W
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算无人机需要的时间；
（2）首先根据F=G=mg计算无人机对地面的压力，再根据计算无人机对地面的压强；
（3）当无人机匀速上升时，首先根据二力平衡的知识F=G计算无人机的升力，再根据P=Fv计算无人机的功率。
40．（2023·温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。
（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要　 　小时。
（2）图中，当往水箱中注水的质量为千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取千克/米3）
（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？　 　
【答案】（1）1.5
（2）解：沉管所受浮力
牛
沉管匀速下沉，根据二力平衡可得：
注水前管段与水箱总质量
答：注水前管段与水箱总质量为 千克。
（3）海水密度、海底深度、隔墙面积
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算需要的时间；
（2）首先根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出沉管浸没时受到的浮力，再根据二力平衡的条件计算出沉管的总重力，接下来根据计算沉管的总质量，最后根据m=m总-m水计算注水前沉管和水箱的总质量。
（3）根据F=pS=ρ液gh分析解答。
【解答】（1）拖运需要的时间：。
（3）根据压力公式F=pS=ρ液gh可知，管段下沉到海底时受到压力的大小与海水密度、海底深度和隔墙面积等因素有关。
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