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第三章 运动和力
知识点1 运动和静止
1、机械运动：物理学中，把一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动；
宇宙中的一切物体都在运动，物体的运动是非常普遍的现象；
2、参照物：在研究物体运动时，要选一个物体做参照，这个被选为参照的物体叫参照物；
如果一个物体相对于参照物位置发生了变化，就说它是运动的；如果一个物体相对于参照物位置没有发生变化，就说它是静止的
3、参照物的选择
①、参照物的选择是任意的；
②、参照物不能选取研究对象本身；
③、同一个物体，选取不同的物体做参照物，其运动可能状态不同；
④、参照物一旦选定，无论它是运动还是静止，我们都视为静止；
4、运动的相对性：一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物。参照物不同，得出的结论可以不相同。机械运动的这种性质，叫做运动的相对性；
5、相对静止的应用
（1）飞行中的加油机相对于受油机静止；
（2）地球同步卫星相对地球静止；
（3）收割机相对于接麦子的卡车静止；
6、运动的多样性：自然界万物每时每刻都在运动，小到微观世界分子、原子，大到浩瀚的天体运动都在运动；而众多运动中，机械运动是最简单、最基本的一种运动形式；
知识点2 比较物体运动快慢的三种方法
①路程相同比时间；
②相同时间比路程；
③路程和时间都不同，比较速度。
1、比较物体的快慢
2、速度及其计算公式
（1）定义：物理学中，把物体通过的路程与通过这段路程所用时间的比，叫做速度；
（2）公式：速度= 符号为v=
（3）物理意义：表示物体运动快慢的物理量。物体运动快，速度大；物体运动慢，速度小；
（4）单位：在国际单位制中，速度的单位是m/s（米每秒）、km/h（千米每时）；1m/s=3.6km/h；
（5）注意事项：①同一性，即速度、路程、时间对应于同一个物体；②统一性，即单位要统一；
3、匀速直线运动和变速直线运动
（1）匀速直线运动：物理学中，把速度不变的直线运动叫匀速直线运动；
特点：①直线运动；②速度不变；
（2）变速直线运动：物理学中，把速度大小变化的直线运动叫做变速直线运动；
特点：①直线运动；②速度大小变化；
4、平均速度：表示运动物体在某一段路程内（某一段时间内）的平均速度；
类型一　路程—时间图像
1.甲、乙两小车同时同地向东做匀速直线运动,它们的s-t图像如图所示,甲车的速度为　　　　,5 s时两车相距　　　　,以甲车为参照物,乙车向　　　　运动。
2.如图所示为某物体做直线运动时路程随时间变化的图像。由图像可知,该物体(　　)
A.在0~20 s时间内的速度比在30~40 s时间内的速度大
B.在整个40 s时间内都做匀速直线运动
C.在整个40 s时间内的平均速度为2 m/s
D.在20~30 s内物体的速度为40 m/s
3.如图所示是两物体做直线运动的s-t图像,由图像可知,下列说法正确的是
A.两物体从同一地点出发 B.两物体往同一方向行驶
C.两物体在t=10 s时刻相遇 D.两物体运动速度大小相等,都是5 m/s
类型二　速度—时间图像
6.如图所示是某汽车通过某一平直公路时记录的v-t图像,甲、乙、丙、丁四个过程中,汽车做匀速直线运动的是( ）
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.甲、乙两个物体同时从同一地点向西做直线运动,速度与时间关系如图所示。以甲为参照物,乙向　　　　做直线运动,经过6 s,甲、乙两物体相距　　　　m。
8.图像是数据处理的重要方法,请据图回答下列问题:
(1)甲物体做的是　　　　运动,甲物体在3 s内通过的路程为　　　　m。
(2)聪明的小燕发现:一段时间内,物体通过的路程刚好等于这段时间内图像与坐标轴围成图形的面积(图中阴影部分),这一猜想在老师那里得到了证实。根据这一规律,请你计算乙在4 s内的平均速度为　　　　m/s。
类型三　平均速度和行程问题的计算
1.随着我国经济迅猛发展,很多家庭都购买了汽车。已知汽车上山的速度为v1,下山返回的速度为v2,如果返回时汽车的运动时间是上山时的一半,那么汽车在整个往返过程中的平均速度是(　　)
2.小刚从家中出发到新世纪广场,其中一半路程步行,一半路程骑自行车。全程的路程与时间图像如图1所示,求:
(1)小刚骑车的速度。
(2)小刚到新世纪广场全程的平均速度。
(3)小刚步行20 min通过的路程。
类型四　比例问题的计算
13.已知甲、乙两辆汽车通过的路程之比是6：5,它们运动的时间之比是4：3,则两车运动的速度之比为　　　　。
14.甲、乙两辆小车同时同地出发都向西运动,它们运动的图像如图2所示,由图像可知,甲、乙两车的速度之比为　　　 　 ,若甲、乙两车通过的路程之比为3：2,则它们运动的时间之比为　　　　。
类型五　过桥(隧道)问题的计算
15.一列火车全长265 m,每秒行驶25 m,全车要通过一座985 m长的大桥,问需要多长时间
16.一列长200 m的火车以36 km/h的速度行驶,测得它穿过某山洞用了100 s,问山洞的长度是多少米
类型六　追及和相遇问题的计算
17.甲、乙两同学从同一地点出发前往学校,甲同学以5 km/h的速度步行前往,乙同学以15 km/h的速度骑车前往,若甲同学先出发30 min,则乙同学需要经过多长时间才能追上甲同学。
类型七　回声问题的计算
例.在汽车行驶的正前方有一座山崖,汽车以43.2 km/h 的速度行驶,汽车鸣笛后2 s司机听到回声,问听到回声时,汽车距离山崖多远 (已知声音在空气中的传播速度为340 m/s)
解:根据题意,可画出如下示意图。v车=43.2 km/h=12 m/s,
从汽车鸣笛后到司机听到回声时,车通过的距离:s车=v车×t=12 m/s×2 s=24 m,
声音通过的距离为s声=v声×t=340 m/s×2 s=680 m;
由图可知,听到回声时,汽车到山崖的距离与车通过的距离、声音通过的距离之间存在s=(s声-s车)的关系,
故s=(s声-s车)=×(680 m-24 m)=328 m。
类型八　反应时间问题
8．某司机驾车前行，突然发现前方80 m处有障碍物，司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75 s，这段时间内汽车保持原速度前行了15 m，汽车制动后还要继续滑行30 m才能停下。
(1)汽车制动前的速度是多少？
(2)若司机酒后驾车，反应时间是平时的4倍，请你通过计算判断汽车是否会撞上障碍物。
解：(1)汽车制动前的速度：v＝＝＝20 m/s。
(2)由于反应时间t′＝4t，则此时的反应距离：
s′＝vt′＝4vt＝4s＝4×15 m＝60 m，
s总＝s′＋s减＝60 m＋30 m＝90 m，
由于s总＞80 m，故汽车将撞上障碍物。
类型九 安全距离问题
9．在实施城市拆迁工程时，为了减小对居民的影响，常采用定向爆破的方式。某次拆迁一高层建筑时，采用的爆破导火索燃烧的速度是0.8 cm/s，人跑步的速度是5 m/s。若人点燃导火索后需要离爆破点400 m才安全，爆破手选用了长度为80 cm的导火索进行定向爆破，该爆破手能否及时撤离到安全地带？
10．近年来某省道路相继改建成一、二级公路，大大地促进了经济发展，给人们出行带来了方便。遗憾的是在某些岔路口，人车相撞的交通事故有所增加。有人猜想事故的出现与行人横过公路时的错误判断有关。
(1)如图B2－ZG－6所示，某同学准备横过公路时，正好有一辆汽车从距岔路口100 m处以72 km/h的速度驶过来，如果公路宽12 m，问该同学以1.2 m/s的正常步行速度能否在汽车到达岔路口前完全通过公路？通过计算回答。
(2)为了减少在岔路口发生人车相撞事故，请你分别向交警部门(或公路建设部门)、汽车司机和过路的行人，各提一项合理的建议。
类型十 交通标志牌、速度计、列车时刻表问题
11．便捷的交通与互联网给人们的出行带来很大的方便，小云和爸爸驾车从昆明市区到昆明呈贡高铁南站，然后乘高铁去贵阳游玩，爸爸看见路旁交通标志牌如图B2－ZG－7甲所示，爸爸吩咐小云通过网站查询到列车时刻表如下表所示。
(1)小云爸爸此时车上的速度计如图乙所示，小云爸爸是否违法驾驶？
(2)若小云和爸爸6：20从该标志牌处出发，在交通正常和不违法的情况下，依据以上信息计算他们最快能赶上哪一次列车。
(3)该趟列车运行的平均速度是多少？
(4)K876是普通列车，其平均速度是多少？

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