资源简介

专题09 机械运动
一、长度的测量 长度的测量长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能；测量长度的工具是刻度尺，刻度尺的分度值刻度尺的分度值为相邻的刻度线表示的长度。刻度尺的使用规则（1）“选”：根据实际需要选择刻度尺。 （2）“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程和分度值。 （3）“放”：用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线（紧贴物体且不歪斜）。不利用磨损的零刻线。（用零刻线磨损的刻度尺测长度时，要从整刻度开始），有刻度的一边必须紧贴被测物体。 （4）“看”：读数时视线要与尺面垂直。 （5）“读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位。 （6）“记”：测量结果由数字和单位组成（也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成）。刻度尺的读数刻度尺的读数（测量值）=准确值（由分度值决定）+估读值（分度值的下一位）+单位（刻度尺上有标注）。特殊长度的测量累积法、平移法、化曲为直法长度的单位国际单位制中，长度的主单位米（m），常用单位有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。单位换算1 km=103 m，1 m=10 dm=100 cm=103 mm=106 μm=109 nm
二、时间的测量 时间单位秒（s）、分钟（min）、小时（h）时间换算1 h=60 min，1 min=60 s机械停表的使用 量程和分度值：机械停表的外圈（大圈）以秒为单位，内圈（小圈）以分为单位，不同停表量程和分度值会不同，量程以小圈为准。如右侧上图中量程为30 min，内圈分度值为0.5 min，外圈为0.1 s；右侧下图中量程为15 min，内圈分度值为0.5 min，外圈为0.1 s。读数：内圈示数+外圈示数。右侧上图中内圈示数不足1小格（30 s），所以只需读出外圈示数19.6 s即可；如果内圈指针在1、2小格之间，则示数为30 s+19.6 s=49.6 s。右侧下图中外圈有两排刻度，分别为0~30 s、30~60 s，要由内圈指针位置来确定读哪一圈的示数，如果没超过半个大格，按0~30 s读数，如果超过半个大格，按30~60 s读数。右侧下图中内圈指针超过了3和4中间的刻线，内圈读为3 min，即180 s，外圈按30~60 s读数，为38.3 s，所以停表示数为180 s+38.3 s=218.3 s。测量工具古代：日晷、沙漏、滴漏、脉搏等 现代：机械钟表、石英钟、电子表等
三、运动的描述 机械运动在物理学中，我们把物体位置的变化叫机械运动，机械运动简称运动。如果物体位置变化，我们说它是运动的；若位置没变，我们说它是静止的。参照物说物体是运动还是静止，要看是以哪个物体为标准，这个被选作标准的物体叫参照物。 （1）参照物是假定不动的物体； （2）除研究对象外任何物体都可选作参照物； （3）选取的参照物不同，物体的运动情况就可能不同，所以物体的运动和静止是相对的。相对静止若两个物体以同样快慢、向同一方向运动，则它们是相对静止的关系。 （1）卡车和联合收割机：以地面为参照物，二者都是运动的；以卡车为参照物，收割机是静止的；以收割机为参照物，卡车是静止的。 （2）空中加油机和受油机：以地面为参照物，二者都是运动的；以加油机为参照物，受油机是静止的；以受油机为参照物，加油机也是静止的。
四、速度 物理意义表示物体运动快慢的物理量。比较运动快慢的两种方法第一种是比较两个物体通过相同的路程所用的时间，时间越短，速度越大；第二种是比较两个物体在相同的时间内所通过的路程，路程越长，速度越大。定义在物理学中，把路程与时间之比叫做速度。公式：v=。单位国际单位制中的主单位：m/s；交通运输中的常用单位：km/h。 1 m/s=3.6 km/h。
五、常见机械运动的图像 静止匀速直线运动匀速直线运动变速直线运动
六、测量平均速度 实验原理平均速度的公式是（s是物体通过的路程，t是通过这一路程所用的时间）。实验装置实验器材刻度尺、停表、小车、长木板、小木块、金属片。实验步骤（1）使斜面保持较小的坡度，把小车放在斜面的顶端，金属片垂直固定在斜面的底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。 （2）用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用时间t1，将小车通过的路程s1和所用时间t1填入表格中。 （3）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2，将数据填入表格对应的位置。 （4）利用公式，分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2，即小车通过斜面全程的平均速度为；小车通过上半段路程的平均速度为：。 （5）整理器材实验分析计算出小车通过全程的平均速度，通过上半段路程的平均速度，还可以推算出通过下半程的平均速度v3=（s1-s2）/（t1-t2）。 （1）小车在斜面上做变速直线运动，且后半段的平均速度v3>全程的平均速度v1>上半段路程的平均速度v2。 （2）小车全程的平均速度大于它上半段的平均速度，但不是二倍关系。（3）小车沿斜面下滑的平均速度越来越大，说明小车沿斜面下滑得越来越快。 （4）小车在任意一段路程中的平均速度都小于它在最末端的速度。实验结论小车在斜面上做变速直线运动，在不同路段平均速度的大小不同，且从斜面顶端到底端运动速度越来越大。注意事项（1）实验装置安装：安装时，斜面倾角要小一点，但不能过小，过小则小车不动，过大就会使小车运动得过快，计时不准确；实验的起、止点间的距离应适当大一点，这样计时和测量路程都更准确一些。 （2）小车释放时：把小车放到斜面顶端，小车应从斜面顶端由静止自由释放。 （3）路程s的测量：小车通过的路程应是从开始时“车头”到结束时“车头”的距离，而不是开始时“车尾”到金属片的距离或者斜面的长度。刻度尺读数时要规范准确。 （4）时间t的测量：测时间时，计时开始与小车释放应是同时的，小车与金属挡板发生碰撞时要马上停止计时，且释放小车和计时由同一人同时完成。停表读数时要规范准确。 （5）计算平均速度：注意平均速度与路程和时间的对应关系。如计算全程的平均速度时，用总路程除以整个过程所用的时间。
1．判断刻度尺的分度值的方法 （1）已知刻度尺：直接根据“刻度尺的分度值是相邻两刻度线之间的长度”判断。 （2）给出测量结果时的判断方法：一般情况下，测量数据的最后一位是估读值，倒数第二位是所用刻度尺的分度值所在的位数。例如，已知测量结果为2.745dm，可知准确值为2.74dm，估读值为0.005dm，所用刻度尺的分度值为0.01dm=0.1cm=1mm。 2．刻度尺的读数方法：使用刻度尺时要明确0刻度线的位置、量程和分度值。 （1）起始端从0刻度线开始，读出末端刻度值，就是物体的长度； （2）起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，用末端刻度值减去起始端所对刻度即为物体的长度，如图所示。 注意：刻度尺读数时要估读到分度值的下一位。 3．停表的读数要领 4．单位换算步骤：前面的数字表示倍数，不进行换算，只是把后面的单位进行换算。举例如下： 5．组合单位的换算方法及过程：在国际单位制中，除了长度、时间、质量、电流等基本物理量的单位，还有一些物理量的单位是由基本单位组合而成的单位，如速度的单位是米每秒（m/s）、密度的单位kg/m3等。这类单位的换算过程为举例说明如下： （1）。 （2）。 6．运动状态的判断与参照物的选取 （1）根据物体的运动状态来选择参照物 （2）根据参照物判断物体的运动状态。 7．分析运动图像问题的步骤 8．速度公式的应用 速度的公式：，其中v表示速度，s表示路程，t表示时间。 （1）已知路程和时间，可利用速度公式求速度； （2）已知速度和时间，可利用公式s=vt求路程； （3）已知路程和速度，可利用求时间。 步骤：写出已知物理量并进行单位换算→写出计算公式→代入数据和单位→计算结果。
模型1 刻度尺的使用和读数
（2022 益阳）某同学用刻度尺测量橡皮擦的长度，如图所示。测量结果记录正确的是（　　）
A．3.9cm B．3.90cm C．4.90cm D．3.90
【答案】B
【分析】（1）刻度尺的最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度；（2）起始端没从0开始，把1.00cm处当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去1.00cm即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
【解答】解：（1）图示刻度尺1cm又分为10个小刻度，故分度值为1mm；
（2）物体起始端对应的刻度值为1.00cm，末端对应的刻度值为4.90cm，物体长度为4.90cm﹣1.00cm＝3.90cm，故B正确、ACD错误。
名师点拨：刻度尺是初中物理中基本的测量工具，使用前要观察它的量程和分度值，使用时刻度要紧贴被测物体，读数时视线与刻度垂直，估读到分度值的下一位。
【变式练1】（2023 达州）长度测量是最基本的测量，如图是某同学使用刻度尺测量某一物体长度的情景，则该刻度尺的分度值是　 　mm，被测物体的长度是　 　cm。
【答案】1；3.50。
【解析】测量长度的工具是刻度尺，刻度尺的分度值为相邻的刻度线表示的长度；由图可知，刻度尺的分度值为0.1cm＝1mm，测量的起始刻度不是零刻度，而是2.00cm的刻线，物体的末端对着的刻度线为5.50cm，所以物体的长度为：L＝5.50cm﹣2.00cm＝3.50cm。
【点评】刻度尺是常用的测量工具，要学会正确使用和读数，注意刻度尺要估读到分度值的下一位数字。
【变式练2】（2022 常州）在加勒比海红树林中，科学家发现最大的细菌——华丽硫珠菌，形如一根细绳，可用肉眼直接观察，如图所示，其长度l为（　　）
A．2cm B．2.0cm C．2.00cm D．2.000cm
【答案】C
【分析】使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
【解答】解：由图可知，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＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；细菌左侧与0.00cm对齐，右侧与2.00cm对齐，所以细菌的长度为l＝2.00cm，故C正确。
【点评】本题考查了刻度尺的读数，注意测量仪器读数时必须先看清楚分度值，同时刻度尺读数需要估读到分度值下一位。
【变式练3】一实验小组利用刻度尺测量木块的长度，如图所示。下列相关说法中（　　）
①木块A对应刻度尺的分度值是1cm
②木块A对应的刻度尺比木块B对应的刻度尺精确度高
③木块A的长度是3.65cm
④木块B的长度是2.3cm
A．只有②④正确 B．只有①④正确
C．只有①②正确 D．只有③④正确
【答案】A
【解答】解：如图可知，木块A对应的刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm，木块A左侧与1.00cm对齐，右侧与3.65cm对齐，所以木块A的长度为L＝3.65cm﹣1.00cm＝2.65cm，故①③错误；木块B对应的刻度尺相邻刻度线间的长度值为1cm，即此刻度尺的分度值为1cm，分度值越小，精确度越高，故②正确；
木块B左侧与零刻度线对齐，右侧与2.3cm对齐，所以木块B的长度为L＝2.3cm；只有②④正确；故选：A。
【点评】物理测量中有很多的测量工具，任何一种工具，一定要注意每一个大格和每一个小格各代表多少。刻度尺需要估读，其他的测量工具不需要估读，读出最接近的数值。
模型2 秒表的使用和读数
（2023 大庆）如图所示，木块的长度为　 　cm，机械停表的读数为　 　s。
【答案】1.80；338.5。
【分析】（1）在长度测量中，刻度尺要放正，有刻度的一边要紧靠被测物体，读数时视线要和尺面垂直，要估读到分度值的下一位，并记下数值和单位；（2）机械停表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，机械停表读数是两个表盘的示数之和。
【解答】解：（1）图示刻度尺1cm分为10个小刻度，分度值为1mm；木块起始端对应的刻度值为0cm，末端对应的刻度值为1.80cm，木块长度为1.80cm；
（2）机械停表小盘的分度值是0.5min，指针在5min和6min之间偏向6min一侧；大盘的分度值是0.1s，大盘指针在38.5s，因此机械停表读数为5min38.5s＝338.5s。
名师点拨：刻度尺、机械停表是日常生活和物理实验中经常使用的基本测量工具，需要我们熟练掌握其使用和读数方法。
【变式练1】如图所示的停表示数为　 　min　 　s。
【答案】3；37.5。
【解答】解：秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和。
在秒表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“3”和“4”之间，偏向“4”一侧，所以分针指示的时间为3min；
在秒表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在37.5s处，所以秒针指示的时间为37.5s，即秒表的读数为3min37.5s。
【点评】本题考查了停表的读数，中学物理中有很多测量仪器，不同仪器使用方法不同，但首先都需要看清它的量程与分度值。
【变式练2】如图所示是小红同学精确测量从家到学校所用的时间，下面读数正确的是（ ）
A．306.5s B．5.65min C．336.5s D．436.5s
【答案】C
【分析】停表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，停表读数是两个表盘的示数之和。
【解答】解：由图知：在停表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“5”和“6”之间，偏向“6”一侧，所以分针指示的时间为5min；在停表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在36.5s处，所以秒针指示的时间为36.5s，即停表的读数为5min36.5s＝336.5s，故C正确。
【点评】此题考查了停表的读数方法，注意把内、外盘的示数相加即所测得的时间。
【变式练3】（2023 湖北）如图甲所示方法测出的硬币直径是　 　cm，图乙中停表读数　s。
【答案】2.50；32。
【分析】（1）刻度尺读数时注意分度值和零刻线，没有从零刻度线量起的，应该减去初始读数，读数时，要估读到分度值的下一位；（2）秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和；
【解答】解：（1）由图甲可知，刻度尺的分度值为1mm，从2.00cm处量起，末端刻度到4.50cm，所以物体长度为4.50cm﹣2.00cm＝2.50cm；
（2）在秒表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表0.5min，指针在“0”和“1”之间，偏向“1”一侧，所以分针指示的时间为0；在秒表的大表盘上，1s之间有10个小格，所以一个小格代表0.1s，指针在32s处，所以秒针指示的时间为32s，则秒表的读数为32s。
模型3 长度、时间和速度的估测
（2022 河池）小娟走路的步长约为40 　 　（填适当单位），她从篮球场的一端走到另一端共70步，由此可估算篮球场的长度为　　m。
【答案】cm；28。
【解析】单人课桌的宽度约40cm，初中生走路的步长与此差不多，在40cm＝0.4m左右；从篮球场的一端走到另一端共70步，由此可估算篮球场的长度为70×0.4m＝28m。
名师点拨：对日常生活中的速度、质量、长度、温度等进行准确的估测，是要求初中学生掌握的一种基本能力，平时注意观察，结合所学知识多加思考，逐渐培养这方面的能力。
【变式练1】（2023 聊城）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庹（tuǒ）。按此规定，“1庹”的长度最接近（　　）
A．17mm B．17cm C．17dm D．17m
【答案】C
【分析】成年人的身高在170cm左右，“一庹”的长度指两手中指尖之间的距离，略大于身高，在170cm＝17dm左右。
【解答】解：成年人的身高在170cm左右，“一庹”的长度指两手中指尖之间的距离，略大于身高，在170cm＝17dm左右。故选：C。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活中物理量的了解和对物理单位的认识，找出接近实际的选项即可。
【变式练2】国歌是表现一个国家民族精神的歌曲，它能呼唤起人们内心深处的国家情怀。那你知道我们《中华人民共和国国歌》演奏一遍所需的时间为（　　）
A．5min B．3min C．46s D．10s
【答案】C
【分析】此题考查对生活中常见时间过程的估测，结合对生活的了解和对时间单位的认识，找出符合题意的答案。
【解答】解：我国的国歌长度较小，完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间不到1min，在46s左右。故选：C。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
【变式练3】（2022 恩施州）在校园楼梯、走道上禁止奔跑，我们在走道上行走速度合适的是（　　）
A．1cm/s B．1dm/s C．1m/s D．10m/s
【答案】C
【分析】人正常步行的速度是1～1.5m/s之间。
【解答】解：在校园楼梯、走道上禁止奔跑，所以我们在走道上正常行走的速度为1m/s。1cm/s和1dm/s的速度太慢，10m/s的速度相当于百米赛跑的速度，太快。故C符合题意。
【点评】需要掌握的是：人正常步行的速度是1～1.5m/s之间。
【变式练4】（2023 陕西）小明在校园运动会上，参加了初中男子组50m短跑比赛。他正常完成比赛所用的时间可能为（　　）
A．2s B．8s C．1min D．0.1h
【答案】B
【分析】知道路程，估测速度，根据速度公式求时间。
【解答】解：一般中学生步行速度为1m/s，短跑时速度约是步行速度的6倍即6m/s，由速度公式v可得所用时间t8.3s，故B正确，ACD错误。
模型4 参照物的选取
（2023 常州）2023年5月30日，“神舟十六号”飞船与中国空间站成功对接后，认为中国空间站是静止的，选取的参照物是（　　）
A．“神舟十六号”飞船
B．中国空间站
C．地面指挥中心
D．在中国空间站内穿行的宇航员
【答案】A
【分析】运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的。
【解答】解：ACD、“神舟十六号”飞船与中国空间站成功对接后，中国空间站和“神舟十六号”飞船之间相对的位置没发生变化，而与地面指挥中心和在中国空间站内穿行的宇航员之间的空间位置发生了变化，因此以“神舟十六号”飞船为参照物，中国空间站是静止的，以地面指挥中心和在中国空间站内穿行的宇航员为参照物，中国空间站是运动的，故A符合题意，CD不符合题意；B、研究一个物体的运动或静止情况，不能以物体本身为参照物，故B不符合题意。
名师点拨：本题考查了运动和静止的相对性，知道在判断物体的运动状态时，选择的参照物不同，其判断结果可能不同，但都可能是正确的。
【变式练1】（2023 徐州）小华到云龙山游玩，乘坐缆车上山时，如果说小华是静止的，则所选择的参照物是（　　）
A．山上的树木 B．路上的游人
C．乘坐的缆车 D．山顶的观景台
【答案】C
【分析】被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变，则被研究的物体是运动的，如果没有发生位置的改变，则被研究的物体是静止的。
【解答】解：ABD、小华坐在上山的缆车内，相对于山上的树木、路上的游人及山顶的观景台的位置都发生了改变，所以以山上的树木、路上的游人及山顶的观景台为参照物，小华是运动的，故ABD不符合题意；C、以乘坐的缆车为参照物，小华相对于乘坐的缆车的位置没有发生改变，所以小华相对于乘坐的缆车是静止的，故C符合题意。
【点评】判断物体是静止的还是运动的，关键在于参照物的选择，选取不同的参照物，得到的结果可能不同。
【变式练2】（2023 齐齐哈尔）《吕氏春秋 察今》记录了“刻舟求剑”的典故。学习物理知识后使我们懂得，要确定剑落水的实际位置，应选择的参照物是（　　）
A．岸边的树 B．舟 C．舟上的标记 D．水流
【答案】A
【分析】被研究物体相对于参照物，位置发生了变化，我们就说物体是运动的，反之，就是静止的。
【解答】解：刻舟求剑的故事中，剑落水后，它与岸边的树的相对位置没有发生改变，与舟、舟上的标记和水流的位置都发生了变化，故要确定剑落水的实际位置，应选择的参照物是岸边的树。故选：A。
【变式练3】（2022 内江）在平直轨道上匀速行驶的火车中，对于静放在车厢内桌面上的苹果，发生相对运动所选择的参照物是（　　）
A．这列火车的机车 B．坐在车厢椅子上的乘客
C．从旁边走过的列车员 D．关着的车门
【答案】C
【分析】在研究任何物体的运动时都要先选定一个参照物，物体的运动都是相对于参照物的，参照物不同则物体的运动情况不同。
【解答】解：车厢小桌上的苹果与车门、机车、坐在车厢椅子上的乘客之间的位置没有发生变化，所以以车门、机车、坐在车厢椅子上的乘客为参照物，它是静止的；以从桌旁走过的列车员为参照物时，苹果与列车员之间的位置发生变化，所以苹果相对于列车员是运动的。故选：C。
【点评】本题考查了参照物的选择，一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。
模型5 运动和静止的相对性
（2023 牡丹江）如图所示，2023年5月30日上午，长征二号F遥十六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，飞船是运动的
D．以发射塔为参照物，飞船是静止的
【答案】C
【分析】在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
【解答】解：A、以地面为参照物，航天员与地面之间有位置变化，所以航天员是运动的，故A错误。
B、以飞船为参照物，航天员与飞船之间没有位置便变化，所以航天员是静止的，故B错误。
C、以地面为参照物，飞船与地面之间有位置变化，所以飞船是运动的，故C正确。
D、以发射塔为参照物，飞船与发射塔之间有位置变化，所以飞船是运动的，故D错误。
名师点拨：判断一个物体是运动还是静止，主要取决于所选的参照物，参照物不同，物体的运动情况可能不同，这就是运动和静止的相对性。
【变式练1】（2022 武汉）如图所示，天舟四号货运飞船正在靠近由天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体，即将完成自主交会对接。下列说法正确的是（　　）
A．“天舟三号”相对于“天舟四号”是运动的
B．“天舟三号”相对于“天和核心舱”是运动的
C．“天舟四号”相对于“天舟三号”是静止的
D．“天舟四号”相对于“天和核心舱”是静止的
【答案】A
【分析】物体相对于参照物位置不变，则物体是静止的，若相对于参照物位置改变，则物体是运动的。
【解答】解：天舟四号正在靠近由天和核心舱与天舟三号组成的空间站组合体。A、“天舟三号”相对于“天舟四号”，它们发生了位置变化，所以是相对运动的，故A正确；B、“天舟三号”和“天和核心舱”是一个组合体，它们之间没有位置变化，所以是相对静止的，故B错误；C、“天舟四号”相对于“天舟三号”，它们发生了位置变化，所以是相对运动的，故C错误；D、“天舟四号”和“天和核心舱”，它们发生了位置变化，所以是相对运动的，故D错误。
【点评】此题主要考查了运动和静止的相对性，在判断物体运动和静止时，关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
【变式练2】（2023 贵州）如图所示是摄影爱好者捕捉到的“乌鸦骑乘老鹰”的精彩画面，下列能描述图中两者相对静止的成语是（　　）
A．分道扬镳 B．背道而驰 C．并驾齐驱 D．各奔东西
【答案】C
【分析】判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化；若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
【解答】解：乌鸦站在飞翔的老鹰背上休憩，乌鸦和老鹰之间的位置没有发生变化，因此以乌鸦为参照物，老鹰是静止的，以老鹰为参照物，乌鸦也是静止的。A、分道扬镳原指分路而行，后多比喻因目标不同而各走各的路，彼此之间发生了位置的变化，是相对运动的，故A错误；B、背道而驰原指朝着相反的方向跑，比喻行动方向和所要达到的目标完全相反，彼此之间发生了位置的变化，是相对运动的，故B错误；C、并驾齐驱原指几匹马并排拉一辆车，一齐快跑，比喻齐头并进，彼此之间的位置没有发生变化，是相对静止的，故C正确；D、各奔东西指各自走各自的路，彼此之间发生了位置的变化，是相对运动的，故D错误。故选：C。
【变式练3】（2023 益阳）传说中有一种鸟叫衔枝鸟，它能靠一小截树枝成功地飞越太平洋。它飞行时，把树枝衔嘴里；累了时，就把树枝放在水里，站在上面休息。下列说法正确的是（　　）
A．飞行时，以树枝为参照物，鸟是运动的
B．飞行时，以海岸为参照物，树枝是静止的
C．鸟站在树枝上休息时，以树枝为参照物，鸟是静止的
D．鸟站在树枝上一起随海水流动，以海岸为参照物，鸟是静止的
【答案】C
【分析】在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
【解答】解：A、飞行时，以树枝为参照物，鸟与树枝的相对位置没有发生改变，鸟是静止的，故A错误；B、飞行时，以海岸为参照物，树枝相对于海岸位置发生了改变，树枝是运动的，故B错误；C、鸟站在树枝上休息时，以树枝为参照物，鸟与树枝的位置没有发生改变，鸟是静止的，故C正确；D、鸟站在树枝上一起随海水流动，以海岸为参照物，鸟与海岸的位置发生改变，鸟是运动的，故D错误。故选：C。
【点评】此题主要考查了运动和静止的相对性，在判断物体运动和静止时，关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。　
模型6 速度公式及其变式的应用
（2023 恩施州）李白在《早发白帝城》中描述：“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”（注：2里为1km，“一日还”指大约24h从白帝城到达江陵）。诗人所描述的船速最接近（　　）
A．2km/h B．10km/h C．20km/h D．1000km/h
【答案】C
【分析】已知总路程为一千里，换算成500公里，即500km；一日指大约24h，利用速度公式就可估算出诗人所乘小船的平均速度。
【解答】解：已知：s＝1千里＝500km，t＝1日＝24h，那么v21km/h，故C符合题意、ABD不合题意。
名师点拨：本题考查了速度公式的应用，找到相应的路程和时间是本题的关键。
【变式练1】（2022 株洲）“3.12”植树节，学校组织同学们乘车去农场参加植树劳动，如图所示是汽车行驶过程中的导航截图，由图提供的信息可知，剩余路段汽车的平均速度大约是（　　）
A．60km/h B．10km/h C．10m/s D．6m/s
【答案】C
【分析】根据导航截图可知剩余路段的路程和需要的时间，利用速度公式计算出剩余路段汽车的平均速度，1m/s＝3.6km/h。
【解答】解：剩余路段的路程s＝24km，需要的时间t＝40minh；剩余路段汽车的平均速度v36km/h＝10m/s。故选：C。
【变式练2】（2023 德阳）如图所示，假设高速列车从德阳到成都做匀速直线运动，静坐在行驶的列车中的小东相对于路边的树木是　 　的（选填“静止”或“运动”），若德阳到成都的距离是60km，列车的行驶速度为150km/h，则小东从德阳到成都所用的时间是　 　min。
【答案】运动；24。
【分析】如果物体相对于参照物的位置保持不变，则物体是运动的，如果物体相对于参照物的位置不断变化，则物体是运动的；
已知路程与速度，由速度公式的变形公式可以求出运动时间。
【解答】解：静坐在行驶的列车中的小东相对于路边的树木位置发生了变化，是运动的；根据v得小东从德阳到成都所用的时间是：t0.4h＝24min。
【点评】本题考查了求运动时间、判断物体的运动与静止问题，难度不大，是一道基础题；应用速度公式的变形公式即可正确解题。
【变式练3】（2023 济南）如图所示，济南至石家庄铁路客运专线济南黄河公铁两用特大桥，全长约14km，其中主桥长1792m。上层为设计时速100km/h的双向六车道高速公路，下层为四线铁路。汽车以设计时速通过该特大桥主桥，大约需要多少秒？
【答案】汽车以设计时速通过该特大桥主桥，大约需要64.8s。
【分析】由速度公式v可得汽车以设计时速通过该特大桥主桥所需时间，注意公式变形和单位换算，可在计算前也可在计算过程中换算。
【解答】解：主桥长s＝1792m≈1.8km，
由速度公式得，汽车通过该特大桥主桥需要的时间：
，
答：汽车以设计时速通过该特大桥主桥，大约需要64.8s。
模型7 物体的运动图像
（2022 自贡）某物体从地面上某一点出发沿直线运动，其s﹣t图像如图所示，对物体的运动情况进行分析，下列说法错误的是（　　）
A．物体在6s内运动的路程为15m
B．物体在前2s内和最后2s内的速度相等
C．物体在2～4s内处于静止状态
D．物体在6s内的平均速度为2.5m/s
【答案】B
【分析】（1）根据图像可知6s内物体运动的路程；（2）从图中分别找出物体在前2s和后2s的路程，根据v分析速度大小关系；（3）在2～4s内，物体运动的路程为0，物体相对于参照物的位置没有变化，物体是静止的，据此分析；（4）从图中找出物体在6s的路程，根据v计算物体在6s内的平均速度。
【解答】解：A、由s﹣t图像可知，当t＝6s时，路程s＝15m，即物体在6s内运动的路程为15m，故A正确；
B、从图中可知，物体在前2s的路程为5m，物体在后2s的路程为：15m﹣5m＝10m，根据v可知，物体在前2s内和后2s内的速度不相等，故B错误；
C、在2～4s内，物体运动的路程为0，以地面为参照物，物体相对于地面的位置没有变化，物体处于静止，故C正确；
D、物体在6s内的平均速度为：v2.5m/s，故D正确。
故选：B。
名师点拨：本题主要考查速度的计算，关键能从图像上找出有用的信息，属于典型的图像问题，虽有一定的综合性，但难度不大。
【变式练1】（2022 怀化）（多选）我们把物体沿着直线且速度不变的运动，叫匀速直线运动。用s、v和t分别表示物体的路程、速度和时间，下面四个图像反映物体在做匀速直线运动的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】BC
【分析】匀速直线运动的s﹣t图像是一条倾斜的直线，直线的倾斜程度表示速度的大小；v﹣t图像是一条平行于时间轴的直线。
【解答】解：由图知：A的图像是s﹣t图像，说明物体处于静止状态；B的图像是s﹣t图像，是一条倾斜的直线，所以说明物体在做匀速直线运动；C的图像是v﹣t图像，是一条平行于时间轴的直线，说明物体在做匀速直线运动；D的图像是v﹣t图像，是一条倾斜的直线，说明物体做匀加速直线运动。
所以反映物体在做匀速直线运动的是BC。
【点评】本题考查匀速直线运动的特点，将物理规律以函数或统计图表的形式呈现，体现了数学学科的基础性、工具性，是中考命题的热点。
【变式练2】（2023 日照）姐姐和弟弟在同一所学校上学。某一天吃过早餐后，姐弟俩约定从小区门口出发去学校大门口会合。作出他们的路程与时间的关系图象分别如图中的两条实线所示，弟弟的图线为直线。下列判断正确的是（　　）
A．弟弟比姐姐早5min离开家
B．弟弟和姐姐的平均速度相同
C．弟弟和姐姐行走时的速度相等，均为100m/min
D．姐姐一直做匀速直线运动
【答案】C
【分析】（1）根据图像分析；（2）根据v可求出平均速度；（3）根据v可求出姐姐行走时的速度。
【解答】解：A、由图像可知，姐姐比弟弟早出发5min，故A错误；B、由图像可知，姐姐的平均速度为：v150m/min，弟弟所用时间为：t2＝15min﹣5min＝10min，则弟弟的平均速度为：v2100m/min，则弟弟和姐姐的平均速度不相同，故B错误；CD、姐姐在0﹣5min和15﹣20min行走，5﹣15min内没有行走，姐姐在0﹣5min和15﹣20min内通过的路程均为500m，则姐姐行走时的速度为：v1'100m/min，而弟弟的速度为100m/min，故C正确、D错误。
【变式练3】（2022 上海）甲、乙两小车沿同一直线相向而行，其s﹣t图像如图所示。当甲经过P点时，乙刚好经过Q点，再过3秒，甲、乙两车相距4米，则P、Q两点间的距离（　　）
A．可能为8米 B．可能为12米 C．一定为16米 D．一定为20米
【答案】B
【分析】（1）由图像可以直接读出3s内甲乙的路程；（2）分两种情况进行讨论：一是两车没有相遇时，二是两车相遇后，又继续行驶。
【解答】解：由图像可知：3s后，两车行驶的路程分别为：s甲＝6m，s乙＝10m；
两车相向行驶，两车没有相遇时，则PQ间距离为：s1＝s甲+s乙+4m＝6m+10m+4m＝20m；两车相遇后，又继续行驶，则PQ间距离为：s2＝s甲+s乙﹣4m＝6m+10m﹣4m＝12m，故ACD错误，B正确。
【变式练4】某物体做直线运动的v﹣t图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．物体在BC段做匀速直线运动
B．物体在AB段处于匀速直线运动状态，运动了4s
C．物体在OA段的运动速度是4m/s
D．物体全程共运动了8s
【答案】B
【解答】解：A．如图，在BC段，随着时间增长，速度在不断增大，这是加速运动，故A错误；B．如AB段图像，在3s-7s内，运动速度没变，这是匀速直线运动，故B正确；C．物体在OA段是匀加速运动，在OA段的平均速度是最大速度的一半，为6m/s，故C错误；D．如图可知，物体全程共运动了12s，故D错误。
模型8 单位换算
（2023 武汉模拟）下列单位换算正确的是（　　）
A．30cm＝30cm×10mm＝300mm
B．26cm＝26cm÷0.01m＝0.26m
C．500mm＝500×0.01dm＝5dm
D．3min＝3min×60s＝180s
【答案】C
【分析】单位换算步骤：前面的数字表示倍数，不进行换算，只是把后面的单位进行换算。
【解答】解：A、“30cm×10mm”得到的单位不存在。
B、“26cm÷0.01m”得到的单位不存在。
C、进率及过程正确；
D、“3min×60s”得到的单位不存在。
故选：C。
名师点拨：解答此类问题应明确单位换算的方法及换算过程，应注意只对单位进行换算，倍数不能参与到计算中。
【变式练1】（2022 衡阳）如图所示，小邹同学用佩戴的手表记录某次跑步的时间为15min，15min＝　 　h，以佩戴手表的手腕为参照物，手表是　 　的（选填“运动”或“静止”）；以地面为参照物，手表是　 　的（选填“运动”或“静止”）。
【答案】0.25；静止；运动。
【分析】时间单位间的换算关系是：1h＝60min；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。
【解答】解：15min＝15h＝0.25h；以佩戴者手腕为参照物，手表相对于手腕的位置没有发生变化，手表是静止的；以地面为参照物，手表相对于地面的位置发生变化，手表是运动的。
【变式练2】（2023 和平区一模）下列单位换算中正确的是（　　）
A．45min＝45h＝0.45h
B．6.58cm2＝6.58×104m2
C．7.8km/h＝7.8×103m/s
D．208mm3＝208×10﹣9m3＝2.08×10﹣7m3
【答案】D
【解答】解：A、45min＝45h＝0.75h，故A错误；
B、6.58cm2＝6.58×10﹣4m2，故B错误；
C、7.8km/h2.17m/s，故C错误；
D、208mm3＝208×10﹣9m3＝2.08×10﹣7m3，故D正确。
【变式练3】（2022 攀枝花）2022年4月21日我国自主研发的CR450动车组，在济南至郑州高铁上成功创造了速度为435km/h（合　 　m/s）的世界纪录。动车组若以该速度跑完全长2298km的京广高速铁路，将用时　 　h。（结果均保留1位小数）
【答案】120.8；5.3。
【分析】（1）1m/s＝3.6km/h；（2）已知动车组运行京广高速铁路的全程和时间，利用速度公式变形即可求得需要多少时间。
【解答】解：（1）435km/h＝435m/s≈120.8m/s。
（2）由v可得，t5.3h。
模型9 测量平均速度
（2023 广元）某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放，并同时按下电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。
（1）由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做　 　 运动（选填“减速”“匀速”或“加速”）。
（2）根据图中信息，小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是　 　cm/s。
（3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，则会使所测AB段的平均速度　 　（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】（1）加速；（2）50.0；（3）偏大。
【分析】解：（1）（2）根据实验原理v计算平均速度；（3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，则计时晚了，时间变短，根据v分析。
【解答】解：（1）（2）根据实验原理v计算平均速度；
由图可知AB段的路程为sAB＝4.00dm＝40.0cm，AB段的时间为tAB＝2s，
AB段的平均速度为：vAB20.0cm/s；
BC段的路程为sBC＝6.00dm﹣1.00dm＝5.00dm＝50.0cm，BC段的时间为tBC＝1s，
则BC段的平均速度为：vBC50.0cm/s，
由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做加速运动；
（3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，则计时晚了，时间变短，会使所测AB段的平均速度vAB偏大。
名师点拨：本题考查了测量小车在斜面的平均速度的实验，从图中读取相关信息是解题的关键。
【变式练1】（2022 百色）如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可求出不同路段的平均速度。
（1）实验原理是　　 。
（2）实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应 　　（选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜角度。
（3）小车从A点运动到B点所用时间tAB＝　　s；从A点到C点的路程sAC＝　　cm；小车在AC段的平均速度vAC＝　　m/s。
【答案】（1）v；（2）减小；（3）3；80.0；0.16。
【分析】（1）测量小车平均速度的实验，需要测量路程和时间，通过速度公式计算出平均速度；
（2）若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，使小车在斜面上通过的时间更长；
（3）从图中可以读出各路程的长度和时间，然后利用速度公式可以计算出速度。
【解答】解：（1）测量小车平均速度的实验，需要测量路程和时间，通过速度公式计算出平均速度，所以实验原理是v；
（2）若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，使小车在斜面上通过的时间更长，便于测量时间，以减小测量时间的误差；
（3）由图可知，小车从A点B点所用时间为3s；
由图可知，刻度尺的分度值为1cm，则小车从A点运动到C点时的路程sAC＝80.0cm＝0.800m；由图可知，小车从A点运动到C点时的时间tAC＝5s，则小车从A点运动到C点时的平均速度：vAC0.16m/s。
【变式练2】（2023 宜宾）频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”，如图所示，他们用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
（1）本实验中刻度尺是测量 　 　的工具，刻度尺的分度值是 　 　cm；
（2）小车从A点到C点的路程sAC＝　 　cm，从A点运动到C点所用时间tAC＝　1　s，小车在AC段的平均速度vAC＝　 　cm/s；
（3）根据照片信息可判断小车做 　 　直线运动（选填“匀速”或“变速”）。
【答案】（1）长度；1；（2）40.0；1；40.0；（3）变速。
【分析】（1）刻度尺的最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度；
（2）由图可知小车从A点运动到C点所用时间和小车从A点到C点的路程；根据速度公式计算小车在AC段的平均速度；
（3）匀速直线运动是指速度大小不变的直线运动。
【解答】解：（1）长度的测量工具是刻度尺，图示刻度尺10cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1cm；
（2）相机每隔0.5s曝光一次，由图可知小车从A点运动到C点所用时间tAC＝1s；小车从A点到C点的路程sAC＝40.0cm；小车在AC段的平均速度vAC40.0cm/s；
（3）由图知BC段的路程长，但时间少，所以BC段的平均速度大于AB段的平均速度，因此小车做的是变速运动。
【点评】斜面上测量小车运动的平均速度的实验主要考查速度公式的灵活运用以及设计实验比较运动的快慢，难度较大。
【变式练3】在一次综合实践活动中，小明要测量纸锥下落的速度。他用每隔相等时间拍照一次的相机（相机说明书上的相关描述如下：“每秒拍照1次，像成在同一底片上”），拍下如图所示的照片，请回答：
（1）纸锥运动的时间　　（选填“”、“ ”、“ ”）；
（2）从到纸锥下落的速度变化情况是 　　，判断的依据是 　　；
（3）右侧为纸锥从到过程放大图，段纸锥运动的路程是 　　，段纸锥下落的速度是 　　。
【答案】（1）；（2）变大；在相等时间内通过的路程先变大后不变；（3）20.0；0.2。
【解答】解：（1）由题意可知，用每隔相等时间拍照一次的相机拍照时，相邻的两个位置之间的时间间隔是相同的，即；
（2）相邻的两个位置之间的时间相等，由图可知，从到纸锥下落的过程中，相邻两个位置之间的距离变大，根据可知，速度变大；
（3）由图可知，刻度尺的分度值为，到的路程为，
照相机每秒拍照1次，则之间的时间为，则纸锥下落的速度是。

展开更多......

收起↑