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第六章　机械运动
聚焦山东中考
长度的测量、刻度尺的使用及读数
1.[2020·青岛中考]以下测量中，三次测量求平均值，不能减小误差的是（　D　）
A.用刻度尺三次测量同一本书的长度
B.用天平三次测量同一块橡皮的质量
C.用量筒三次测量同一块鹅卵石的体积
D.用体温计一天早、中、晚三次测量同一个人的体温
D
2.[2023·泰安中考]图中物体的长度是 　3.45　 cm.
3.[2022·枣庄中考]小华对一支铅笔的长度进行4次正确测量，记录数据如下：17.58cm、17.57cm、17.56cm、17.57cm，该铅笔的长度是 　17.57　 cm，所用刻度尺的分度值是 　1mm　 .
3.45　
17.57　
1mm　
参照物的选取和运动状态的判断
4.[2023·枣庄中考]“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还.两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山.”李白这首脍炙人口的七言绝句，描绘了一幅阐述运动相对性的完美画卷（如图），诗中的意境如图所示.从物理学的角度看，我们说舟中人是静止的，所选的参照物是（　D　）
A.白帝 B.江陵 C.两岸 D.轻舟
D
5.[2020·聊城中考]古诗词是我国的文化瑰宝，很多诗句里蕴含着丰富的物理知识.如“不疑行舫动，唯看远树来”中，“远树来”所选择的参照物是（　A　）
A.行舫 B.远树
C.河岸 D.山峰
A
速度的理解和相关计算
6.[2023·济宁中考]济宁内环高架项目由高架路和地面快速路两部分组成，其中高架路36km，设计速度80km/h，合 　22.2　 m/s（结果保留一位小数）.小明跟随爸爸开车行完高架路全程用时36min，则这段时间内车的平均速度为 　60　 km/h.
7.[2023·日照中考]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（　C　）
22.2　
60　
C
A.弟弟比姐姐早5min离开家
B.弟弟和姐姐的平均速度相等
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
运动图象的理解和应用
8.[2022·潍坊中考]随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活中，图甲所示为某无人物品派送车沿直线路径前往派送点的情景.该车从出发点到达派送点，完成任务后返回出发位置，其行驶路程s与所用时间t的关系如图乙所示.下列分析正确的是（　C　）
A.从派送点返回出发点用时19min
B.派送点到出发点的距离为1.6km
C.0～10min内派送车的平均速度为0.08km/min
D.10～13min内派送车做匀速直线运动
C
9.[2020·潍坊中考，多选]在操场直跑道上进行遥控小车比赛，甲、乙两车从t＝0s时由同一起点同方向运动，两者运动的s－t图象分别如图中的甲、乙所示，下列判断正确的是（　BD　）
A.在0～5s内甲车的速度是10m/s
B.在0～5s内乙车的速度是1m/s
C.t＝10s时两车的速度相等
D.t＝10s后乙车超过甲车
BD
测量物体运动的平均速度
10.[2021·聊城中考]在测量“小车运动的平均速度”实验中，如图甲所示，把小车放到斜面的顶端，金属片放到斜面的底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1，用停表测量小车从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片的时间t1，停表记录的时间如图乙所示，由以上测量即可算出小车通过全程的平均速度v1.
　
（1）小车沿斜面下滑的过程，做 　变速　 （选填“匀速”或“变速”）直线运动.
（2）s1＝ 　80.0　 cm，t1＝ 　4.5　 s，v1＝ 　0.178　 m/s（保留三位小数）.
变速　
80.0　
4.5　
0.178　
（3）用同样的方法可测量并计算出小车通过斜面上半段的平均速度v2，则v1 　＞　 v2（选填“＞”“＜”或“＝”）.
＞　
11.[2020·枣庄中考]某实验小组在“测量物体运动的平均速度”的实验中，让小球从斜面上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，照片如图所示.
（1）依据照片可判断，小球在做 　加速　 （选填“加速”“减速”或“匀速”）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 　0.75　 m/s，小球在AC段的平均速度为 　0.5　 m/s.
加速　
0.75　
0.5　
（3）如图所示，能说明小球在斜面上运动情况的图象是 　C　 （填序号）.
（4）小球在AD段的运动过程中，经过时间tAD中点时的速度为v1，经过路程sAD中点时的速度为v2，则v1 　＜　 v2（选填“＞”“＜”或“＝”）.
C　
＜　
中考知识梳理
长度、时间及其测量
1.长度及其测量
单位 国际单位制中，基本单位： 　米（m）　 ，常用单位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）
换算关系 1km＝ 　103　 m　1dm＝ 　10－1　 m　1cm＝ 　10－2　 m
1mm＝ 　10－3　 m　1μm＝ 　10－6　 m　1nm＝ 　10－9　 m
测量工具 常用测量工具： 　刻度尺　 、卷尺、三角尺等
精确测量工具：游标卡尺、螺旋测微器等
刻度尺的使用 （1）三看：测量前应首先观察刻度尺的 　零刻度线　 、 　量程　 、 　分度值　 .
米（m）　
103　
10－1　
10－2　
10－3　
10－6　
10－9　
刻度尺　
零刻度线　
量
程　
分度值　
刻度尺的使用 （2）会放：测量时，刻度尺要沿着所测长度，有刻度的一侧（刻度线）要紧靠被测物体，不用磨损的零刻度线为起点，即让某一刻度线对齐物体的一端.
（3）会读：读数时，视线要 　垂直于　 刻度尺（刻度线），测量值要估读到 　分度值的下一位　 ，估读的“0”不能省略.（注：初中阶段刻度尺是唯一需要估读的测量工具）
（4）会记：测量结果包括准确值、估读值和 　单位　 .
注：（1）从非零刻度线起开始测量时，物体的长度＝物体末端对应的读数－物体起始端对应的读数.
（2）测量物体长度时为了减小测
量误差，需要 　多次测量求平均值　
垂直于　
分度值的下一位　
单位　
多次测量求平均值　
单位 国际单位： 　秒（s）　 ，常用单位：分（min）、时（h），1h＝ 　60　 min＝ 　3600　 s
测量工具 古代：日晷、水漏、滴漏等；现代：停表、机械钟、电子表等
秒（s）　
60　
3600　
2.时间的测量
3.误差与错误
误差 错误
产生 原因 a.仪器精确度不够；b.测量方法不完善； c.环境对仪器的影响；d.观察者估读时的 偏差 a.不遵守测量仪器的使用规则；b.记录测量结果时粗心
可否 避免 　不可　 避免 　可以　 避免
控制 方法 a.采用多次测量求 　平均值　 的方法；b.选用精密的测量工具；c.改进测量方法 a.采用正确的测量方法；b.记录数据时要细心
不可　
可以　
平均值　

1.如图1，一位同学用分度值为1mm的卷尺测量某一物体的长度后，记录的结果为1.612 1.这一数据记录的不足之处是没有单位，应该写成1.612 1 　m　 .这个测量结果的准确值是1.612m，估读值是 　0.000 1　 m.
m　
0.000 1　

2.如图2，用刻度尺测量铅笔的长度，刻度尺的分度值为1 　mm　 ，视线要与铅笔末端所对刻度线相 　垂直　 ，测出铅笔的长度是 　8.80　 cm.
mm　
垂直　
8.80　
运动的描述
机械运动 物理学中，把物体 　位置　 随时间的变化叫作机械运动
参照物 定义 在判断物体是运动还是静止时，要选取某一物体作为 　标准　 ，这个作为 　标准　 的物体叫作参照物
判断物体 是否运动 ①确定研究对象；②根据题意选取适当的参照物；③最后，把自己放到这个参照物上，去看被研究的物体，从而得出物体的运动情况，可以理解为“参照物上长着观察者的眼睛”
相对性 同一个物体是运动的还是静止的，取决于所选的 　参照物　 ，这就是运动和静止的相对性 注：除研究对象本身以外的一切物体都可以被选作参照物
位置　
标
准　
标准　
参照物　


　　
1.如图1，某商场内，顾客站在以0.8m/s的速度匀速向上运行的自动扶梯上，通过12m的路程，需 　15　 s.若以扶手为参照物，顾客是 　静止　 的；如果说扶梯上的顾客是运动的，是以 　地面　 为参照物.
15　
静止　
地面　

2.如图2，空中加油机正在对战机进行空中加油.为了确保飞行安全，在加油时，加油机和战机的飞行速度应 　相等　 .此时，加油机相对于 　地面　 是运动的，相对于 　战机　 是静止的.
3.如图3，小芳坐在列车上向窗外观望，她开始以 　对面列车　 为参照物，对面列车向后运动时，觉得自己的列车开始缓慢前进；后来以 　站台　 为参照物，发现自己坐的列车没动.先后不同的感觉是因为她选择的 　参照物　 不同，这就是运动和静止的相对性.
相等　
地面　
战机　
对面列车　
站台　
参照物　
运动的快慢
1.速度
运动快慢的 比较方法 ①相同的时间比 　路程　 ；②相同的路程比 　时间　 ；③比较单位时间内通过的 　路程　
速度 定义 在物理学中，把 　路程　 与 　时间　 之比叫作速度
意义 表示物体 　运动快慢　 的物理量
公式 v＝，变形式：s＝vt，t＝
单位 在国际单位制中，基本单位是米每秒，符号是 　m/s　
交通运输中的单位常用千米每小时，符号是 　km/h　
换算关系：1m/s＝ 　3.6　 km/h
路程　
时间　
路程　
路程　
时间　
运动快慢　
m/s　
km/h　
3.6　
1.速度
速度 几种常见 的速度值 人步行的速度约1.1m/s
自行车的行驶速度约5m/s
高速路上小轿车的行驶速度约33m/s
2.直线运动分类
运动类型 匀速直线运动 变速直线运动
定义 物体沿着直线且速度 　不变　 的运动 物体沿着直线且速度
　发生变化　 的运动
频闪示例
s－t图象
v－t图象
不变　
发生变化　
3.平均速度的测量
测量工具 　刻度尺　 、 　停表　
原理
　v＝　
实验步骤 用刻度尺测出物体运动的路程，用停表测出物体运动的时间，利用公式v＝求出物体的平均速度
刻度尺　
停表　
v＝ 　

　　
　

1.如图1，百米赛跑时，观众席上有同学喊：“快看，3跑道跑在前面的是我们班的小红，她最快.”这是采用运动相同的 　时间　 比较通过的路程来比较运动快慢的.终点裁判员则认为，到达终点用时最少的运动快些，这是采用通过相同的 　路程　 比较所用时间的方法来比较运动快慢的.
2.如图2是某汽车的仪表盘，如果该汽车以19.5m/s的速度行驶，则显示速度的指针应指的数值约是 　70　 .
3.如图3，图 　甲　 中的汽车在做匀速直线运动.前10s内图甲中的汽车运动的路程 　大于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）图乙中的汽车运动的路程，图乙中的汽车到达600m处所用时间 　大于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）图甲中的汽车到达此处所用时间，甲、乙两图中的汽车在40s内的平均速度 　相等　 （选填“相等”或“不相等”）.
时间　
路
程　
70　
甲　
大于　
大于　
相
等　
中考难点突破
参照物的选取和运动状态的判断
参照物的选取及物体运动状态的判断
（1）根据物体的运动状态判断参照物
（2）根据参照物判断物体的运动状态
例1　[2023·临沂费县二中一模]甲、乙二人各乘一台升降机，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（　A　）
A.甲下降，乙下降
B.甲上升，乙下降
C.甲比乙速度慢
D.甲、乙速度相同
A

1.[2022·菏泽鄄城一模]我国设计制造的高铁列车，其平稳性处于国际领先水平.在列车运行过程中，有记者将硬币竖立在车厢的窗台上（如图所示），发现硬币能长时间保持静止，他选择的参照物是（　C　）
A.站台 B.铁轨
C.车厢的窗台 D.路边的树木
C
速度相关的计算
解答有关路程问题的一般步骤
（1）根据题目已知量和变形公式求解.
（2）在解题时，要注意单位对应，当速度的单位用m/s表示时，路程和时间的单位就分别要用m和s，在列式和运算过程中都不要漏掉单位.
（3）在列式运算时，一般要先列出公式，按解题需要进行公式变形，然后代入数据，最后得出结果.
例2　[2023·淄博临淄一模]小红参加了学校组织的远足活动，全程6km.她行走前一半路程的平均速度是6km/h，行走后一半路程的平均速度是4km/h，则她通过全程的平均速度是（　B　）
A.4km/h B.4.8km/h
C.5km/h D.6km/h
B

2.[2023·济南章丘一模]济潍高速章丘段长34.127千米，其主干路设计时速80km/h.小明在不违反交通规定的情况下，在此连接线上驾车行驶20km至少需要多长时间？
答案：解：由v＝可知，小明在不违反交通规定的情况下，在此连接线上驾车行驶20km至少需要的时间t＝＝＝0.25h.
运动图象的理解和应用
用图象描述物体的运动
1.运动图象的种类
（1）s－t图象：用横坐标表示时间t，纵坐标表示路程s，就得到了物体运动的s－t图象，如图甲所示是匀速直线运动的s－t图象.（2）v－t图象：用横坐标表示时间t，纵坐标表示速度v，就得到了物体运动的v－t图象，如图乙所示是匀速直线运动的v－t图象.
2.图象的理解和应用
（1）s－t图象（如图丙）
①水平直线表示物体静止（如a），倾斜直线表示物体做匀速直线运动（如b、c）.
②直线倾斜程度越大，表示速度越大，在图丙中，vc＞vb.
③速度计算：在图线上选取一点，根据v＝计算速度（仅限于经过原点的斜线）.
（2）v－t图象（如图丁）
①水平直线表示物体做匀速直线运动（如d）；倾斜直线表示物体做变速运动（如e）.
②求路程：在图线上选取一点，根据s＝vt求路程.
例3　[2023·潍坊市区二模，多选]甲、乙两位同学在同一考点参加800m体育测试，t＝0时同时起跑，t4时刻同时到达终点，其v－t图象如图所示，下列描述正确的是（　CD　）
A.0～t1时间内甲、乙两同学都在做匀速直线运动
B.t1～t2时间内甲、乙两同学保持相对静止
C.0～t3时间内甲同学的路程小于乙同学的路程
D.0～t4时间内甲、乙两同学的平均速度相同
CD

3.[2023·淄博高青一模]一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的s－t图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（　B　）
A.物体10s时的速度大于4s时的速度
B.0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
C.0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
D.0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
B
4.[2023·临沂沂水一模]甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动，其s－t图象如图所示，由图可知（　C　）
A.两物体在0～10s内都做匀速运动，且v甲＜v乙
B.两物体在15～20s内都做匀速运动，且v甲＞v乙
C.两物体在15s末相遇，且0～15s内通过的路程相等
D.两物体在20s末相遇，且0～20s内通过的路程相等
C
5.[2023·济宁经开区一模]用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图象，下列说法正确的是（　C　）
A.图甲中木块受到的拉力为3.2N
B.木块第一次和第二次速度之比为1∶2
C.木块两次受到滑动摩擦力之比为1∶1
D.相同时间内拉力两次对木块做功之比为1∶1
C
6.（1）[2022·青岛爱迪学校月考，多选]如图是相向而行的甲、乙两物体的s－t图象，下列说法正确的是（　CD　）
A.相遇时两物体通过的路程均为100m
B.0～40s内甲、乙均做匀速直线运动
C.甲的运动速度为10m/s
D.相遇前甲、乙最远相距400m
CD
创新设问
（2）甲、乙两物体相遇时，甲物体比乙物体多走的路程为 　200　 m.
（3）乙物体在0～10s内的速度为 　0　 m/s，乙物体在10～40s内做 　匀速直线运动　 （选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”），速度为 　5　 m/s，乙物体在0～40s内的平均速度为 　3.75　 m/s.
（4）0～10s内，甲物体相对于乙物体是 　运动　 （选填“静止”或“运动”）的.
200　
0　
匀速直线运
动　
5　
3.75　
运动　
中考实验突破
实验　探究速度的变化
1.实验装置图
2.测量原理（ 　v＝　 ）
3.实验器材（小车、斜面、木块、金属片、停表、刻度尺）
4.斜面的放置（斜面的 　坡度　 要小，不让小车滑得太快，便于测量时间）
5.金属片的作用（使小车在 　同一位置　 停下，便于准确测量小车运动的时间）
v＝　
坡度　
同一位置　
6.刻度尺和停表的读数（观察刻度尺的分度值，即每一小格所代表的值，读数时要 　估读　 到分度值的下一位；实验中常用普通的数字钟表代替停表，数字钟表显示时间的格式是“时：分：秒”）
7.平均速度的计算（利用实验数据，计算小车通过前、后半段路程以及全程的平均速度，后半段路程s2＝；通过后半段路程的时间t2＝t－t1；注：测量小车通过的路程时，应是两次 　车头　 对应的刻度差或 　车尾　 对应的刻度差；计算时注意单位的换算）
8.平均速度测量的误差分析（测量时间时，若过了“ 　起点　 ”才开始计时，则所测时间偏小，平均速度偏大；若过了“ 　终点　 ”才停止计时，则所测时间偏大，平均速度偏小）
9.实验结论：小车在斜面上做 　变速运动　 ，小车通过上半段路程的平均速度 　小于　 小车通过全程的平均速度.
估读　
车头　
车尾　
起点　
终点　
变速运动　
小
于　

1.[基础练][2023·青岛市南一模]用如图所示实验装置测量小车运动的平均速度.
（1）测得小车由A运动到C的时间t1＝2.0s，由图可知，sAC＝ 　0.800　 m，则小车通过AC的平均速度v1＝ 　40　 cm/s；测得小车由A运动到B的时间t2＝1.4s，则小车做的是 　变速　 （选填“匀速”或“变速”）运动.根据运动和力的关系，可以推理得知：小车受 　非平衡　 （选填“平衡”或“非平衡”）力.
0.800　
40　
变速　
非平衡　
（2）请画出小车下滑过程中的受力示意图.
（3）小车自由下滑过程中，机械能 　不守恒　 （选填“守恒”或“不守恒”）.
不守恒　
2.[拓展练][2022·青岛爱迪学校月考]在物理实验课上，同学们利用如图1所示的实验装置做“测量小车的平均速度”的实验.
（1）同组的小涛和小洁在组装实验器材时，对于斜面的坡度大小进行了讨论，最终他们认为应使斜面的坡度较 　小　 些，以便于实验.请你简要说明理由： 　若斜面坡度太大，小车下滑就会很快，不利于测量小车运动的时间　 .
小　
若斜面坡
度太大，小车下滑就会很快，不利于测量小车运动的时间　
①把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用 　刻度尺　 测出小车将要通过的路程s1，用 　停表　 测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1，将数据记录在表格中.
②将金属片移至斜面的中部，仿照上述步骤，测量出小车通过上半段路程s2及所用时间t2，将数据记录在表格中.
③根据公式v＝，分别计算出小车通过全程和通过上半段路程的平均速度v1、v2，再根据平均速度的导出式 　v3＝　 （请用测得量的字母表示），计算小车在下半段路程的平均速度v3，并将v1、v2、v3的数据记录在表格中.
刻度尺　
停表　
v3＝　
（2）他们将实验器材组装调试好之后进行实验，主要步骤如下，请你将实验步骤补充完整.
[交流与评估]
（3）多次测量时，每次都必须让小车从斜面的 　顶端　 由静止开始下滑.
（4）实验时，如果小车还没有接触到金属片就计时了，则测得的平均速度会 　偏大　 （选填“偏大”或“偏小”）.
（5）小车从斜面顶端下滑到底端的过程中，小车的重力势能 　减小　 ，动能 　增大　 .（均选填“增大”“不变”或“减小”）
（6）实验中，小车做的是 　变速直线　 （选填“匀速直线”或“变速直线”）运动.
顶端　
偏
大　
减小　
增
大　
变速直线　
②运用公式v3＝计算得出小车运动过程中下半程的平均速度.
该同学的实验方法正确吗？ 　不正确　 ，理由是 　所测时间不是小车运动过程中下半程所用的时间　 .
不正确　
所测时间不是小车运动过程中下
半程所用的时间　
（7）除采用上面（2）③中方法计算小车在下半段路程的平均速度v3外，有一位同学提出了如下方案：
①让小车从斜面的中部由静止释放，测出小车到达斜面底端的时间t下；
创新设问
（8）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来.位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如图2）.屏幕上的图象如图3所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是做 　加速　 （选填“匀速”或“加速”）运动的；小车到达坡底时的速度为 　0.8　 m/s.
　
加速　
0.8　

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