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第1课 机械运动
分层练习
1．东京奥运会上，中国队曹源和陈艾森在男子双人十米跳水中动作一致，获得高分。如图是两人跳水时的画面。在跳水的过程中，如果曹源认为自己是静止的，他所选的参照物是(　　)
A．跳台 B．陈艾森 C．观众 D．水面
【答案】B
【解析】在跳水的过程中，如果曹源认为自己是静止的，他所选的参照物 是 陈艾森 ，因为他们 动作一致 ，相对位置没有发生改变，是相对静止的。以其他选项为参照物，和参照物位置关系发生改变，是运动的。故答案为：B。
2．研学小组同学在杭州乐园亲身体验了一次极限运动——过山车，同学们乘坐过山车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，感觉“天旋地转”选取的参照物是（　　）
A．地面上站立的同学 B．地面上建筑物
C．过山车的座椅 D．过山车轨道最高点
【答案】C
【解析】以过山车座椅为参照物，地面上的人和建筑物与过山车座椅之间的位置不断发生变化，建筑物是不断运动的，所以感觉“天旋地转“，好像地面上的人和建筑物都在旋转，故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
3．甲、乙两车在平直的公路上同方向直线运动，一段时间内两车相对公路上某参照物的距离与时间关系如图所示。前20s内两车相对参照物的运动情况，错误的是(　　)
A．甲车在靠近，而乙车在远离 B．两车都在作变速运动
C．两车速度一直相等 D．两车之间的距离一直不变
【答案】B
【解析】A.根据图像可知，甲车到原点的距离越来越小，即甲在靠近。乙到原点的距离越来越大，即乙在远离，故A正确不合题意；
B.甲和乙的s-t图像都是直线，因此而在都做匀速直线运动，故B错误符合题意；
C.甲和乙在20s内通过的距离都是100m，则二者速度相等，故C正确不合题意；
D.二者在相同方向上运动，且二者的速度大小不变，因此二者的距离保持不变，故D正确不合题意。
故选B。
4．研学小组同学在杭州乐园亲身体验了一次极限运动——过山车，同学们乘坐过山车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，感觉“天旋地转”选取的参照物是（　　）
A．地面上站立的同学 B．地面上建筑物
C．过山车的座椅 D．过山车轨道最高点
【答案】C
【解析】同学们乘坐过山车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，即天和地在运动，因为天和地相对过山车上的座椅的位置不断改变，因此参照物是过山车上的座椅，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
5．速度公式及其变形式：
的变形式：(1)s=　 　；(2)t=　 　。
【答案】vt；s/s
【解析】已知速度，
（1）已知速度和时间，根据s=vt计算路程；
（2）已知路程和速度，根据计算时间。
6．物理学中，把物体空间位置的　 　(一个物体相对于另一个物体位置的变化)叫做机械运动，简称运动。
【答案】改变
【解析】物理学中，把物体空间位置的改变(一个物体相对于另一个物体位置的变化)叫做机械运动，简称运动。
7．注意事项：
①公式中速度、路程、时间三个量必须对应同一物体的同一段路程和时间。
②公式中速度、路程、时间三个量的单位必须　 　。
③先进行字母运算，再代入数值进行计算。
④如果问题比较复杂，可以画示意图，明确运动过程以及量与量之间的关系。
【答案】统一
【解析】①公式中速度、路程、时间三个量必须对应同一物体的同一段路程和时间。
②公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一。
③先进行字母运算，再代入数值进行计算。
④如果问题比较复杂，可以画示意图，明确运动过程以及量与量之间的关系。
1．如图，车站内并排停着甲、乙两列动车，小杭同学登上甲车，当他坐定后看窗外，突然感到自己坐的甲车开动了，后来他发现自己坐的车没动，而是乙车开走了。前后两次判断甲车的运动状态中，小杭选择的参照物分别是（　　）
A．甲车地面 B．乙车地面 C．甲车甲车 D．乙车乙车
【答案】B
【解析】根据题意可知，开始小杭认为甲车在运动，因为甲车相对乙车的位置不断改变，所以参照物为甲车。后来他认为乙车在运动，因为乙车相对地面的位置发生改变，所以乙车是运动的，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2．A、B是一条平直公路边上的两块路牌，一只小鸟和一辆小车同时分别由A、B两路牌相向运动，小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A并停留在路牌处；再过一段时间，小车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中t2=2t1。则（　　）
A．小鸟与汽车速度大小之比为2∶1
B．小鸟与汽车通过的总路程之比为3∶1
C．小鸟到达A时，汽车还没到达AB中点
D．从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的路程之比为3∶1
【答案】D
【解析】设AB之间的距离为L，小鸟的速率是v1，汽车的速率是v2，
由于小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A，则小鸟从出发到与汽车相遇的时间与小鸟返回的时间相同，故它们相向运动的时间为t1，
则由得：
在小鸟和汽车相向运动的过程中有，
即（v1+v2）×t1=L-------------①
对于汽车来说有v2t2=L-------------②
联立以上两式可得v1=3v2，
故A错误；
由s=vt可知，所以小鸟从出发到与汽车相遇的路程之比为3：1，故B错误。
因为t2=2t1，
所以小鸟回到出发点时，汽车通过的路程为s2'=v2t1=v2t2=L，故C错误；
汽车通过的总路程为s2=v2t2=L，
小鸟飞行的总路程为s1=v1t1=3v2×t2=s2=L，故D正确。
故选D。
3.如图所示，火车站的自动扶梯用 1min 可将一个站立在扶梯上的人送到楼上，若人沿运动的扶梯走上去需 0.75min，则扶梯不动，人沿梯走上去， 需要用(　　)
A．3min B．2min C．1.75 min D．3.5 min
【答案】A
【解析】设人走的速度是v1，自动扶梯的速度是v2，
根据速度公式得，
自动扶梯用1分钟可将一个人送上去，人通过的距离：s=v2×60s，--①
人沿运动的扶梯走上去需要0.75分钟即45s，人通过的距离：s=（v1+v2）×45s，--②
自动扶梯不动，那么人沿静止的自动扶梯走上去，人通过的距离：s=v1×t，--③
由①②③解得，t=180s=3min。
故选：A。
4．小科爸爸喜爱环绕万松山行走，通过手机软件测得四十分钟行走6000步，路程约4千米，据此估计一个健康的成年人行走的速度和一步长度，最接近的是（　　）
A．1.5千米/时，1.2米 B．6千米/时，65厘米
C．6千米/时，20厘米 D．1.5千米/时，0.6米
【答案】B
【解析】根据题意可知，成年人一步的长度大约：；
则成年人行走的速度：。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
5．如图为某物体沿直线运动的路程随时间变化的图像，下列对该物体在0~5s内的运动情况分析正确的是(　　)
A．物体在5s内运动的路程为2m
B．物体在3~5s内通过的路程是0~1s内通过路程的2倍
C．物体在5s内的平均速度为0.67m/s
D．物体在1~3s内做匀速直线运动
【答案】A
【解析】A.根据图像可知，物体在5s内运动的路程为2m，故A正确；
B.物体在3~5s内通过的路程是：2m-1m=1m，0~1s内通过路程为1m，则二者路程相等，故B错误；
C.物体在5s内的平均速度为，故C错误；
D.物体在1~3s内的路程保持不变，因此处于静止状态，故D错误。
故选A。
6．如图所示是甲、乙两车同时从同一地点出发的路程一时间图像，由图像可知(　　)
A．经过5s，甲车通过的路程大于乙车
B．10~20s，乙车做匀速直线运动
C．第10s时，甲、乙两车速度相同
D．在0~5s内，乙车的速度比甲车的速度大
【答案】D
【解析】A.经过5s，甲车通过的路程为10m，乙通过的路程为20m，则甲通过的路程小于乙通过的路程，故A错误；
B.10~20s，乙车的路程保持不变，因此乙车保持静止状态，故B错误；
C.第10s时，甲、乙两车到起点的距离相等，但是速度不同，故C错误；
D.在0~5s内，乙车的路程大于甲车的路程，根据可知，乙的速度大于甲的速度，故D正确。
故选D。
1．P、Q是同一直线上相距10米的两地，甲、乙两物体沿直线分别从P、Q同时相向而行。已知甲的速度为1米/秒，则甲通过的路程s与所用时间t的关系图像为图中的　 　线。若8秒时甲乙相遇，则乙通过的路程s与所用时间t的关系图像在图中的　 　区域。
【答案】A；Ⅰ或Ⅲ
【解析】（1）A图线的代表物体的移动速度；B图线的代表物体的移动速度，所以甲的s-t图线为图中的A图线；
（2）由题知，甲、乙两物体沿直线分别从P、Q点同时出发，相遇时间t=8s，
①若同向运动，甲追乙，s甲-s乙=sPQ，
v甲t-v乙t=10m，
1m/s×8s-v乙×8s=10m，
解得：v乙=-0.25m/s（舍去）
若同向运动，乙追甲，s乙-s甲=sPQ，
v乙t-v甲t=10m，
v乙×8s-1m/s×8s=10m，
解得：v乙=2.25m/s；
乙的s-t图线在图中“Ⅰ”
②若相向运动，s甲+s乙=sPQ，
v甲t+v乙t=10m，
1m/s×8s+v乙×8s=10m，
解得：v乙=0.25m/s，
乙的s-t图线在图中“Ⅲ”。
2．下表是某些介质中的声速v；
介质 v/(m·s- ) 介质 V/(m·s- )
水 (5℃) 1450 冰 3230
水(15℃) 1470 软橡胶(常温) 40~50
水(20℃) 1480 软木 500
海水 (25℃) 1531 铁(棒) 5200
（1）分析表格的信息，可推断出声速大小可能跟　 　(只写一点)有关，依据是　 　。
（2）小明随父母到山区爬山，他向着远处的山崖大喊一声，约1.6s听到回声，他们距山崖大约　 　m(声速按340m/s计算) 。
（3） 真空中声速是　 　m/s。
【答案】（1）介质的温度；声音在5℃、15℃、20℃的水中的速度不同
（2）272
（3）0
【解析】（1）分析表格的信息，可推断出声速大小可能跟介质的温度有关，依据是：声音在5℃、15℃、20℃的水中的速度不同。
（2）他们到山崖的距离；
（3）声音在真空中不能传声，即速度为0m/s。
3．从甲站每隔相等时间发出一辆汽车开往乙站，汽车到达乙站后立即返回。汽车在相隔一定距离的甲、乙两站之间的公路上匀速往返。某人在公路上匀速步行，每隔9分钟遇到一辆迎面开来的车，每隔18分钟有一辆车从后面追上他。若此人的步行速度是100米/分，则车的速度是　 　米/分；车站发车的时间间隔是　 　分钟。
【答案】300；12
【解析】（1）设汽车的速度为v2，相邻两车的距离是S，
汽车迎面开来，汽车相对于人的速度：
v=v1+v2=100m/min+v2，
则s=vt=（100m/min+v2）×9min，-----①
汽车从背面开来，汽车相对于人的速度：
v'=v2-v1=v2-100m/min
则s=v't=（v2-100m/min）×18min，-----②
由①②得：
（100m/min+v2）×9min=（v2-100m/min）×18min
解得：v2=300m/min，
代入①得：s=3600m；
（2）车站发车的时间间隔：。
4．“区间测速”目前在全国大部分高速公路实行。所谓的“区间测速”，就是在两监测点安装监控和测速探头，测出同一辆车通过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段的最高限速，即被判为超速。如图所示，监测点 A、B 相距30km，一辆轿车通过监测点 A 的速度为100km/h，通过监测点 B 的速度为110km/h，通过两个监测点的时间如图所示，该路段最高限速120km/h。
（1）某驾驶员坐在这辆行驶的轿车中，他看到远处的监控装置正在向他靠近，则他选择的参照物可能是　 　.
（2）通过计算说明，采用“区间测速”，这辆轿车从监测点 B运动到监测点 A 是否超速。
【答案】（1）轿车
（2）超速
【解析】（1）根据题意可知，监控装置相对轿车的位置不断改变，因此以轿车为参照物时，监控装置是运动的；
（2）根据图片可知，轿车通过AB的时间t=10：41-10：31=10min=；
则通过AB段的平均速度为：>120km/h。
那么这辆轿车从监测点 B运动到监测点 A时超速。
5．歼20是由我国自主飞机设计和制造的中国第五代隐身重型歼击机，其部分技术参数如表所示：
空载质量 最大飞行速度 作战半径 最大飞行高度
17吨 2.8马赫 2200千米 18500米
其中，最大飞行速度2.8马赫，表示歼20的最大飞行速度是空气中声速的28倍。
（1）若空气中声速取340m/s，求歼20以2马赫的速度飞行5min运动的路程。
（2）“作战半径”是指战机携带正常作战载荷，在不进行空中加油，自机场起飞，沿指定航线飞行，执行完任务后，返回原机场所能达到的最远距离。歼20以2马赫的速度完成一次目标恰好在作战半径处的任务，请问需要多少小时(近似到小数点后面一位)
【答案】（1）歼20飞行的速度：v=2×340m/s=680m/s，
由v=s/t可得，飞行5min运动的路程：s=vt=680m×5×60s=2.04x105m；
（2）“歼20”一个作战半径的飞行路程s'=2×2200km=4400km，
由v=s/t可得飞行一个作战半径的来回需要的时间：
t'=s'/v=4400x103m/680m/s≈6470.6s≈1.8h.
答：(1)歼20以2马赫的速度飞行5min运动的路程为2.04x105m；(2)需要1.8h的时间。
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分层练习
1．东京奥运会上，中国队曹源和陈艾森在男子双人十米跳水中动作一致，获得高分。如图是两人跳水时的画面。在跳水的过程中，如果曹源认为自己是静止的，他所选的参照物是(　　)
A．跳台 B．陈艾森 C．观众 D．水面
2．研学小组同学在杭州乐园亲身体验了一次极限运动——过山车，同学们乘坐过山车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，感觉“天旋地转”选取的参照物是（　　）
A．地面上站立的同学 B．地面上建筑物
C．过山车的座椅 D．过山车轨道最高点
3．甲、乙两车在平直的公路上同方向直线运动，一段时间内两车相对公路上某参照物的距离与时间关系如图所示。前20s内两车相对参照物的运动情况，错误的是(　　)
A．甲车在靠近，而乙车在远离 B．两车都在作变速运动
C．两车速度一直相等 D．两车之间的距离一直不变
4．研学小组同学在杭州乐园亲身体验了一次极限运动——过山车，同学们乘坐过山车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，感觉“天旋地转”选取的参照物是（　　）
A．地面上站立的同学 B．地面上建筑物
C．过山车的座椅 D．过山车轨道最高点
5．速度公式及其变形式：
的变形式：(1)s=　 　；(2)t=　 　。
6．物理学中，把物体空间位置的　 　(一个物体相对于另一个物体位置的变化)叫做机械运动，简称运动。
7．注意事项：
①公式中速度、路程、时间三个量必须对应同一物体的同一段路程和时间。
②公式中速度、路程、时间三个量的单位必须　 　。
③先进行字母运算，再代入数值进行计算。
④如果问题比较复杂，可以画示意图，明确运动过程以及量与量之间的关系。
1．如图，车站内并排停着甲、乙两列动车，小杭同学登上甲车，当他坐定后看窗外，突然感到自己坐的甲车开动了，后来他发现自己坐的车没动，而是乙车开走了。前后两次判断甲车的运动状态中，小杭选择的参照物分别是（　　）
2．A、B是一条平直公路边上的两块路牌，一只小鸟和一辆小车同时分别由A、B两路牌相向运动，小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A并停留在路牌处；再过一段时间，小车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中t2=2t1。则（　　）
A．小鸟与汽车速度大小之比为2∶1
B．小鸟与汽车通过的总路程之比为3∶1
C．小鸟到达A时，汽车还没到达AB中点
D．从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的路程之比为3∶1
3.如图所示，火车站的自动扶梯用 1min 可将一个站立在扶梯上的人送到楼上，若人沿运动的扶梯走上去需 0.75min，则扶梯不动，人沿梯走上去， 需要用(　　)
A．3min B．2min C．1.75 min D．3.5 min
4．小科爸爸喜爱环绕万松山行走，通过手机软件测得四十分钟行走6000步，路程约4千米，据此估计一个健康的成年人行走的速度和一步长度，最接近的是（　　）
A．1.5千米/时，1.2米 B．6千米/时，65厘米
C．6千米/时，20厘米 D．1.5千米/时，0.6米
5．如图为某物体沿直线运动的路程随时间变化的图像，下列对该物体在0~5s内的运动情况分析正确的是(　　)
A．物体在5s内运动的路程为2m
B．物体在3~5s内通过的路程是0~1s内通过路程的2倍
C．物体在5s内的平均速度为0.67m/s
D．物体在1~3s内做匀速直线运动
6．如图所示是甲、乙两车同时从同一地点出发的路程一时间图像，由图像可知(　　)
A．经过5s，甲车通过的路程大于乙车
B．10~20s，乙车做匀速直线运动
C．第10s时，甲、乙两车速度相同
D．在0~5s内，乙车的速度比甲车的速度大
1．P、Q是同一直线上相距10米的两地，甲、乙两物体沿直线分别从P、Q同时相向而行。已知甲的速度为1米/秒，则甲通过的路程s与所用时间t的关系图像为图中的　 　线。若8秒时甲乙相遇，则乙通过的路程s与所用时间t的关系图像在图中的　 　区域。
2．下表是某些介质中的声速v；
介质 v/(m·s- ) 介质 V/(m·s- )
水 (5℃) 1450 冰 3230
水(15℃) 1470 软橡胶(常温) 40~50
水(20℃) 1480 软木 500
海水 (25℃) 1531 铁(棒) 5200
（1）分析表格的信息，可推断出声速大小可能跟　 　(只写一点)有关，依据是　 　。
（2）小明随父母到山区爬山，他向着远处的山崖大喊一声，约1.6s听到回声，他们距山崖大约　 　m(声速按340m/s计算) 。
（3） 真空中声速是　 　m/s。
3．从甲站每隔相等时间发出一辆汽车开往乙站，汽车到达乙站后立即返回。汽车在相隔一定距离的甲、乙两站之间的公路上匀速往返。某人在公路上匀速步行，每隔9分钟遇到一辆迎面开来的车，每隔18分钟有一辆车从后面追上他。若此人的步行速度是100米/分，则车的速度是　 　米/分；车站发车的时间间隔是　 　分钟。
4．“区间测速”目前在全国大部分高速公路实行。所谓的“区间测速”，就是在两监测点安装监控和测速探头，测出同一辆车通过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段的最高限速，即被判为超速。如图所示，监测点 A、B 相距30km，一辆轿车通过监测点 A 的速度为100km/h，通过监测点 B 的速度为110km/h，通过两个监测点的时间如图所示，该路段最高限速120km/h。
（1）某驾驶员坐在这辆行驶的轿车中，他看到远处的监控装置正在向他靠近，则他选择的参照物可能是　 　.
（2）通过计算说明，采用“区间测速”，这辆轿车从监测点 B运动到监测点 A 是否超速。
5．歼20是由我国自主飞机设计和制造的中国第五代隐身重型歼击机，其部分技术参数如表所示：
空载质量 最大飞行速度 作战半径 最大飞行高度
17吨 2.8马赫 2200千米 18500米
其中，最大飞行速度2.8马赫，表示歼20的最大飞行速度是空气中声速的28倍。
（1）若空气中声速取340m/s，求歼20以2马赫的速度飞行5min运动的路程。
（2）“作战半径”是指战机携带正常作战载荷，在不进行空中加油，自机场起飞，沿指定航线飞行，执行完任务后，返回原机场所能达到的最远距离。歼20以2马赫的速度完成一次目标恰好在作战半径处的任务，请问需要多少小时(近似到小数点后面一位)
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