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第七章　机械运动
2022课程标准
知道机械运动,举例说明机械运动的相对性。
会选用适当的工具测量长度和时间,会根据生活经验估测长度和时间。
能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算,会测量物体运动的速度。
考点一　长度、时间及其测量
长度的测量
(1)单位及其换算:国际单位制中,长度的基本单位是①　　　,常用单位有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
1 km=②　　　m;1 dm=③　　　m;
1 cm=④　　　m;1 mm=⑤　　　m;
1 μm=⑥　　　m;1 nm=⑦　　　m。
(2)刻度尺的使用:
A.观察刻度尺的⑧　　　　　　、量程和 ⑨　　　 　;
B.正确摆放刻度尺:测量时,刻度尺要沿着所测物体的被测边放置,有刻度线的一侧要紧靠被测物体且与被测边保持平行,不用磨损的零刻度线为起点;
C.正确读数:读数时视线要与尺面垂直,测量值要估读到分度值的　　　　,估读的0不能省略;
D.正确记录:测量值由准确值、估读值和　　　　组成。
当刻度尺的零刻度线磨损时,可使某整数刻度线对齐物体的一端,然后用另一端对齐的刻度值减去这一整数刻度值,就得出被测物体的长度了。
时间的测量
(1)单位及其换算:基本单位是　　　,常用单位还有分(min)、时(h);1 h=60 min=3 600 s。
(2)停表的读数:停表中间的小表盘代表分,周围的大表盘代表秒,停表读数是两个表盘的示数之和。
误差与错误
误差 错误
产生原因 A.仪器精确度不够 B.实验方法不完善 C.环境对仪器的影响 D.观察者估读时的偏差 由于　　　　测量仪器的使用规则,或者记录测量结果时粗心造成的
能否避免 　　　　避免,但应尽量减小 　　　避免
减小方法 A.采用多次测量　　 　　　的方法 B.采用　　　　更高的测量工具 C.采用合理的实验方法 采用正确的测量方法,记录数据时要细心
考点二　运动的描述
机械运动
我们把物体　　　　随时间的变化叫做机械运动。
参照物
定义:在判断物体是运动还是静止时,要选取一个物体作为　　　　,这个物体叫做参照物。
运动的相对性
同一个物体是运动的还是静止的,取决于所选的　　　　,这就是运动和静止的相对性。
考点三　运动快慢的描述——速度
运动快慢的比较方法
相同时间比较　　　　　　　;相同路程比较　　　　　　　。
速度
(1)定义:在物理学中,把　　　　与　　　　之比叫做速度。它是表示物体　　　　　　的物理量。
(2)公式:v=,变形式:s=vt、t=。
(3)单位:基本单位是　　　　,符号是　　　　;交通运输中的单位常用千米每小时,符号是　　　　,这两个单位的换算关系是1 m/s=　　　　km/h。
直线运动分类
(1)匀速直线运动:物体沿着　　　　且速度　　　　的运动。
(2)变速直线运动:物体做直线运动时,在相等的时间内通过的路程　　　　,这种运动叫做变速直线运动。
(人教八上图1.2-3) (教科八上P23情景图) 命题点:运动与静止的相对性 如图,小明坐在停在站台上的火车中,以旁边驶过的列车为参照物,小明是　　　　的;坐在旁边的小红认为自己是静止的,她是以　　　　为参照物的。
(人教八上图1.2-4) 命题点:物体运动状态的判断 如图,拖拉机和联合收割机以同样快慢、向同一方向前进,联合收割机相对于拖拉机是　　　　的,相对于地面是　　　　的。
(人教八上图1.2-5甲) 命题点:物体运动状态的判断 如图为某商场运行中的自动扶梯。某一顾客站在上行的扶梯上,如果以扶梯为参照物,则该顾客是　　　　的;如果以扶梯旁挂的画为参照物,则该顾客是　　　　的。(均选填“静止”或“运动”)
(人教八上图1.2-5乙) 命题点:物体运动状态的判断 如图为空中加油机正在给战斗机加油的情景。以　　　　为参照物,加油机是静止的;以地面为参照物,加油机和战斗机是　　　　的。
(人教八上图1.3-1) 命题点:运动快慢的判断 如图,校运动会上正在进行100 m短跑的比赛,看台上的观众和终点的裁判员通过不同方法来判断运动员的快慢。其中看台上观众的方法是相同时间比　　　　,终点的裁判员的方法是相同路程比　　　　。
(人教八上图1.3-2) 命题点:速度的相关计算 随着生活水平的不断提高,小轿车走进许多家庭。如图为小轿车的时速表,小轿车按如图所示的速度行驶80 km,所需时间为　　　　h。
重难点一　长度、时间、速度的估测
下列数据最接近实际情况的是 (　　)
A.一支新2B铅笔的长度约为20 mm
B.一张课桌的高度约为75 cm
C.高铁列车的运行速度约为300 m/s
D.正常人的脉搏跳动约为70次/s
下列有关中学生某些特征的描述,其中最符合实际情况的是 (　　)
A.一般中学生的身高在1.6~1.8 dm
B.中学生百米赛跑的速度约为15 m/s
C.中学生步行的速度约为1 m/s
D.在校园楼道上行走速度合适的是1 mm/s
(1)中考常考长度估测:中学生的身高约为1.6 m;教室每层楼高约为3 m;人的手臂长约为75 cm;手指宽度约为1.5 cm;课桌高度约为80 cm;物理课本的长度约为26.5 cm。
(2)中考常考时间估测:橡皮(铅笔)从课桌掉到地上的时间约为0.4 s;演奏中华人民共和国国歌用时46 s;正常人1 min脉搏跳动约70次。
(3)中考常考速度估测:人步行的速度约为1.1 m/s;自行车的行驶速度约为5 m/s;中学生百米赛跑的速度为6~8 m/s;高速公路上轿车的行驶速度约为33 m/s。
重难点二　运动与静止的相对性
平直公路上并排停放着两辆汽车,一段时间后,坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动,关于两辆汽车的运动情况,下列说法正确的是 (　　)
A.以乙车为参照物,甲车一定向南运动
B.以甲车为参照物,地面一定是静止的
C.以地面为参照物,甲车一定是向南运动
D.以地面为参照物,乙车一定向北运动
(2024·石家庄平山一模)小明在作文中写道:“我坐在奔驰的火车里,静靠在椅背上,欣赏着窗外的景物,看到路旁的树木迅速向后退去……”文中“奔驰”“静靠”“后退”所选用的参照物分别是 (　　)
A.火车、地面、椅背
B.椅背、火车、地面
C.地面、椅背、火车
D.地面、地面、地面
(2024·石家庄新华区模拟)关于运动和静止,下列说法正确的是 (　　)
A.加油机在空中给受油机加油时,它们是相对运动的
B.神舟十八号与天宫空间站对接成功后,它们是相对运动的
C.站在上升的观光电梯里的乘客认为电梯是静止的,是以地面为参照物
D.小明坐在行驶的汽车内,以自己乘坐的车为参照物,看到路旁的树向后退
参照物的选择和运动情况的判断方法
(1)根据运动状态判断参照物
确定研究对象→确定运动状态
(2)根据参照物判断运动状态
确定研究对象→确定参照物
重难点三　速度及计算
(2024·新乐模拟)在平直的公路上,甲、乙两辆汽车同时从同一地点向南行驶,记录了两辆汽车在相同时间内通过路程的情况如图所示,其中　　　　　(选填“甲”或“乙”)车在做匀速直线运动。甲车前30 s的平均速度是　　　　　km/h。在前10 s时间内,若以甲车为参照物,乙车是向　　　　　(选填“南”或“北”)行驶的。
(2024·沧州模拟改编)如图,骑马是古人最便捷的出行方式。“春风得意马蹄疾,一日看尽长安花”。当诗人孟郊骑马看到百花纷纷向后退去,是以　　　　(选填“花”或“自己”)为参照物。乌鲁木齐到吐鲁番路程约为180 km,若古人骑马走完此路段,平均速度为18 km/h,合　　　　m/s,则大约需要　　　　h。
(2024·张家口一模)小明从家出发去看奶奶,其中一半路程步行,一半路程骑自行车,路程与时间的图象如图所示,则步行的是图中的　　　　(选填“OA”或“AB”)段,他全程的平均速度是　　　　m/s。骑行时以小明为参照物,道路旁边的建筑物是　　　　(选填“运动”或“静止”)的。
实验　　测量物体运动的平均速度
实验装置图
实验器材及作用
小车、斜面、金属片、刻度尺、　　　　等。
(1)金属片的作用:控制小车运动的　　　　。
(2)斜面的作用:使小车获得下滑的动力。
实验原理
　　　　　　。
实验操作
在放置斜面时,斜面倾角不宜过大:倾角太大会使小车滑行太　　　　,不容易准确测量小车运动的时间。
实验结论
小车在斜面上做　　　　直线运动,通过全程的平均速度　　　　通过上半段路程的平均速度,　　　　通过下半段路程的平均速度。
交流与反思
(1)多次实验的目的:求平均值,减小实验误差。
(2)小车的运动状态:　　　　直线运动。
(3)若小车经过终点后才停止计时,会导致时间测量偏　　　,平均速度测量偏　　　。
(4)若小车过了起点后才开始计时,会导致时间测量偏　　　　,平均速度测量偏大。
(5)小车下滑过程中机械能的转化情况:重力势能变　　　　,动能变　　　　。
某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面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　　　　(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)如果频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次,并测得sAB=5 cm,sBC=15 cm,则小球在BC段的平均速度为　　　　m/s,小球在AC段的平均速度为　　　　m/s。
(3)如图所示,能说明小球在斜面上运动情况的图象是　　　　。
A B C D
(4)小球在AD段运动过程中,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　　　(选填“>”“<”或“=”)v2。
【补充设问】
(5)若小车过了A点才开始计时,则所测得AC段的平均速度vAC偏　　　　(选填“大”或“小”)。
(6)小球在CD段的平均速度　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)小球在AD段的平均速度。
(7)实验时,为了使小车在斜面上运动的时间长些,应　　　　(选填“增大”或“减小”)斜面的坡度。
(8)为了测量小车运动过程中BD段的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达D点的运动时间,从而计算出小车运动过程中BD段的平均速度。他的做法正确吗 　　　　,理由是　


　 。
命题点一　长度、时间、速度的估测
(河北真题组合)判断下列说法是否正确。
(1)(2024·河北节选)
B.去菜市场时的步行速度约为1 m/s (　　)
C.普通酒精灯的高度约为10 mm (　　)
(2)(2023·河北节选)
A.中学生立定跳远的跳跃距离约为2 m (　　)
D.中学生100 m跑的成绩约为8 s (　　)
(3)(2022·河北节选)
B.教室中课桌的高度约为75 cm (　　)
C.中学生百米赛跑的成绩约为5 s (　　)
(4)(2021·河北节选)
B.初中语文课本长度约为26 cm (　　)
D.正常人脉搏跳动10次所用的时间约为1 min (　　)
(5)(2020·河北节选)
A.一支新2B铅笔的长度约为18 mm (　　)
C.正常人1 min内脉搏跳动的次数约为70次 (　　)
(6)(2019·河北节选)
A.一张纸的厚度约为0.1 cm (　　)
B.正常骑自行车的速度约为5 m/s (　　)
命题点二　运动与静止的相对性
(2020·河北)如图所示,小明和小红坐在停靠在站台的火车车厢里,他们分别向两侧窗外看,对火车的运动情况产生了不同的观点。小明以窗外的站台为参照物,说火车是静止的;小红以窗外行驶的动车为参照物,说火车是运动的。则 (　　)
A.只有小明的说法正确 B.只有小红的说法正确
C.两个人的说法都正确 D.两个人的说法都不正确
(2024·河北节选)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船成功对接空间站天和核心舱径向端口。对接成功后,飞船相对于空间站是　　　　　　的;航天员在空间站通过　　　　波与地面联系。
(2022·河北节选)如图所示,甲、乙两列高铁列车相向行驶,以甲车为参照物,乙车是　　　　的。
(2021·河北节选)斧子的斧头变松了,人们常用撞击斧柄下端的方法使斧头紧套在斧柄上(如图所示),斧柄下端撞击木墩时,以斧柄为参照物,斧头是　　　　(选填“运动”或“静止”)的。
命题点三　速度及计算
(2022·河北节选)目前,我国正在打造比飞机还快的“超级高铁”。若“超级高铁”以4 000 km/h的速度沿地球赤道绕一圈所用的时间约为　　　　h。(已知地球赤道周长约为40 000 km)
(2016·河北)小明坐在以300 km/h的速度行驶的高铁上,看到高速公路上与高铁同向运动的汽车。若汽车的速度为120 km/h,以汽车为参照物,高铁的速度为　　　km/h。当小明乘坐的高铁与另一轨道上的高铁相遇时,感觉到车身有一点晃动,其原因是　

　 。
(2015·河北节选)假期,小明坐客车去旅游。当客车行驶到距高速公路保持车距标识牌0 m处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁。此时客车上速度计显示为80 km/h。当客车匀速行驶到距标识牌100 m处时,小汽车匀速行驶到了距标识牌200 m处,小汽车　　 　　(选填“已经”或“没有”)超速;以小汽车为参照物,客车是向　　　 　(选填“前”或“后”)运动的。(此时高速路段限定小汽车最高速度为120 km/h)
【详解答案】
教材考点·深度梳理
①米(m)　②103　③10-1　④10-2
⑤10-3　⑥10-6　⑦10-9　⑧零刻度线
⑨分度值　⑩下一位　单位　秒(s)
不遵守　不能　能　求平均值
精确度　位置　标准　参照物
通过的路程　所用的时间　路程
时间　运动快慢　米每秒　m/s
km/h　3.6　直线　不变
不相等
教材图片·解读延伸
1.运动　小明(答案不唯一)
2.静止　运动
3.静止　运动
4.战斗机　运动
5.路程　时间
6.4
重点难点·提升训练
重难点一
例1.B　解析:20 mm=2 cm,一支新铅笔的长度约为20 cm,故A错误;一名普通中学生的身高约为1.5 m,所以课桌的高度约为75 cm,故B正确;高铁列车的运行速度约为300 km/h,而不是300 m/s,故C错误;正常人的脉搏跳动约为每分钟70次,故D错误。
变式训练
1.C　解析:1 dm=10 cm,1.6~1.8 dm即16~18 cm,不符合实际情况,故A错误;中学生百米赛跑的时间约为15 s,速度约为6 m/s,不符合实际情况,故B错误;步行的速度约为1 m/s,符合实际情况,故C正确;在校园楼道上行走用1 mm/s的速度过小,不符合实际情况,故D错误。
重难点二
例2.A　解析:坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动,甲车的运动有5种情况:①甲车不动,乙车向北运动;②乙车不动,甲车向南运动;③甲车向南运动,乙车向北运动;④甲车向北运动,乙车也向北运动,但甲车比乙车慢;⑤甲车向南运动,乙车也向南运动,但甲车比乙车快。坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动,以乙车为参照物,甲车一定向南运动,故A正确;坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动,甲车可能静止,也可能运动,故以甲车为参照物,地面不一定是静止的,故B错误;坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动,以地面为参照物,甲车可能静止,可能向北运动,也可能向南运动,故C错误;以地面为参照物,乙车可能静止,可能向北运动,也可能向南运动,故D错误。
变式训练
2.C　解析:火车相对于地面位置不断变化,若选地面为参照物,火车是运动的;“静靠”被研究的物体是小明,小明是静止的,要选择和小明位置不变的物体为参照物,小明和椅背之间没有发生位置的改变,所以以椅背为参照物,小明是静止的;“路旁的树木迅速向后退去”是以行驶的火车为参照物。故选C。
3.D　解析:加油机在空中给受油机加油时,它们的飞行速度大小和方向相同,两者之间没有位置的变化,是相对静止的,故A错误;神舟十八号与天宫空间站对接成功后,两者之间没有位置的变化,它们是相对静止的,故B错误;站在上升的观光电梯里的乘客认为电梯是静止的,是以自己为参照物,故C错误;小明坐在行驶的汽车内,看到路旁的树向后退,是以自己或所乘坐的汽车为参照物,故D正确。
重难点三
例3.甲　108　北
解析:甲在相同的时间内通过的路程是相等的,所以甲车在做匀速直线运动;甲车前30 s通过的路程是900 m,30 s= h= h,900 m=0.9 km,所以甲车前30 s的平均速度:v===108 km/h;在平直的公路上,甲、乙两辆汽车同时从同一地点向南行驶,在前10 s时间内,甲车走了300 m,乙车走了200 m,以甲车为参照物,乙车是向北行驶的。
变式训练
4.自己　5　10　解析:诗人孟郊骑在马上以自己为参照物,百花与自己之间的位置发生了变化,所以百花是运动的,即看到百花纷纷向后退去。由1 m/s=3.6 km/h得18 km/h=18× m/s=5 m/s,由v=可得大约需要的时间t===10 h。
5.AB　2　运动　解析:根据公式v=可计算两段路程的速度,在OA段有v1===6 m/s;在AB段有v2===1.2 m/s;因为6 m/s>1.2 m/s,所以步行的是图中AB段,骑车的是图中的OA段;全程的平均速度:v===2 m/s;骑行时以小明为参照物,道路旁边的建筑物位置发生变化,建筑物是运动的。
重点实验·完全突破
实验
2.停表　(1)路程
3.v=
4.快
5.变速　大于　小于
6.(2)变速　(3)大　小　(4)小　
(5)小　大
即时演练
(1)加速　(2)0.75　0.5　(3)C
(4)<　(5)大　(6)大于　(7)减小　
(8)不正确　小车从B点由静止释放的运动情况与原来从A点由静止释放的运动情况不相同,不再是同一种运动,这样测出的BD段的运动时间与原来不一样,因此他的做法不正确
解析:(1)由照片可知,在相同时间内,小球运动的距离越来越大,所以小球在做加速运动。(2)sBC=15 cm=0.15 m,小球在BC段的平均速度vBC===0.75 m/s;AC段的距离sAC=sAB+sBC=5 cm+15 cm=20 cm=0.2 m,则小球在AC段的平均速度vAC===0.5 m/s。(3)A中随着时间的增加,速度在减小,不符合题意;B中随着时间的增加,速度不变,不符合题意;C中随着时间的增加,速度在增大,符合题意;D 中随着时间的增加,速度先减小后增大,不符合题意。(4)小球在做加速运动,即小球的速度越来越快,则时间的中点位置未到达路程sAD的中点位置,则v1河北中考·真题体验
1.(1)B.(√)　C.(×)
(2)A.(√)　D.(×)
(3)B.(√)　C.(×)
(4)B.(√)　D.(×)
(5)A.(×)　C.(√)
(6)A.(×)　B.(√)
2.C　解析:判断一个物体是运动还是静止的方法:若被研究的物体相对于参照物的位置发生了改变,则是运动的;若被研究的物体相对于参照物的位置没有发生改变,则是静止的。所以,以窗外行驶的动车为参照物,火车的位置变化了,因此火车是运动的,故小红的说法正确;以窗外的站台为参照物,火车的位置没有变化,因此火车是静止的,故小明的说法正确。故两人的说法都正确。故选C。
3.静止　电磁　解析:对接成功后,飞船相对于空间站没有位置的变化,飞船相对于空间站是静止的;空间站是通过电磁波与地面联系的。
4.运动　解析:甲、乙两列高铁列车相向行驶,以甲车为参照物,乙车的位置不断变化,所以是运动的。
5.运动　解析:斧柄下端撞击木墩时,斧头相对于斧柄的位置发生了变化,故以斧柄为参照物,斧头是运动的。
6.10　解析:由v=得“超级高铁”沿地球赤道绕一圈所用时间约为t===10 h。
7.180　在流体中,流速越大的位置,压强越小　解析:高铁的速度为300 km/h,汽车的速度为120 km/h,高铁与汽车的运动方向相同,以汽车为参照物,高铁的速度为:Δv=v铁-v汽=300 km/h-120 km/h=180 km/h;当小明乘坐的高铁与另一轨道上的高铁相遇时,两高铁之间的空气流速很大,压强变得很小,在外面大气压的作用下,两车要向中间靠拢,所以会感觉到车身有晃动。
8.已经　后　解析:由v=得,客车行驶时间为t=== h,则小汽车的速度为v'===160 km/h>120 km/h,故小汽车超速了;以小汽车为参照物,客车向后运动。

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