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第07讲 机械运动
目录 考情分析 知识构建 考点突破 考点一 长度与时间的测量 知识点01 长度与长度单位 知识点02 长度的测量 知识点03 时间的测量 知识点04 误差 考点二 运动的描述 知识点01 机械运动 知识点02 参照物 知识点03 运动和静止的相对性 考点三 运动的快慢 知识点01 速度 知识点02 匀速直线运动 知识点03 变速直线运动与平均速度 考点四 平均速度的测量 知识点01 测量平均速度 知识点02 现代测速方法 考点五 机械运动实验综述 实验01 测量平均速度
【考情分析】
考点内容 课标要求 热点透视 命题预测
长度与时间的测量 2.2.1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 《机械运动》是中考必考内容。虽然本单元在试卷中所占分值不大（一般在1-3分之间），但作为必考内容，仍需要考生加强对本单元的复习，做好备考准备。在本单元的考题中，从出现概率看，主要有：长度、时间与速度的估测，长度与时间的测量，参照物，物体运动速度的简单计算，运动图像的应用与计算，测量平均速度等。考试题型也非常多样，主要有：选择题、填空题、实验题和综合题等。 预计《机械运动》部分，选择题将重点考查参照物的选取与物体运动状态的判断，如常见的交通工具行驶情境；填空题可能涉及速度公式的简单计算及单位换算，像根据给定的路程和时间计算速度数值；实验题大概率围绕测量物体运动速度展开，包括实验器材的选择、使用及数据处理等细节考点，着重考查学生的动手实践和数据处理能力，整体命题紧密联系生活实际，突出对基础知识和基本技能的考查。
物体运动的描述 2.1.1知道机械运动，举例说明机械运动的相对性
速度的概念与应用 2.2.2能用速度描述物体运动的快慢
速度相关计算 2.2.2能用速度描述物体运动的快慢，并能进行简单计算
平均速度测量 2.2.2会测量物体运动的速度
【知识建构】
【考点突破】
考点一 长度与时间的测量
知识点01 长度与长度单位
1.测量的意义
（1）测量的意义：生活中，我们常常依靠眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官去判断外界的事物。但是仅凭感觉去判断，不一定正确，更谈不上准确。
为此，人们发明了很多测量仪器和工具。生活中常见的尺子、钟表等，都是我们熟悉的测量仪器和工具。
（2）国际单位制
测量的本质是比较的过程。测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫单位。为了方便国际交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫做国际单位制（简称为SI）。
2.长度的单位及其换算关系
（1）在国际单位制中，长度单位是米，符号是m。
（2）常用长度单位及其换算关系。
单位 符号 与米的换算关系
千米 km 1km=100m=103m
米 m —
分米 dm 1dm=0.1m=10-1m
厘米 cm 1cm=0.01m=10-2m
毫米 mm 1mm=0.001m=10-3m
微米 μm 1μm=0.000001m=10-6m
纳米 nm 1nm=0.000000001m=10-9m
进行单位换算的步骤：数值不变，乘以原单位与目标单位之间的进率，将原单位改写为目标单位。
知识点02 长度的测量
1.长度的测量工具：长度的测量工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等，刻度尺是学习和生活中常用的测量长度的工具。
2.认识刻度尺：刻度尺的零刻度线、量程、分度值如图所示：
（1）零刻度线：刻度尺的起始刻度，使用时要注意刻度尺的零刻度线是否在左端，是否磨损。
（2）量程：即测量范围，是指刻度尺一次能测出的最大长度。
（3）分度值：相邻两条刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度。
3.刻度尺的使用
正确使用刻度尺测量物体的长度，应做到“五会”：“会选”、“会放”、“会看”、“会读”、“会记”。
（1）会选：根据测量对象和测量要求选择适当的测量工具（适当量程和分度值）。
①选量程：测量物体长度时，所选取的刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度，这样可以保证测量能一次完成，与分段多次测量相比可使测量结果更准确。
②选分度值：根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度尺。如安装玻璃时，偏差在“mm”级别不影响安装，选用分度值为1mm刻度尺即可。
特别提醒：实际测量时，并不是测量工具越精密越好，只要能达到测量精度要求就可以了。
（2）会放：将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一侧要紧靠被测物体，与被测边保持平行，不能歪斜，如图甲是正确放置刻度尺情况，乙图即为错误放置情况。若刻度尺的零刻度线已经磨损，可使其整数刻度线对齐物体的一端，读出长度后再减去这一整数刻度值，就可以得到物体的长度，如图丙所示。
（3）会看：读数时，视线要正对刻度线，即视线与刻度尺垂直，不能斜视，图中，A为错误的视线，B为正确的视线。
（4）会读：读数时，要注意区分大格和小格的数目，读出准确值，并估读到分度值的下一位。如图所示准确值是2.7cm，估读值是0.07cm，所以该物体的长度为2.77cm。
对刻度尺读数时，应估读到分度值的下一位，估读值是“0”时不能省略，如读数时3.50cm，小数点后的“0”是估读的，不能省略。
4.长度的估测
在日常生活和生产中，需要对一些常见物体的长度进行估测，或采用一些简便的方法粗略测量物体的长度，这就要求我们了解一些常见物体的尺度以便于进行估测。例如，一支铅笔的尺度大约是17.5cm，一层住宅楼的高度大约是3m，课桌的高度大约是0.8m等。
5.长度测量的特殊方法：在测量物体长度过程中，经常会遇到一些不易直接测量的问题，这时就需要我们使用特殊的方法测量物体的长度。
（1）积累法：当被测物体的长度太小，不能直接用刻度尺测量时，可把n个相同的长度叠合起来，测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。
（2）平移法：当待测物体的长度（如球的直径、圆锥的高度等）隐藏在物体内部时，可将其等效平移到物体外部，再用刻度尺测量。如图甲、乙所示，是分别测量硬币直径和圆锥高度的示意图，其中硬币直径为3.10cm-2.00cm=1.10cm。
（3）化曲为直法：测量如图所示曲线长度时，可以用一端易弯曲的但不可伸长的丝线与曲线重合，标号两端的记号，然后轻轻把细线拉直，用刻度尺测量出两记号的长度，这就是曲线的长度。
（4）滚轮法：当所测曲线长度较大，如测量跑道的长度，可用已知周长的滚轮，沿着跑道滚动，用滚轮周长乘以滚动周数即可计算出跑道的长度。
（5）化整为零法：若被测物体的长度远远超过了刻度尺的量程（如测一卷铁丝的长度），或不便于用刻度尺直接测量时，可先选取物体的一小部分，用刻度尺测量其长度，然后设法测出整个物体与这一小部分的倍数关系，最后根据这一倍数关系求出整个物体的长度。
知识点03 时间的测量
1.时间的单位
（1）在国际单位制中，时间的单位是秒，符号是s。
（2）常用的时间单位及其换算关系
物理量 单位 符号 换算关系
时间 时 h 1h=60min=3600s
分 min 1min=60s
秒 s —
毫秒 ms 1ms=0.001s=10-3s
微秒 μs 1μs=0.000001s=10-6s
时间与时刻的区别：
时刻为某一时间点，时间表示两个时刻之间的间隔长短。例如：某同学周末从8:30开始做作业，9:40完成作业，这里的8:30、9:40就是时刻，所花费的70min为时间。
2.时间的测量工具
（1）古代测量工具：沙漏、日晷、滴漏等。
（2）现代测量工具：机械停表、机械钟、石英钟、电子停表等。
3.机械停表
（1）认识机械停表：机械停表是测量时间的仪器。它有两个表盘，一个是长针（秒针）和一个短针（分针），常见的型号有两种，15ˊ/30"型（小表盘量程15min，大表盘量程30s）和30ˊ/60"（小表盘量程30min，大表盘量程60s）。如图：
（2）读数方法：读数时，先读出小盘上指针所走的分钟数（按整数读）；再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线，如果不超过，则大盘按照0-30s读数，如果超过，则大盘按照30s-60s读数。即读数=小盘分钟数+大盘的秒数。
知识点04 误差
1.误差：进行测量时，由于受所用仪器和测量方法的限制，测量值与真实值之间总会差别，这就是误差。任何测量都存在误差，所以误差是不可避免的。
2.误差与错误的区别
误差 错误
产生原因 （1）与测量人的估读习惯有关； （2）与测量工具的精确度有关； （3）受环境等因素影响 （1）不遵守仪器的使用规则； （2）读数、记录结果时粗心
能否消除 不能消除，只能尽量减小 采用正确的测量方法就可以避免
3.减小误差的方法
（1）多次测量求平均值；
（2）选用精密的测量工具；
（3）改进测量方法。
1.荔枝是一种岭南佳果，小明拿起一个荔枝，如题图所示，它的尺寸l大小约为（ ）。
A. 0.1cm B. 3cm C. 0.3m D. 1m
【答案】B。
【解析】由生活常识可知，一般荔枝的直径约为3~5cm，即它的尺寸l大小约为3cm~5cm，故ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
2.以下说法中的物理量最接近实际的是（　　）。
A. 教室的门高度大约80cm；
B. 一名中学生的重量大约是50N；
C. 日光灯的电流约2A；
D. 两个鸡蛋的重力大约为1N
【答案】D。
【解析】A．教室的门高度大约2m=200cm，故A不符合题意；
B．一名中学生的重量大约是500N，故B不符合题意；
C．家用电风扇正常工作时的电流约0.2A，教室中日光灯正常工作时的电流与此差不多，在0.2A左右，故C不符合题意；
D．两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右，受到的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故D符合题意。故选D。
3.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。
【解析】男子组50m短跑比赛，运动员的短跑速度约为6.5m/s，由速度公式得，小明完成比赛所需时间约为
所以8s最为接近。故选B。
4.如图所示，是用秒表记录的某同学跑400m的成绩，该同学的成绩是_________min_________s。
【答案】①1；②22。
【解析】[1][2]如图所示，大表盘的分度值为1s，小表盘的分度值为1min，小表盘的指针超出了刻度1，大于1min，大表盘的指针指向22s，故该同学的成绩是1min22s。
5.图中物体A的长度为______cm，停表的读数为______s。
【答案】①2.75；②110。
【解析】[1]由图可知，刻度尺的分度值为0.1cm=1mm，物体A左端对应的刻度值为4.00cm，右端对应的刻度值为6.75cm，所以物体A的长度为6.75cm-4.00cm=2.75cm
[2]停表中间的小表盘分度值为0.5min，分针在“1”和“2”之间，所以分针指示的时间为1min，且过了半格，大表盘分度值为0.1s，秒针在50s刻度线处，所以停表的示数为1min50s=110s。
考点二 运动的描述
知识点01 机械运动
1.机械运动的定义：在物理学中，我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。如飞翔的小鸟、疾驶的列车航行的轮船等。
2.机械运动的两种形式
（1）物体间距离发生变化的运动，如图甲所示。
（2）物体间距离不变，但它们的相对位置发生变化的运动，如图乙所示。
知识点02 参照物
1.参照物的概念
问题 观察图片，思考为什么汽车里的人相对于驾驶员和路旁的小学生来说截然不同呢？
分析 这是由于汽车里的人以驾驶员为自己或汽车为标准，驾驶员的位置没有发生变化，所示说驾驶员没有动；但如果还以汽车为标准，看到小学生的位置发生了变化，所示说路旁的小学生发生了运动
结论 可见，判断物体是运动的还是静止的，总要选取某一物体作为标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化，就说它是运动的；如果没有发生变化，就说它是静止的。这个选做标准的物体叫参照物
2.参照物的选取原则
原则 说明
排己性 参照物不能选择研究对象本身，因为若以研究对象为参照物，则它永远是静止的
假定性 参照物一旦选定，就意味着该物体是静止的
任意性 参照物的选择是任意的，既可以选择静止的物体，也可以选择运动的物体
不唯一性 描述同一物体的运动，可以选择不同物体为参照物，若选择了不同物体作为参照物，该物体的运动状态可能不同
方便性 通常情况下，为了研究方便，一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物，此时可不指明参照物；若选取其他特殊物体为参照物，则必须指明所选取的参照物
具体性 参照物必须是具体的物体，不能是抽象的事物，如“天空、宇宙”等
同一性 当有多个研究对象时，应选取同一参照物，如果选取不同的参照物，就会引起混乱
知识点03 运动和静止的相对性
1.运动和静止的相对性：如图所示，观察列车里的乘客，若以车外地面为参照物，乘客是运动的；若以列车为参照物，乘客和列车之间没有发生位置的变化，乘客是静止的。因此，判断同一个物体运动还是静止，取决于所选取的参照物。可见，物体的运动和静止是相对的。
2.运动的相对性和绝对性分析
运动是绝对的 一切物体都在运动，绝对不动的物体是不存在的 示例：我们说站岗的哨兵是静止的，是以地面或房屋为参照物的，而实际上哨兵随地球的自转和公转在运动
静止是相对的 通常所说的静止，只是被研究的物体相对于某一特定参照物的位置没有发生变化
物体的运动状态取决于所选的参照物 描述某物体的运动状态时，选择的参照物不同，结论有可能不同，但都是正确的。因而，不事先选定参照物，就无法对某个物体的运动状态做出准确地描述
3.运动与静止相对性的应用
（1）相对运动：影视剧拍摄时，为表现演员向某方向运动，可以让其背景向相反的方向运动，也能达成想要的拍摄效果。
（2）相对静止：地球同步卫星相对于地球是静止的，以方便同步观测和全球通信。
1.小明坐在行驶的汽车中，看到路旁的房屋和树木向后退。如果小明是静止的，选择的参照物是（　　）。
A. 树木 B. 房屋 C. 地面 D. 汽车座椅
【答案】D。
【解析】以汽车座椅为参照物，路旁的房屋和树木的位置发生了改变，所以小明看到路旁的房屋和树木向后退。故选D。
2.如图所示，跳伞运动员远离飞机过程中，相对于飞机是______（选填“运动”或“静止”）的；过一段时间后，他在空中匀速直线下降时，受______（选填“平衡”或“非平衡”）力。
【答案】①运动；②平衡。
【解析】[1]跳伞运动员远离飞机过程中，相对于飞机，位置发生改变，相对于飞机是运动的。
[2]他在空中匀速直线下降时，运动状态不发生改变，受平衡力的作用。
3.歌词“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”，以竹排为参照物，青山是______（选填“运动”或“静止”）的；诗词“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，我们说轻舟上的人是静止的，所选参照物是______（选填“山”或“轻舟”）。
【答案】①运动；②轻舟。
【解析】判断物体是静止的还是运动的，要看对象物体和参照物之间的相对位置是否发生变化，如果相对位置没有变化说明是静止的，如果位置变化了就是运动的。
[1]竹排在江中游动，以青山上某一个固定的点或固定的物体为研究对象，可以观察到相对于江中的竹排，青山的位置在不断发生变化。所以以竹排为参照物，青山是运动的。
[2]人站在轻舟上，人和轻舟在同步运动，人相对于轻舟的位置没有发生变化，所以以轻舟为参照物人是静止的。
4.如图所示，天舟六号货运飞船距离天和核心舱，正以相对核心舱的速度向核心舱匀速直线运行。下列说法中正确的是（　　）。
A. 9.5s后天舟六号到达天和核心舱；
B. 以天和核心舱为参照物，天舟六号是静止的；
C. 以天舟六号为参照物，天和核心舱是静止的；。
D. 以天舟六号为参照物，天和核心舱是运动的
【答案】D。
【解析】A．天舟六号货运飞船距离天和核心舱 19m ，正以相对核心舱 0.2m/s 的速度向核心舱匀速直线运行，所以天舟六号到达天和核心时间，故A错误；
B．以天和核心舱为参照物，天舟六号逐渐靠近天和核心舱，位置发生变化，所以是运动的，故B错误；
CD．以天舟六号为参照物，天和核心舱逐渐靠近天舟六号，位置发生变化，所以天和核心舱是运动的，故C错误，D正确。
故选D。
5.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，把树枝衔在嘴里；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。
【解析】A．飞行时，以树枝为参照物，鸟的位置没有发生改变，鸟是静止的，故A错误；
B．飞行时，以海岸为参照物，树枝的位置发生改变，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，鸟的位置发生改变，鸟是运动的，故D错误。
故选C。
考点三 运动的快慢
知识点01 速度
1.比较物体运动快慢的三种方法
（1）在运动路程相同情况下，比较所用时间，所用时间短的运动得快（裁判的比较方法）
如图甲所示，两辆汽车通过相同的路程，红车用时45min，绿车用时30min，说明绿车运动得快。
（2）在运动时间相同情况下，比较经过的路程，经过路程长的运动得快（观众的比较方法）
如图乙所示，百米比赛场上，运动员从同一起点出发，在相同时间内，跑到最前面的运动员（运动路程最长）运动的最快。
（3）在运动路程和时间都不相同时，为了比较物体运动快慢，在物理学中，常采用“相同时间比路程”的方法，也就是将物体运动的路程除以所用时间，即换算成“在单位时间内物体通过的路程”。
2.速度
（1）定义：物理学中，把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
（2）公式：
变形公式：。
（3）物理意义：是描述物体运动快慢的物理量。在数值上，等于物体在单位时间内通过的路程。这个数值越大，表明物体运动得越快；这个数值越小，表明物体运动的越慢。
（4）单位及换算：在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s，或者m·s-1，速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。
在交通运输中，速度的单位常用千米每小时（km/h）表示。这两个单位换算关系是：1m/s=3.6km/h。
（1）速度公式中的v、s和t三个物理量，必须是同一个物体在同一运动过程中的速度、路程和时间。
（2）速度的大小是由路程与时间的比值决定的，不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
（3）计算时代入的数据，应包含数字和单位两个部分。
（4）在用公式进行计算时，要注意单位的对应搭配，“千米”和“时”搭配，“米”和“秒”搭配，组合成的速度单位分别是“千米/小时”或“米/秒”。
知识点02 匀速直线运动
1.机械运动的分类
2.匀速直线运动
（1）定义：物体沿直线且速度不变的运动，叫做匀速直线运动。
特别提醒：匀速直线运动是最简单的机械运动，是一种理想状态。在日常生活中，严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题，便于研究，我们将某些运动，如在平直公路上以某一速度运动的汽车，在平直轨道上以某一速度行驶的列车等，都可以看成是匀速直线运动。
（2）特点
①做匀速直线运动的物体，其速度大小和方向都不变；
②做匀速直线运动的物体，在相等的时间内通过的路程相等，或者说通过相等的路程所用的时间相等；
③做匀速直线运动的物体通过的路程与其时间成正比。
（3）匀速直线运动的图像
①速度-时间图像（v-t图像）：表示做匀速直线运动的物体运动速度与时间的关系。如图甲所示，做匀速直线运动的物体，速度大小和方向都不变，图像是一条平行于时间轴的直线，图中速度大小是4m/s。
②路程时间图像（s-t图像）：表示做匀速直线运动的物体路程与时间的关系，图像是一条直线，图像倾斜程度反映了速度大小，越倾斜速度越大。如图乙所示，乙和丙两物体同时从同地出发，乙的速度大于丙的速度。
知识点03 变速直线运动与平均速度
1.变速直线运动
（1）变速直线运动：物体做直线运动时，其速度大小在发生变化，这种直线运动叫变速直线运动。例如，飞机起飞时速度越来越大，火车进站时速度越来越小等。
（2）变速直线运动的图像：做变速直线运动的物体，其s-t图像不再是一条直线；其v-t图像根据物体运动过程中速度变化情况，图像形状各异。如图所示。
2.平均速度
（1）平均速度：为了粗略描述做变速直线运动的物体在某段时间内（或某一段路程上）运动快慢，我们引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物体运动的路程除以通过这段路程所用的时间。
（2）平均速度的公式：。式中，“s”是通过的路程，“t”是通过这段路程所用时间，“v”是这段时间内（或这段路程上）的平均速度。
（1）由于做变速直线运动的物体的速度是不断变化的，所以通过不同的路程（或在不同时间内）物体运动的平均速度一般不相同。
（2）平均速度与速度的平均值
平均速度描述的是物体运动的平均快慢，应该根据公式，用总路程除以总时间求得。当我们说一个物体的平均速度时，必须指明是那段路程上或那段时间内。
速度的平均值是指物体在不同路程（或时间）的速度的平均值。例如，物体从甲地到乙地的速度是v1，从乙地到丙地的速度是v2，这两端路程的速度的平均值是。实际上，物理学中并没有速度平均值的概念，不要把“平均速度”误解为“速度的平均值”。
3.匀速直线运动与变速直线运动的比较
匀速直线运动 变速直线运动
定义 速度保持不变的直线运动 速度变化的直线运动
特点 运动的路线是直线，且速度大小不发生变化 运动的路线是直线，速度的大小发生变化。通常用平均速度来描述做变速直线运动的物体的快慢
实例 汽车在平直公路上匀速行驶；物品随传送带匀速运动 小球从高处自由下落；汽车紧急制动
1.下列对一些物理量的估测中，贴近事实的是（　　）。
A. 实心球的质量为20kg；
B. 一支新的2B铅笔的长度约为18cm；
C. 人正常步行的速度约为1km/h；
D. 人体安全电压为220V
【答案】B。
【解析】A．实心球的质量为2kg，故A不符合题意；
B．中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约为18cm，所以一支新的2B铅笔的长度约为18cm，故B符合题意；
C．人正常步行的速度约为1m/s，故C不符合题意；
D．人体安全电压不超过36V，故D不符合题意。故选B。
2.小红坐在匀速行驶的小汽车内，发现前方路旁停着一辆普通大客车，观测到自己经过大客车的时间约为1s，则小汽车的速度最接近于（ ）。
A．10km/h B．40km/h C．70km/h D．100km/h
【答案】B。
【解析】大客车的长度接近10m，以大客车为参照物，小汽车运动的路程约为10m，小汽车相对于大客车的速度v===10m/s=36km/h，故ACD不符合实际，B最接近实际。
3.小明家到学校的路程为600m，他去上学时，前一半路程平均速度为1.2m/s，为了不迟到后一半路程用去了150s，他上学的整个路程平均速度为（　　）。
A．2.5m/s B．1.5m/s C．1.6m/s D．2m/s
【答案】B。
【解析】一半路程为s′300m
行驶前一半路程的时间t1250s
后一半路程的时间t2150s
总时间tt1+t2250s+150s400s
则他上学的整个路程平均速度为v1.5m/s
ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
4.如图所示，甲、乙两个图像分别描述了做直线运动的两个物体A、B的运动情况，根据图像得出的信息错误的是（　　）。
A．B物体做匀速直线运动；
B．A物体静止；
C．vA>vB；
D．B物体运动1.5s通过的距离是3m
【答案】B。
【解析】AD．乙图是B物体的s-t图像，由图像可知，B物体通过的路程与时间成正比，所以B物体做匀速直线运动，B的速度
B物体运动1.5s通过的距离sB=vBtB=2m/s×1.5s=3m
故AD正确，不符合题意；
B．甲图是v-t图像，由图像可知，物体A始终做匀速直线运动，并且速度大小为3m/s，故B错误，符合题意；
C．已知vB=2m/s，因此vA>vB，故C正确，不符合题意。故选B。
5.株洲南站到长沙站的S7908次城际列车运行时刻表如表所示，根据此表回答下列问题。
车站 到达 发车 里程/km
株洲南 始发站 07：44 0
株洲 07：50 07：52 8
大丰 07：57 07：58 13.5
田心东 08：01 08：03 16
… … … …
长沙 08：54 终点站 58
（1）列车从株洲南站发车，行驶______km到达株洲站，用时______min，列车的平均速度是______km/h；
（2）列车在“株洲南—株洲”段的运行速度比在“株洲—田心东”段的______（填“大”或“小”）。
【答案】①8；②6；③80；④大。
【解析】（1）[1][2][3]如表可知，列车从株洲南站发车，行驶8km到达株洲站，用时间为
列车在这段路程的平均速度是
（2）[4]如表所示，在“株洲—田心东”段的路程为16km，时间为
则列车在这段路程的平均速度是
由上述结果可知，列车在“株洲南—株洲”段的运行速度比在“株洲—田心东”段的大。
考点四 平均速度的测量
知识点01 测量平均速度
【分析与论证】下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为：。
【实验结论】小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路程段，小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
特别提醒：（1）斜面的长度要足够长、坡度要小（注意：坡度也不能过小，否则测出的平均速度大小会过于接近），且测量过程中不能改变斜面的坡度；
（2）要测量哪一段路程的平均速度，就测量其对应的路程及通过这段路程所用时间。
知识点02 现代测速方法
超声测速 声音遇到障碍物会反射回来，根据发射和接收的时间差，可计算出发射点到障碍物的实际距离，并测出物体的速度
频闪摄影法 频闪摄像是研究物体运动时常用的一种实验方法，它借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录下物体连续的运动过程。因为每一次摄影的时间间隔相等，所以照片上任意相邻影像的时间间隔都相等。如图所示是时间间隔0.2s记录的弹跳小球的运动情况
GPS测速 GPS导航定位系统不仅可为各个运动载体进行定位，还可以测出其速度，目前广泛应用于各种导航软件中
1.如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是（　　）。
A. 段距离为；
B. 段平均速度为；
C. 小车从点到点做匀速直线运动；
D. 若小车过A点后才开始计时，测出段平均速度将偏大
【答案】D。
【解析】A．刻度尺1dm均分10格，则分度值为0.1dm=1cm，段距离为
故A错误；
B．段平均速度为，故B错误；
C．小车从点到点做加速直线运动，故C错误；
D．若小车过A点后才开始计时，测得的时间偏短，由得，测出段平均速度将偏大，故D正确。故选D。
2.在“测量物体运动的平均速度”实验中，实验装置如图所示：
路程 运动时间 平均速度
sAB=0.45m tAB=3.2s vAB=0.14m/s
sAC=0.90m tAC =4.5s vAC=
（1）测量平均速度的原理是___________；
（2）实验中，小组同学发现小车通过AB段路程的时间过短，不便于测量时间，为了解决这一问题，可以只将木块向___________适当移动；也可以将小车倒置滑下，这是因为用___________代替滚动可以增大摩擦；
（3）改进后，进行实验并记录数据在表格中，计算出小车通过AC段路程的平均速度是___________m/s。小车通过AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度___________；
（4）小车在运动过程中，支持力对小车是否做功？___________。
（5）小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来，说明力可以改变物体的___________。
【答案】①；②右；③滑动摩擦；④0.2；⑤小；⑥否；⑦运动状态。
【解析】（1）[1]测量物体运动的平均速度，需要测量路程和时间，根据得到平均速度，实验原理是。
（2）[2][3]斜面的坡度越大，小车在斜面上滑下的速度越快，在斜面上运动的时间越短，不便于测量时间，因此为了便于测量时间，应将木块向右适当移动，使它保持较小的坡度；也可以将小车倒置滑下，这是因为用滑动摩擦代替滚动可以增大摩擦。
（3）[4]小车通过AC段路程的平均速度
[5]已知AB段路程与BC段路程相同sAB=sBC=0.45m
BC段的时间tBC=tAC-tAB=4.5s-3.2s=1.3s
BC段平均速度
已知vAB=0.14m/s，则vAB（4）[6]小车在运动过程中，支持力的方向上没有移动距离，所以支持力对小车不做功。
（5）[7]小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来，小车由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态。
3.我国运动员全红婵，在2023年世界泳联跳水世界杯西安站女子单人10米跳台预赛中，出色地完成了“207C”动作。将其下落阶段中的一段运动简化为直线运动，其中A、B、C、D四点是她下落过程中的四个位置，相邻两点间的时间间隔为0.5s，距离如图所示。关于全红婵在此段运动过程中，下列判断正确的是（　　）。
A. 在AC段做匀速直线运动 B. 在AC段的平均速度为5m/s
C. 经过C点的速度为5m/s D. 她的重力势能一直在增大
【答案】B。
【解析】A．全红婵通过AB段、BC段用时均为0.5s，但通过的路程分别为1.25m、3.75m，在相等时间内通过的路程不相等，因此，全红婵在AC段没有做匀速直线运动，故A错误；
B．全红婵在AC段的平均速度为，故B正确；
C．由A、B选项可知，全红婵在AC段平均速度为5m/s，但全红婵在AC段没有做匀速直线运动，在相等时间内通过的路程越来越长，因此，全红婵在AC段做的是加速运动，经过C点的速度为AC段最大速度，大于5m/s，故C错误；
D．重力势能的影响因素是质量与高度，所以，全红婵在下落阶段中质量不变，高度不断降低，因此她的重力势能一直在减小，故D错误。
故选B。
4.港珠澳大桥是我国二十一世纪“超级工程”，全长55千米（其中主桥29.6km，海底隧道全长5.6km），大桥上还设有“区间测速”，就是在两个监测点安装监控探头，测出车辆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一区间路段的平均速度，判断是否超速。若监测点A、B相距16km，一辆轿车通过两个监测点的时间如图乙所示。
（1）大桥上某处有如图甲所示交通标志，其物理意义是：___________。
（2）轿车在这一区间路段平均速度是多少？是否超速？( )
【答案】小型客车限速100km/h；80km/h；没有超速。
【解析】（1）[1]图甲所示的是限速标志，其物理意义是：小型客车限速100km/h。
（2）[2]由图乙可知轿车通过两个监测点用的时间
轿车在这一区间路段平均速度是
所以轿车没有超速。
考点五 机械运动实验综述
实验01 测量平均速度
【实验原理】。根据公式，用刻度尺测出物体运动的路程s，用停表测出通过这段路程所用时间t，就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示，斜面的一端用木块垫起，使它保持较小的坡度，在斜面的底端或中部固定金属片。
【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
【实验数据】
路程 运动时间 平均速度
s1=1m t1=3s v1=0.33m/s
s2=0.5m t2=1.8s v2=0.28m/s
【分析与论证】
下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为：。
【实验结论】小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路程段，小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
1.小东和同学一起组装了如图所示的实验装置来测量小车运动的平均速度。
他们先用刻度尺对轨道的各段长度进行测量并分段做了标记，然后从A点开始静止释放小车，最终停在E点。用电子秒表分别测量小车经过B、C、D、E各点的时间。整理实验数据并记录在表中。
路段 距离s/cm 运动时间t/s 平均速度v/（m/s）
AB 45.0 3.0 0.15
BC 45.0 2.0 0.23
CD 40.0 3.0 0.13
DE 40.0 4.0 0.1
（1）通过分析表中数据可知，小车沿斜面顶端下滑到斜面底端做的是 （选填“匀速”或“变速”）运动；
（2）小车在AC段运动的平均速度为 m/s；
（3）通过上述实验可以判断，小车在斜面上前半段的平均速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）在斜面上全程的平均速度；
（4）小车从A点运动到E点的过程中，在 点的动能最大（选填“A”“B” “C”“ D”或“E”）；
（5）实验中为减小时间测量的误差，应使斜面保持较 （选填“大”或“小”）的坡度。
【答案】 （1）变速 （2）0.18 （3）小于 （4）C （5）小
【详解】（1）[1]由表格数据可知
，
速度在变化，因此小车做的是变速运动。
（2）[2] 小车在AC段运动的平均速度为
（3）[3]由表格数据可知，小车在斜面上前半段的平均速度为，在斜面上全程的平均速度，因此小车在斜面上前半段的平均速度小于在斜面上全程的平均速度
（4）[4]小球从A点到C点的过程中，重力势能转化为动能，到达C点时，重力势能为0，小球动能最大。从C点到E点，小球克服摩擦做功，速度逐渐减小，动能也逐渐减小，故C点动能最大。
（5）[5]斜面坡度越小，小车在斜面上运动的时间越长，则更方便计时，可以减小测量误差。
2.某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和秒表“测量小车的平均速度”，如图所示，图中显示他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形，显示时间的格式是“时：分：秒”。
（1）在测量过程中，为了方便计时，应使斜面的倾角适当 （选填“大”或“小”）一些；
（2）请根据图示完成下表：
甲至乙 乙至丙 甲至丙
路程 s1= cm s2=65.0cm s3=90.0cm
时间 t1=2s t2= s t3=6s
（3）根据测量可知，小车运动速度越来越快，小车做 （选填“加速”“减速”或“匀速”）运动。下列四幅图中能反映出小车运动过程中路程随时间变化关系的是 。(多选题）
【答案】 （1）小 （2）25.0 4 （3）加速 BD
【详解】（1）[1]若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，以减小测量时间的误差。
（2）[2]由图示可知，小车甲至乙的路程
s1=90.0cm-65.0cm=25.0cm
[3]小车乙至丙的运动时间
t2=00:05:10-00:05:06=4s
（3）[4]由表格知，甲乙段的平均速度
乙丙段的平均速度
所以小车运动的速度越来越快，小车做加速运动。
[5]AC图像表示物体做匀速直线运动，而本题小车做加速运动，故AC错误；
BD．图像表示物体做加速运动，故BD正确。
故选BD。
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第07讲 机械运动
目录 考情分析 知识构建 考点突破 考点一 长度与时间的测量 知识点01 长度与长度单位 知识点02 长度的测量 知识点03 时间的测量 知识点04 误差 考点二 运动的描述 知识点01 机械运动 知识点02 参照物 知识点03 运动和静止的相对性 考点三 运动的快慢 知识点01 速度 知识点02 匀速直线运动 知识点03 变速直线运动与平均速度 考点四 平均速度的测量 知识点01 测量平均速度 知识点02 现代测速方法 考点五 机械运动实验综述 实验01 测量平均速度
【考情分析】
考点内容 课标要求 热点透视 命题预测
长度与时间的测量 2.2.1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 《机械运动》是中考必考内容。虽然本单元在试卷中所占分值不大（一般在1-3分之间），但作为必考内容，仍需要考生加强对本单元的复习，做好备考准备。在本单元的考题中，从出现概率看，主要有：长度、时间与速度的估测，长度与时间的测量，参照物，物体运动速度的简单计算，运动图像的应用与计算，测量平均速度等。考试题型也非常多样，主要有：选择题、填空题、实验题和综合题等。 预计《机械运动》部分，选择题将重点考查参照物的选取与物体运动状态的判断，如常见的交通工具行驶情境；填空题可能涉及速度公式的简单计算及单位换算，像根据给定的路程和时间计算速度数值；实验题大概率围绕测量物体运动速度展开，包括实验器材的选择、使用及数据处理等细节考点，着重考查学生的动手实践和数据处理能力，整体命题紧密联系生活实际，突出对基础知识和基本技能的考查。
物体运动的描述 2.1.1知道机械运动，举例说明机械运动的相对性
速度的概念与应用 2.2.2能用速度描述物体运动的快慢
速度相关计算 2.2.2能用速度描述物体运动的快慢，并能进行简单计算
平均速度测量 2.2.2会测量物体运动的速度
【知识建构】
【考点突破】
考点一 长度与时间的测量
知识点01 长度与长度单位
1.测量的意义
（1）测量的意义：生活中，我们常常依靠眼睛、耳朵、鼻子等感觉器官去判断外界的事物。但是仅凭感觉去判断，不一定正确，更谈不上准确。
为此，人们发明了很多测量仪器和工具。生活中常见的尺子、钟表等，都是我们熟悉的测量仪器和工具。
（2）国际单位制
测量的本质是比较的过程。测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫单位。为了方便国际交流，国际计量组织制定了一套国际统一的单位，叫做国际单位制（简称为SI）。
2.长度的单位及其换算关系
（1）在国际单位制中，长度单位是米，符号是m。
（2）常用长度单位及其换算关系。
单位 符号 与米的换算关系
千米 km 1km=100m=103m
米 m —
分米 dm 1dm=0.1m=10-1m
厘米 cm 1cm=0.01m=10-2m
毫米 mm 1mm=0.001m=10-3m
微米 μm 1μm=0.000001m=10-6m
纳米 nm 1nm=0.000000001m=10-9m
进行单位换算的步骤：数值不变，乘以原单位与目标单位之间的进率，将原单位改写为目标单位。
知识点02 长度的测量
1.长度的测量工具：长度的测量工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等，刻度尺是学习和生活中常用的测量长度的工具。
2.认识刻度尺：刻度尺的零刻度线、量程、分度值如图所示：
（1）零刻度线：刻度尺的起始刻度，使用时要注意刻度尺的零刻度线是否在左端，是否磨损。
（2）量程：即测量范围，是指刻度尺一次能测出的最大长度。
（3）分度值：相邻两条刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度。
3.刻度尺的使用
正确使用刻度尺测量物体的长度，应做到“五会”：“会选”、“会放”、“会看”、“会读”、“会记”。
（1）会选：根据测量对象和测量要求选择适当的测量工具（适当量程和分度值）。
①选量程：测量物体长度时，所选取的刻度尺的量程应尽量大于被测物体的长度，这样可以保证测量能一次完成，与分段多次测量相比可使测量结果更准确。
②选分度值：根据测量精确度的要求选择合适分度值的刻度尺。如安装玻璃时，偏差在“mm”级别不影响安装，选用分度值为1mm刻度尺即可。
特别提醒：实际测量时，并不是测量工具越精密越好，只要能达到测量精度要求就可以了。
（2）会放：将刻度尺的零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一侧要紧靠被测物体，与被测边保持平行，不能歪斜，如图甲是正确放置刻度尺情况，乙图即为错误放置情况。若刻度尺的零刻度线已经磨损，可使其整数刻度线对齐物体的一端，读出长度后再减去这一整数刻度值，就可以得到物体的长度，如图丙所示。
（3）会看：读数时，视线要正对刻度线，即视线与刻度尺垂直，不能斜视，图中，A为错误的视线，B为正确的视线。
（4）会读：读数时，要注意区分大格和小格的数目，读出准确值，并估读到分度值的下一位。如图所示准确值是2.7cm，估读值是0.07cm，所以该物体的长度为2.77cm。
对刻度尺读数时，应估读到分度值的下一位，估读值是“0”时不能省略，如读数时3.50cm，小数点后的“0”是估读的，不能省略。
4.长度的估测
在日常生活和生产中，需要对一些常见物体的长度进行估测，或采用一些简便的方法粗略测量物体的长度，这就要求我们了解一些常见物体的尺度以便于进行估测。例如，一支铅笔的尺度大约是17.5cm，一层住宅楼的高度大约是3m，课桌的高度大约是0.8m等。
5.长度测量的特殊方法：在测量物体长度过程中，经常会遇到一些不易直接测量的问题，这时就需要我们使用特殊的方法测量物体的长度。
（1）积累法：当被测物体的长度太小，不能直接用刻度尺测量时，可把n个相同的长度叠合起来，测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。
（2）平移法：当待测物体的长度（如球的直径、圆锥的高度等）隐藏在物体内部时，可将其等效平移到物体外部，再用刻度尺测量。如图甲、乙所示，是分别测量硬币直径和圆锥高度的示意图，其中硬币直径为3.10cm-2.00cm=1.10cm。
（3）化曲为直法：测量如图所示曲线长度时，可以用一端易弯曲的但不可伸长的丝线与曲线重合，标号两端的记号，然后轻轻把细线拉直，用刻度尺测量出两记号的长度，这就是曲线的长度。
（4）滚轮法：当所测曲线长度较大，如测量跑道的长度，可用已知周长的滚轮，沿着跑道滚动，用滚轮周长乘以滚动周数即可计算出跑道的长度。
（5）化整为零法：若被测物体的长度远远超过了刻度尺的量程（如测一卷铁丝的长度），或不便于用刻度尺直接测量时，可先选取物体的一小部分，用刻度尺测量其长度，然后设法测出整个物体与这一小部分的倍数关系，最后根据这一倍数关系求出整个物体的长度。
知识点03 时间的测量
1.时间的单位
（1）在国际单位制中，时间的单位是秒，符号是s。
（2）常用的时间单位及其换算关系
物理量 单位 符号 换算关系
时间 时 h 1h=60min=3600s
分 min 1min=60s
秒 s —
毫秒 ms 1ms=0.001s=10-3s
微秒 μs 1μs=0.000001s=10-6s
时间与时刻的区别：
时刻为某一时间点，时间表示两个时刻之间的间隔长短。例如：某同学周末从8:30开始做作业，9:40完成作业，这里的8:30、9:40就是时刻，所花费的70min为时间。
2.时间的测量工具
（1）古代测量工具：沙漏、日晷、滴漏等。
（2）现代测量工具：机械停表、机械钟、石英钟、电子停表等。
3.机械停表
（1）认识机械停表：机械停表是测量时间的仪器。它有两个表盘，一个是长针（秒针）和一个短针（分针），常见的型号有两种，15ˊ/30"型（小表盘量程15min，大表盘量程30s）和30ˊ/60"（小表盘量程30min，大表盘量程60s）。如图：
（2）读数方法：读数时，先读出小盘上指针所走的分钟数（按整数读）；再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线，如果不超过，则大盘按照0-30s读数，如果超过，则大盘按照30s-60s读数。即读数=小盘分钟数+大盘的秒数。
知识点04 误差
1.误差：进行测量时，由于受所用仪器和测量方法的限制，测量值与真实值之间总会差别，这就是误差。任何测量都存在误差，所以误差是不可避免的。
2.误差与错误的区别
误差 错误
产生原因 （1）与测量人的估读习惯有关； （2）与测量工具的精确度有关； （3）受环境等因素影响 （1）不遵守仪器的使用规则； （2）读数、记录结果时粗心
能否消除 不能消除，只能尽量减小 采用正确的测量方法就可以避免
3.减小误差的方法
（1）多次测量求平均值；
（2）选用精密的测量工具；
（3）改进测量方法。
1.荔枝是一种岭南佳果，小明拿起一个荔枝，如题图所示，它的尺寸l大小约为（ ）。
A. 0.1cm B. 3cm C. 0.3m D. 1m
2.以下说法中的物理量最接近实际的是（　　）。
A. 教室的门高度大约80cm；
B. 一名中学生的重量大约是50N；
C. 日光灯的电流约2A；
D. 两个鸡蛋的重力大约为1N
3.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
4.如图所示，是用秒表记录的某同学跑400m的成绩，该同学的成绩是_________min_________s。
5.图中物体A的长度为______cm，停表的读数为______s。
考点二 运动的描述
知识点01 机械运动
1.机械运动的定义：在物理学中，我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。如飞翔的小鸟、疾驶的列车航行的轮船等。
2.机械运动的两种形式
（1）物体间距离发生变化的运动，如图甲所示。
（2）物体间距离不变，但它们的相对位置发生变化的运动，如图乙所示。
知识点02 参照物
1.参照物的概念
问题 观察图片，思考为什么汽车里的人相对于驾驶员和路旁的小学生来说截然不同呢？
分析 这是由于汽车里的人以驾驶员为自己或汽车为标准，驾驶员的位置没有发生变化，所示说驾驶员没有动；但如果还以汽车为标准，看到小学生的位置发生了变化，所示说路旁的小学生发生了运动
结论 可见，判断物体是运动的还是静止的，总要选取某一物体作为标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变化，就说它是运动的；如果没有发生变化，就说它是静止的。这个选做标准的物体叫参照物
2.参照物的选取原则
原则 说明
排己性 参照物不能选择研究对象本身，因为若以研究对象为参照物，则它永远是静止的
假定性 参照物一旦选定，就意味着该物体是静止的
任意性 参照物的选择是任意的，既可以选择静止的物体，也可以选择运动的物体
不唯一性 描述同一物体的运动，可以选择不同物体为参照物，若选择了不同物体作为参照物，该物体的运动状态可能不同
方便性 通常情况下，为了研究方便，一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参照物，此时可不指明参照物；若选取其他特殊物体为参照物，则必须指明所选取的参照物
具体性 参照物必须是具体的物体，不能是抽象的事物，如“天空、宇宙”等
同一性 当有多个研究对象时，应选取同一参照物，如果选取不同的参照物，就会引起混乱
知识点03 运动和静止的相对性
1.运动和静止的相对性：如图所示，观察列车里的乘客，若以车外地面为参照物，乘客是运动的；若以列车为参照物，乘客和列车之间没有发生位置的变化，乘客是静止的。因此，判断同一个物体运动还是静止，取决于所选取的参照物。可见，物体的运动和静止是相对的。
2.运动的相对性和绝对性分析
运动是绝对的 一切物体都在运动，绝对不动的物体是不存在的 示例：我们说站岗的哨兵是静止的，是以地面或房屋为参照物的，而实际上哨兵随地球的自转和公转在运动
静止是相对的 通常所说的静止，只是被研究的物体相对于某一特定参照物的位置没有发生变化
物体的运动状态取决于所选的参照物 描述某物体的运动状态时，选择的参照物不同，结论有可能不同，但都是正确的。因而，不事先选定参照物，就无法对某个物体的运动状态做出准确地描述
3.运动与静止相对性的应用
（1）相对运动：影视剧拍摄时，为表现演员向某方向运动，可以让其背景向相反的方向运动，也能达成想要的拍摄效果。
（2）相对静止：地球同步卫星相对于地球是静止的，以方便同步观测和全球通信。
1.小明坐在行驶的汽车中，看到路旁的房屋和树木向后退。如果小明是静止的，选择的参照物是（　　）。
A. 树木 B. 房屋 C. 地面 D. 汽车座椅
2.如图所示，跳伞运动员远离飞机过程中，相对于飞机是______（选填“运动”或“静止”）的；过一段时间后，他在空中匀速直线下降时，受______（选填“平衡”或“非平衡”）力。
3.歌词“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”，以竹排为参照物，青山是______（选填“运动”或“静止”）的；诗词“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，我们说轻舟上的人是静止的，所选参照物是______（选填“山”或“轻舟”）。
4.如图所示，天舟六号货运飞船距离天和核心舱，正以相对核心舱的速度向核心舱匀速直线运行。下列说法中正确的是（　　）。
A. 9.5s后天舟六号到达天和核心舱；
B. 以天和核心舱为参照物，天舟六号是静止的；
C. 以天舟六号为参照物，天和核心舱是静止的；。
D. 以天舟六号为参照物，天和核心舱是运动的
5.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，把树枝衔在嘴里；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
考点三 运动的快慢
知识点01 速度
1.比较物体运动快慢的三种方法
（1）在运动路程相同情况下，比较所用时间，所用时间短的运动得快（裁判的比较方法）
如图甲所示，两辆汽车通过相同的路程，红车用时45min，绿车用时30min，说明绿车运动得快。
（2）在运动时间相同情况下，比较经过的路程，经过路程长的运动得快（观众的比较方法）
如图乙所示，百米比赛场上，运动员从同一起点出发，在相同时间内，跑到最前面的运动员（运动路程最长）运动的最快。
（3）在运动路程和时间都不相同时，为了比较物体运动快慢，在物理学中，常采用“相同时间比路程”的方法，也就是将物体运动的路程除以所用时间，即换算成“在单位时间内物体通过的路程”。
2.速度
（1）定义：物理学中，把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
（2）公式：
变形公式：。
（3）物理意义：是描述物体运动快慢的物理量。在数值上，等于物体在单位时间内通过的路程。这个数值越大，表明物体运动得越快；这个数值越小，表明物体运动的越慢。
（4）单位及换算：在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s，或者m·s-1，速度单位是由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。
在交通运输中，速度的单位常用千米每小时（km/h）表示。这两个单位换算关系是：1m/s=3.6km/h。
（1）速度公式中的v、s和t三个物理量，必须是同一个物体在同一运动过程中的速度、路程和时间。
（2）速度的大小是由路程与时间的比值决定的，不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反比”。
（3）计算时代入的数据，应包含数字和单位两个部分。
（4）在用公式进行计算时，要注意单位的对应搭配，“千米”和“时”搭配，“米”和“秒”搭配，组合成的速度单位分别是“千米/小时”或“米/秒”。
知识点02 匀速直线运动
1.机械运动的分类
2.匀速直线运动
（1）定义：物体沿直线且速度不变的运动，叫做匀速直线运动。
特别提醒：匀速直线运动是最简单的机械运动，是一种理想状态。在日常生活中，严格意义上的匀速直线运动是不存在的。为了简化问题，便于研究，我们将某些运动，如在平直公路上以某一速度运动的汽车，在平直轨道上以某一速度行驶的列车等，都可以看成是匀速直线运动。
（2）特点
①做匀速直线运动的物体，其速度大小和方向都不变；
②做匀速直线运动的物体，在相等的时间内通过的路程相等，或者说通过相等的路程所用的时间相等；
③做匀速直线运动的物体通过的路程与其时间成正比。
（3）匀速直线运动的图像
①速度-时间图像（v-t图像）：表示做匀速直线运动的物体运动速度与时间的关系。如图甲所示，做匀速直线运动的物体，速度大小和方向都不变，图像是一条平行于时间轴的直线，图中速度大小是4m/s。
②路程时间图像（s-t图像）：表示做匀速直线运动的物体路程与时间的关系，图像是一条直线，图像倾斜程度反映了速度大小，越倾斜速度越大。如图乙所示，乙和丙两物体同时从同地出发，乙的速度大于丙的速度。
知识点03 变速直线运动与平均速度
1.变速直线运动
（1）变速直线运动：物体做直线运动时，其速度大小在发生变化，这种直线运动叫变速直线运动。例如，飞机起飞时速度越来越大，火车进站时速度越来越小等。
（2）变速直线运动的图像：做变速直线运动的物体，其s-t图像不再是一条直线；其v-t图像根据物体运动过程中速度变化情况，图像形状各异。如图所示。
2.平均速度
（1）平均速度：为了粗略描述做变速直线运动的物体在某段时间内（或某一段路程上）运动快慢，我们引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物体运动的路程除以通过这段路程所用的时间。
（2）平均速度的公式：。式中，“s”是通过的路程，“t”是通过这段路程所用时间，“v”是这段时间内（或这段路程上）的平均速度。
（1）由于做变速直线运动的物体的速度是不断变化的，所以通过不同的路程（或在不同时间内）物体运动的平均速度一般不相同。
（2）平均速度与速度的平均值
平均速度描述的是物体运动的平均快慢，应该根据公式，用总路程除以总时间求得。当我们说一个物体的平均速度时，必须指明是那段路程上或那段时间内。
速度的平均值是指物体在不同路程（或时间）的速度的平均值。例如，物体从甲地到乙地的速度是v1，从乙地到丙地的速度是v2，这两端路程的速度的平均值是。实际上，物理学中并没有速度平均值的概念，不要把“平均速度”误解为“速度的平均值”。
3.匀速直线运动与变速直线运动的比较
匀速直线运动 变速直线运动
定义 速度保持不变的直线运动 速度变化的直线运动
特点 运动的路线是直线，且速度大小不发生变化 运动的路线是直线，速度的大小发生变化。通常用平均速度来描述做变速直线运动的物体的快慢
实例 汽车在平直公路上匀速行驶；物品随传送带匀速运动 小球从高处自由下落；汽车紧急制动
1.下列对一些物理量的估测中，贴近事实的是（　　）。
A. 实心球的质量为20kg；
B. 一支新的2B铅笔的长度约为18cm；
C. 人正常步行的速度约为1km/h；
D. 人体安全电压为220V
2.小红坐在匀速行驶的小汽车内，发现前方路旁停着一辆普通大客车，观测到自己经过大客车的时间约为1s，则小汽车的速度最接近于（ ）。
A．10km/h B．40km/h C．70km/h D．100km/h
3.小明家到学校的路程为600m，他去上学时，前一半路程平均速度为1.2m/s，为了不迟到后一半路程用去了150s，他上学的整个路程平均速度为（　　）。
A．2.5m/s B．1.5m/s C．1.6m/s D．2m/s
4.如图所示，甲、乙两个图像分别描述了做直线运动的两个物体A、B的运动情况，根据图像得出的信息错误的是（　　）。
A．B物体做匀速直线运动；
B．A物体静止；
C．vA>vB；
D．B物体运动1.5s通过的距离是3m
5.株洲南站到长沙站的S7908次城际列车运行时刻表如表所示，根据此表回答下列问题。
车站 到达 发车 里程/km
株洲南 始发站 07：44 0
株洲 07：50 07：52 8
大丰 07：57 07：58 13.5
田心东 08：01 08：03 16
… … … …
长沙 08：54 终点站 58
（1）列车从株洲南站发车，行驶______km到达株洲站，用时______min，列车的平均速度是______km/h；
（2）列车在“株洲南—株洲”段的运行速度比在“株洲—田心东”段的______（填“大”或“小”）。
考点四 平均速度的测量
知识点01 测量平均速度
【分析与论证】下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为：。
【实验结论】小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路程段，小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
特别提醒：（1）斜面的长度要足够长、坡度要小（注意：坡度也不能过小，否则测出的平均速度大小会过于接近），且测量过程中不能改变斜面的坡度；
（2）要测量哪一段路程的平均速度，就测量其对应的路程及通过这段路程所用时间。
知识点02 现代测速方法
超声测速 声音遇到障碍物会反射回来，根据发射和接收的时间差，可计算出发射点到障碍物的实际距离，并测出物体的速度
频闪摄影法 频闪摄像是研究物体运动时常用的一种实验方法，它借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录下物体连续的运动过程。因为每一次摄影的时间间隔相等，所以照片上任意相邻影像的时间间隔都相等。如图所示是时间间隔0.2s记录的弹跳小球的运动情况
GPS测速 GPS导航定位系统不仅可为各个运动载体进行定位，还可以测出其速度，目前广泛应用于各种导航软件中
1.如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是（　　）。
A. 段距离为；
B. 段平均速度为；
C. 小车从点到点做匀速直线运动；
D. 若小车过A点后才开始计时，测出段平均速度将偏大
2.在“测量物体运动的平均速度”实验中，实验装置如图所示：
路程 运动时间 平均速度
sAB=0.45m tAB=3.2s vAB=0.14m/s
sAC=0.90m tAC =4.5s vAC=
（1）测量平均速度的原理是___________；
（2）实验中，小组同学发现小车通过AB段路程的时间过短，不便于测量时间，为了解决这一问题，可以只将木块向___________适当移动；也可以将小车倒置滑下，这是因为用___________代替滚动可以增大摩擦；
（3）改进后，进行实验并记录数据在表格中，计算出小车通过AC段路程的平均速度是___________m/s。小车通过AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度___________；
（4）小车在运动过程中，支持力对小车是否做功？___________。
（5）小车运动到斜面底端撞到金属片会停下来，说明力可以改变物体的___________。
3.我国运动员全红婵，在2023年世界泳联跳水世界杯西安站女子单人10米跳台预赛中，出色地完成了“207C”动作。将其下落阶段中的一段运动简化为直线运动，其中A、B、C、D四点是她下落过程中的四个位置，相邻两点间的时间间隔为0.5s，距离如图所示。关于全红婵在此段运动过程中，下列判断正确的是（　　）。
A. 在AC段做匀速直线运动 B. 在AC段的平均速度为5m/s
C. 经过C点的速度为5m/s D. 她的重力势能一直在增大
4.港珠澳大桥是我国二十一世纪“超级工程”，全长55千米（其中主桥29.6km，海底隧道全长5.6km），大桥上还设有“区间测速”，就是在两个监测点安装监控探头，测出车辆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一区间路段的平均速度，判断是否超速。若监测点A、B相距16km，一辆轿车通过两个监测点的时间如图乙所示。
（1）大桥上某处有如图甲所示交通标志，其物理意义是：___________。
（2）轿车在这一区间路段平均速度是多少？是否超速？( )
考点五 机械运动实验综述
实验01 测量平均速度
【实验原理】。根据公式，用刻度尺测出物体运动的路程s，用停表测出通过这段路程所用时间t，就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示，斜面的一端用木块垫起，使它保持较小的坡度，在斜面的底端或中部固定金属片。
【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
【实验数据】
路程 运动时间 平均速度
s1=1m t1=3s v1=0.33m/s
s2=0.5m t2=1.8s v2=0.28m/s
【分析与论证】
下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为：。
【实验结论】小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路程段，小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
1.小东和同学一起组装了如图所示的实验装置来测量小车运动的平均速度。
他们先用刻度尺对轨道的各段长度进行测量并分段做了标记，然后从A点开始静止释放小车，最终停在E点。用电子秒表分别测量小车经过B、C、D、E各点的时间。整理实验数据并记录在表中。
路段 距离s/cm 运动时间t/s 平均速度v/（m/s）
AB 45.0 3.0 0.15
BC 45.0 2.0 0.23
CD 40.0 3.0 0.13
DE 40.0 4.0 0.1
（1）通过分析表中数据可知，小车沿斜面顶端下滑到斜面底端做的是 （选填“匀速”或“变速”）运动；
（2）小车在AC段运动的平均速度为 m/s；
（3）通过上述实验可以判断，小车在斜面上前半段的平均速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）在斜面上全程的平均速度；
（4）小车从A点运动到E点的过程中，在 点的动能最大（选填“A”“B” “C”“ D”或“E”）；
（5）实验中为减小时间测量的误差，应使斜面保持较 （选填“大”或“小”）的坡度。
2.某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和秒表“测量小车的平均速度”，如图所示，图中显示他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形，显示时间的格式是“时：分：秒”。
（1）在测量过程中，为了方便计时，应使斜面的倾角适当 （选填“大”或“小”）一些；
（2）请根据图示完成下表：
甲至乙 乙至丙 甲至丙
路程 s1= cm s2=65.0cm s3=90.0cm
时间 t1=2s t2= s t3=6s
（3）根据测量可知，小车运动速度越来越快，小车做 （选填“加速”“减速”或“匀速”）运动。下列四幅图中能反映出小车运动过程中路程随时间变化关系的是 。(多选题）
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