1、专项三 力学重难点07 机械运动【知识梳理】1.长度、时间的测量。长度测量时必须估读到分度值的下一位。机械停表读数时，注意分针的示数和秒针的分度值。2.误差：测量值与真实值之间的差异。真实值不可测，所以测量总是有误差的，不可以被消灭，只能减小。多次测量求平均值可以减小由估读引起的误差。3.参照物：在研究物体的机械运动时，需要明确是以哪个物体为标准，这个作为标准的物体叫做参照物。同一物体选择不同的参照物，运动情况可能不同。一般来说，当选择地面或者固定在地面上的物体为参照物时可以不写出参照物。4.速度：物体单位时间内通过的路程。公式：v=s/t。国际单位m/s，常用单位km/h.二者换算关系：1m
2、/s=3.6km/h。5.匀速直线运动：运动的速度不变，运动的路线是直线的运动。匀速直线运动的速度是一个定值，不随时间和路程的改变而改变。6.全程平均速度：总路程与总时间之比。注意：运动途中的停留时间才能计算如总时间。7.几种运动图像的比较： 变速运动 匀速直线运动 匀速直线运动 静止【解题思路】题型1：时间与长度的估测。解题思路：考虑通常情况，选好“手”、“教室长度”和“一节课”、“课间时间”这些身边的参照物。一般大拇指宽1cm左右，教室长6-8m，1节课45min，课间10min.以此为参照标准去估测。题型2：长度与时间测量的读数。解题思路：长度测量读数时，要看起点和终点值，不能只看终点值
3、。起点不在0刻度线上的，要终点值减去起点值；必须要估读到分度值的下一位，而且只能估读一位。停表的读数，要先看分针，分针指在0.5min以上时，秒针示数要加30s；再看秒针分度值。题型3：参照物的选择与运动情况的判断。解题思路：牢记机械运动的定义，若果物体相对于参照物有距离或者方向的改变，则是运动的；相对于地面或者地面上固定物静止的物体在“运动”，它的参照物一定是相对于地面或者地面上固定物运动的物体；相对静止的两个物体的运动速度和方向一定相同，没有距离和方向的改变。题型4：判读运动图像。熟读知识梳理7中的4种常见图像。分析图像先要弄清横坐标和纵坐标所示的物理量和单位，重点关注走向和起点、终点、拐
4、点。题型5：速度的计算。解题思路：了解常见的与速度、里程牌、火车时刻表标示与含义。注意单位的统一，研究对象的同一性（速度、路程、时间必须是同一物体、同一过程）。题型6：平均速度的测量。解题思路：了解原理（v=s/t），工具（秒表、刻度尺），注意测量长度时的始、终点（头对头或者尾对尾），在斜面上滑下的物体，速度越来越快；斜面不能倾斜太厉害，平缓一点，这样有利于时间的测量更准确。【真题再现】1.（2019湘西土家族苗族自治州）下列物体的长度最接近2 m的是（ ）A铅笔的长度B课桌的高度C黑板的长度D教室门的高度【答案】D【简析】铅笔长度约15 cm；课桌高度约80 cm；黑板长度约4 m；教室门高
5、度约2 m。2.（2019山东枣庄）如图是穿行在餐厅的机器人端着托盘送餐的情景。若认为托盘是静止的，则所选择的参照物是（）A地面B机器人C餐桌D墙壁【答案】B【简析】托盘与地面、餐桌、墙壁的位置在不断的变化，以地面、餐桌、墙壁为参照物，托盘是运动的.机器人与托盘的位置没有变化，以机器人为参照物，托盘是静止的，B正确。3（2019四川乐山）如图为某物体做直线运动时路程随时间变化的图象，由图象可知该物体（ ）A在020 s时间内的速度比在3040 s时间内的速度大B在整个40 s时间内都做匀速直线运动C在整个40 s时间内的平均速度为2 m/sD在2030 s内物体的速度为40 m/s【答案】C【
6、简析】由图知道，在020 s与3040 s都做的是匀速直线运动，在020 s内物体通过的路程为40 m，则速度是：；3040 s内物体通过的路程为s2=80 m40 m=40 m，则速度是：，即物体在020 s时间内的速度比在3040 s时间内的速度小，A错.由图象知道，物体在020 s内的速度是2 m/s，在3040 s内的速度是4 m/s，在2030 s处于静止状态，所以物体在40 s内不是都做匀速直线运动，B错.整个40 s时间内，物体通过的路程为80 m，所以，物体的平均速度是：，C正确.由图象知，物体2030s内，物体处于静止状态，故物体的速度为0，D错。4.（2019湖北宜昌）20
7、19年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，首次实现月球背面着陆。当嫦娥四号从空中下降时，说嫦娥四号是运动的，所选参照物是（）A嫦娥四号B月球表面C嫦娥四号上的照相机D嫦娥四号上的计算机【答案】B【简析】当嫦娥四号从空中下降时，以嫦娥四号、嫦娥四号上的照相机、嫦娥四号上的计算机为参照物，嫦娥四号与它们之间均没有位置变化，是静止的；以月球表面为参照物，嫦娥四号对于月球表面之间的位置不断发生变化，是运动的，所以说嫦娥四号是运动的，所选参照物是月球表面。5.（2019湖南益阳）小汽车在平直公路上运动时的位移时间图象如图所示，则小汽车的运动情况是( )A在第一个10s内以10m/s做匀速运动B在第二个1
8、0s内速度大小不变C在第三个10s内前进了300mD在前30s内的平均速度为15m/s【答案】A【简析】由图像可知：在0-10s内做匀速直线运动，10-20s内做变速运动，20-30s内静止。第1个10s内的速度v1=s1/t1=100m/10s=10m/s.整个30s内的平均速度v=s/t=300m/30s=10m/s.6.（2019上海市）甲、乙两车分别在同一直线上的M、N两点（M、N间距为20米），同时相向做匀速直线运动，它们的图象分别如图（a）和（b）所示。若甲、乙的速度分别为v甲、v乙，经过t秒，甲、乙相距10米。则（）Av甲v乙，t一定为10秒Bv甲v乙，t可能为30秒Cv甲v乙，
9、t可能为10秒Dv甲v乙，t可能为30秒【答案】B【简析】（1）由图象可得：甲的速度v甲0.4m/s；乙的速度v乙0.6m/s，故v乙v甲.（2）根据题意可知，经过t秒，甲、乙相距10米时有两种情况：一种是甲乙两车未相遇时相距10m，二是相遇以后相距10m。可得：v甲t+v乙t10m或v甲t+v乙t10m+20m30m，代入数值可得：0.4m/st+0.6m/st10m或0.4m/st+0.6m/st20m+10m，解得t10s或t30s，即t可能为10s，也可能为30s。B正确。7.（2019湖南益阳）如图所示，刻度尺的分度值为 ；图中测得木块的长度为 cm。【答案】1mm（0.1cm） 2
10、.71（2.71、2.72、2.73均可）【简析】这里测量起点没有在刻度尺的0刻度处，所以要对两端都读数，二者之差即为所测物体的长度。8.（2019山东烟台）如图所示的是田径运动会上运动员奋力奔跑的场景。比赛开始后，“观众”通过_，认为跑在前面的人运动得快；比赛结束后，“裁判员”通过_，判定最先到达终点的人运动得快。物理学上采取_（填“观众”或“裁判员”）的方法来比较物体运动得快慢。【答案】比较相同时间内通过的路程 比较相同路程所用的时间 观众【简析】比较物体运动的快慢有2种方法：相同时间内通过的路程，路程越长，物体运动越快，如上图左边情形；另一种是相同路程比时间，时间短的物体运动的快，如上图
11、右边情形。物理学上采用的是“单位时间内物体通过的路程”来定义速度的，所以取的是时间相同比路程，与观众的方法相同。9.（2019山东威海）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 为参照物。西安到洛阳路程约为360km，乘坐动车约需2个小时；若古人骑马走完此路段，平均速度5m/s，则大约需要 小时。【答案】马（或自己） 20【简析】诗人孟郊骑在马上以马（或自己）为参照物，百花与马（或自己）之间的位置发生了变化，即看到百花纷纷向后退去。根据v可得所用的时间：t20h。10.（2019宁夏）如图8所示，冰壶比赛时运动员穿的两只鞋鞋
12、底材质并不相同，蹬冰脚的鞋底为橡胶制成，滑行脚的鞋底为塑料制成。蹬冰脚的鞋底用橡胶制成的道理是：_；若5s内冰壶向前滑行了3m，此过程中冰壶运动的平均速度为_m/s。【答案】表面粗糙，增大摩擦力 0.6 【简析】蹬冰的脚在蹬冰时，需要摩擦力较大，所以用橡胶制成，以利于增大摩擦；滑行的脚要使其于冰面的摩擦力小，用塑料制成以利于减小摩擦。v=s/t=3m/5s=0.6m/s.11.（2019吉林）长吉高速公路全长约110km。一辆轿车以100km/h的速度匀速行驶，通过长吉高速公路约需_h；以正在行驶的轿车为参照物，路旁的护栏是_的。【答案】 1.1 运动 【简析】（1）这辆轿车通过长吉公路的时间
13、为：t=1.1h.（2）以正在行驶的轿车为参照物，路旁的护栏相对于轿车位置不断发生变化，因此它是运动的。12.（2019湖南邵阳）炎热的夏天，一辆正在洒水的洒水车在水平路面上做匀速直线运动，1分钟内通过的路程是90米，该洒水车的速度为 m/s。【答案】1.5【简析】v=s/t=90m/1min=90m/60s=1.5m/s.13.（2019湖南娄底）世界上时速最快的真空超导磁悬浮直道试验线于2018年底在四川建成，试验线安装在一条特制的真空管道里，测试时可以将单人乘坐的列车模型加速到400km/h。某次测试时，用时2.8s，通过140m距离将列车模型加速至360km/h，加速过程中列车模型的平
14、均速度是_m/s，把管道设计成真空是为了_。【答案】50 减小空气的阻力【简析】（1）加速过程的时间t=2.8s，路程s=140m，加速过程的平均速度：v=50m/s；（2）真空超导磁悬浮直道试验线安装在一条特制的真空管道里，把管道设计成真空的目的是为了减小空气的阻力。14.（2019江苏连云港）下图是某个实验小组利用频闪照相机每隔0.1 s拍摄一次所得到的物体和刻度尺的频闪照片，黑点表示物体的像。由图可知，物体在AB段的路程为_cm，平均速度为_m/s。【答案】7.50 0.15【简析】由图可知，物体在AB段的路程为7.50 cm；根据题意和图示可得，物体在AB段运动的时间t=0.1 s5=
15、0.5 s；则平均速度为：v=15 cm/s=0.15 m/s。15.（2019湖北宜昌）小明同学用如图1的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放，测出小车从A滑到坡底C处的时间t12.6s；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A滑到中点B处的时间t21.8s。（1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度 全程的平均速度。（选填：大于、等于、小于）（2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从 处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时。（选填：A、B）（3）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
16、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 （选填：匀速、加速）运动的；小车到达坡底时的速度为 m/s。【答案】（1）小于 （2）A （3）加速 0.8【简析】（1）设全程路程为L，则小车运动的距离sACL，sAB=L/2，由题知，所用的时间tAC2.6s，tABt21.8s，则小车在前半程的平均速度：vAB=SAB/tAB=L/3.6；小车运动全程的平均速度：vAC=sAC/tAC=L/2.6；所以vABvAC，即AB段的平均速度小于全程的平均速度.（2）测量小车在整个运动过程中后半段的平
17、均速度，他应该将小车从A处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时；（3）vt图象是一条向上倾斜的直线，由图象可知，小车在斜面上滑下时是加速运动的；小车到达坡底时的时间是25s，对应的速度为0.8m/s。16.（2017江苏）D315次列车由北京开往苏州，自北京到苏州铁路长1225km，根据列车运行时刻，求：车次到、发站时间北京济南南京苏州D315到站时间-10:5414:3816:22发车时间08:2210:5614:14-（1）列车由济南到南京所用的时间；（2）列车由北京到苏州的平均速度(km/h)；（3）中途列车以30m/s的速度通过某一大桥，用时72s，已知列车全长360m则求：该大
18、桥的长火车全部在该高架桥上的时间坐在车上的一名乘客通过大桥的时间【答案】（1）列车由济南到南京所用的时间为3h42min；（2）列车由北京到苏州的平均速度为153.125km/h；（3）该高架桥的长为1800m；火车全部在该高架桥上的时间为48s；坐在车上的一名乘客通过大桥的时间为60s【简析】（1）由表知列车10:56从济南出发，14:38到达南京，列车的运行时间为14:3810:56=3h42min。（2）由表知列车8:22从北京出发，16:22到达苏州，则列车的运行时间为：t=16:228:22=8h；北京到苏州的路程s=1225km，列车的平均速度：v=s/t=1225km/8h=15
19、3.125km/h；（3）由v=st得火车通过高架桥行驶的路程：s=vt=30m/s72s=2160m，s=L车+L桥，则桥长：L桥=sL车=2160m360m=1800m整列火车在高架桥上行驶的路程：s=L桥L车=1800m360m=1440m，t=s/v=1440m/30m/s=48s；由v=st得坐在车上的一名乘客通过大桥的时间t=s桥/v=1800m/30m/s=60s【原创预测】17.李白在早发白帝城中写道：“早辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。”“日行千里”，相当于 km/h.李白听到“猿声”是通过 传来的。“轻舟”的参照物是 。【答案】20.8 空气 河岸（山）【简析】1千里=500km，1日=24h.v=s/t=500km/24h=20.8km/h。这里“猿声”是通过空气传声的。“轻舟”以河岸、山为参照物都是运动的。18.甲乙两物体做匀速直线运动，速度之比为2:3，所用时间之比为1:2，则路程之比为 。【答案】1:3【简析】比例计算，在形式上与一般计算一样，只是要注意分子、分母的量所指要一致。=1:3。