專題01機械運動（原卷版）

專題01機械運動（解析版）思維導圖本章知識梳理一、長度和時間的測量（1）長度的基本單位米，符號m，常用單位及其換算：千米(km)千米(km)米(m)分米(dm)厘米(cm))毫米(mm)微米(μm)納米(nm)101010100010001000×100cm=127cm。進行單位換算時大單位換算成小單位，乘以單位間的進率；小單位換算成大單位時，除以單位間的進率。（2）常見物體的長度：課桌的高度約0.75m；物理課本的寬度約18cm；一支鉛筆的長度約20cm；成年人走兩步的距離約1.5m……【例11】下列單位換算正確的是（）A．B．C．D．【針對訓練1】新冠疫情期間，科學家為了說明戴口罩防護的重要性，用高速攝像機拍下來打噴嚏的過程。數(shù)萬個幾微米到幾十微米的小液滴（氣溶膠）組成高密度噴射物，最遠可達8米，大量病毒隨產(chǎn)生的小液滴傳播開來。下面某同學對氣溶膠直徑計算過程中相關單位換算正確的是（）A． B．C． D．（1）長度的測量工具刻度尺（卷尺、直尺、三角尺），更精確的游標卡尺、螺旋測微器等。（2）刻度尺的使用“會看”使用前觀察刻度尺的零刻度、量程（刻度尺的測量范圍）、分度值（相鄰兩刻度線之間的長度，它決定刻度尺測量的精確程度）；“會放”測量時刻度尺的零刻度線應對準所測物體的一端，刻度線要緊貼被測物體且與被測長度平行，不得歪斜；“會讀”讀數(shù)時視線要與尺面垂直，讀數(shù)時要估讀到分度值的下一位，被測長度另一端正對刻度線讀數(shù)時估讀為0?！皶洝庇涗浗Y(jié)果應包括數(shù)值和單位?！纠?1】在長度測量中完成下列問題；（1）用厚刻度尺測量木塊的長度，如圖所示的四種方法中正確的是；（2）圖甲中刻度尺的分度值是，所測鉛筆的長度是cm；【針對訓練1】如圖所示。?在測物體的長度時，兩種讀數(shù)方式中正確的是圖，刻度尺的分度值是，鉛筆的長度應為cm；【針對訓練2】如圖，刻度尺的A分度值是，物體長度是cm。①用累積法測微小長度，如測細銅絲的直徑、一頁紙的厚度；②用尺規(guī)配合測硬幣直徑、乒乓球直徑、圓錐的高度；③用化曲為直法（細棉線）測量地圖上鐵路長度、圓的周長；④用滾輪法測操場的周長、從家到學校的距離?！纠?1】如圖甲所示，圓的直徑是cm；如圖乙所示，把一條薄厚均勻的紙帶緊密地環(huán)繞在圓柱形鉛筆上，直至恰好能套進一個圓環(huán)內(nèi)，紙帶環(huán)繞了n圈，則紙帶厚度是（用乙圖符號表示）?！踞槍τ柧?】某同學欲測量一根細銅絲的直徑，他的測量步驟如下：A．將細銅絲拉直，用刻度尺測出細銅絲的長度L1；B．用刻度尺測出圓柱形桿上銅絲繞圈總長度L2；C．用銅絲的長度除以銅絲的圈數(shù)，即得細銅絲的直徑d；D．將細銅絲緊密排繞在圓柱形桿上；E．數(shù)出纏繞在圓柱形桿上細銅絲的圈數(shù)n。（1）其中，沒有必要的步驟是；錯誤的步驟是，應怎樣改正。（2）實驗步驟的合理順序應是。（3）如圖所示，小明按照上述方法將細銅絲在鉛筆上緊密排繞25圈，25圈的總長度是cm，細銅絲的直徑是mm。（1）時間的基本單位是秒，符號s。其他單位有小時（h）、分鐘（min），單位換算：1h=60min1min=60s（2）測量時間的工具：鐘、表等。（3）停表的正確使用和讀數(shù)觀察停表大圓指針轉(zhuǎn)一圈是30s還是60s，若是60s，讀數(shù)為小圓讀數(shù)加上大圓讀數(shù)；若是30s，先判斷大圓讀數(shù)是在0~30s還是在30~60s，根據(jù)大圓指針所指位置判斷，指在前半格對應0~30s之間，指在后半個對應30~60s之間，最后加上小圓讀數(shù)。（4）常見時間估測：演奏中華人民共和國國歌用時約50s；普通中學生跑完100m用時約15s；脈搏1min內(nèi)跳動的次數(shù)約75次……【例41】如圖所示，機械表的分度值是，此時機械停表的示數(shù)是mins?！踞槍τ柧?】秒表示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為s。（1）測量時，測量值與真實值之間的差別就是誤差。（2）錯誤是由于不遵守測量儀器的使用規(guī)則，或讀取、記錄測量結(jié)果時粗心等原因造成的。（3）區(qū)別：誤差不能消除，但可以減?。诲e誤可以消除。（4）減小誤差的方法：使用精密的測量工具、改進測量方法、多次測量求平均值?！纠?1】物理課堂上老師讓同學們用分度值為1mm的刻度尺測量某個物體的寬度，某小組4次測量結(jié)果分別為15.30cm，15.31cm，15.55cm，15.31cm，測量錯誤的數(shù)據(jù)是cm，則這個物體的寬度應該是cm，多次測量的目的是。[注意]（1）測量數(shù)據(jù)中的錯誤數(shù)據(jù)應先去除；（2）結(jié)果保留的有效數(shù)字的位數(shù)應與測量值保持一致，最后一位數(shù)字采取“四舍五入”法處理。【針對訓練1】關于誤差，下列說法正確的是（）A．誤差只能減小，不能避免B．誤差就是測量中出現(xiàn)的錯誤，都不能避免C．選用精密的測量工具就可以避免誤差D．采用多次測量求平均值的方法可以避免誤差【針對訓練2】同一物體長度的五次測量記錄是：9.1mm，9.2mm，11.1mm、9.1mm、9.3mm。下列相關說法中正確的是）A．“11.1mm”的測量記錄是錯誤的D．求平均值記作物體的長度，可以消除誤差二、運動的描述在物理學中，我們把物體位置隨時間變化叫做機械運動。（1）人們判斷物體的運動和靜止，總要選取某一物體作為標準，這個作為標準的物體叫做參照物。（2）對參照物的理解①任意物體都可以選作參照物（除研究對象本身外，選研究對象為參照物沒有意義）；②一旦被選作參照物的物體就被認定為靜止，為研究問題方便，一般選地面或地面固定的物體作為參照物；③選取的參照物不同，同一物體的運動情況可能不同。（3）根據(jù)參照物判斷物體的運動狀態(tài)，關鍵是判斷所研究物體相對于參照物的位置是否發(fā)生變化。如果位置變化了，他就是運動的，如果沒變化，就是靜止的。【例21】有位詩人坐船遠眺，寫下了著名詩詞：“滿眼風光多閃爍，看山恰似走來迎；仔細看山山不動，是船行”，“看山恰似走來迎”所選擇的參照物是，“仔細看山山不動”所選擇的參照物是?！纠?2】2017年4月，中國首艘貨運飛船“天舟一號”在海南文昌發(fā)射升空，如圖所示，“天舟一號”與“天宮二號”順利完成自動交會對接后，以“天宮二號”為參照，“天舟一號”是的。以地球為參照，“天舟一號”是的?！窘忸}思路】先確定研究對象，選擇參照物，再分析研究對象相對參照物的位置是否發(fā)生改變，若位置改變則研究對象相對參照物是運動的，若位置沒改變則研究對象相對參照物是靜止的?！踞槍τ柧?】北京時間2023年5月30日9時31分，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。如圖所示的是火箭發(fā)射時的畫面，若以地面為參照物，火箭內(nèi)的航天員是的；若以火箭為參照物，火箭內(nèi)的航天員是的。（兩空均選填“靜止”或“運動”）【針對訓練2】傳說中有一種鳥叫銜枝鳥，它能靠一小截樹枝成功地飛越太平洋。它飛行時，把樹枝銜嘴里；累了時，就把樹枝放在水里，站在上面休息。鳥站在樹枝上隨波漂流時，以樹枝為參照物、鳥是的；以海岸為參照物，鳥是的。【針對訓練3】如圖所示，由于風的緣故，河岸上的旗幟向右飄，在河面上的兩條船上的旗幟分別向右和向左飄，兩條船運動狀態(tài)下列判斷錯誤的是（）A．A船可能是向左運動的 B．A船可能是靜止的C．B船肯定是向右運動的 D．B船可能是靜止的（1）選擇不同的參照物來描述同一個物體的運動情況，結(jié)果一般不同。同一個物體是運動還是靜止取決于所選的參照物，這就是運動和靜止的相對性。（2）物體的運動是絕對的，物體的靜止是相對的。（3）相對靜止：運動快慢和運動方向都相同的兩個物體，以其中任何一個物體作為參照物，另一個物體都是靜止的，那么這兩個物體保持相對靜止。【例31】2022年9月30日，中國成功實施問天實驗艙轉(zhuǎn)位，空間站組合體轉(zhuǎn)為兩艙“L”構型在軌飛行，實驗艙與空間站對接時，兩者太空中飛行的速度大小和方向必須，此時兩物體彼此處于相對狀態(tài)。【針對訓練1】每天清晨，在天安門廣場進行升旗儀式的三軍儀仗隊展現(xiàn)了我軍的氣勢和風貌。在儀仗隊行進過程中，動作整齊劃一，我們說國旗是靜止的，是以（選填“地面”或“護旗手”）為參照物的，而以（選填“地面”或“護旗手”）為參照物，國旗是運動的，這就是運動和靜止的。三、運動的快慢（1）比較物體運動快慢的兩種方法①相同路程比較時間（如百米賽跑裁判記錄成績判斷運動員的快慢）；②相同時間比較路程（如百米賽跑觀眾判斷運動員的快慢）【例11】如圖甲、乙兩圖表示游泳運動員比賽時比較運動快慢的兩種方法，則圖甲表示，圖乙表示?！踞槍τ柧?】2023年杭州亞運會，我國運動員張雨霏獲得女子200m蝶泳金牌。如圖甲所示，在緊張的比賽過程中，觀眾以方法判定誰游得最快；如圖乙所示，當比賽結(jié)束時，裁判以方法判定誰最快；物理學中，我們采用方法來比較運動快慢。（均選填“相同時間比路程”或“相同路程比時間”）（2）物理學中，把路程和時間之比叫做速度。（3）公式：v=st變形公式：s=vt（4）國際單位制：m/s常用：km/h1m/s=3.6km/h生活中速度單位一般為km/h，用速度公式計算時，一般情況路程單位為m,時間單位為s；路程單位為km，時間單位為h。（5）常見速度估測：人正常步行的速度約1.1m/s；15℃時聲音在空氣中的傳播速度340m/s；自行車的行駛速度約5m/s；光在真空中的傳播速度3×108m/s……（6）物理意義：速度是表示物體運動快慢的物理量，在數(shù)值上等于物體在單位時間內(nèi)通過的路程。這個數(shù)值越大，表示物體運動得越快?！纠?2】司機在機場高速公路的入口處，看到如圖所示的標志牌?！?00”表示；在不違反交通規(guī)則的前提下，該司機開車從入口處出發(fā)，至少行駛h才能到達機場?！踞槍τ柧?】陸地、水中、空中運動最快的三種動物分別是：水中游得最快的是旗魚，它最大速度可達108km/h；空中飛得最快的是褐海燕，它最大速度可達5km/min；陸地跑得最快的是獵豹，它最大速度可達每秒40m。那么三種動物中運動速度最大的是，它以最大速度運動時，1分鐘通過的路程是m?！踞槍τ柧?】一輛車在高速公路上經(jīng)過如圖甲所示的標志牌下時，速度為40m/s，則這輛車（選填“有”或“沒有”）違反交通法規(guī)。若該車以圖乙的速度行駛，從標志牌開到烏魯木齊需要分鐘。（1）物體沿著直線且速度不變的運動叫做勻速直線運動，勻速直線運動最簡單的機械運動。物體在任意相等的時間內(nèi)通過的路程相等，則物體做勻速直線運動；物體在相等的時間內(nèi)通過的路程相等，不一定做勻速直線運動。（2）物體沿著直線且速度大小變化的運動叫做變速直線運動（相等的時間內(nèi)經(jīng)過的路程不相等）。（3）做勻速直線運動的物體，其速度大小始終不變，因此速度的大小跟路程和時間的大小無關，但可通過路程和時間計算速度?！纠?1】下列關于路程、速度、時間的說法中，正確的是（）A．若物體做勻速直線運動，其速度與路程成正比，與時間成反比B．物體運動的速度v越大，通過的路程s越長C．物體的速度越小，表明它運動得越快D．做勻速直線運動的物體，在相等的時間內(nèi)通過的路程相等【例22】圖為兩個運動物體的頻閃照片（每間隔0.1s拍攝一次），由此可以判定，甲、乙的運動情況分別為（）A．甲、乙均做變速直線運動B．甲做勻速直線運動，乙做變速直線運動C．甲、乙均做勻速直線運動D．甲做變速直線運動，乙做勻速直線運動【針對訓練1】關于勻速直線運動的速度公式v=，下列說法中正確的是（）A．物體通過的路程s越大，運動的速度v越大B．物體通過的時間t越大，運動的速度v越小C．物體運動的速度v和路程s成正比，與時間t成反比D．物體運動的速度可以利用v=計算，但與s、t的大小無關【針對訓練2】如圖所示，一木塊在水平面上運動時在相等時間內(nèi)連續(xù)拍攝5次“頻閃”照片，頻閃的時間間隔為0.02s。從頻閃照片可判斷，該木塊做（選填“勻速”或“變速”）直線運動，判斷的理由是：在相同的時間內(nèi)，木塊，木塊從a位置到e位置運動的速度為。（1）平均速度表示的是運動物體在某一段路程（或某一段時間內(nèi)）的平均快慢程度。（2）做變速運動的物體通過某段路程跟通過這段路程所用的時間之比，叫物體在這段路程上的平均速度。求平速度必須指明是在哪段路程或哪段時間內(nèi)的平均速度。（3）公式：v=st（公式中s為總路程，t為通過這段路程所用的總時間平均速度不是速度的平均值，只能通過速度公式計算平均速度?！纠?1】百米賽跑時，小華在前用了，后用了，試求：（1）小華在前的平均速度；（2）她跑完全程的平均速度。（結(jié)果保留一位小數(shù)）【針對訓練1】一小汽車以10m/s的速度從坡底勻速行駛到達坡頂，接著又以15m/s的速度從坡頂沿原路勻速返回，到達坡底，該汽車在上下坡全程中的平均速度是（）A．14m/s C．12m/s 【針對訓練2】一物體運動了一段路程，前半段路程的平均速度是4m/s，后半段路程的平均速度是6m/s，這個物體整段路程的平均速度是（）A．4m/s C．5m/s D．6m/s【針對訓練3】甲乙兩地之間距離是120km，一輛汽車從甲地開往乙地的過程中，前一半時間內(nèi)的平均速度是40km/h，后一半時間的平均速度是60km/h。則在全程內(nèi)這輛汽車的平均速度是（）A．45km/h B．48km/h C．50km/h D．54km/h（1）st（路程時間）圖像：路程隨時間的變化圖像叫路程時間圖像，縱坐標表示路程（s），橫坐標表示時間（t），圖像表示路程隨時間變化的規(guī)律，如圖所示。如果圖像是一條直線，表示物體做勻速直線運動；直線的傾斜度越大，表示物體運動的速度越大。如果圖像是一條平行橫軸的直線，表示物體靜止。由圖可以看出甲比乙在相同時間內(nèi)經(jīng)過的路程長，甲、乙均做勻速直線運動，但甲的速度大，乙的速度小。（2）vt（速度時間）圖像：速度隨時間的變化圖像叫速度時間圖像，縱坐標表示速度（v），橫坐標表示時間（t），圖像表示速度隨時間變化的規(guī)律，如圖所示。甲圖像是一條平行于橫軸的直線，表示物體做勻速直線運動；如果不是水平直線，表示物體做變速運動，乙物體的速度越來越大（加速運動），丙物體的速度越來越?。p速運動）?！纠?1】甲、乙、丙三輛小車同時、同地向東開始運動，它們運動的圖像如圖所示，由圖像可知：（1）運動速度相同的兩輛小車分別是和；（2）若以乙車為參照物，則丙車；若以甲車為參照物，則乙車（以上兩空均選填“靜止”、“向東運動”或“向西運動”）?！踞槍τ柧?】甲、乙兩同學同時同地沿水平路面向東運動，其運動圖像如圖所示。分析圖像可知（）A．甲做勻速直線運動，乙做勻加速直線運動 B．甲、乙兩同學的速度之比C．以甲同學為參照物，乙同學向西運動 D．經(jīng)過5s，甲、乙兩同學相距10m【針對訓練2】甲、乙兩輛汽車行駛在平直的公路上，如圖甲是小車甲運動的st圖像，圖乙是小車乙運動的vt圖像，由圖像可知（）A．甲、乙兩車都做變速運動 B．甲、乙都以2m/s勻速運動C．甲、乙兩車經(jīng)過5s一定相遇 D．甲、乙都由同一地點開始運動四、測量平均速度1.實驗原理：v=3.測量工具：刻度尺和停表4.分析可以發(fā)現(xiàn)：小車上半程的平均速度小于下半程的平均速度，可見小車在斜面上做變速直線運動。5.小車沿斜面下滑做變速直線運動，測小車通過斜面下半段路程的平均速度，不能讓小車從斜面中點靜止釋放，原因是所測時間不是運動過程中下半程時間。6.使用的斜