第
5
讲 机械运动
考向探究
考向探究
考点聚焦
考点聚焦
真题回顾
真题回顾
考点
1
长度与时间的测量
┃考点聚焦┃
刻
度
尺
的使用
物体的一端要对准整刻度处,刻度尺有刻度的一边要紧贴被测量的物体,视线要正视,测量结果要有估读值
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
长度单位换算
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
常见长度估测
普通中学生身高约为
1.6 m
;一支新铅笔的长度约为
15 cm
;课桌的高度约为
80 cm
;物理课本的长度约为
260 mm
;吃饭用的筷子长度约为
0.2 m
真题回顾
时间测量及单位换算
停表读数:小盘表针
(
分针
)
转一圈是
15 min
,大盘表针
(
秒针
)
转一圈是
30 s
,当分针过半时,秒针在原来读数的基础上加
30 s
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
常见
时间估测
脉搏跳动的平均时间间隔约为
1 s
;完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间约为
50 s
;普通中学生百米成绩约为
15 s
;一块橡皮从课桌上落到地面所用的时间约为
0.5 s
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
考点
2
运动的描述
参照物
判断一个物体是否运动,先要选一个物体作参照,这个物体叫参照物。
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
运动和静止的相对性
选择的参照物不同时,对所研究物体运动的描述一般是①
________
的。若选择加油机
A
为参照物,则战机
B
是②
________
的;若选择地面为参照物,则战机
B
是③
________
的
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
不同
静止
运动
真题回顾
考点
3
运动的快慢
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
比较方法
相同的时间内,比较物体通过的④
________
;
运动相同的路程,比较所用的⑤
________
定义
物体在一段时间内通过的⑥
________
与通过这段路程所用的⑦
________
之比叫作速度
公式
v
=⑧
________
;变形式:
s
=⑨
________
,
t
=⑩
________
单位
1
m/s
=
⑪
______km/h
,
1 km/h
=
⑫
______
m/s
路程
时间
路程
时间
vt
3.6
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
常见速度估测
正常人步行的速度约为
1.1
m/s
;声音在
15 ℃
的空气中的传播速度为
340
m/s
;光在空气中的传播速度约为
3×10
5
km/s
;男同学跑
1000 m
的平均速度约为
4
m/s
;自行车的速度约为
5
m/s
匀速直线运动的定义及图像
变速直线运动
运动速度保持⑬
________
的直线运动,其
v
-
t
、
s
-
t
图像分别如图
(
a)(b
)
所示
运动速度发生⑭
________
的直线运动,图中
0
~
40 s
内小车的平均速度为⑮
________
m/s
不变
变化
30
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
考点
4
初高衔接知识点
1
.位移的概念:做机械运动的物体从初位置指向末位置的有向线段。
2
.位移和路程的区别:位移是描述物体位置变化的物理量,大小只跟运动起点和终点的位置有关,跟物体运动所经历的实际路径无关;路程是物体运动所经历的路径长度,大小跟物体运动经过的路径有关。如图
5
-
1
所示,某物体沿两个半径为
R
的圆弧由
A
经
B
到
C
,其位移的大小是
4
R
,通过的路程是
2π
R
。
图
5
-
1
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
3
.加速度的概念:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用
a
表示。若用
Δv
表示速度在时间间隔
Δt
内发生的变化,则有
a
=
Δv
/
Δt
, 加速度的国际制单位是米每二次方秒,符号
m/s
2
。
4
.
v
-
t
图像:
(1)
物体的运动速度与时间的关系可以用图像来描述。以速度
v
为纵轴、时间
t
为横轴建立坐标系,再根据相关数据进行描点,用平滑的曲线将点依次连接起来,就绘制出了速度和时间关系的图像,也就是
v
-
t
图像。在
v
-
t
图像中,物体在任意时刻的加速度就是
v
-
t
图像上所对应的点的切线的斜率。
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
(2)
图
5
-
2
甲是匀速直线运动的
v
-
t
的图像,其函数关系式为:
v
=
v
0
,与路程
s
和时间
t
无关。物体在一段时间
(t
0
)
内走过的路程
(s
0
)
满足关系式:
s
0
=
v
0
t
0
,在图甲中为阴影矩形的面积。图乙是初速度不为
0
的匀加速直线运动的
v
-
t
图像,其函数关系式为:
vt
=
v
0
+
at
0
,位移
(s
0
)
与时间
(t
0
)
的函数关系式为
s
0
=
v
0
t
0
+
at
0
2
,在图像中为
(s
0
)
阴影矩形和三角形的面积。
甲
乙
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
┃考向探究┃
探究
1
长度与时间
例
1
如图
5
-
3
所示,用两种不同规格的刻度尺测量同一支铅笔的长度,图
________(
选填“甲”或“乙”
)
中测得的铅笔长度更精确些,图甲中铅笔的长度是
_________________cm
。
图
5
-
3
乙
6.7(6.6
~
6.8
均可
)
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
变式 为迎接中考体育技能测试,体育老师对全班同学进行了一次模拟考试,如图
5
-
4
所示,停表显示的是一位同学跑完
400 m
所用的时间,则该同学跑完
400 m
所用的时间为
________s
。
图
5
-
4
99.8
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
探究
2
参照物
例
2 【2017·
江西
】
如图
5
-
5
所示,一只白鹭正平行于水面飞行,若以白鹭为参照物,它在水中的倒影是
________
的;若以岸为参照物,白鹭是
________
的。
(
均选填“运动”或“静止”
)
图
5
-
5
静止
运动
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
探究
3
单位换算及速度的相关计算
例
3【2017·
重庆
B
卷
】
五一期间,很多外地游客乘坐重庆长江索道,体验重庆的“立体交通”。如图
5
-
6
所示,长江索道全长约
1165 m
,某次单程运行时间为
233 s
,则索道在该次运行的平均速度为
________
m/s
。驶离站台后,车厢里的游客以对面的建筑为参照物,判断自己是
________(
选填“运动”或“静止”
)
的。
图
5
-
6
5
运动
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
变式
1
今年清明节假期,小华全家开车自驾游,他们
07
:
00
出发,
08
:
00
在服务区吃了早餐后,
08
:
30
继续前进,
10
:
00
到达南京。途中有辆轿车超过了他们,小华感觉自己的车在后退,此时他是以
________(
选填“轿车”“自己家的车”或“地面”
)
为参照物的;已知从小华家到南京全程为
216 km
,则小华家的车在全程的平均速度为
________
m/s
。
轿车
20
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
变式
2
甲、乙两辆车沿同一方向做匀速直线运动,其路程
s
随时间
t
变化的关系图像如图
5
-
7
所示。在第
3 s
时,甲、乙两车的速度之差等于
________
m/s
。
20
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
探究
4
机械运动初高衔接
例
4
路程是指物体运动时所经过的实际路径的长度,位移是开始的位置和最终的位置的变化;若有一辆小车向东运动
12 m
,又向西运动
20 m
,又向北运动
6 m
,则它运动的路程和位移大小分别是
(
)
A
.
38 m
10 m
B
.
2 m
10 m
C
.
14 m
6 m D
.
38 m
6 m
A
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
例
5
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,其大小为速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。假如一只鹰在沿直线俯冲时,速度从
15
m/s
增加到
22
m/s
,所需时间是
4 s
,则它的加速度是
________m/s
2
。
1.75
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
例
6
如图
5
-
8
甲所示,图中阴影部分的面积在数值上等于物体在
________s
内通过的路程。从
v
-
t
图像中可看出速度图线和时间横轴所夹的面积可以表示该时间内通过的路程,我们能利用这一点很方便地计算出路程。小明同学在笔直的跑道上跑步,他在跑步过程中的速度与时间关系的图像如图乙所示,则从出发到
20 s
这段时间内他通过的路程是
________m
,在
60 s
这一时刻他距出发点
________m
。
甲
乙
2
20
100
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
变式
1
物理上把物体运动路径的长度叫路程;把物体位置的变化叫位移,位移大小等于物体初位置到末位置的直线距离。孙杨在操场上绕着
400 m
跑道练习长跑,他出发后以
5
m/s
的平均速度跑了
4 min
,则孙杨在这
4 min
内跑过的路程是
________m
,他的位移大小为
________m
。
1200
0
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
变式
2
图
5
-
9
是一个物体向东运动的
v
-
t
图像,由图可知:
0
~
10 s
内物体的加速度大小是
________m/s
2
;在
10
~
40 s
内物体的加速度大小是
________m/s
2
;在
40
~
60 s
内物体的加速度大小是
________m/s
2
。
图
5
-
9
3
0
1.5
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
变式
3
物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度,速度计算公式为:速度= ,即
v
= 。初中物理中还有很多这样定义的物理量,如密度、压强、功率、热值等,这种定义物理量的方法叫作比值定义法。高中物理中也有很多这样定义的物理量,如:把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度
(
注:速度的变化量用
Δ
v
表示,它等于前后速度之差;加速度用字母
a
表示,国际单位是
m/s
2
)
。由加速度的定义可知:
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
(1)
若一个物体开始运动的速度
v
0
=
2
m/s
,经过
5 s
后它的速度变为
vt
=
6
m/s
,则这个物体在
5 s
内的速度变化量
Δv
=
________
m/s
。
(2)
若
(1)
中的物体做匀加速直线运动
(
单位时间内速度的增加量相等
)
,可求出物体的加速度大小
a
=
________m/s
2
。
4
0.8
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
(3)
加速度的定义公式
a
=
________
。
(4)
物体做匀速直线运动的
v
-
t
图像如图
5
-
10
甲所示,图中阴影部分面积表示以速度
v
匀速直线运动的物体,运动时间为
t
时通过的路程
s
;物体做匀加速直线运动的
v
-
t
图像如图乙所示,其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动的物体,速度由
v
0
到
vt
,运动时间为
t
时通过的路程
s
′
。用
v
0
、
t
、
a
写出
s
′
的表达式:
s
′
=
____________
。
图
5
-
10
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
实验突破
突破 测小车的平均速度
考点归纳
1
.实验原理:
v
= 。
2
.刻度尺和停表的使用和读数。
3
.通过测量路程和时间,运用速度公式计算出平均速度,通过物体在单位时间内运动的路程来判断物体的运动状态
(
变速直线运动
)
。
4
.斜面放置时倾角不宜过大,目的是延长物体运动的时间,减小误差。
5
.金属片的作用:确定物体到达终点时在同一位置;斜面的作用:使小车获得动力,加速下滑。
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
6
.测量下半段
(
或任意一段
)
路程的速度时,不能让物体从中点
(
或除顶端外的任意起点
)
由静止释放。因为物体沿斜面自由下滑时,它的速度越来越快,若从除顶端外的任意起点下滑,则所测路程内时间偏大,速度偏小。
7
.小车下滑过程中能量的转化情况为重力势能转化为动能。
8
.误差分析:①若小车经过终点后再停止计时,会导致时间测量值偏大,测得的平均速度偏小;②若小车没有由静止从顶端释放,会导致时间测量值偏小,测得的平均速度偏大。
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
例 小明利用如图
5
-
11
所示的装置测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的
A
点由静止开始下滑,分别测出小车到达
B
点和
C
点时的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
图
5
-
11
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
(1)
依据的实验原理是
________
,需要测量的物理量是
______________
和
______________
。
(2)
斜面应选择较小坡度,这样设计的目的是在实验中便于测量
________
。
(3)
图中
AB
段的路程
s
AB
=
________cm
,如果测得小车通过
AB
段所用时间
t
AB
=
3 s
,则小车在
AB
段的平均速度
v
AB
≈________m/s
。
(
最后一空保留三位小数
)
小车运动的路程
所用的时间
时间
40.0
0.133
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
(4)
在测量小车到达
B
点的时间时,如果小车过了
B
点才停止计时,测出
AB
段的平均速度
v
AB
会偏
________(
选填“大”或“小”
)
。
(5)
小车通过下半程
BC
段的平均速度
________(
选填“大于”“小于”或“等于”
)
小车通过上半程
AB
段的平均速度。
(6)
小车通过全程
AC
段的平均速度
________(
选填“大于”“小于”或“等于”
)
小车通过下半程
BC
段的平均速度。
小
大于
小于
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
【
实验拓展
】
(7)
为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,同组的小伟让小车从
B
点由静止释放,测出小车到达
C
点的时间,从而计算出小车在下半程运动的平均速度。你认为小伟的做法是
________(
选填“正确”或“错误”
)
的。
(8)
小车通过全程
AC
段的平均速度是
________
m
/
s
。
(9)
小车通过全程
AC
段做的是
________(
选填“匀速”或“变速”
)
直线运动。
错误
0.16
变速
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
┃真题回顾┃
考点
1
刻度尺的使用和读数
1
.
【2012·
安徽
2
题
2
分
】
如图
5
-
12
所示,某同学测量一片完整树叶的长度,读数为
_______________________cm
。
图
5
-
12
2.70(2.68
~
2.72
均可
)
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
2
.
【2015·
安徽
14
题
3
分
】
小明利用分度值为
1 mm
的刻度尺测量一个物体的长度,三次测量的数据分别为
2.35 cm
、
2.36 cm
、
2.36 cm
,则测量结果应记为
(
)
A
.
2.36 cm
B
.
2.357 cm
C
.
2.35 cm D
.
2.4 cm
A
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
考点
2
参照物
1
.
【2013·
安徽
1
题
2
分
】
小林坐在行驶的汽车上,以他乘坐的汽车为参照物,他是
________(
选填“运动”或“静止”
)
的。
2
.
【2012·
安徽
1
题
2
分
】2011
年
11
月
3
日,“神舟八号”无人飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现对接
(
如图
5
-
13
所示
)
。对接时二者的速度相等,这时以“神舟八号”为参照物,“天宫一号”是
________(
选填“运动”或“静止”
)
的。
图
5
-
13
静止
静止
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
考点
3
速度的单位换算及计算
1
.
【2014·
安徽
1(2)
题
1
分
】360 km/h
=
________
m/s
。
2
.
【2011·
安徽
3
题
2
分
】
如图
5
-
14
所示,某物体
(
可看成一个点
)
从坐标原点
O
开始以
3 cm/s
的速度沿
x
轴正方向匀速运动
2 s
,然后以
4 cm/s
的速度沿
y
轴正方向匀速运动
2 s
到
P
点
(
图中未标出
)
。若物体直接从
O
点沿直线匀速运动到
P
点,所用时间也为
2 s
,则物体的速度大小为
________cm/s
。
图
5
-
14
100
5
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
考点
4
机械运动初高衔接
【2012·
安徽
14
题
3
分
】
我们可以用路程来描述物体的运动,还可以从初位置到末位置作出一条线段来表示物体位置的变化。如图
5
-
15
所示,某物体分别沿两条路径从
M
点运动到
N
点:第一次先从
M
到
P
,再从
P
到
N
;
图
5
-
15
第二次直接从
M
到
N
。则物体的两次运动
(
)
A
.路程相等,位置的变化相同
B
.路程不等,位置的变化不同
C
.路程相等,位置的变化不同
D
.路程不等,位置的变化相同
D
真题回顾
第
5
讲┃机械与运动
考向探究
考点聚焦
真题回顾
[
解析
]
由题图可知,物体第一次通过的路程是
MP
+
PN
两段线段,第二次通过的路程是
MN
,从数学知识知,
MN
<
MP
+
PN
,则两次运动的路程不等;但前后两次位置的变化相同,都是从
M
点运动到
N
点。