中考考点总动员04 机械运动解析版.docx
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中考考点总动员04机械运动解析版
考点04机械运动
考点一:
相对运动
1、参照物:
以某一物体为标准来判断另一物体的运动状态,这个标准就是参照物。
相对于这个标准,如果位置发生变化,则它是运动的,如果位置没有变化,则它是静止的。
2、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。
同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
(没有绝对的静止或运动,只有相对静止或运动)
3、机械运动:
物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
考点二:
速度的概念与计算
1、比较物体运动快慢的方法:
⑴比较相同时间内通过的路程;
⑵比较通过相同的路程所用的时间。
2、速度:
物体在单位时间内通过的路程。
定量描述物体运动的快慢。
计算公式:
v=s/t变形公式:
t=s/v;s=vt
3、速度单位:
国际单位:
米/秒,符号:
m/s,读作:
米每秒。
常用单位5:
千米/时,符号:
km/h,读作千米每时。
换算:
1米/秒=3.6千米/时,1千米/时=18米/秒
考点三:
平均速度的计算与探究
①单位换算过程:
2m/s=2×3.6km/h=7.2km/h(过程单位同后)
一、相对运动
1.小明坐在汽车上,透过车窗看到与公路并排的铁路上一列火车的车头,过了一会儿又看到车尾。
关于火车与汽车的运动情况,不可能的是( )
A. 火车静止,汽车运动
B. 火车运动,汽车静止
C. 火车和汽车运动方向相同,火车的速度等于汽车的速度
D. 火车和汽车运动方向相反,火车的速度小于汽车的速度
【答案】C
【解析】【分析】坐在汽车中的小明在车窗里看到火车的车头,过一会儿,她又在车窗里看到火车的车尾。
若两车头朝向一致,两车之间一定发生了位置的改变,以汽车为参照物火车是向前运动。
汽车有三种运动情况,由汽车的三种情况判断火车的运动情况。
【解答】小明先看到火车的车头,后看到火车车尾,以汽车为参照物火车是向前运动。
汽车有三种情况:
如果汽车静止,火车是向前运动的。
如果汽车向前行驶,火车也向前运动,火车的运动速度比汽车大。
如果汽车是向后倒车,火车可能是静止、可能是向前运动、也可能是倒车但是比汽车的倒车速度小,因此不可能是C。
故答案为:
C
2.甲、乙二人各乘一台升降机,甲看见楼房在匀速上升,乙也在匀速上升。
乙看见楼房在匀速上升,甲在匀速下降。
则他们相对于地面( )
A. 甲上升,乙下降
B. 甲下降,乙上升
C. 甲、乙都下降,但甲比乙慢
D. 甲、乙都下降,且甲比乙快
【答案】D
【解析】【分析】
(1)楼房静止在地面上,甲看到楼房在上升,看地面也应该是上升的,以甲为参照物,地面是向上运动的.如果以地面为参照物,甲一定是下降。
(2)楼房静止在地面上,乙看到楼房在上升,看地面也应该是上升的,以乙为参照物,地面是向上运动的.如果以地面为参照物,乙一定是下降的.甲和乙都在下降,乙看到甲在下降,说明甲下降的速度比乙大。
【解答】所以以地面为参照物,乙是下降的,甲是下降的,并且甲下降的速度大于乙。
故选D
3.(2015•宁波)战斗机水平飞行时,飞行员从右侧舷窗看到如图甲所示的“天地分界线”,当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”如图乙所示时,飞机可能在( )
A. 斜向上爬升
B. 斜向下俯冲
C. 竖直向上爬升
D. 竖直向下俯冲
【答案】B
【解析】【分析】在研究物体的运动情况时,需要选取一个参照物,物体与参照物之间的位置发生变化,则物体是运动的;物体与参照物之间的位置没有发生变化,则物体是静止的。
【解答】A、当战斗机斜向上爬升时,飞行员以飞机为参照物时,将看到右侧舷窗看到的“天地分界线”左低由高的,故A错误
B、当战斗机斜向下俯冲时,飞行员以飞机为参照物时,将看到右侧舷窗看到的“天地分界线”左高右低,如图乙所示时,故B正确;
C、当战斗机竖直向上爬升,飞行员以飞机为参照物时,将看到右侧舷窗看到的“天地分界线”还是水平的,且与飞机的距离越来越远,故C错误;
D、当战斗机向下俯冲时,飞行员以飞机为参照物时,将看到右侧舷窗看到的“天地分界线”还是水平的,且与飞机的距离越来越近,故C错误;
故答案为:
B
4.在全运会开幕式上,有人观察到会场主旗杆上的旗帜和两位火炬手刚结束传递时手中火炬火焰的状况如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两火炬手一定向左运动
B. 甲、乙两火炬手一定向右运动
C. 甲火炬手可能静止,乙火炬手向右运动
D. 乙火炬手可能静止,甲火炬手向右运动
【答案】D
【解析】【解答】由图中红旗向右飘,说明风一定向右吹;
甲的火焰向左偏,说明甲物体一定向右运动,并且运动的速度大于风的速度,乙的火焰向右偏,乙物体可以静止,可以向左运动,还可以向右运动,但是速度必须小于风的速度;
故选D。
5.(2018·湖州)顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升。
顾客在上升过程中( )
A. 机械能保持不变
B. 运动状态在不断变化
C. 相对于其站立的台阶是静止的
D. 受到重力、支持力扣摩擦力的作用
【答案】C
【解析】【分析】首先确定人所处的运动状态,并对其进行受力分析,再根据影响动能和势能的因素来判断其机械能的变化情况;同时根据其相对于台阶的位置是否变化来判断其是否相对台阶运动。
【解答】机械能是动能与势能的总和,顾客的质量不变、速度不变,动能不变,但高度升高,势能增加,故机械能增加,A选项不正确。
运动状态包括物体运动速度的大小和运动的方向。
顾客在上升过程中,其速度大小和方向都不发生变化,所以其运动状态是不变的,B选项不正确。
静止是一个物体相对于它周围的另一个参照的物体位置保持不变,运动是一个物体相对于它周围的另一个参照的物体位置发生改变。
顾客是一直站在台阶的同一位置,相对于站立的台阶位置没有发生改变,即相对于其站立的台阶是静止的,C说法正确。
顾客站在自动扶梯的台阶上匀速上升,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,但不受摩擦力的作用,D选项不正确。
故选C。
6.苍南有很长的海岸线,“骑泥马”可以让渔民们在海边的滩涂上更好的作业,(如图)小明双手握住“泥马”上的横档,一只脚跪在“泥马”上,另一只脚用力蹬海涂,“泥马”就在海涂上“疾行如飞”。
(1)以小明所骑行的“泥马”为参照物,他的运动状态是________。
(2)一般人在滩涂中行走会非常困难,因为人的脚会陷入淤泥之中,骑着“泥马”,就不会陷入很深,这是因为________。
【答案】
(1)静止
(2)踩在泥马上,受力面积大,压强小
【解析】【分析】
(1)如果物体相对于参照物的位置没有变化,那么它是静止的;否则,它就是运动的;
(2)当压力相等时,受力面积越大,压强越小。
【解答】
(1)以小明所骑行的“泥马”为参照物,小明相对于“泥马”的位置不发生变化,因此它是静止的;
(2)般人在滩涂中行走会非常困难,因为人的脚会陷入淤泥之中,骑着“泥马”,就不会陷入很深,这是因为:
踩在泥马上,受力面积大,压强小。
7.地球自转的方向为自西向东,太空中的地球同步卫星相对于学校操场是________(选填“静止”或“运动”)的,小明在操场进行立定跳远时,向哪个方向跳成绩更好?
________(选填“向东”、“向西”或“都一样”)。
【答案】静止;都一样
【解析】【分析】人们判断物体是运动还是静止,总是先选取某一物体作为标准,相对于这个标准,如果物体的位置发生了变化,就认为它是运动的;否则,就认为它是静止的。
这个被选作标准的物体叫做参照物。
【解答】地球同步卫星与地球自转的角速度是一样的,所以它相对于地球是静止的,即相对于学校操场也是静止的。
虽然小明随着地球在一起运动,但由于小明相对于地球是静止的,所以无论向哪个方向跳,成绩都是一样的。
故答案为:
静止;都一样
8.“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥。
”是唐代张志和描写湖州境内西苕溪美景的词句。
如图所示的是一只白鹭平行于水面飞行的画面。
若以白鹭为参照物,它在水中的倒影是________(选填“运动”或“静止”)的,白鹭的倒影是由于________而形成的。
【答案】静止;光的反射(平面镜成像原理)
【解析】【分析】参照物可以任意选定。
选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态,可能得出不同结论,所以运动和静止都是相对的。
平面镜成像描述了光线进入平面镜后由于光的反射而形成与实物相同的虚像的一种原理。
【解答】白鹭平行水面飞行过程中,倒影与白鹭对称,在白鹭飞行的过程中相对于白鹭来说,白鹭的倒影没有发生改变,所以是静止的;物体的倒影是由于平面镜成像形成的虚像,而平面镜成像是光的反射导致的;
故答案为:
静止;光的反射(平面镜成像原理)。
9.阅读下面的短文,回答后面的问题。
静止通信卫星真的“静止”吗?
通信卫星在太空定居,与地球保持相对静止.“静止卫星”真的是静止不动的吗?
不是的.“静止卫星”被发射到位于地球赤道上空约36000km的轨道上,实际上以11070km/h的速度自西向东在运动着.由于卫星环绕地球一圈的时间恰好是24h,刚好和地球自转周期1d(天)完全相等,这种现象被人们称为“同步”,科学家称这个高度的卫星轨道为“同步轨道”.在地球上看,在同步轨道上运行的通信卫星好像总是一动不动地固定在地球赤道上空的某一点静止不动,所以,人们把它叫做“静止卫星”或“同步卫星”.同步、静止的现象,在我们的日常生活中也很常见.当你乘坐在行驶的公共汽车上,与另一辆车并排同向以相同的速度行驶的时候,透过车窗看,那辆车就仿佛是静止不动的.科学家正是根据这个道理设计出同步卫星的.目前,同步卫星已在通信、电视等方面有了广泛的应用.根据计算,从一颗“同步卫星”上发送出去的电视节目,地球上约1/3地区的电视机都能接收到.因此,只要有三颗这样的卫星,就能将电视节目传播到全世界了。
(1)为什么说通信卫星是“静止卫星”或“同步卫星”,能否说它是运动的?
(2)关于“同步”现象在日常生活中还有哪些重要的应用,你能否举几个例子。
(3)结合这篇短文,谈谈学习物理的重要性。
【答案】
(1)我们说同步卫星是静止的,是相对地面来说的,如果选不同参照物;如太阳,则它是运动的;
(2)关于“同步”现象在日常生活中还有很多,比如:
大型的加油机和受油机、坐在匀速上升的电梯上的人和电梯(答案不唯一)
(3)物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。
【解析】【解答】
(1)我们说同步卫星是静止的,是相对地面来说的,如果选不同参照物;如太阳,则它是运动的;
(2)关于“同步”现象在日常生活中还有很多,比如:
大型的加油机和受油机、坐在匀速上升的电梯上的人和电梯(答案不唯一);(3)大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。
有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功;反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例;这就是物理智能的力量。
二、速度的概念与计算
10.小军驾车路途中,路边窜出一只小猫,他紧急刹车才没撞到它。
图为紧急刹车前后汽车行驶的速度-时间图象,根据图象分析不正确的是( )
A. 紧急刹车发生在9:
06
B. 在9:
02-9:
06时间段内他驾车匀速前进
C. 在9:
00-9:
11时间段内他驾车的最大速度为60千米/小时
D. 在9:
00-9:
11时间段内他驾车的平均速度为60千米/小时
【答案】D
【解析】【分析】本图是速度--时间图象,横轴表示时间,纵轴表示速度,从图象上能够读出每个时间点对应的速度,也能分析出某个时间段内速度的变化,根据具体题目结合图象分析得出。
本题考查通过图象的结论,关键是考查我们分析图象的能力,这是本题的重点也是难点。
【解答】解:
A、从图象可知,速度急剧减小时间是9:
06,所以说紧急刹车发生在9:
06,故A正确、不符合题意;
B、由图象可知,在9:
02-9:
06时间段内的士车速度是60km/h,汽车在做做匀速直线运动,故B正确、不符合题意;
C、从图象可知,在9:
00-9:
11时间段内他驾车的最大速度为60千米/时,最小速度为0千米/时,故C正确、不符合题意;
D、从图象可知,在9:
00-9:
11时间段内他驾车的最大速度为60千米/时,最小速度为0千米/时,平均速度一定小于60千米/时,故D错误、符合题意。
故答案为:
D
11.百货大楼的自动扶梯用1min可将一个站在扶梯上的人送上去,若自动扶梯不动,人沿自动扶梯扶梯走上去要3min,若此人沿运动的扶梯走上去,则需要的时间为( )
A. 0.04min B. 0.02min C. 0.25min D. 0.75min
【答案】D
【解析】【解答】设扶梯长为s,则扶梯的速度:
,人的速度
,∵
,∴
;故选D。
12.课外活动时,小明和小华均在操场上沿直线进行跑步训练.在某次训练中,他们通过的路程和时间的关系如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 两人都做匀速直线运动
B. 两人都不是做匀速直线运动
C. 前2s内,小明跑得较快
D. 全程中,两人跑步的平均速度相同
【答案】D
【解析】【解答】由图像可知,小明的路程和时间关系图像是一条直线,表明路程和时间成正比,所以小明做的是匀速直线运动;而小华的路程和时间关系图像是一条曲线,表明路程和时间不成正比,所以小华做的不是匀速直线运动,故选项A和B都是错误的;由图像可知,在前2s内,小华运动的距离比小明长,所以小华跑得较快,选项C是错误的;由图像可知,两人跑的全程都为40m,而且他们所用的时间都为8s,所以他们在全程中的平均速度都为5m/s,选项D是正确的;故选D。
【分析】会采用控制变量的思想和比较的思想去进行分析,比较时要在相同条件下去进行比较。
13.如图,是某小球在水池中下落过程中拍摄的一张照片.已知池壁上每块砖的厚度为a,闪光灯每隔△t时间闪亮一次(即拍摄一次),根据照片你能得出的正确结论是( )
①A→C运动是匀速运动; ②B→D运动是匀速运动;
③A→C平均速度为3a/2△t;④通过D点时速度为a/△t.
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②③④
【答案】D
【解析】【解答】A→C的过程中,AB段距离大于BC段距离,而时间间隔是相同的,说明开始速度大,后来速度变小,不是匀速运动,①错误;B→D的过程中,BC段和CD段的距离相同,时间间隔一样,说明相同时间内通过的距离相等,是匀速运动,②正确;A→C中,因为SAC=3a,tAC=2△t,所以AC段的平均速度是:
,③正确;④小球在BD段匀速运动,可通过速度公式计算出BD之间的速度,经过D点后速度可能会变,但在通过D点时瞬间的速度是平均速度,④正确;所以正确结论为②③④;
故选D。
14. 如图为一电焊工人的工作照片,飞溅的火花留下一段美丽的“划痕”,已知拍摄这张照片时相机镜头的曝光时间为
s,结合人体的常识尺寸,估测图中箭头所指的那粒火花的运动速度最接近下列的( )
A. 3×108m/s
B. 3.4×102m/s
C. 8m/s
D. 8×10﹣2m/s
【答案】C
【解析】【解答】解:
成年人手的长度为20cm左右,由照片结合图中人手的尺寸可以看出,火花运动的距离大约在20cm左右,
火花运动的平均速度:
v=
=10m/s,选项C是8m/s,与火花运动速度比较接近.
故选C.
15.超声测速仪向障碍物发生时间极短的脉冲超声波,根据接收到的反射信号时间关系可以测量物体速度.如图所示,测速仪B向迎面匀速行驶的汽车A发生两次脉冲波的时间间隔为4.5s.发射第一个脉冲后1.4s收到反射信号,发射第二个脉冲后0.4s收到反射信号,则汽车行驶的速度________m/s.(超声波在空气中传播的速度为340m/s)
【答案】42.5
【解析】【解答】∵
,
∴测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪:
;
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪:
∴
;
因此汽车在两次与信号相遇的过程中,行驶了:
s′=s1﹣s2=238m﹣68m=170m;
这170m共用了:
,
所以汽车的车速为:
。
【分析】关键是找到对应的路程和时间。
16.建设中常用到爆破技术,在一次山石的爆破中,用了一条长96cm的导火线来引爆装在钻孔里的炸药.已知,导火线的燃烧速度是0.8cm/s,假若爆破者将导火线点着后,迅速以5m/s的速度跑开。
问:
(1)从点燃导火线到爆破需要多长时间?
(2)他能不能在爆破前跑到750m远的安全区?
(3)若能,说明理由,若不能请算他要在爆破前到达安全区,则跑步速度至少为多少?
【答案】
(1)从点燃导火线到爆破需要时间:
(2)爆破者跑750m用的时间:
;
∵t1<t2,∴他不能在爆破前跑到750m远的安全区
(3)要在爆破前到达安全区,
,
∴
。
【解析】【解答】
(1)从点燃导火线到爆破需要时间:
;
(2)爆破者跑750m用的时间:
;
∵t1<t2,∴他不能在爆破前跑到750m远的安全区;(3)要在爆破前到达安全区,
,
∴
17.高速公路已广泛应用ETC收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。
如图是某高速公路入口处的ETC通道示意图。
现有一辆总质量M=1500kg的汽车,在进入ETC收费岛区域前s1=50m处开始减速,经t1=4s后运动至ETC收费岛(图中阴影区域)边界,然后再经t2=6s匀速通过ETC收费岛,其长s2=36m.不计车长。
(1)开始减速,坐在车里的人感觉向前倾,原因是________。
(2)求汽车的重力大小。
(3)求汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度大小。
【答案】
(1)人具有惯性
(2)汽车的重力为:
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
(3)由题意可知,汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度大小为:
【解析】【分析】
(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)已知质量根据公式G=mg计算汽车的重力;
(3)总路程等于两段路程之和,总时间等于两段时间之和,那么通过ETC的平均速度等于总路程除以总时间,即
。
18.小刚家的一个水龙头拧不紧,水一滴一滴断续地滴漏到地上.小刚发现,在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时,看到下一滴水刚好开始下落(如图).他为了测算水滴下落的平均速度,找来了秒表和卷尺.首先量出水龙头口离地面的高度h,再用秒表计时.计时的方法是:
当听到某一水滴滴在地上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3、…”,一直数到“n”时,按下秒表停止计时,读出秒表的示数为t。
(1)写出用上述物理量表示水滴在空中运动运动的平均速度v的表达式。
(2)小刚测得h=1m,当数到n=20时秒表的示数t=8.7s,求水滴下落的平均速度。
(请写出计算过程)
【答案】
(1)由题意知,水滴的路程为h,时间t内共有n-1滴水下落,一滴水下落的时间为
;
则水滴下落的平均速度
(2)把h=1m,n=2,t=8.7s带入平均速度公式,得:
。
【解析】【解答】
(1)由题意知,水滴的路程为h,时间t内共有n-1滴水下落,一滴水下落的时间为
;
则水滴下落的平均速度
;
(2)把h=1m,n=2,t=8.7s带入平均速度公式,得:
。
【分析】由平均速度公式可以求出水滴的平均速度。
19.轨道交通具有便捷、运量大、污染低、安全性高等优点,有利于减缓城市交通拥挤、减少汽车尾气排放等。
宁波市轨道交通工程l号线已开始建设,其部分信息如下表所示:
(1)建造单位长度的1号线地铁,地下比地上的成本要 ________ (填“高”或“低”);
(2)目前我市城区公交车的平均行驶速度约25千米/时,随着私家车数量的增加,这一数值可能将更低。
1号线一期(线路接近直线)建成前后,市民乘坐公共交通工具,从高桥西到东外环至少可节省 ________ 时;
(3)若1号线全线建成,预计全程的平均速度可达 ________ 千米/小时。
【答案】
(1)高
(2)0.21(3)37.2
【解析】
【分析】
(1)从表中可以得知,二期全部为地上,已知花费的资金,可求建造单位长度的1号线地铁的成本,用单位长度的成本乘以一期地上部分的长度就是一期地上部分的花费,一期总投资减去地上部分的投资就是地下部分的投资,再除以地下部分的长度就是建造单位长度的1号线地铁地下部分的成本.
(2)从表中可知1号线一期建成后,速度为33km/h,原来速度是25km/h,总路程已定,根据公式t=s/v分别求出所需的时间,两个时间之差就是节省的时间.
(3)已知一期的总长和平均速度,根据公式t=s/v可求所需的时间,还知二期的总长和平均速度,根据公式t=s/v可求所需的时间,一期和二期的长度之和除以总时间就是全程的平均速度.
【解答】
(1)建造单位长度的1号线地铁,地上部分成本
45.0亿元
23.3km
≈1.9亿元/km,
一期地上部分投资6.9km×1.9亿元/km=13.11亿元,
地下部分投资99.8亿元-13.11亿元=86.69亿元,
建造单位长度的1号线地铁,地下部分成本
86.69亿元
14.4km
≈6亿元/km>1.9亿元/km,
建造单位长度的1号线地铁,地下比地上的成本要高。
(2)原来从高桥西到东外环所需时间t原=
S1
V原
=
21.3km
25km/h
=0.852h,
一期建成后从高桥西到东外环所需时间t1=
S1
V1
=
21.3km
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