15《机械运动》全章复习与巩固.docx
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15《机械运动》全章复习与巩固
《机械运动》全章复习与巩固（基础）
【学习目标】
1.知道参照物的概念，会选择参照物描述物体的运动；
2.了解运动是物体的属性，运动和静止是相对的；
3.掌握长度和时间的测量，会正确使用刻度尺；
4.掌握速度公式，能用速度公式进行简单的计算；
5.理解匀速直线运动和平均速度；
6.会测量、计算平均速度。
【知识网络】
【要点梳理】
知识点一、长度的测量
1．长度的单位及其换算关系
（1）国际单位：
米常用单位：
千米、分米、厘米、毫米、微米、纳米
（2）单位符号及换算：
千米（km） 米（m） 分米（dm） 厘米（cm） 毫米（mm） 微米（μm） 纳米（nm）
2．测量工具：
（1）刻度尺（最常用）；
（2）精密仪器：
游标卡尺 螺旋测微器，激光测距仪。
3．刻度尺的正确使用
（1）看：
看清刻度尺零刻度线是否磨损；看清测量范围（量程）；看清分度值（决定了测量的精确程度）。
（2）选：
根据测量要求选择适当分度值和量程的刻度尺；
（3）放：
刻度尺的刻度线紧靠被测的长度且与被测长度平行，刻度尺的零刻度线或某一整数刻度线与被测长度起始端对齐；
（4）读：
读数时视线要正对刻度尺且与尺面垂直；要估读到分度值的下一位；
（5）记：
记录结果应包括数字和单位，一个正确的测量结果包括三部分，准确数、估计数和单位。
要点诠释：
1．特殊方法测量长度：
（1）化曲为直法（棉线法）：
测量曲线长度时，可让无伸缩性的棉线与曲线完全重合，作好两端的记号，然后把线轻轻拉直，用刻度尺测量出长度，就等于曲线的长度。
从地图上估测两地间公路或铁路的里程：
取一根细金属丝（也可用棉线），把它放在地图上,使它的弯曲情况和地图上两地间公路线的弯曲情况吻合，然后截取这段金属丝，拉直后用刻度尺量出它的长度。
根据地图上的比例尺算出两地间公路的里程。
（2）累积法：
对于无法直接测量的微小量的长度，可以把数个相同的微小量叠放在一起测量，再将测量结果除以被测量的个数，就可得到一个微小量的长度。
如测细铜丝的直径:
取一段细铜丝，将它在一根粗细均匀的铅笔上密绕n匝，用刻度尺测出绕有铜丝的那一段铅笔的长度L，则此细铜丝的直径为L/n。
（3）滚轮法：
用已知周长的滚轮在待测的较长的直线或曲线上滚动，记下滚动的圈数，则被测路段的长度等于圈数乘以周长，例如测量池塘的周长，某段道路的长度等。
如测硬币的周长：
我们可以在硬币边上找一点做出记号，做为起点，找一张白纸，画上一条射线，将硬币边的记号与射线的端点重合，再将硬币沿着射线滚动一周，记下终点，用刻度尺量出射线端点到终点的长度，就是硬币的周长。
再如测量一环形跑道的长度：
用一已知周长的轮子绕着跑道滚动一周，记下轮子滚动的圈数，则环形跑道的周长=轮周长（L）×滚动圈数（n）。
知识点二、时间的测量
1．时间的单位：
国际单位是秒（s），常用的时间单位还有时（h）分（min） 毫秒（ms），它们之间的换算关系是：
1h=60min，1min=60s，1h=3600s，1s=1000ms。
2.时间的测量工具
（1）在物理实验中常用停表来计时，停表与普通表不同之处：
普通表的时针、分针和指针是在不停地走动，而停表指针可走可停，在使用停表之前要观察一下秒针的走动情况，使用停表先按动启动按钮，停表开始计时，再按停止按钮停表即停止，显示时间间隔。
（2）古时有日晷、沙漏、水钟等。
近代有机械钟、石英钟，现在有电子表、光电计时器。
知识点三、误差和错误
1．误差：
测量值和真实值之间的差异叫做误差。
测量原理、测量工具、测量环境和测量者的不同，都会影响测量结果，所以误差是不可避免的。
减小误差的方法：
可以通过选用精密仪器，改进测量方法来减小误差，而多次测量求平均值是我们实验室做实验时采用的减小误差的方法。
2．错误：
因不遵守测量仪器的使用规则，测量方法错误。
错误是不该发生的，采用正确的测量方法便可以避免；错误不叫误差，误差也不是错误。
知识点四、运动的描述
1、机械运动：
物体位置发生变化的运动叫机械运动。
2、参照物：
判断一个物体的运动情况（是运动还是静止），需要选定一个物体作为标准，这个被选作标
准的物体就叫做参照物。
3、物体的运动和静止是相对的
（1）判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。
若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
（2）在舱外工作的宇航员，以飞船为参照物，宇航员是静止的，以宇航员为参照物飞船是静止的——相对静止；以地球为参照物，飞船和宇航员是运动的，以飞船和宇航员为参照物，地球是运动的——相对运动。
要点诠释：
1、参照物可以选取研究对象以外的任何物体，它既可以是运动的也可以是静止的，要根据物体的实际情况而定。
2、同一物体，由于参照物选择不同，其运动状态也往往不同。
如：
行驶的火车上，以车厢为参照物，乘客是静止的，如果以地面（或房屋、树木）为参照物，乘客是运动的。
3、通常我们研究地面上物体运动的情况较多，为了方便起见，我们常选地面或相对于地面静止的物体为参照物。
4、人们如果在运动的物体中描述物体的运动，一般习惯选择运动物体本身作参照物，如人坐在行驶的火车上，一般会选火车为参照物来描述其他物体的运动情况。
知识点五、运动的快慢
1、速度：
（1）物理意义：
速度是表示物体运动快慢的物理量，物体运动越快速度越大；物体运动越慢，速度越小。
（2）定义：
物体在单位时间内通过的路程。
（3）公式：
，s——路程单位米（m），t——时间单位秒（s），v——速度单位米每秒（m/s）。
（4）速度的单位及换算关系：
国际单位：
米/秒（
或
）
常用单位：
千米/小时（
或
）
单位换算：
1m/s=3.6km/h
2、匀速直线运动：
（1）定义：
物体沿着直线快慢不变的运动叫做匀速直线运动。
（2）匀速直线运动的特点：
①匀速直线运动是运动状态不变的运动，是最简单的机械运动。
②在整个运动过程中，物体的运动方向和运动快慢都保持不变。
③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。
要点诠释：
1、做匀速直线运动的物体，其速度的大小可以由v=s/t来计算，但速度的大小与s、t无关；
2、用图像描述物体的运动
（1）
图象：
用横坐标表示时间t，纵坐标表示路程
，就得到了物体运动的
图象，如下图
（1）所示是匀速直线运动的
图象。
（2）
图象：
用横坐标表示时间
，用纵坐标表示速度
，就得到了物体运动的
图象，如下图
（2）所示是匀速直线运动的
图象。
知识点六、平均速度
1、变速运动与平均速度：
（1）物体运动速度发生改变的运动叫做变速运动。
（2）平均速度：
物体通过一段路程，与通过这段路程所用时间的比值叫这段路程（或这段时间）的平均速度。
（3）平均速度的物理意义：
平均速度能粗略地描绘做变速运动的物体在一段路程上或一段时间内的运动快慢。
2、测量平均速度：
（1）实验器材：
斜面、小车、停表、刻度尺
（2）实验原理：
（3）实验过程：
使斜面保持很小的坡度；
把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面的低端，测量小车要通过的路程S；
③测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t；
④根据公式：
算出平均速度。
⑤将金属片移至斜面的中点，再次测量小车到金属片的距离，小车从斜面的顶端滑下，撞到金属片
的时间。
然后算出小车通过上半段路程时的平均速度。
⑥表格：
路程
运动时间
平均速度
要点诠释：
1、物体在做变速运动时，可能是物体的运动方向改变，也可能是快慢改变，还可能是方向和快慢同时改变。
2、知道了一个做变速运动的物体的平均速度，就大体上知道了它运动的快慢，但不能精确地知道它的运动情况，即不知它何时加速，何时减速，何时中途停留。
【典型例题】
类型一、长度的测量
1.（2016•宜昌模拟）刻度尺的分度值有的是分米，有的是厘米，有的是毫米，使用时（ ）
A．选用分度值是毫米的尺子最好，因为它的准确程度高
B．选用厘米的最好，在分米和毫米之间，可以兼顾
C．选用哪一种都是一样的
D．要根据实际测量要求选用其中一种
【思路点拨】
（1）首先估计物体的长度和物体对准确程度的要求；
（2）刻度尺的选取要根据测量需要达到的准确程度来选取；（3）为了减小误差，测量时要尽量进行一次测量，即刻度尺的量程要大于物体的长度
【答案】D
【解析】刻度尺的精确度由最小分度值决定，分度值越小越精确。
在选择刻度尺时要根据实际需要选择刻度尺，只要满足实际需要就可以，并不是分度值越小越好。
故选D。
【点评】此题主要考查选取刻度尺时对量程和分度值的要求，大部分测量仪器都需要按此要求进行。
举一反三：
【变式】测量长度时，测量所能达到的准确程度取决于（ ）
A．测量工具的种类B．测量工具的最大测量范围
C．测量工具的最小刻度D．测量方法是否正确
【答案】C
类型二、机械运动——参照物的选取
2.（2015•长沙一模）“十一”国庆假期，小明一家去游黄山，坐在越升越高的缆车上，小明看见地上参天的树木慢慢在脚下变小了，下列说法正确的是（ ）
A．以地面为参照物，小明是静止的
B．以地面为参照物，缆车是静止的
C．以小明为参照物，缆车是静止的
D．以缆车为参照物，地面是向上运动的
【答案】C
【解析】参照物是假定不动的物体，A、以地面为参照物，地面和小明之间的距离发生了改变，所以小明是运动的，故A错误；B、以地面为参照物，地面和缆车之间的距离发生了改变，所以缆车是运动的，故B错误；C、以小明为参照物，小明和缆车之间的位置没有发生改变，所以缆车是静止的，故C正确；
D、以缆车为参照物，地面和缆车之间的距离越来越大，所以地面是向下运动的，故D错误；故选C。
【总结升华】本题考查了物体运动的相对性，判断结果与选择参照物有关。
举一反三：
【变式】（2015•德城区一模）寓言“刻舟求剑”中的主人公找不到掉入江中的剑，是因为他选择的参照物是（ ）
A．岸边的山B．乘坐的船C．水中的剑D．江中的水
【答案】B
类型三、图像信息题——路程时间、速度时间
3.如图是某运动员训练时的s-t关系图象。
由图象可知：
（1）运动员在AB段处于（选填“运动”或“静止”）状态。
（2）OA段运动的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）BC段运动的速度。
（3）整个运动过程中的平均速度是km/h。
【答案】
（1）静止；
（2）大于；（3）12
【解析】
（1）由图象可知，在AB段，物体没有移动距离，故处于静止状态；
（2）假设物体都运动了6min，由图象得，OA段移动的距离为2.0km，BC段移动的距离为3.0km-2.0km=1.0km，故OA段的速度要大一些；（3）由图象得，总时间t=15min=0.25h，总路程s=3.0km，根据公式得，平均速度为
。
【点评】题目考查了路程和时间的图像和平均速度的计算。
判断物体是运动还是静止，就要看物体在一定的时间内有没有移动距离，如果移动了距离就说明物体在运动，否则，物体就处于静止状态；因OA段和BC段的图象都是直线，说明物体是在做匀速直线运动，所以可以选取相同的时间，比较通过路程的多少来比较运动速度的大小。
举一反三：
【变式】如图（甲）是某物体运动的s-t图象，则图中能与之相对应的v-t图象是（ ）
【答案】B
类型四、速度的计算
4.某司机驾车前行，突然发现前方80m处有障碍物．司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75s，这段时间内汽车保持原速前行了15m。
汽车制动后还要继续向前滑行30m才能停下。
（1）汽车制动前的速度是多少？
（2）若司机酒后驾车，反应时间是平时的4倍。
请通过计算判断汽车是否撞上障碍物。
【答案与解析】
（1）已知：
s=15mt=0.75s
求：
v
据：
解得：
答：
汽车制动前的速度为20m/s；
（2）由于反应时间
t′
所以匀速运动阶段通过的路程：
；
司机看到障碍物到汽车停下运动的总距离：
因为：
所以：
汽车将撞上障碍物。
【点评】题目考查了利用公式
计算做匀速直线运动的物体的速度、路程的。
要注意公式的适用条件及其变形的灵活运用。
举一反三：
【变式】小明骑自行车的平均速度为5m/s，他骑自行车上学大约需要10min，小明的家离学校有多远？
【答案】3km
类型五、综合应用与实验探究
5.我们常用“频闪照片”来研究物质的运动．如图所示，记录了甲、乙两个运动小球每隔1/1000秒的不同位置．根据底片可以判断，球运动时间长，球运动速度越来越大。
【答案】甲；乙
【解析】在甲图中，包括了5个时间间隔，每个时间间隔为1/1000秒，即甲运动了5/1000秒；乙图只有3个时间间隔，乙运动的时间为：
3/1000秒。
所以甲运动的时间大于乙运动的时间；由于随着时间的推移，甲在相等的时间间隔内通过的路程仍然相等，所以甲做的是匀速直线运动；由乙图所示的两点之间的长度可知，在相同的时间内乙通过的路程越来越长，所以乙的速度越来越大。
【点评】通过频闪照片可以获得以下两个信息：
频闪照片中相邻的两个照片之间的时间间隔相等；两个相邻的照片之间的长度是运动物体在一个时间间隔内通过的距离。
举一反三：
【变式】用拍摄时间间隔相同的频闪照相机拍摄从左端同时向右做直线运动的甲、乙两小球，得到一张频闪照片，如图所示。
当甲球运动到P点时，乙求运动到点（选填“B”、“C”或“D”）。
【答案】B
6.在校运动会召开之前，初二
（1）班的同学在运动场上进行训练，小明准备报400m，有的人认为小明同学是越跑越慢，而小明说自己是越跑越快。
最后大家决定测试一下。
以下是测得的数据记录：
（1）需要的仪器：
；
（2）请你用简短的语言写出测量的方法；
（3）由以上数据分析可得，小明同学作的是匀速运动，还是变速运动？
，具体结论是
；
（4）最后100m的平均速度是m/s，全程的平均速度是m/s。
（保留2位小数）
【答案】
（1）皮尺和秒表；
（2）在运动场上用皮尺量出400m的距离，并每隔100m作个记号，由四名同学分别在离起点100m、200m、300m、400m处记录小明跑到该处的时间。
（3）变速，小明在整个运动过程中先变快后变慢；（4）6.67；6.90
【解析】根据表格数据可知测量距离需要皮尺，测量时间需要秒表；第一个100m的平均速度
；第二个100m的平均速度
；第三个100m的平均速度
；第四个100m的平均速度
；全程的平均速度
；通过以上数据分析得出，小明做的是变速运动，整个过程中先变快再变慢。
【点评】题目考查了平均速度的测量和计算，在实验步骤和各段速度计算上要注意。
【巩固练习】
一、选择
1.下列情况中是因为误差而引起结果不准确的是（ ）
A．测量时物体的边缘未对准“0”刻度线B．刻度尺本身刻度不均匀
C．观察时视线未能与刻度尺垂直D．读数时没有再估读一位数字
2.商场内的营业员量服装时，最好应选用（ ）
A．分度值为1cm的1m长的直尺B．分度值为1mm的1.5m长的直尺
C．分度值为1mm的1m长的直尺D．分度值为1cm的1.5m长的直尺
3．关于误差，下列说法中不正确的是（ ）
A．误差的产生与测量工具有关B．真实值与测量值之间的差异始终存在
C．误差不能避免，但是可以尽量减小D．以上说法都不正确
4.（2015•南京二模）一位跳伞运动员在下落过程中，看到身旁的直升飞机在向上运动，则直升飞机相对于地面的运动情况为（ ）
A．一定上升B．一定下降
C．一定静止D．可能上升，可能下降
5.（2016•宿州二模）小明同学对物理课本进行了测量，记录如下：
长为25.91cm，宽为18.35cm，那么他所用的刻度尺的分度值为（ ）
A．1mmB．1cmC．1dmD．1m
6.在南北方向的平直公路上，有a、b、c三辆汽车，a车上的人看到b车匀速向南，c车上的人看到a车匀速向北，b车上的人看到路旁的建筑物匀速向南，这三辆车中相对于地面可能静止的是（ ）
A．只有a车B．只有bC．只有cD．a车和c车
7.判断一个物体做匀速直线运动的依据是（ ）
A．每隔1s沿直线运动的路程相等B．只需物体的速度大小不变
C．1s内运动5m，2s内运动10m，3s内运动15mD．任何相等的时间内，沿直线运动的路程都相等
8.下列关于速度的说法中，正确的是（ ）
A.通过的路程越长，物体的速度就越大B．相同时间内，通过路程越长，物体速度越大
C.运动的时间越短，物体的速度就越大D．通过相同路程，所用时间越长，物体速度就大
9.小明和张伟进行百米赛跑，每次小明都要比张伟提前5m到达终点，若让小明将起点向后远离原起点5m，张伟仍在原起点处与小明同时起跑，按原来的平均速度运动，则（ ）
A．小明先到达终点B．张伟先到达终点C．两人同时到达终点D．条件不足，无法判断
10.甲、乙两物体同时同地同方向开始做匀速直线运动，甲的速度大于乙的速度，它们的s-t图象如图所示a、b、c三条图线中的两条，运动5秒甲、乙间的距离大于2米，则（ ）
A．甲的s-t图一定为图线aB．甲的s-t图可能为图线b
C．乙的s-t图一定为图线cD．乙的s-t图可能为图线a
二、填空
11.（2015•吴江市模拟）小华在运行的高速列车上以列车上的座椅为参照物，则小华是__________的，接着小华看到窗外的树木向后运动，则她是以__________为参照物。
12.某次一名粗心的学生在测量中忘了写单位，请给它补充完整：
（1）一节l号干电池高约0.6 。
（2）人正常步行时，一步长约0.6 。
（3）活动铅笔细笔芯直径约O.5 。
（4）万里长城长约6.7×106 。
13.（2016•郴州中考）田径跑道的周长是400m，小明匀速跑一圈用时80s，则小明的速度为m/s。
小明以原速与小丽同时从同一地点、反向匀速跑步，当小丽的速度为3m/s时，小明与小丽从出发到第一次相遇需要的时间是s。
14.（2014秋•崆峒区校级月考） 叫做匀速直线运动．在匀速直线运动中，任何一段路程和任何一段时间内的速度都 。
即速度是一个 ，它不随时间和路程的变化而变化。
15.如图，为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析可知：
小球从A点到F点作的是 运动（选“匀速直线”或“变速直线”）。
小球从B点到F点运动的路程是 cm，平均速度是 m/s。
16.做匀速直线运动的物体甲和乙，它们通过的路程之比为3:
5，所用时间之比为4:
3，则甲、乙两物体速度之比为 ；若他们通过相同的路程，则它们所用时间之比为
三、解答题
17.
（1）如图1所示，物体A的长度是cm。
（2）如图2中停表的读数是s。
18.某同学为测定一本精装小说每张纸的厚度，采用了如下的步骤：
a．量出这本书的厚度，记为L；
b．选用学生用三角尺，检查了零刻度线没有磨损；
c．数得整本小说共n页；
d．计算得每张纸的厚度为
。
（1）其中有问题的步骤是哪些？
如何改正？
（2）将改正后的步骤，按正确的操作顺序排列为 。
（用序号表示）
19.设地球距离月球3×108米，人类发射的月球探测器能够在自动导航系统的控制下在月球上匀速直线行走，且每隔5秒向地球发射一次信号。
某时刻，探测器发出信号时，前方相距32米处存在障碍物，经过5秒，探测器再次发出信号时距离障碍物22米；再经过5秒，探测器发出自动刹车装置出现故障的信息。
为避免探测器撞击障碍物，地球上地面控制中心的科学家决定对探测器进行人工刹车遥控操作，科学家输入命令需要3秒。
已知电磁波传播速度为3×108米/秒。
则：
（1）电磁波从月球传到地球或从地球传到月球所需时间△t为s；
（2）月球探测器匀速行进的速度
为m/s；
（3）当探测器收到地面刹车指令时，距离障碍物是多少米？
20.一辆汽车以速度表所示的速度通过一平直隧道，如图所示。
求：
（1）汽车行驶的速度为多少米/秒（m/s）？
（2）经过2.0min才驶出隧道，那么隧道长多少千米（km）？
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】B
【解析】通常根据被测长度两端靠近的刻度线的间隔来读数，物体的边缘未对准“0”刻度线，也可以读出物体的长度，不会引起结果不准确；根据误差产生的原因可知，刻度尺本身刻度不均匀会产生误差，从而引起结果不准确；C与D答案是刻度尺使用中的错误，不是误差，故选B。
2.【答案】B
【解析】根据一般人的服装各部分的长度不会超过1.5m，并且要使服装更合身，尽量减小误差，所以应该选用分度值是1mm量程是1.5m直尺。
3.【答案】D
【解析】一般来说，由于客观或主观因素的影响，如测量工具、测量方法、测量者等因素的影响，测量值和真实值之间总存在着一定的偏差，这种偏差叫误差，误差值只能减小，不能消除．故A、B、C正确。
4.【答案】D
【解析】
（1）由于跳伞运动员是向下运动的，如果直升飞机静止、上升，运动员以自己为参照物也可看到直升飞机向上运动；
（2）如果直升飞机向下运动，但向下运动的速度小于跳伞运动员的速度，运动员看以自己为参照物，运动员看到的直升飞机也是向上运动的；因此直升飞机的运动情况是静止、上升、下降都有可能；故选：
D。
5.【答案】A
【解析】由记录结果可知，倒数第二位的数字9和3所对应的毫米单位为刻度尺的分度值，即1mm。
故选A。
6.【答案】C
【解析】因b车上的人看到路旁的建筑物匀速向南，所以b车一定是相对地面向北运动的；a车上的人看到b车匀速向南，所以a车一定相对地面是向北运动的，且车速大于b车的车速；c车上的人看到a车匀速向北，那么c车可能静止，可能向南运动也有可能向北运动但车速小于a车。
7.【答案】D
【解析】物体每隔1s沿直线运动的路程相等，相等的时间内路程相等，根据公式
可以算出平均速度是相等的，但是1s内物体可以先快后慢、先慢后快等很多种情况，因此每隔1s沿直线运动的路程相等，可以是匀速的，也可以是变速的，故A不符合题意；只需物体的速度大小不变，不能判断物体做匀速直线运动，没有考虑运动的路径是否是直线，故B不符合题意；1s内运动5m，2s内运动10m，3s内运动15m，根据公式
可以算出平均速度相等，物体在1s内的运动可以先快后慢、先慢后快等很多种情况；因此每隔1s沿直线运动的路程相等，可以是匀速的，也可以是变速的，故C不符合题意；物体沿着直线快慢不变的运动，叫做匀速直线运动，由公式s=vt可知，任何相等的时间内，沿直线运动的路程都相等，这种说法是正确的，故D符合题意。
8.【答案】B
【解析】在相同时间内，通过的路程越长，物体的速度就越大，A中缺少相同时间这个条件，只凭路程的长短是无法判断速度的大小，故A错；由速度的公式：
可知B是正确的；在相同路程内，运动时间短的物体，速度一定大，C中缺少相同路程这个条件，只凭时间的长短是无法判断速度的大小，故C错；由速度的公式：
可知：
通过相同的路程，用得时间越短，速度越大，所以D是错误的。
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