中考物理重难点04 机械运动（s-t图像） （解析版）

专项二运动和力重难点04机械运动（s-t图像）知识梳理知识梳理一、机械运动1.机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。2.参照物：在研究机械运动时，说物体是运动还是静止，要看是以另外的哪个物体作标准。这个被选作标准的物体就是参照物。3.运动的相对性：对同一物体的运动情况，若选取不同的参照物，对其运动情况的描述可能是不同的。二、匀速直线运动1.匀速直线运动：物体在一条直线上运动，如果在任何相等的时间内，通过的路程都相等，这种运动就叫做匀速直线运动。2.比较物体快慢的方法有三种：（1）比较物体通过相等路程所用时间的长短，所用时间短的物体运动得快（2）比较物体在相等时间内通过路程的长短，通过的路程较长的物体运动得快。（3）当物体通过的路程不等、所用时间也不等时，比较路程和时间的比值，比值越大，运动越快。3.速度：做匀速直线运动的物体在单位时间内通过的路程，叫做该物体运动的速度。速度是用来描述物体运动快慢的物理量。计算公式：在国际单位制中，速度的单位就是米/秒（符号是m/s）。常用的速度单位还有千米/小时（符号是km/h），它们之间的换算关系是：1m/s=3.6km/h。4．匀速直线运动的路程－时间图像若用纵坐标表示物体通过的路程，横坐标表示物体运动的时间，它的图像是一条通过原点的倾斜直线，其斜率表示物体运动的速度。图像反映了物体通过的路程跟时间的变化规律（而不是运动的轨迹）。010123456t/秒10203040s/米甲υ0/ms-10t/s命题趋势命题趋势考试内容与要求1． 机械运动。（A）2． 匀速直线运动。（A）3． S-t图像速度。（B）【试题研究】根据教学要求，近几年上海的物理中考主要考察机械运动和运动的相对性；用参照物描述物体的运动；这个比较基础，一般都不会错；而利用s-t图像分析物体的运动是中考必考知识点，因为综合了速度的计算，运动方向和起始位置的分类讨论，也是难点，失分率很高。【例题分析】例1．（2022•上海中考）甲、乙两小车沿同一直线相向而行，其s﹣t图像如图所示。当甲经过P点时，乙刚好经过Q点，再过3秒，甲、乙两车相距4米，则P、Q两点间的距离（）A．可能为8米 B．可能为12米 C．一定为16米 D．一定为20米【答案】B【解析】解：由图像可知：3s后，两车行驶的路程分别为：s甲＝6m，s乙＝10m；两车相向行驶，两车没有相遇时，则PQ间距离为：s1＝s甲+s乙+4m＝6m+10m+4m＝20m；两车相遇后，又继续行驶，则PQ间距离为：s2＝s甲+s乙﹣4m＝6m+10m﹣4m＝12m，故ACD错误，B正确。故选：B。例2．（2021•上海中考）P、Q是同一直线上相距10m的两点，甲、乙两小车分别经过P点向Q点做直线运动。它们的s﹣t图像分别如图（a）、（b）所示，甲比乙早3秒通过Q点，则（）A．甲比乙早1秒经过P点 B．乙比甲早1秒经过P点 C．甲比乙早2秒经过P点 D．乙比甲早2秒经过P点【答案】A【解析】解：因为P、Q是同一直线上相距10m的两点，P点是起点（图像上是点O），Q点是终点（Q点位于纵轴的10m处）。由图可知：当两车的纵坐标都是10m时，甲车对应的时间是3s，而乙车对应的时间是5s，已知甲比乙早3秒通过Q点，如果两车同时从P点出发，则甲比乙早2秒通过Q点，所以，甲比乙早1秒经过P点，故A正确。故选：A。例3．（2020•上海中考）甲、乙两车同时从P点出发，沿同方向做匀速直线运动，两车的s﹣t图像分别如图（a）（b）所示。两车先后到达距P点18米的Q处，时间差为△t，则（）A．甲比乙先到达Q处，△t＝12s B．甲比乙先到达Q处，△t＝18s C．乙比甲先到达Q处，△t＝12s D．乙比甲先到达Q处，△t＝18s【答案】C【解析】解：由图像可知，s甲＝3.6m，t甲＝6s；s乙＝6.0m，t乙＝6s；则甲车的速度为：v甲=s乙车的速度为：v乙=s甲车通过18米的路程需要的时间为：t甲′=s乙车通过18米的路程需要的时间为：t乙′=s故乙车先到达Q处，两车到达Q处的时间差为：△t＝t甲′﹣t乙′＝30s﹣18s＝12s。故选：C。例4．（2019•上海中考）甲、乙两车从相距20米的A、B两点同时相向做匀速直线运动，两车的s﹣t图像分别如图（a）、（b）所示，速度分别为v甲、v乙．经过时间t后，两车相距10米。则（）A．v甲＜v乙，t一定为10秒 B．v甲＜v乙，t可能为30秒 C．v甲＝v乙，t可能为10秒 D．v甲＝v乙，t可能为30秒【答案】B【解析】解：（1）由图像可得：甲的速度v甲=s乙的速度v乙=s故v乙＞v甲；（2）因为是相向而行，所以有v甲t+v乙t＝20m﹣10m或v乙t+v甲t＝20m+10m，代入数值可得：0.4m/s×t+0.6m/s×t＝20m﹣10m或0.6m/s×t+0.4m/s×t＝20m+10m，解得t＝10s或t＝30s。综上分析可知，选项ACD错误，B正确。故选：B。例5．（2022•上海中考）“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站，空间站相对于飞船是__________（选填“静止”或“运动”）的，助推器喷气使飞船的速度变快，这说明力能改变物体的__________，在运动过程中飞船的惯性__________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】运动；运动状态；变小。【解析】解：“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站，空间站相对于飞船位置不断变化，所以是运动的；力可以改变物体的运动状态，所以助推器喷气使飞船的速度变快；惯性大小只跟物体的质量大小有关；助推器喷气使飞船的速度变快过程中，因消耗了燃料，所以飞船的质量变小，则飞船的惯性变小。故答案为：运动；运动状态；变小。例6．（2021•上海中考）火箭加速上升过程中，相对于地面是__________；火箭的重力势能__________，惯性__________。（不考虑质量变化）【答案】运动的；增大；不变。【解析】解：（1）火箭加速上升过程中，其相对于地面的位置在不断发生变化，则火箭相对于地面是运动的；（2）火箭加速上升的过程中，其质量不变，高度增大，所以火箭的重力势能增大；（3）惯性大小只与物体的质量有关，因火箭的质量不变，则它的惯性不变。故答案为：运动的；增大；不变。限时检测限时检测一．选择题（共15小题）1．（2021•浦东新区模拟）在物理学中，把一个物体相对于另一个物体的_________叫做机械运动。诗句“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”中“看山恰似走来迎”所选的参照物是_________。【答案】位置改变；船。【解析】解：物理学中把一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动；“看山恰似走来迎”意思是以船为参照物，山和船之间的位置发生了变化，山是运动的，所以“看山恰似走来迎”。故答案为：位置改变；船。2．（2022秋•徐汇区期末）下列物体，正在匀速直线运动的是（）A．升空的火箭 B．凌空飞射的足球 C．随自动扶梯上升的乘客 D．匀速的手表指针【答案】C【解析】升空的火箭运动速度和方向不断发生变化，因此不是匀速直线运动，故A错误；凌空飞射的足球，运动速度和方向不断发生变化，因此不是匀速直线运动，故B错误；随自动扶梯上升的乘客，运动速度和运动方向不发生变化，因此是匀速直线运动，故C正确；匀速的手表指针运动速度不变，运动方向不断发生改变，因此不是匀速直线运动，故D错误。故选：C。3．（2022•上海模拟）甲、乙两车从相距20米的A、B两点同时沿同一直线做匀速运动，两车的s﹣t图像分别如图（a）、（b）所示，速度分别为v甲、v乙。经过时间10秒后，两车相距s。则（）A．v甲＜v乙，s可能为2米 B．v甲＜v乙，s可能为18米 C．v甲＝v乙，s可能为22米 D．v甲＝v乙，s可能为30米【答案】B【解析】解：AB、根据图像可知，甲的速度为：v甲=st=2.4m0.6s=0.4m/s，乙的速度为v乙CD、根据图像可知，甲的速度为0.4m/s，乙的速度为0.6m/s，故v甲＜v乙，故CD错误。故选：B。4．（2022•上海模拟）甲、乙两车分别从P、Q两点同时同向运动，它们的s﹣t图象分别如图（a）、（b）所示，经过6秒甲、乙相遇。甲、乙的速度分别为v甲、v乙，P、Q间的距离为s，则（）A．v甲＞v乙，s＝16米 B．v甲＞v乙，s＝8米 C．v甲＜v乙，s＝16米 D．v甲＜v乙，s＝8米【答案】D【解析】解：（1）根据图示可知，当t＝12s时，甲通过的路程为8m；当t＝6s时，乙通过的路程为12m；甲的速度：v甲=s乙的速度：v乙=s乙t乙=（2）由图象读出经过6s时，甲行驶的路程s甲＝4m，乙行驶的路程s乙＝12m，所以P、Q间的距离为s＝s乙﹣s甲＝12m﹣4m＝8m。故选：D。5．（2022•长宁区二模）P、Q是同一直线上的两个点，甲、乙两小车分别经过P点向Q点做直线运动，它们的s﹣t图像如图（a）、（b）所示。若甲比乙晚0.5秒经过P点，却比乙早1.5秒通过Q点，则P、Q间的距离为（）A．5米 B．10米 C．15米 D．20米【答案】D【解析】解：由图（a）可知，v甲=s甲t依据题意，若甲比乙晚0.5秒经过P点，却比乙早1.5秒通过Q点可知，乙经过PQ所用时间比甲多2s，即PQv代入数据有：PQ4m/s故选：D。6．（2022•嘉定区二模）甲、乙两车同时同地沿同一方向做匀速直线运动，它们的s﹣t图像如图所示。则（）A．甲车的速度小于乙车的速度 B．甲车受到的合力大于乙车受到的合力 C．经过12秒，甲、乙两车相距15米 D．通过15米的路程，乙车比甲车少用6秒【答案】C【解析】解：A、由s﹣t图像可知，v甲=s甲t甲B、甲、乙两车处于匀速直线运动状态，即平衡状态，受到的合力均为零，故B错误；C、经过12秒，s甲′＝v甲t＝2.5m/s×12＝30m；s乙′＝v乙t＝1.25m/s×12＝15m；Δs＝s甲′﹣s乙′＝30m﹣15m＝15m，故C正确；D、通过15米的路程，t甲′=sv甲=15m故选：C。7．（2022•闵行区二模）甲、乙两小车从同一地点同时同向做匀速直线运动，甲车的s–t图像如图所示。当甲车行驶了15米时，甲、乙两车相距3米，则乙车的速度（）A．一定是3米/秒 B．可能是2米/秒 C．一定是6米/秒 D．可能是0.5米/秒【答案】B【解析】解：甲、乙两小车从同一地点同时同向做匀速直线运动，当甲车行驶了15米时，由s﹣t图像可知甲、乙两车的行驶时间均为6s，此时甲、乙两车相距3米；若乙车速度小于甲车，则乙车行驶的路程s1＝15m﹣3m＝12m，则v1=s若乙车速度大于甲车，则乙车行驶的路程s2＝15m+3m＝18m，则v2=s故选：B。8．（2022•松江区二模）甲、乙两车同时同地沿同一直线开始做匀速直线运动，速度分别为v甲、v乙，甲车的s﹣t图像如图所示，经过4秒，两车相距6米，则（）A．v乙一定为2.5米/秒 B．v乙一定为0.5米/秒 C．v乙可能为0.5米/秒 D．v乙可能为0.4米/秒【答案】C【解析】解：从图中看出，在4s时，甲的路程为4m。若甲车在乙车前，则乙的路程为s1＝4m﹣6m＝﹣2m，即乙车向相反方向运动了2m，则v乙=s若甲车在乙车后，则乙的路程为s2＝4m+6m＝10m，则v乙′=s故选：C。9．（2022•宝山区二模）甲、乙两辆车同时在同一平直道路上向东做匀速直线运动，它们的s﹣t图像如图所示，经过8秒两车相距40米。若甲、乙的速度分别为v甲、v乙，则它们（）A．以乙为参照物，甲是静止的 B．以甲为参照物，乙向东运动 C．可能从同一点出发，且v甲＝10米/秒 D．一定从同一点出发，且v乙＝5米/秒【答案】C【解析】解：AB、根据的s﹣t图，甲车的速度：v甲=s乙车的速度：v乙=sv甲＞v乙，两车向东做匀速直线运动，则以乙车为参照物，甲车是运动的，故A错误；以甲车为参照物，甲车是向西运动的，故B错误；C、如果两车从同一点出发，经过8s，s甲＝80m，s乙＝40m，甲、乙两车相距s甲﹣s乙＝80m﹣40m＝40m，符合题意，故C正确；D、若出发时，乙在甲前方80m处，则经过8s后，甲和乙车仍然相距40m，故D错误；故选：C。10．（2022•静安区二模）甲、乙两小车从同一地点开始在同一直线上做匀速运动，它们的s﹣t图像如图所示，已知乙比甲先运动16秒，若在某时刻测得两车相距12米，则（）A．两车的运动方向一定相反 B．两车的运动方向可能相反 C．此时甲车的运动时间一定为4秒 D．此时甲车的运动时间可能为28秒【答案】D【解析】解：AB、由图象可看出，两车都做匀速直线运动，经过4s，甲车的路程是8m，乙的车路程是4m，则甲车的速度为v甲=s乙车的速度为v乙=s已知乙比甲先运动16秒，此时甲、乙之间的距离为：s1＝v乙t1＝1m/s×16s＝16m，在某时刻测得两车相距12米，两车的运动方向不能相反；如果运动方向相反，它们之间的距离大于16m，故AB不符合题意；CD、甲追赶乙时，没有超过乙，它们之间的距离为12m，此时所用的时间为t2，则16m﹣v甲t2+v乙t2＝12m，代入数据：16m﹣2m/s×t2+1m/s×t2＝12m，解得t2＝4s，此时甲车运动的时间可能为4s，甲超过乙，追上乙时所用的时间为t3，则v甲t3＝16m+v乙t3，代入数据：2m/s×t3＝16m+1m/s×t3，解得t3＝16s，甲超过乙，它们之间的距离是12m，此时所用时间为t4，v甲t4﹣v乙t4＝12m，代入数据：2m/s×t4﹣1m/s×t4＝12m，解得t4＝12s，此时甲车的运动时间可能为t＝t3+t4＝16s+12s＝28s，故C错误，D正确。故选：D。11．（2022•奉贤区二模）P、Q是同一直线上相距3.6米的两点，甲、乙两辆小车分别经过P点向Q点沿同一直线行驶，它们的s﹣t图像如图所示。乙比甲早4秒通过Q点，根据图像分析可知（）A．甲比乙早1秒经过P点 B．乙比甲早1秒经过P点 C．甲比乙早2秒经过P点 D．乙比甲早2秒经过P点【答案】B【解析】解：假设用秒表计时，再假设乙于30秒时经过Q点，则甲应于34秒时经过Q点。PQ两点间距为3.6米，通过图像可得乙的速度为0.6米每秒，甲的速度为0.4米每秒，所以乙从P到Q点需用6秒，则乙经过P点时为24秒，而甲从P点到Q点需用9秒，所以甲应在25秒时经过P点。所以，乙比甲早1秒经过P点，故B正确。故选：B。12．（2022•徐汇区二模）甲、乙两小车分别从P、Q两点出发，沿同一直线匀速运动，它们的s﹣t图像分别如图（a）（b）所示，甲比乙晚1秒出发，甲出发5秒后两车相遇，则P、Q两点间的距离（）A．可能等于1米 B．可能等于17.5米 C．可能等于16米 D．一定等于19米【答案】A【解析】解：甲小车运动时间t甲＝5s，由图（a）所示图像可知，甲小车通过的路程s甲＝10m；由题知，甲比乙晚1秒出发，则乙小车运动时间t乙＝5s+1s＝6s，由图（b）所示图像可知，乙小车通过的路程s乙＝9m；若甲、乙两小车相向运动，则P、Q两点间的距离为：s＝s甲+s乙＝10m+9m＝19m；若甲、乙两小车同向运动，则P、Q两点间的距离为：s'＝s甲﹣s乙＝10m﹣9m＝1m；故P、Q两点间的距离可能为1米，也可能为19米，故BCD错误，A正确。故选：A。13．（2022•青浦区二模）甲、乙两车从同地向同一方向做匀速直线运动，其中甲车的s﹣t图像如图所示。若甲车出发时间早于乙车出发时间2秒，当甲车运动3秒时两车的距离为3.6米，则乙车的速度（）A．一定为3.6米/秒 B．一定为6.0米/秒 C．可能为1.2米/秒 D．可能为2.4米/秒【答案】B【解析】解：由图像可知，甲车3s通过的路程s＝2.4m，当甲车运动3s时两车的距离为3.6m，因甲、乙两车从同地向同一方向做匀速直线运动，且3.6m大于2.4m，所以可知此时乙车一定运动到甲车的前方，则乙车通过的路程s乙＝s甲+Δs＝2.4m+3.6m＝6.0m，因甲车出发时间早于乙车出发时间2s，则甲车