重难点07机械运动

专项三力学重难点07机械运动【重点知识梳理】7.1长度与时间的测量1.长度测量时必须估读到分度值的下一位。机械停表读数时，注意分针的示数和秒针的分度值。2.误差：测量值与真实值之间的差异。真实值不可测，所以测量总是有误差的，不可以被消灭，只能减小。多次测量求平均值可以减小由估读引起的误差。7.2运动的相对性1.参照物：在研究物体的机械运动时，需要明确是以哪个物体为标准，这个作为标准的物体叫做参照物。2.同一物体选择不同的参照物，运动情况可能不同。一般来说，当选择地面或者固定在地面上的物体为参照物时可以不写出参照物。3.同一物体选取不同的参照物，运动情况可能相同，也可能不同，不能错误地认为“参照物选取不同，运动情况一定不同”。7.3速度的定义与计算1.速度：物体单位时间内通过的路程。公式：v=s/t。国际单位m/s,常用单位km/h。二者换算关系：1m/s=3.6km/h。“km/h”是比“m/s”小的速度单位。2.匀速直线运动：运动的速度不变，运动的路线是直线的运动。匀速直线运动的速度是一个定值，不随时间和路程的改变而改变。3.全程平均速度：总路程与总时间之比。注意：运动途中的停留时间才能计算在总时间内。4.几种运动图像 变速运动匀速直线运动静止7.4平均速度的测量在“测平均速度”的实验中，为了减少计时误差，斜面与水平面的夹角要小一些。上半程的平均速度比小半程小。【难点知识突破】7.1长度和时间测量的读数1.长度测量读数时，要注意以下几种情形：①若果刚好与刻度尺的整数刻度对齐，则需要在记录数据时，用0占位，使其满足“估读到分度值的下一位”。②若果测量起点不是0刻度，则测量值等于起点、终点两次读数之差。【例题分析】【例1】（2021云南）如图所示，木块的长度为cm。【答案】3.40【解析】由图知：度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；木块左侧与0刻度线对齐，右侧在3.4cm中间，估读为3.40cm，所以木块的长度为L＝3.40cm。2.使用机械停表时，注意秒针的读数：①注意分度值，一般为0.1s，也有0.2s的；②秒针读大数字还是小数字，需要配合分针来判断：若分针指在大于半格时，秒针读大数字；在整数刻度与半格之间时，秒针读小数字。【例题分析】【例2】（2021张家界）【改编】请读出如图中测量工具的读数：图乙机械停表的读数为______s。

【答案】337.5【解析】秒表小盘的分度值是0.5min，指针在5min和6min之间偏向6min一侧；大盘的分度值是0.1s，而大盘指针在37.5s，因此秒表读数为5min37.5s=337.5sQUOTE。7.2根据参照物判断运动情况或根据运动情况判断参照物1.判断物体的运动情况：将研究对象与参照物相对比，二者之间有距离或者方向的变化，则物体是运动的，否则是静止的。【例3】（2021连云港）新中国成立70周年阅兵仪式上，国产武装直升机甲、乙两个编队排列并保持“70”字样从天安门上空平稳飞过，则（）A．以甲为参照物，乙是运动的B．以乙为参照物，甲是运动的C．以甲为参照物，乙是静止的D．以乙为参照物，坐在观众席上的观众是静止的【答案】C【解析】AC．甲、乙分别是编队中的两架直升机，相对静止，以甲为参照物，乙是静止的，C正确，A错。B．甲、乙分别是编队中的两架直升机，相对静止，以乙为参照物，甲是静止的，B错。D．以乙为参照物，坐在观众席上的观众相对于乙的位置发生改变，坐在观众席上的观众是运动的，D错。选C。2.判断参照物：寻找题设中物体的运动是相对于哪一个物体在运动，则这个物体就是参照物。【例4】（2021十堰）小红和小华站在公交站台等公交车，小红对小华说自己是运动的，她选择的参照物是（）A.公交站台 B.小华

C.路边的树木 D.行驶过来的公交车【答案】D

【解析】小红和小华站在公交站台等公交车，小红相对于公交站台、小华、路边的树木的位置没有发生变化，以公交站台、小华、路边的树木为参照物，小红是静止的，小红相对于行驶过来的公交车的位置不断发生变化，以行驶过来的公交车为参照物，小红是运动的，D正确。选D。3.相对静止：当两个物体以相同的方向和速度运动时，则这两个物体处于“相对静止状态”。常见的实例，如：收割机与运输车；战斗机与加油机；运行中的电梯与人；地球同步卫星与地球等。7.3平均速度的计算1.一般计算公式：V平=。注意：总时间包括运动中间停留的时间，但不包括两端停留的时间。2.一个物体在前半程的速度为v1,后半程的速度为v2，则全程的速度为：V全=；一个物体在前半时的速度为v1,后半时的速度为v2，则全程的速度为：V全=。【例题分析】【例5】一个物体在前半程的速度为6m/s,后半程的速度为4m/s，则它的全程平均速度是m/s。【答案】4.8【解析】V全===4.8m/s7.4运动图像分析1.常见的运动图像有st（路程—时间）图像。一般横坐标为时间，纵坐标为路程。该坐标系中，与时间轴平行的直线，表示物体处于静止状态；过原点的直线表示物体做匀速直线运动；图像越靠近纵坐标（路程轴），则物体的速度越大。2.在vt（速度—时间）图像中，与时间轴平行的直线表示物体做匀速直线运动；过原点的直线表示匀加速运动。在分析中，一定要先看清楚是“st图像”，还是“vt图像”，再分析图像的形状，判断物体的运动状态。【例题分析】【例6】（2021泸州）甲乙两位同学在同一考点参加800m体考，t=0时同时起跑，t4时刻同时到达终点，其速度时间图像如图所示，下列描述正确的是（）A．0～t1时间内甲乙两同学都在做匀速直线运动B．t1～t2时间内甲乙两同学保持相对静止C．0～t3时间内甲同学的路程小于乙同学的路程D．刚到达终点时，甲乙两同学速度相等【答案】C【解析】A．由图像可知，0~t1时间内，甲乙两物体的速度随时间逐渐增大，甲乙两物体都在加速运动，A错。B．t1～t2时间内，乙同学运动的速度大于甲同学运动的速度，他们是相对运动的，B错。C．0～t3时间内，甲同学运动的速度始终小于乙同学运动的速度，他们运动的路程s=vt，运动相同时间，速度小的甲运动的路程小，C正确。D．t4时刻甲、乙同时到达终点，此时甲同学的速度大于乙同学的速度，D错。选C。【巩固练习】1.（2021天津）如图是某单位组织党日活动时的合影，根据照片信息可判断出他们所用党旗的规格是（）A.长96cm,宽64cmB.长144cm,宽96cmC.长192cm,宽128cmD.长288cm,宽192cm【答案】C【解析】因为图中每种规格国旗长和宽的比都是是3：2，从图片所给信息可以看出成年人身高都在100cm以上200cm以下，而图中党旗的宽度与人的身高相对比。C正确，选C。2.（2021枣庄）下列有关误差的说法中，正确的是（

）A.

多次测量取平均值可以消除误差

B.

误差是不遵守仪器的使用规则产生的C.

只要认真测量，就可以避免误差

D.

选用精密仪器测量可以减小误差【答案】D【解析】A．实验过程中的误差是永远存在的，通过多次测量取平均值的方法只能减小误差，不能消除误差，A错。BC．误差是在测量过程中产生的测量值与真实值之间的差异，这种差异不同于错误，是在测量正确的情况下产生的，即使测量再认真，也会因为测量仪器的精确度问题造成误差，BC错。D．误差虽然不可避免，但是我们可以用更精密的测量仪器，或者次测量取平均值的方法来减小误差，D正确。选D。3.（2021菏泽）小明乘船在湖上游玩，船行驶在平静的湖面上，他看到相邻的乘客静止不动。他选择的参照物是（

）A.

他们乘坐的小船

B.

湖水面

C.

湖岸

D.

湖中的小岛【答案】A【解析】乘船游玩的乘客相对湖水面、湖岸、湖中小岛都有位置变化，而相对乘坐的小船没有位置变化，所以是以乘坐的小船为参照物的，A正确。选A。4.（2021安徽）利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系，若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s，则震源到该监测站的距离为（）A．25km B．50km C．75km D．100km【答案】C【解析】由图知道，横波和纵波的速度分别是：V横==3km/sv纵==5km/s；设震源到该监测站的距离是s，由于测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s，即:Δt=t横t纵=10s；Δt=t横t纵===10s；解得s=75km，C正确，选C。5.（2021攀枝花）坐在向前行驶汽车里的小亮看见路旁的树向后运动，他是以为参照物，司机要求他必须系好安全带，因为汽车紧急刹车时，人由于，将继续向前运动，可能造成碰撞伤害。【答案】汽车（答案不唯一）惯性【解析】坐在向前行驶汽车里的小亮看见路旁的树向后运动，树是被研究的物体，树是运动的，树和汽车之间发生了位置的变化，以汽车为参照物，树是运动的。汽车行驶时，人和汽车一起运动，汽车紧急刹车，汽车停止，由于惯性，人保持原来的运动状态，容易向前运动，容易造成碰撞伤害。6．（2021·遂宁）5月22日，以“中流击水，百年龙腾”为主题的中国龙舟大赛四川遂宁站的比赛在美丽的观音湖举行。在一场小组赛中，四个龙舟队沿200米赛道由北向南争先划行。当安居区龙舟队奋力超越旁边队伍时，以安居区龙舟队为参照物，旁边的队伍向（选填“南”或“北”）运动；最终安居区龙舟队以40秒的成绩取得小组第一名，则该队全程的平均速度为m/s。【答案】【解析】龙舟队沿赛道由北向南划行，当安居区龙舟队奋力超越旁边队伍时，以安居区龙舟队为参照物，旁边的队伍向后运动，即向北运动；安居区龙舟队全程的平均速度为V===5m/s。7.（2021北京）2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，完成了“北斗”卫星全面组网工作。在卫星与火箭分离前，以火箭为参照物，卫星是________（选填“静止”或“运动”）的，“北斗”卫星导航系统利用________（选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）向地球传递信息。【答案】静止电磁波【解析】在卫星与火箭分离前，火箭与卫星是一体的，故以火箭为参照物，卫星的位置没有发生变化，故是静止的。卫星导航系统利用电磁波传播信息，因为电磁波能够在真空中传播。8.（2021张家界）宇宙承栽着中国人民千百年来的向往，“祝融号”火星车已安全到达火星表面。火星车有四片太阳能电池板，整体造型就像一只蝴蝶，大阳能电池板是将太阳能转化为______；火星车塔载了6台科学载荷进行科学探测，其中次表层探测雷达随火星车一起移动探测并收集地下反馈信息，则以火星车为参照物次表层探测雷达是______的。【答案】电能

静止【解析】大阳能电池板是将太阳能转化为电能。以火星车为参照物，次表层探测雷达的位置没有发生变化，所以以火星车为参照物次表层探测雷达静止的。9.（2021通辽）如图所示是甲、乙两车运动的s﹣t图象，当两车从同一地点，同时同向做匀速直线运动时，v甲：v乙＝，当时间t＝s时，两车相距12m。【答案】3：26【解析】由图像可知，当s＝24m时，t甲＝4s，t乙＝6s，则甲的速度为：v甲===6m/s；乙的速度为：v乙===4m/s，则甲、乙两车的速度之比为：v甲：v乙＝6m/s：4m/s＝3：2。设当时间为t时，两车相距12m，则v甲t﹣v乙t＝12m，即：6m/s×t﹣4m/s×t＝12m，解得，t＝6s。10.（2021攀枝花）一辆小汽车于20：45驶入一高速公路某区间测速路段的起点，当日21：15驶出终点，全程40km，则该汽车在该路段的行驶时间h，平均速度为km/h。【答案】0.580【解析】一辆小汽车于20：45驶入一高速公路某区间测速路段的起点，当日21：15驶出终点，则运动的时间为：t＝21：15﹣20：45＝30min＝0.5h。汽车的平均速度为：V===80km/h。11.（2021贵港）2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。火星属于________（选填“恒星”、“行星”或“卫星”）。着陆巡视器在火星上行走时相对于火星是________的（选填“运动”或“静止”）。【答案】行星运动【解析】【解答】火星绕着太阳转，是行星。着陆巡视器在火星上行走时，着陆巡视器与火星的相对位置发生变化，故着陆巡视器相对于火星是运动的。12.（2021贺州）早上，小明坐在匀速行驶的公共汽车上，以公共汽车为参照物，小明是（选填“运动”或“静止”）的；当公共汽车突然刹车时，由于小明会向前倾倒。【答案】静止惯性【解析】小明坐在匀速行驶的公共汽车上，小明和公共汽车之间没有发生位置的变化，所以以公共汽车为参照物，小明是静止的。汽车行驶时，人和汽车一起运动，汽车突然刹车，汽车停止，由于惯性，人保持原来的运动状态，容易向前倾倒。13.（2021海南）2021年5月30日，天舟二号货运飞船与天和核心舱实现顺利对接，对接成功后，以天舟二号为参照物，天和核心舱是______（选填“静止”或“运动”）的；地面指挥中心通过______（选填“超声波”或“电磁波”）对二者进行远程控制。【答案】静止

电磁波【解析】对接成功后，以天舟二号为参照物，天和核心舱的位置没有发生改变，所以是静止的；地面指挥中心通过电磁波对二者进行远程控制。14（2021云南）我国自主研发设计、制造的世界首台高温超导高速磁浮列车，设计时速620千米，合__________m/s（结果保留整数）。列车进站时，车体附近气体流速快，压强__________，为避免候车乘客被“吸”向列车，乘客必须站在安全线以外的区域候车。【答案】172小【解析】时速620千米，即速度v≈172m/s列车进站时，带动汽车周围空气流速变快，流体流速越快的位置，压强越小，会使得站在轨道旁边的乘客身体前后产生压强差，使乘客受到向列车方向的力，所以为避免候车乘客被“吸”向列车，乘客必须站在安全线以外的区域候车。15.（2021广东）阅读下列短文，回答问题。

超声波测速

超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。

测距是测速的基础，如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号简称信号，同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的图象，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。

测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。

测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6