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初中物理自主招生讲义02相对运动、速度与物体运动、速度计算公式(含详解)
展开这是一份初中物理自主招生讲义02相对运动、速度与物体运动、速度计算公式(含详解),共22页。试卷主要包含了运动和静止的相对性等内容,欢迎下载使用。
初中物理自主招生讲义 02
相对运动、速度与物体运动、速度计算公式
1.运动和静止的相对性
【知识点的认识】
运动是绝对的,静止是相对的,没有绝对的静止;也就是说一个物体相对于其它一个物体可以是静止的,但一定会出现相对于其它一些物体是运动的情况,而一个物体相对于另一个物体是运动的,它可能相对于其它物体都是运动的,一个物体一定可以找到一个及一个以上的物体与之有相对运动,但不一定可以找到一个与之静止的物体。
因为运动和静止是相对的,所以描述物体的运动必须选定参照物,事先不选定参照物,就无法对物体的运动状态做出判断。
【命题方向】
判断物体的是运动还是静止是中考必考内容。
例1:“神舟飞船”与“天宫一号”成功对接后,遨游太空。下列说法正确的是( )
A.“神舟飞船”相对于“天宫一号”是运动的
B.“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是静止的
C.“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是运动的
D.“神舟飞船”相对于地球是运动的,“天宫一号”相对于地球是静止的
分析:研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
解:A、“天宫一号”和“神舟飞船”对接后,“神舟飞船”与“天宫一号'飞行器一起运动,相对位置没有发生变化,所以“神舟飞船”相对于“天宫一号”飞行器来说是静止的。
BCD、“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球的位置在不断发生变化,所以“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是运动的,故BD错误,C正确。故选C。
点评:本题考查运动和静止的相对性,一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。
例2:甲、乙两辆汽车行驶在平直的公路上,甲车上的乘客看乙车在向北运动。乙车上的乘客看到甲车和树木都向南运动则以下说法中正确的是( )
A.甲乙车可能都向南运动
B.甲乙两车可能都向北运动
C.甲车向北运动乙车向南运动
D.甲车一定在向南运动,乙车向北运动
分析:判断一个物体的运动情况,一定是相对参照物而言,选择不同的参照物,物体的运动情况会不一样。
解:(1)乙车上的乘客看到路边的树木向南运动,说明乙车向北运动;
(2)甲车上的乘客看到乙车向北运动,此时有三种可能:一是甲车静止不动;二是向南运动;三是也向北运动,但速度比乙车慢。故选B。
点评:解决此类问题时首先抓住以地面、树木或建筑物为参照物判断出其中一个物体的运动情况,再根据它们之间的关系逐个分析,考查了学生的分析判断能力。
【解题方法点拨】(1)一个物体是运动的还是静止的,取决于所选的参照物;
(2)如果两个物体的运动情况相同,则以其中任何一个物体为参照物,另一个物体都是静止的,我们就说这两个物体“相对静止”
一.运动和静止的相对性(共17小题)
1.在晴朗的夜空,我们很容易找到北斗星与北极星,如图所示。天刚黑下来的时候,我们观察并记录一次北斗星与北极星相对于地面的位置;半夜的时候,我们再次观察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置。比较这两次的记录结果,我们会发现( )
A.北斗星和北极星都是运动的 B.北斗星和北极星都是静止的
C.北斗星是运动的,北极星是静止的 D.北斗星是静止的,北极星是运动的
2.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
3.你坐在游乐场的转椅上,当转椅快速地按顺时针方向转动时,你看到的周围的景物( )
A.按顺时针方向转动 B.按逆时针方向转动
C.静止不动 D.以上说法都不对
4.有一小孩掉进河里后抱住了一根圆木随水向下漂流,有三条船A、B、C在正对河岸P点的地方同时与圆木相遇,但三条船上的船员都没有注意到圆木上的小孩A、B两船逆水上行,C船顺水下行。相对水的速度,B船是A船的1.2倍,C船是B船的1.2倍。当三条船离开P点行驶30分钟的时候,船员们从收音机里听到圆木上有小孩霈要救助的消息,三条船都立即调转船头,驶向圆木,假设调转方向的时间不计。在离P点6千米的地方,小孩被船员救起。则三条船到达小孩和圆木的先后次序是( )
A.船A先到达 B.船B先到达
C.船C先到达 D.三条船同时到达
5.某人骑车向正东方向行驶,看到插在车上的小旗向正南方向飘动,假设风速保持不变,骑车沿正南方向行驶时,小旗的飘动方向不可能的是( )
A.正东方向 B.正北方向 C.东偏南方向 D.东偏北方向
6.甲、乙、丙三架电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动。这三架电梯相对地面的运动情况可能是( )
A.甲向下、乙向下、丙向下 B.甲向下、乙向下、丙向上
C.甲向下、乙向上、丙向上 D.甲向上、乙向上、丙向下
7.坐在由西向东行驶的汽车中的乘客发现,车窗外的雨点飘落的方向是竖直的,则关于风的方向,下列说法中正确的是( )
A.一定是由东向西的风 B.一定是由西向东的风
C.一定是由南向北的风 D.一定是由北向南的风
8.在关于物体的静止和运动的概念中,下列说法正确的是( )
A.运动是绝对的,而对运动的描述是相对的
B.说地球是运动的,则选择的参照物一定是地球上静止的物体
C.甲以乙为参照物是静止的,但以丙为参照物是运动的,则丙以乙为参照物时一定是静止的
D.研究物体运动有时可以不选参照物
9.A、B两辆车以相同速度v0同方向做匀速直线运动,A车在前,B车在后。在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方,同时以相对自身为2v0的初速度水平射出,如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力,则( )
A.甲先被击中 B.乙先被击中
C.两人同时被击中 D.皮球可以击中乙而不能击中甲
10.一列火车在雨中自东向西行驶,车内乘客观察到雨滴以一定的速度竖直下落,那么车外站在月台上的人看到雨滴是( )
A.沿偏东方向落下,速度比车内乘客观察到的大
B.沿偏东方向落下,速度比车内乘客观察到的小
C.沿偏西方向落下,速度比车内乘客观察到的大
D.沿偏西方向落下,速度比车内乘客观察到的小
11.车站上,坐在火车里的乘客从窗口发现有两列火车沿相反的方向运动,由此得出的下列判断中错误的是( )
A.乘客坐的火车和看到的两列火车中一定有两列在沿相反方向运动
B.乘客坐的火车可能在运动
C.三列火车可能沿同一方向运动
D.三列火车中可能有一列是静止的
12.在平行的三条轨道上并排着三辆列车,后来中间那辆列车的乘客发现两边的列车同时往后运动( )
A.一定是中间的列车没有开动,而两边的列车同时往后开了
B.一定是中间的列车向前开了,而两边的列车同时没有开动
C.以上两种判断都有可能
D.以上两种判断都不可能
(多选)13.某人骑车向正东方向行驶,看到插在车上的小旗向正南方向飘动,假设风速保持不变,骑车人沿正南方向行驶时,小旗的飘动方向可能的是( )
A.正东方向 B.正北方向 C.东偏南方向 D.东偏北方向
14.李明同学放学回家,正碰上刮风下雨,他以18km/h的速度由西向东快跑,此时他发现了奇怪的现象,雨滴成竖直下落状态,请你确定,这时刮的是 风,风速是 m/s。
15.2008年5月12日,我中汶川发生特大地震。空军某部奉命执行任务,将援助物资送往灾区。飞机在水平匀速飞行的过程中,救灾物资相对于机舱来说是 的,救灾物资相对于地面来说是 的(两空均选填“静止”或“运动”)。
16.处在赤道上某地的人在日落4h后,还能看到一颗绕赤道平面轨道运行的人造卫星在其正上方,试求这颗卫星距地面高度最小约为 。(地球半径R=6.4×106m)
17.我国已经成功发射了多颗同步通信卫星。相关资料介绍说:同步卫星虽然绕地球转动,但地球上的人却觉得它在空中静止不动。那么,它绕地球转动一周的时间约为 。
2.速度与物体运动
【知识点的认识】(1)速度表示物体运动的快慢程度.速度是矢量,有大小和方向,速度的大小也称为“速率”.物理学中提到的“速度”一般指瞬时速度,而通常所说的火车、飞机的速度都是指平均速度.在实际生活中,各种交通工具运动的快慢经常发生变化.
(2)初中所指的运动一般是机械运动:
①直线运动(匀速直线运动、变速直线运动匀加速、匀减速、非匀变速);
②曲线运动(匀变速曲线运动、非匀变速曲线运动【抛体运动、曲线运动、圆周运动、振动】)
【命题方向】速度表述方法,机械运动的分类,初中主要在匀速直线运动中命题.
例1:下列描述物体运动快慢的成语中,与物理学描述运动快慢的方法相近的是( )
A.一日千里 B.大步流星 C.风驰电掣 D.迅雷不及掩耳
分析:速度是描述物体运动快慢的物理量.运动物体在单位时间通过的路程叫速度.明确每个成语的含义,然后确定符合题意的选项.
解:A、“一日千里”指马跑得很快,一天能跑一千里,符合“单位时间通过的路程”的条件.此选项符合题意;
B、“大步流星”形容步子跨得大,走得快.不符合“单位时间通过的路程”的条件.此选项不符合题意;
C、“风驰电掣”形容非常迅速,像风吹电闪一样.不符合“单位时间通过的路程”的条件.此选项不符合题意;
D、“迅雷不及掩耳”雷声来得非常快,连捂耳朵都来不及.比喻来势凶猛,使人来不及防备.不符合“单位时间通过的路程”的条件.此选项不符合题意.故选A.
点评:此题考查的是对速度物理意义的认识,属于基础知识,难度不大,但要准确理解成语的含义.
例2:甲、乙两人同时从同一起跑线出发,同向做匀速直线运动,某时刻他们的位置如图所示,图中能正确反映两人运动距离与时间关系的是( )
A. B. C. D.
分析:物体做匀速直线运动时,路程和时间的图象就是一条过原点的直线,由此可知A和B都是错误的;
由题干中的图可知:甲和乙同时同向运动,相同的时间内,乙运动的路程长,乙的运动速度就大;我们可以在C和D的图象中,找出相同的时间,看谁运动的路程长,从而得出甲和乙的正确图象.
解:由题干中的图象可知:乙比甲运动的速度大.
A、图象表示,随着时间的增长,运动的路程是不变的,表示甲乙是静止的,故A选项不符合题意;
B、图象表示,随着时间的增长,运动的路程是不变的,表示甲乙是静止的,故B选项不符合题意;
C、在横轴上找一点,表示时间相等;做纵轴的平行线,可以发现甲的运动路程长,说明了甲运动快,故C选项不符合题意;
D、运用上面的方法,可以发现:在相同的时间内,乙的运动路程长,速度大,故D选项符合题意.故选:D.
点评:此题考查的是我们对于图象的分析能力,尤其是路程与时间图象中物体速度的判断,这是一个难点,需要突破.
【解题方法点拨】
多了解物理学方法:例如速度、温度、压强、功率、电流、电功率等表述法.
二.速度与物体运动(共5小题)
18.公共汽车站每隔t0开出一辆汽车,汽车始终沿直线运动,汽车的速度时间图线如图所示,则汽车出站后,与前方相邻汽车之间的距离( )
A.先减小,后保持不变 B.先增大,后保持不变
C.先减小,后增大,最后保持不变 D.先增大,后减小,最后保持不变
19.如图所示是在同一位置开始同向运动的甲、乙两物体路程s与时间t关系图像,下列说法正确的是( )
A.两物体同时开始运动 B.以甲为参照物,乙是运动的
C.在t=5s时,甲、乙两物体相遇 D.甲物体的运动速度为3m/s
20.甲、乙两同学同时同地出发骑自行车做直线运动,前0.6h内的路程﹣时间图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.0.5~0.6h内,甲的速度比乙的大 B.0.5~0.6h内,甲的路程比乙的大
C.0~0.6h内,甲的路程比乙的大 D.0~0.6h内,甲、乙的路程相等
21.从一架沿水平方向匀速飞行的飞机上先后落下三颗炸弹,在不计空气阻力的条件下,在炸弹未落地之前,站在地面上的人看到飞机和三颗炸弹的运动情况是( )
A. B. C. D.
22.在某次青少年机器人展示活动中,甲、乙、丙三个智能机器人在周长为20米的圆形轨道上进行速度测试活动。它们同时从同一位置出发,甲率先跑完5圈,此时乙正好落后甲半圈;当乙也跑完5圈时,丙恰好也落后乙半圈。假设甲、乙、丙沿圆周运动时速度大小均保持不变,按照大赛的要求,3个机器人都要跑完50圈,那么当甲完成任务时,丙还要跑( )
A.9圈 B.9.5圈 C.10圈 D.10.5圈
3.速度的计算和公式的应用
【知识点的认识】
(1)速度的定义及其物理意义:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度.速度是用来描述物体运动快慢的物理量.
(2)速度的公式:通常用字母v表示速度,用字母s表示路程,用字母t表示时间,则速度的公式是v=.
【命题方向】
计算类型:一、列车过桥问题(注意列车通过路程要加上列车的长),二、爆破安全逃离问题,三、测距离问题,四、追赶问题,五、赶时间问题,六、顺、逆水行船问题,七、比例问题
例1:一辆大型运输车,长40m,质量为30t,匀速通过长260m的山洞时,所用时间为30s,它以同样速度通过一座桥时,所用时间为24s,求桥的长度.
分析;解答此题的关键的是大型运输车30s内走的路程是40m+260m,同理.它以同样速度通过一座桥时,所走的路程车长,所以求出的距离要减去车长才是桥的长度.
已知:s1=40m,s2=260m,t1=30s,t2=24s
求:s3
解:v===10m/s,
s3=vt2﹣s1=10m/s×24s﹣40m=240m﹣40m=200m.
答:桥的长度是200m.
点评:解题时要注意此题中有个多余条件(质量为30t),解答此题的关键一定要注意这辆大型运输车自身的长度.
例2:如图所示,轿车从某地在高速公路上往南宁方向匀速行驶,当到达A地时,车内的钟表显示为10h15min,到达B地时,钟表显示为10h45min.求:
(1)轿车从A地到B地用多少时间?
(2)轿车从A地到B地的速度.
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B地到南宁需要多长时间?
分析:此题考查了速度公式v=即变形式t=,结合图象反映的路程信息可以求解答案.
解:(1)轿车从A地到B地所用时间△t=30min=0.5h;
(2)轿车从A地到B地的s=120﹣70=50km,故速度v===100km/h;
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,则从B地到南宁所用时间t===0.7h;
答:(1)轿车从A地到B地用时30min;
(2)轿车从A地到B地的速度v=100km/h;
(3)从B地到南宁需要0.7h.
点评:解决此类题目的关键是通过图象得出需要信息,结合速度公式及变形式求解答案.
例3:甲、乙两物体做匀速直线运动,它们通过的路程之比为3:2,所用时间之比为2:3,则速度之比为( )
A.9:4 B.4:9 C.1:1 D.3:2
分析:要判断速度之比,要根据速度公式v=,由题目的路程、时间之比来求速度之比.
解:甲、乙的路程之比为3:2,所用时间之比为2:3,故根据速度公式v=,可知甲乙速度之比为:,即9:4.故选A.
点评:本题是由路程和时间之比,求速度之比,与计算速度一样,都是根据速度公式来求解.
【解题方法点拨】
要熟练运用速度的计算公式及其变形,分类练习此类题目,多与生活联系.【知识点的认识】
(1)速度的公式:v=,其中v表示速度,s表示路程,t表示时间.
(2)应用:①火车过桥(隧道)问题:
火车穿过隧道时,火车头进人隧道就开始算起,直到火车尾离开隧道才叫做火车通过了隧道,所以火车穿过隧道经过的路程应该等于隧道长与车身长度的和.过大桥时也类似,火车通过大桥经过的路程等于桥长加车长.故对于本身有长度的物体过桥问题小结如下:物体通过的路程等于桥长与物体本身长度的和.
②出租车问题:
a.出租车的速度表示车辆行驶过程中的行进速度,指针指示的数值就是该时刻的速度值,采用的单位为km/h.
b.里程示数窗表示该车行驶的总路程,某段时间的路程就等于这段时间内两个示数的差.
c.出租车票据上给出的上车、下车时间间隔为车行驶时间,里程就是这段时间内出租车通过的路程.利用这些信息,可以解决与出租车有关的多种问题.
【命题方向】第一类常考题:火车过桥
甲乙两地的距离是900km,一列火车早上7:30从甲地出发开往乙地,途中停靠了几个车站,在当日16:30到达乙地.列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁,列车全部通过桥梁的时间是25s.求:
(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是多少千米每小时?
(2)火车的长度是多少米?
分析:(1)已知甲乙两地的距离和甲地开往乙地的时间,利用v=即可求得火车从甲地开往乙地的平均速度;
(2)已知速度和时间可求火车和桥梁的总长,总长减桥梁长就是火车的长度.
解:(1)火车从甲地早上7:30出发开往乙地,途中停靠了几个车站,在当日16:30到达乙地,则甲地开往乙地所用时间t1=9h.
火车从甲地开往乙地的平均速度v1===100km/h,
(2)∵v=,v2=144km/h=40m/s∴火车过桥通过的总距离:s=v2t2=40m/s×25s=1000m,
∴火车的长度s火车=s﹣s桥=1000m﹣400m=600m.
答:(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是100千米每小时;
(2)火车的长度是600米.
点评:本题考查了速度公式的计算,弄清火车完全过桥时行驶的路程为桥长与火车长的和是关键.
第二类常考题:行程问题
小光从厦门乘坐某次航班来武夷山旅游,厦门机场起飞的时间是7:20,抵达武夷山机场的时间是8:05,飞机飞行路程约为396km.求:(1)全程飞行的时间是多少小时?
(2)全程飞行的平均速度是多少千米每时?
分析:(1)根据飞机起飞时间和抵达时间,求全程飞行的时间;
(2)又知道飞行时间,利用速度公式v=求全程飞行的速度.
解:(1)根据飞机起飞时间为7:20,抵达武夷山机场的时间是8:05可得飞行时间:
t=8:05﹣7:20=45min=0.75h,
(2)飞机飞行的平均速度为:v===528km/h.
答:(1)全程飞行的时间是0.75h;(2)全程飞行的平均速度是528km/h.
点评:本题考查了学生对速度公式的掌握和运用,能根据起飞和抵达时间求出飞机飞行时间是本题的突破口.
【解题方法点拨】
注意事项:(1)应用v=计算时,单位要统一.s用米(m),t用秒(s)作单位时,速度v的单位为米/秒 (m/s);当s用千米(km),t用小时(h)时,速度v的单位为千米/时(km/h).
(2)v=公式的三个物理量必须对应于同一物体.
三.速度的计算和公式的应用(共8小题)
23.如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2.下列说法正确的是( )
A.t1>t2 B.t1=t2 C.t1<t2 D.无法判断
24.某同学骑共享单车,从学校门口出发并开始计时,他沿平直的公路骑行,其位置x﹣时间t图象如图所示,下述说法正确的是( )
A.学校门口是位置坐标的原点 B.在BC段,该同学做匀速直线运动
C.DE段的速度大小为2m/s D.AB段与CD段骑行方向相反
25.我国北方常遭遇严重的沙尘暴天气。所谓沙尘暴可简化为如下情景:快速向上刮起的大风将大量沙尘颗粒扬起后悬浮在空中(不动),这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡,其作用力大小可近似表达为f=ρSv2,其中ρ为空气密度,S为沙尘颗粒的横截面积,v为风速。如果沙粒的密度ρ沙=3×103kg/m3,沙粒半径r=2.5×10﹣4m,地面的空气密度ρ0为1.25kg/m3,若空气密度ρ随地面高度h的变化关系如图所示,那么当地面风速为8m/s时,当地沙尘暴的最大高度为( )
A.9375m B.8000m C.6250m D.5000m
26.甲、乙两辆小车同时从同一起跑线出发向东做匀速直线运动,它们通过的路程s和运动时间t的关系图像如图所示。由图象可知下列叙述错误的是( )
A.甲车的速度大于乙车的速度 B.在t=6s时,甲车在乙车前面1.2m处
C.若以甲车为参照物,乙车向西运动 D.甲车的速度大小为0.3m/s
27.甲、乙两物体同时从同一地点出发,位移s与时间t的图像如图。下述说法正确的是( )
A.甲在前5秒通过的路程小于乙 B.两物体在5秒末相遇
C.前6秒甲始终在乙前面 D.甲物体做曲线运动
28.甲车从M点、乙车从N点同时相向运动,它们的s﹣t图像分别如图(a)、(b)所示当甲、乙相遇时,乙距M点12米,若甲、乙的速度分别为v甲、v乙,M、N间的距离为s,则( )
A.v甲<v乙;s=36米 B.v甲<v乙;s=12米
C.v甲>v乙;s=36 米 D.v甲>v乙;s=18 米
29.如图所示,是一个互相垂直的交叉路口,A、B两点相距120米,小红以4米/秒的速度由A点向B点运动,小明以8米/秒的速度同时由B点向C点运动,B、C两点间相距120米,经过时间t,小红和小明之间的距离最近(不考虑路面宽度),则( )
A.t=0 B.t=4秒 C.t=6秒 D.t=8秒
30.如图所示,某一实验室内有一宽度为的d跑道,假设有一连串玩具车沿着同一直线以相同的速度v鱼贯驶过,玩具车的宽度为b,前后两车间的间距为a。若智能机器人用最小的速度沿一直线匀速安全穿过此跑道,求最小速度及所用时间。
初中物理自主招生讲义 02
答案与解析
一.运动和静止的相对性(共17小题)
1.答案与解析:北极星差不多正对着地轴,从地球北半球上看,它的位置几乎不变;北斗星在不同的季节和夜晚不同的时间,出现于天空不同的方位。
所以天刚黑下来的时候,我们观察并记录一次北斗星与北极星相对于地面的位置;半夜的时候,我们再次观察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置。比较这两次的记录结果,我们会发现北斗星相对于地面的位置发生了改变,而北极星相对于地面的位置没变,所以说北斗星是运动的,北极星是静止的。故选:C。
2.答案与解析:A、当战斗机斜向上爬升时,飞行员以飞机为参照物时,将从右侧舷窗看到的“天地分界线”左低右高,倾斜向下,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,将从右侧舷窗看到的“天地分界线”左高右低,倾斜向上,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,将从右侧舷窗看到的“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、当战斗机竖直向下俯冲时,飞行员以飞机为参照物时,将从右侧舷窗看到的“天地分界线”还是水平的,且与飞机的距离越来越近,故D错误;
也可以这样解答,不管战斗机如何飞行,“天地分界线”始终是水平的,可旋转书本,将乙图中的“天地分界线”调至水平位置,此时飞机左侧(机头方向)向下倾斜。故选:B。
3.答案与解析:你坐在游乐场的转椅上,当转椅快速地按顺时针方向转动时,是以自己为参照物,将看到周围的景物与自己运动的方向相反,即周围的景物按逆时针转动。
故选:B。
4.答案与解析:以流水为参照物,小孩和原木是静止的,船A上行时速度和下行时速度大小相等,船B也是这样,船C也是这样,船A、B、C同时从小孩所处的位置向上you行驶和向下you行驶,速度不同,在30分钟内行驶了不同的路程s1、s2、s3,在接下去的30分钟内,三条船分别沿反方向行驶路程s1、s2、s3,回到小孩所处的位置,则三条船同时到达小孩和原木。故选:D。
5.答案与解析:由“某人骑车向正东方向行驶,看到插在车上的小旗向正南方向飘动”,说明风向为西北方向;
骑车人沿正南方向行驶时,由于风向为西北,则小旗的方向一定会向东,如果偏北的风速与车的速度相同,则小旗飘向正东方向;若偏北的风速小于车的速度,则小旗将飘向东偏北方向;若偏北的风速大于车的速度,则小旗将东偏南的方向。故无论风速如何,小旗不可能飘向正北方向。故选:B。
6.答案与解析:(1)甲中乘客看一高楼在向下运动,说明甲在向上运动;
(2)乙中乘客看甲在向下运动,说明乙在向上运动且速度比甲大;
(3)丙中乘客看甲、乙都在向上运动,说明丙有三种可能:可能静止、也可能向下运动、也可能向上运动,但速度小于甲、乙。故选:D。
7.答案与解析:雨点竖直飘落,说明它相对于汽车来讲是静止的,而汽车是由西向东行驶的,所以,此时的风向应是由西向东的。选项B符合题意。故选:B。
8.答案与解析:A、运动是绝对的,而对运动的描述是相对的;说法正确;
B、说地球是运动的,则参照与地球的相对位置发生了改变,因此一定不是地球上静止的物体,说法错误;
C、甲以乙为参照物是静止的,说明甲乙相对静止;以丙为参照物,甲是运动的,说明甲丙是相对运动的;因此丙以乙为参照物时一定也是运动的,说法错误;
D、运动和静止是相对的,研究物体是运动还是静止时,必须选择参照物,说法错误。
故选:A。
9.答案与解析:两车速度相同、同向行驶,两车相对静止,若以车为参照物,两人相对静止。两人以相对自身为2v0的初速度水平射出,两人同时被击中。故选:C。
10.答案与解析:(1)如图,设右侧为西,火车自东向西行驶,
当乘客在A处,雨滴在A'处,在乘客的正上方;
当乘客在B处,雨滴在B'处,在乘客的正上方;
当乘客在C处,雨滴在C'处,在乘客的正上方;
当乘客在D处,雨滴在D'处,乘客感觉雨滴沿竖直方向落下。
车外站在月台上的人以地面为参照物看到雨滴是从A'运动到D'处,所以月台上的人看到沿偏西方向落下。
(2)雨滴总是在乘客的正上方,乘客看到雨滴运动的路程的h,月台上的人看到雨滴运动路程是A'D',
在相同的时间内,h<A'D',月台上的人看到雨滴速度比车内乘客看到的大。故选:C。
11.答案与解析:当三辆火车同方向,速度不同时,以速度处于中间的车为参照物时,看到另两列火车的关系就是向相反的方向运动,故A选项错误,B、C选项正确;
当乘客坐在相对于地面静止的火车中,观察相对于地面向相反方向运动的另外两列火车时,会看到这两列火车向相反方向运动,故D选项正确。故选:A。
12.答案与解析:中间的列车没有开动,而两边的列车同时往后开了,中间的列车和两边的列车之间发生了位置的改变,并且越来越远,中间列车上的乘客感觉两边的列车向后运动。
中间的列车向前开了,而两边的列车同时没有开动,中间的列车和两边的列车之间发生了位置的改变,并且越来越远,中间列车上的乘客感觉两边的列车向后运动。故选:C。
13.(多选)答案与解析:由“某人骑车向正东方向行驶,看到插在车上的小旗向正南方向飘动”,可说明风刮向东南方向;
骑车人沿正南方向行驶时,若无风,那么车上的小旗应飘向北方,但在西北风的作用下,小旗应向偏东方向飘动,即可能是:东南方向、正东方向或东北方向;故选:ACD。
14.答案与解析:看到雨滴成竖直下落状态,说明他和风相对静止,方向相同速度大小相同,该同学由西向东跑,说明风也是由西向东的,所以这是西风,速度等于风速,为18km/h=5m/s。故答案为:西,5。
15.答案与解析:救灾物资装在飞机上,飞机飞行时,物资和飞机之间没有发生位置的改变,所以以飞机舱为参照物,物资是静止的。
物资和地面之间发生了位置的改变,以地面为参照物,物资是运动的。
故答案为:静止;运动。
16.答案与解析:如图所示:地球在4小时内转过的角度为×4=60°,由此可知是直角三角形,30°所对的直角边是斜边的一半,所以可以求得高度h=R=6.4×106m。
故答案为:6.4×106m。
17.答案与解析:同步卫星虽然绕地心运动,地球上的人也绕地心转动,同步卫星和人相对静止,所以地球上的人看到的同步卫星是静止的。
同步卫星绕地球一周的时间和地球自转一周的时间相同是24h。故答案为:24h。
二.速度与物体运动(共5小题)
18.答案与解析:
由图像知,图像为汽车速度随时间变化的图像,且0﹣t0时间段,汽车做匀加速运动,t0﹣2t0时间段,汽车做匀减速运动,2t0时间后汽车做匀速直线运动,
车站每隔t0开出一辆汽车,即当一辆汽车B从车站开出时,前面一辆车A已行驶t0时间,其速度为2v0,如上图所示,
当B汽车行驶时间速度增大到v0,A车行驶时间到,速度减小到,此时A车速度大于B车,两车运动时间相等,所以两车距离增大;
当B车行驶时间速度增大到,A车行驶时间到,速度减小到,此时B车速度小于A车速度,所以两车距离减小;
当B车运动t0时间速度为2v0,A车运动时间到2t0,且开始做匀速直线运动,之后在t0﹣2t0时间段内B做匀减速直线运动,但速度仍大于A车,所以两车距离减小;
当B车运动2t0时间后,速度与A车相等,则两车距离保持不变。
综上所述两车距离先增大,后减小,最后不变。故选:D。
19.答案与解析:A、根据图像可知,甲比乙晚运动2s,因此不是同时开始运动的,故A不正确;
B、根据图像可知,开始一段时间内,甲、乙的速度相同,因此以甲为参照物,乙是静止的,故B不正确;
C、在t=5s时,甲、乙通过的距离都为6m,因此甲、乙两物体相遇,故C正确;
D、根据图像可知,前3s内,乙的速度为=2m/s,但是在第3s到第8s内乙物体处于静止状态,甲4s内通过的路程为8m,故D不正确。故选:C。
20.答案与解析:此题图像为路程﹣时间图像,与横轴平行的直线表示物体静止;过原点的斜线表示物体做匀速直线运动。
AB、由图像可知,0.5~0.6h内,甲、乙两人都处于静止状态,即两人通过的路程都为零,速度都为零,故AB错误;
CD、0~0.6h内,甲的路程是10km,乙的路程是8km,甲的路程比乙的大,故C正确,D错误。故选:C。
21.答案与解析:三颗炸弹在没有离开飞机前与飞机一起做匀速直线运动,离开飞机后,由于惯性,在水平方向上仍以原来的速度向前运动,在水平方向上相对于飞机静止,所以三颗炸弹在飞机的正下方。故选:B。
22.答案与解析:设甲跑完5圈用的时间为t,则根据题意可知,v甲==,v乙==,v丙==,
则甲跑完50圈所用的时间:t甲=t=10t;此时丙通过的路程为:s丙=v丙×t甲=×10t=810m;
剩下的路程为20m×50﹣810m=190m,
因此丙还需要跑的圈数:n==9.5圈。故选:B。
三.速度的计算和公式的应用(共8小题)
23.答案与解析:(1)在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度由增大为到初速度v;
(2)在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最低点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小为到等于初速度v;
(3)由以上分析可知:在凸形光滑轨道中运动的小球,平均速度v凸小;在凹形光滑弧形槽中运动的小球,平均速度v凹大;
即v凸<v凹,由因为两小球的路程s相等,由公式t=知:在凸形轨道的小球运动时间t1大,在凹形轨道中的小球运动时间小t2,即:t1>t2。故选:A。
24.
答案与解析:A、由图知学校门口不是位置坐标的原点,坐标原点在0处,故A错误;
B、在BC段,随着时间增加,路程不变,该同学处于静止状态,故B错误;
C、DE段的速度大小为:v===1.5m/s,故C错误;
D、AB段离坐标的原点越来越远,CD段离坐标的原点越来越近,所以AB段与CD段骑行方向相反,故D正确。故选:D。
25.答案与解析:当风速v=8m/s时,由ρ沙πr3g=ρπr2v2,得:ρ===0.30625kg/m3= (ρ0);
由图象知,密度ρ与高度h是一次函数关系,设关系式是ρ=kh+b,
将h=0,ρ=1代入得:1=b;将h=5,ρ=0.4代入得:0.4=5k+1,解得:k=﹣0.12;
所以ρ与h的关系式是ρ=﹣0.12h+1;h= km≈6.292km。故C最接近。
故选:C。
26.答案与解析:A、由图可知甲、乙两车运动相同时间时,甲车通过的路程较大,由v=可知甲车的速度较大,故A正确;
B、由图可知,在t=6s时,甲车通过的路程为1.8m,乙车通过的路程为0.8m,则甲车在乙车前面1m,故B错误;
C、由上述分析可知甲车速度大于乙车速度,两车均向东运动,因此若以甲车为参照物,乙车向西运动,故C正确;
D、由图可知,甲车的速度为:,故D正确。故选:B。
27.答案与解析:A、由图像可知,甲、乙两物体在5s内通过的路程相等,故A错误;
B、由图像可知,甲、乙两物体同时同地同一方向运动,在t=5秒时两线相交,则在t=5秒时两物体相遇,故B正确;
C、由图像可知,5s前乙始终在甲前面,5s后甲始终在乙前面,故C错误;
D、在s﹣t图像中,斜直线表示物体做匀速直线运动,由图像可知,甲物体做变速运动,乙物体做匀速直线运动,故D错误。故选:B。
28.答案与解析:(1)由图像可知,s甲=12m时,t甲=6s;s乙=12m时,t乙=12s;
则甲的速度:v甲===2m/s;
乙的速度:v乙===1m/s;所以v甲>v乙,故AB错误;
(2)相遇时,甲通过的路程为:s甲=v甲t=2m/s×t=12m,
解得t=6s,乙车通过的路程为:s乙=v乙t=1m/s×t=1m/s×6s=6m,
M、N间的距离为:s=s甲+s乙=18m,故C错误,D正确。故选:D。
29.答案与解析:小红由A点向B点运动,小明由B点向C点运动,两人之间的距离为直角三角形的斜边,由s=vt可得小红走的路程为4m/s•t,小明走的路程为8m/s•t,则直角三角形其中一个直角边为120m﹣4m/s•t,另一个直角边为8m/s•t,
根据勾股定理得,s2=(120m﹣4m/s•t)2+(8m/s•t)2,
整理得,s2=80t2﹣960t+14400,
当t=﹣==6s时,s2最小,即小红和小明之间的距离最短。
则C正确,ABD错误。故选:C。
30.答案与解析:机器人的最小速度方向应与相对于车的位移方向垂直,由相似三角形可得,解得v人=,智能机器人过跑道的路程:s=,
由v=可知智能机器人过跑道的时间为:t===。
答:机器人最小速度为,所用时间。
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