初中科学浙教版（2024）七年级上册（2024）第4章 多种多样的运动第1节 机械运动精品当堂检测题

这是一份初中科学浙教版（2024）七年级上册（2024）第4章 多种多样的运动第1节 机械运动精品当堂检测题，文件包含412机械运动速度的测量及应用运动与能原卷版docx、412机械运动速度的测量及应用运动与能解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共30页， 欢迎下载使用。
课时2 速度的测量及应用 运动与能
◆网络构建
◆课本导学
一、速度的测量
二、速度的应用
三、运动与能
◆基础训练
知识点1 速度的测量
知识点2 速度的应用
知识点3 运动与能
易错点 没有真正理解平均速度
◆强化训练


一、速度的测量
1.匀速直线运动
（1）概念：我们把物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。
（2）特点：做匀速直线运动的物体，在整个运动过程中的任意时刻速度大小和方向均不变。
（3）图像：①s-t图像：匀速直线运动的图像是一条过原点的倾斜直线。由图甲可知，时间改变，路程也随之改变，但路程与时间的比值（即速度）不变。
②v-t图像：匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线。由图乙可知，时间改变，速度不变。
【名师讲解】匀速直线运动是最简单的运动。在日常生活中，如果物体在运动过程中速度几乎不变，轨迹近似为直线，就可以看作匀速直线运动。如商场中人随扶梯的运动可看作匀速直线运动。
◆教材1.判断甲、乙两辆汽车在各段时间内速度的特点。2.让一辆玩具小车从斜面下滑，计算下滑各段时间内的速度。（见课本第141页）
1. 0-3s：v1==5m/s；
3-5s：v2==10m/s；
5-7s：v3==8.5m/s；
7-9s：v4==9m/s；
9-12.5s：v5=≈8.6m/s。
他的速度前半程先变大后变小，后半程先变大后变小。
2.求物体通过的总路程与所用总时间的比，来判断物体这段时间的运动快慢。
2.变速直线运动
（1）概念：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内通过的路程不相等，这种运动就叫作变速直线运动。
（2）图像：①s-t图像：变速直线运动的s-t图像是一条过原点的曲线。由图可知，时间改变，路程也随之改变，路程与时间的比值（即速度）也在改变。
②v-t图像：做变速直线运动的物体速度随时间会发生变化。图甲表示物体做加速运动，图乙表示物体做减速运动。
（3）平均速度：平均速度等于物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比。平均速度可以粗略描述物体在某一段路程或某一段时间内运动的快慢。
◆教材查阅资料，与同学交流交通工具限速标志。（见课本第142页）
限速牌上数字的含义：大、中型客车和货车，晴天限速90km/h，雨天限速80km/h；危险品运输车晴天限速80km/h，雨天限速70km/h。
常见的给车辆测速的方法：
雷达测速：通过雷达波发射和接收来测量车辆的速度，这是较为常用的方法，交警常使用手持或固定安装的雷达测速仪。
激光测速：利用激光束照射车辆并测量反射时间来计算速度，具有较高的精度和准确性。
区间测速：在一段道路的两端设置监测点，记录车辆通过这两个点的时间，从而计算出平均速度，以此判断是否超速。
速度仪可以直接读出汽车的行驶速度。
车载测速仪：有些车主会在车内安装专门的测速设备来实时监测自己的车速。
【例1】[宁波余姚期中]以下情景中属于匀速直线运动的是（ ）
【例2】甲、乙、丙三辆小车同时同地向西运动，它们运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.甲、丙两车速度相同 B.乙车做减速运动
C.经过4s，甲车运动在最前面 D.若以乙车为参照物，丙车向东运动
【名师讲解】（1）我们说一个物体的平均速度，必须指出是在哪段时间内，或在哪段路程内的平均速度，否则平均速度的含义就不确切了在公式v=中，s和t之间有着严格的一一对应关系，s一定是时t间t内通过的路程，t一定是通过路程s所用的时间。
（2）计算平均速度时，总时间包括中途停留的时间，即开始到结束的所有时间。
（3）科学探究——间接测量法：将一个不易测量的量转化为若千个可直接测量的量加以测量，再根据由定义或规律导出的关系式进行计算，从而间接获得测量结果的测量方法。平均速度的测量就是间接测量法。
3.测量物体运动的速度
【注】①坡度小，下滑慢，便于测量时间。②金属片的作用：小车撞击金属片会停止运动，且会发出响声，便于较准确测量时间。③测量方法：从车头量到车头或从车尾量到车尾。④测v1时小车仍然从斜面同一高度处由静止释放。
【名师讲解】拓展——时间相等与路程相等中平均速度的推导：
一物体沿直线运动，若它在前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，则全程的平均速度为（设全程耗时2t，则平均速度v=）。
若它在前一半路程的平均速度为v1，后一半路程的平均速度为v2，则全程的平均速度为 （设总路程为2s，则平均速度v=）。
【例3】[杭州余杭区期中]交通管理部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲所示。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。则该被测汽车的速度约是（假设超声波的速度为340m/s，且保持不变）（ ）
m/s m/s m/s
二、速度的应用
根据速度公式v=可变形为s=vt、t=，如果知道速度、路程、时间三个量中的任意两个量，利用公式可计算出第三个量。
【名师讲解】运用速度公式及其变形公式解题时的注意事项：
①公式中速度、路程、时间三个量的单位必须统一为国际单位制中的单位。
②如果问题比较复杂，可以画示意图，明确运动过程以及量与量之间的关系。
③计算时，各量一定带单位；先进行字母运算，再代入数值进行计算。
【例4】[台州中考]某同学乘坐高铁，看到车厢内显示的车速为216km/h。他估测车厢通过隧道用了10s，则隧道长度约为（ ）
A.60m B.600m C.2160m D.7776m
【例5】[宁波余姚期中]港珠澳大桥（如图甲）全长55km，是世界上最长的跨海大桥，由引桥、跨海桥、海底隧道三部分组成，其中跨海桥长22.9km，海底隧道长6700m，大桥设计使用寿命120年，可抵御8级地震、16级台风、30万吨船舶撞击。图乙是港珠澳大桥的限速牌。请根据以上信息，求：
（1）当汽车以最高限速行驶，通过港珠澳大桥全程需要多少时间?
（2）若一辆通过海底隧道的小客车车长10m，车身完全在隧道中的时间为223s，请通过计算说明该车是否超速?
（3）一车队以90km/h的速度完全通过海底隧道，所用时间为280s，该车队的长度为多少米?
【名师讲解】常见的运动类问题的计算：①交通标志牌问题：如图，交通标志牌上的“20km”表示距北京还有20km的路程，“80”表示在此路段行驶速度不能超过80km/h。我们可以根据交通标志牌上的路程和速度计算出到达某地所用的最短时间。
②过桥问题：一列火车要完全通过一座大桥，所通过的路程等于桥长加火车长。火车完全在桥上行驶通过的路程为桥长减火车长。火车上某人经过桥时，通过的路程等于桥长（人相当于一个点），如图所示。简记为：全过桥，加车长；全在桥，减车长；人过桥，无车长。
◆教材例题思考（见课本第144页）
解：方法一：由速度公式v=可得t=。此人穿过斑马线区域需要的时间：
t===7.5s。因为7.5s>6s，所以在绿灯熄灭前他不能穿过斑马线区域。
方法二：由速度公式v=可得人穿过斑马线区域需要的最小速度：v====2.5m/s。
因为2m/sv1，我们还可进一步分析下半段路程的速度：从上图中我们可看出下半段的路程s2=s-s1，下半段所用的时间t2=t-t1，进一步可求出下半段路程的平均速度v2=，三次平均速度的大小关系是v2>v>v1
结论
小车沿斜面由顶端运动到底端的过程中，它的速度越来越大
交流与评估
（1）实验成功的关键是测时间。小车开始运动的同时开始计时，小车撞击金属片的同时停止计时。正式实验之前应该多练习几次，熟练之后会使测量数据更准确。
（2）斜面垫起的一端不要太高，也不要太低（过高会使小车速度过大，不易记录时间，过低时可能会使测出的平均速度太接近），且测量过程中不能改变斜面的坡度。
（3）实验中，若小车运动一段时间后才开始计时，由公式v=可得所得到的速度将偏大；若小车撞击金属片一段时间后才停止计时，由公式v=可得所得到的速度将偏小
从起点开始上升的距离 s/cm
0
10
20
30
40
1 cm 高的气泡从起点开始上升的时间 t/s
0
3.6
7.1
10.8
14.4
2 cm 高的气泡从起点开始上升的时间 t/s
0
3.4
6.8
10.2
13.6