备战2020年中考物理：机械运动考点专题

考点解读一、运动的描述1．机械运动：在物理学中，我们把物体位置的变化叫机械运动，机械运动简称运动。如果物体位置变化，我们说它是运动的；若位置没变，我们说它是静止的。2．参照物：说物体是运动还是静止，要看是以那个物体为标准，这个被选作标准的物体叫参照物。（1）参照物是假定不动的物体；（2）除研究对象外任何物体都可选作参照物；（3）选取的参照物不同，物体的运动情况就不同，所以物体的运动和静止是相对的。3．相对静止：若两个物体以同样快慢、向同一方向运动，则它们是相对静止的关系。（1）卡车和联合收割机：以地面为参照物，二者都是运动的；以卡车为参照物，收割机是静止的；以收割机为参照物，卡车是静止的。（2）空中加油机和受油机：以地面为参照物，二者都是运动的；以加油机为参照物，受油机是静止的；以受油机为参照物，加油机也是静止的。二、速度1．意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。2．为了比较物体运动的快慢，我们可以采用以下两种方法：第一种是比较两个物体通过相同的路程所用的时间，时间越短，速度越大；第二种是比较两个物体在相同的时间内所通过的路程，路程越长，速度越大。3．定义：在物理学中，把路程与时间之比叫做速度。公式：v=。4．国际单位制中的主单位：m/s；交通运输中的常用单位：km/h。1 m/s=3.6 km/h。三、用v–t图象和s–t图象解决运动问题的方法1．物体运动的路程–时间图象如图所示，图象中可以获取的信息如下：（1）该图象的纵坐标表示路程，横坐标表示时间，利用任意一组对应的时间和路程值，可求出该物体的运动速度的大小；（2）该图象是过原点的直线，他说明物体通过的路程与时间成正比，物体是做匀速直线运动的；（3）可以通过图象得到某段时间内通过的路程；（4）可以通过图象得到该物体通过某段路程需要的时间；（5）如果是两条图象在同一个图象中，可以比较两个物体运动速度的大小关系；（6）如果某段时间内图线是水平的，就说明这段时间内物体静止。2．物体匀速运动的速度–时间图象如图所示，它是于时间轴平行的直线，由图象可以直接得到物体的速度，统一物体的s–t图象和v–t图象形状不同。3．常见机械运动的图象静止匀速直线运动匀速直线运动变速直线运动四、测量平均速度实验目的：测量变速运动物体的平均速度。实验原理：v=。测量器材：刻度尺、停表。实验步骤：（1）使斜面保持很小的坡度，把小车放在斜面顶端，挡板放在斜面的底端，测出小车将通过的路程s1。（2）测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的时间t1。（3）根据测得的s1和t1，利用公式v=，算出小车通过斜面全程的平均速度v1。（4）将挡板移至斜面的中点，测出小车从斜面顶点滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。重点考向方向一：运动的描述    例题引领某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出如图所示的“都市蚂蚁”概念车。这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。下列关于正在城市中心马路上行驶的此车说法正确的是A．以路面为参照物，车是静止的B．以路旁的树木为参照物，车是静止的C．以路旁的房屋为参照物，车是运动的D．以车内的驾驶员为参照物，车是运动的【参考答案】D【详细解析】在城市中心马路上行驶的“都市蚂蚁”概念车相对于路面、路旁的树木、路旁的房屋的位置不断发生变化，所以以路面、路旁的树木、路旁的房屋为参照物，“都市蚂蚁”概念车是运动的，相对于车内的驾驶员的位置没有发生变化，所以以车内的驾驶员为参照物，车是静止的，故C正确。 变式拓展1．甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动的图象如图所示，分析图象可知A．甲车的速度最快，丙车最慢B．甲车做变速直线运动，则乙车和丙车都做匀速直线运动C．以甲车为参照物，则丙车是静止的D．以乙车为参照物，则丙车是静止的【答案】C【解析】甲图象是s−t图象，一条过原点的射线，路程和时间成正比，路程和时间的比值是一个定值，即v甲＝＝4 m/s；乙图象是v−t图象，速度不随时间的变化而变化，是一个定值，速度大小v乙＝6 m/s；丙的图象也是v−t图象，速度不随时间的变化而变化，是一个定值，速度大小v丙＝4 m/s；综合以上分析可知：A．速度最快的小车是乙，甲和丙速度相同，故A不符合题意；B．甲车、乙车和丙车都做匀速直线运动。故B不符合题意；C．甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，甲和丙速度相同，所以以甲车为参照物，则丙车是静止的。故C符合题意；D．甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，乙车的速度大于丙车，所以以乙车为参照物，则丙车是运动的。故D不符合题意。2．《龟兔赛跑》新篇：兔子和乌龟自从上次赛跑后，成为了好朋友，于是在以后的旅行中，陆地上兔子背着乌龟跑，在水中乌龟驮着兔子游，兔子和乌龟因此都走得更快更远了，实现了共赢。当兔子背着乌龟在陆地上奔跑时，下列说法正确的是A．以兔子为参照物，乌龟是运动的B．以乌龟为参照物，兔子是运动的C．以地面为参照物，乌龟是静止的，兔子是运动的D．以地面为参照物，乌龟和兔子都是运动的【答案】D【解析】A．以兔子为参照物，乌龟的位置没有变化，是静止的，故A错误；B．以乌龟为参照物，兔子的位置没有变化，是静止的，故B错误；CD．以地面为参照物，乌龟和兔子的位置都是变化的，所以都是运动的，故C错误，D正确。  方向二：速度 平均速速例题引领某同学在上学去的路上，用0.8 m/s的速度走完前一半路程，又用1.2 m/s的速度走完后一半路程，则他在整个路程中的平均速度是A．0.8 m/s B．1.0 m/s C．0.96 m/s D．1.2 m/s【参考答案】C【详细解析】设总路程为2 s，根据速度公式前半程的时间为，同理后半程的时间为，那么全程所用的时间为，全程的平均速度为。 变式拓展1．甲、乙两车同时在同一平直公路上向东行驶，在相同的时间内通过的路程如图所示。有关分析正确的是：A．甲、乙两车都在做匀速直线运动B．甲车中的乘客看到乙车向东行驶C．乙车中的乘客看到甲车一直向后退D．甲、乙两车在20~30 s内平均速度相等【答案】D【解析】A．由图示可知，乙车在每个10 s内的路程分别是：200 m、250 m、300 m、450 m，由此可知，在相等时间内，乙车的路程越来越大，故乙车的运动是加速直线运动，故A错误；BC．由图示可知，在0∼40 s内，甲车和乙车通过的路程均为1 200 m，所以平均速度相等，而甲车匀速运动，乙车加速运动，甲的速度开始大于乙之后小于乙，因此甲车中的乘客先内看到乙车向西行驶，后看到乙车向东行驶，同理，乙车中的乘客先看到甲车前进，后看到甲车向后退，故BC错误；D．由图示可知，在20~30 s的时间内，甲车和乙车通过的路程相等，都是300 m，所以由平均速度公式v=可知，甲车的平均速度等于乙车的平均速度，故D正确。2．用同一张底片对着小球运动的路径每隔拍一次照，得到的照片如图所示，则小球运动的平均速度是A． B． C． D．无法确定【答案】C【解析】由图知，小球运动路程：s=6 cm−1 cm=5 cm=0.05 m；每隔0.1 s拍一次照，因此小球运动的时间t=0.1 s×3=0.3 s；∴小球的运动平均速度：v=s/t=0.05 m/0.3 s≈0.17 m/s；故选C。 方向三：运动图像分析例题引领某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像，如图。据图像可以判断A．2 s~5 s内，小车做匀速运动B．0~7 s内，小车的平均速度是1.5 m/sC．0~5 s内，小车的平均速度是0.4 m/sD．5 s~7 s内，小车运动了6 m【参考答案】C【详细解析】A、由图象可知，在2 s~5 s的时间内小车运动的路程为0 m，小车是静止状态．此选项错误；B、由图象可知，0 s~7 s内小车运动的路程是6 m，小车的平均速度为v=s/t=≈0.96 m/s。此选项错误；C、由图象可知，在0~5 s的时间内小车运动的路程为2 m，小车的平均速度v===0.4 m/s．此选项正确；D、在5 s~7 s的时间内小车运动的路程为4 m。此选项错误。  变式拓展 1．小明同学的爸爸携全家驾车去太湖渔人码头游玩，在途经太湖路时 路边蹿出一只小猫，他紧急刹车才没撞到它。如图为紧急刹车前后汽车行驶的vt图像，根据图象分析正确的是A．紧急刹车发生在8：23B．在8：23~8：27时间段内他驾车匀速前进C．在8：27汽车突然开始加速D．在8：20~8：30时间段他驾车的平均速度为60 km/h【答案】B【解析】AC．从图像可知，速度急剧减小时间是8：27，所以说紧急刹车发生在8：27，此时汽车突然开始减速，故AC不符合题意；B．在8：23~8：27时间段内，速度大小不变，所以说在这个时间段内他驾车匀速前进，故B符合题意；D．在8：20~8：30时间段内，8：23-8：27时间内速度为60 km/h，其它时间段内速度小于60 km/h，所以整个时间内平均速度一定小于60 km/h，故D不符合题意。2．两辆汽车在同一平直公路上同时出发，其位置x与时间t的关系如图所示。由图象可知，甲车的速度为__________m/s，试推测t=100 s时，甲、乙两车相距__________m。【答案】30  1 200【解析】由图得出甲乙两车都做匀速直线运动，在t=20 s时，甲车行驶的路程s甲=600 m，乙车通过的路程为s乙=600 m–300 m=300 m，则v甲===30 m/s，v乙===15 m/s；当t=100 s时，甲通过的路程为s甲=v甲t=30 m/s×100 s=3 000 m，乙通过的路程是s乙=v乙t=15 m/s×100 s=1 500 m，乙距离原点O为1 500 m+300 m=1 800 m，甲、乙两车相距为3 000 m–1 800 m=1 200 m。 方向四：测量平均速度例题引领如图所示，在测量小车运动的平均速度实验中，让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可算出小车在各段的平均速度。（1）根据实验的原理_____，需要测量的物理量是小车运动的路程和所用的时间；（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度_____（选填“较大”或“较小”）；（3）图中AB段的距离sAB＝_____cm，测得时间tAB＝1.6 s，则AB段的平均速度vAB＝_____cm/s；（4）根据实验情景推断vAB_____vBC（填“＞”、“＜”或“＝”）。【参考答案】（1）  （2）较小  （3）40.0  25  （4）＜【详细解析】（1）测量平均速度的实验原理：v＝，所以需要测量的物理量是小车运动的路程和所用的时间；（2）若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，是为了减小小车运动的速度，使小车在斜面上通过的时间更长；（3）图中刻度尺的分度值为1 cm，则AB段的距离：sAB＝80.0 cm﹣40.0 cm＝40.0 cm，测得时间tAB＝1.6 s，则AB段的平均速度：vAB＝＝＝25 cm/s；（3）小车在斜面上向下运动时做加速运动，所以vAB＜vBC。 变式拓展1．小明在测量小球的平均速度时，让小球从斜面A点由静止滚到C点，并用照相机每隔0.1 s拍摄一次，频闪照片如图所示，则下列说法正确的是A．小球从A点运动到C点用时0.6 sB．小球在前0.5 s内通过的路程为4.00 cmC．小球滚下的整个过程的平均速度为1.1 m/sD．小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度【答案】D【解析】A．小球从A点运动到C点经过了5个时间间隔，用时5×0.1 s=0.5 s，故A错误；B．由图可知，小球在前0.4 s内通过的路程为4.00 cm，故B错误；C．由图可知，AC之间的距离为s=5.50 cm=0.055 m，则整个运动过程平均速度为：v==0.11 m/s，故C错误；D．由图可知，小球在BC段的时间为tBC=2×0.1 s=0.2 s，路程sBC=5.50 cm−2.50 cm=3.00 cm=0.03 m，小球在AB段的时间tAB=3×0.1 s=0.3 s，路程sAB=2.50 cm=0.025 m，所vBC===0.15 m/s，vAB=≈0.083 m/s，计算可知，小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度，故D正确。故选D。2．图是小球在水平桌面上运动过程的示意图，A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置，小球通过AB和BC所用的时间均为0.1s。由图可知：（1）该小球的运动是_______直线运动；（选填“匀速”或“变速”）（2）小球从A位置运动到C位置过程中，小球运动的平均速度是_____m/s；（3）小球在AB段的平均速度_______AC段的平均速度。（选填“>”、“=”或“<”）【答案】（1）变速  （2）0.2  （3）>【解析】（1）由图可知，小球在相等时间内通过的路程不等，所以小球做的是变速直线运动。（2）由图知，AC的路程为4.00 cm，小球运动的时间为2×0.1 s=0.2 s；AC段小球运动的平均速度：v=20 cm/s0.2 m/s（3）由图可知，AB段大于BC段，而小球通过AB段和BC段的时间相等，所以小球通过AB段的平均速度大于在BC段的平均速度。