(辅导班专用)九年级物理寒假讲义专题07 机械运动（教师版）

专题07  机械运动（讲义）

一、知识梳理

一、长度与时间

1.长度：长度是物理学中的基本物理量。

（1）长度单位：在国际单位制中，长度的单位是米（用m表示）。常用的长度单位还有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等。

千米（km）、米（m）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）相邻之间都是千进位（103），1km=103m，1m=103mm=106μm=109nm；米（m）、分米（dm）、厘米（cm）相邻之间都是十进位，1m=10dm=100cm。

（2）长度测量

1)测量工具：长度的测量是最基本的测量。测量长度的常用测量工具有刻度尺、三角板、卷尺等。用于精密测量的，还有游标卡尺、千分尺等。

2）正确使用刻度尺

a. 使用前要注意观察零刻度线、量程和分度值。量程是指测量工具的测量范围；分度值是指相邻两刻度线之间的长度，零刻线是否被磨损。如图（1）所示。

图(1)刻度尺

b. 正确放置刻度尺。零刻度线对准被测长度的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行，不能歪斜；如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时，切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。

c. 读数时，视线应与尺面垂直。

d. 记录数据要由数字和单位组成，没有单位的记录是毫无意义的；要估读到最小刻度的下一位（如图（3）所示，上图读数为3.80cm,下图读数为3.38cm）。

图(2)标尺的读取

图（3）刻度尺的读数

3）长度的估测：在平时，大家应多积累生活方面的知识，估测物体长度也是生活积累的一个方面。如黑板的长度大概2.5m、课桌高0.7m、课本高30cm,篮球直径24cm、铅笔芯的直径1mm 、一只新铅笔长度20cm 、手掌宽度1dm 、墨水瓶高度6cm等等。

（3）误差

1）误差：测量值与真实值之间的差别。误差是不能避免的，通过提高测量水平、改进测量手段就能尽量减小误差；但错误（由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的，或测量方法不正确造成的）是能够避免的，也是不该发生的。

误差产生的原因：测量工具精密度，测量环境变化和人为因素。

2）减小误差的方法：多次测量求平均值、选用精密测量仪器和改进测量方法。

2.时间：时间也是物理学中的基本物理量。

(1)在国际单位制中，时间的单位是秒（s），常用单位还有分钟（min）、小时（h）等。

1h=60min=3600s(1h=60min)。

（2）时间的测量常用工具是钟表、秒表。在现代生活中，通常用钟表测量时间，实验室和运动场常用秒表测量时间。

3.国际单位制

（1）单位：是用来比较某个物理量大小的标准量。

（2）国际单位制：国际计量组织制定的一套国际统一的单位，叫国际单位制（简称SI）。是国际上统一使用的单位。

（3）我国的法定计量单位是以国际单位制为基础的，物理学中各物理量的单位都采用国际单位制。

二、相对运动、参照物

1.机械运动：物体位置的变化叫机械运动。运动是宇宙中最普遍的现象，宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着，绝对不动的物体是没有的，这就是说运动是绝对的。我们平常说的运动和静止都是相对于另一个物体(参照物)而言的，所以，对物体的运动和静止的描述是相对的。

2.参照物：研究机械运动时，事先选定的，衡量被研究物体的位置是否改变，作为参考标准的物体叫参照物。选取参照物并不一定都是相对地面静止不动的物体，只是选哪个物体为参照物，我们就假定该物体不动。

参照物可任意选取，但选取的参照物不同，对同一物体的运动情况的描述可能不同。如：公路上行驶的汽车，以路面为参照物，汽车是运动的；以车里的人或物品为参照物，汽车是静止的。

3.相对静止：两个以同样快慢、向同一方向运动的物体，以对方为参照物，他们是静止的（实际上，它们相对于路面是运动的），这叫两个物体相对静止。

4.运动分类（根据运动路线）：曲线运动、直线运动。

三、速度与速度测量

1.速度

（1）速度：是描述物体运动快慢的物理量。

一个物体，在t时间内，运动了S的路程，这个物体的运动速度为：（时间t用表示，路程用S表示，速度v用表示）。

（2）速度单位：速度的单位是由路程单位（m）和时间单位（s）组成，国际单位制中速度单位是m/s（读作米每秒）。速度的常用单位还有km/h(1m/s=3.6km/h)。

（3）匀速直线动：机械运动，按照运动路线的曲直可分为直线运动和曲线运动。在直线运动中，按照速度是否变化，又分为匀速直线运动和变速直线运动。

匀速直线运动：运动快慢不变，运动路线是直线的运动，叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时，运动方向、速度大小始终保持不变（如传送带上物体的运动）。

（4）变速直线运动：在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动（如汽车在平直公路上的运动属于变速直线运动）。

（5）路程图像：路程随时间的变化图像叫路程时间图像（s-t图像），纵坐标表示路程（s），横坐标表示时间（t），图像表示路程随时间变化的规律，如图所示。

如果是图像是一条直线，表示物体做匀速直线运动；直线的倾斜度越大，表示物体运动的速度越大。

由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长，甲、乙均做匀速直线运动，但甲的速度大，乙的速度小。

（6）速度图像：速度随时间的变化图像叫速度时间图像（v-t图像），纵坐标表示速度（v），横坐标表示时间（t），图像表示速度随时间变化的规律，如图所示。

甲图像是一条水平直线（平行于横轴），表示物体做匀速直线运动；如果不是水平直线，表示物体做变速运动，乙物体的速度越来越大（加速运动），丙物体的速度越来越小（减速运动）。

2.平均速度

（1）平均速度：做变速运动的物体通过某段路程跟通过这段路程所用的时间之比，叫物体在这段路程上的平均速度。求平速度必须指明是在哪段路程或哪段时间内的平均速度。

（2）公式：平均速度的公式是（如：小明从家步行走到学校用时10分钟，已知小明家距学校1500米，那么，小明上学的平均速度为2.5m/s）。

二、重点与难点

★重点一：长度与长度测量

长度是基本物理量，了解并熟悉长度的概念，以及长度单位之间的换算是要求学生掌握的内容，但在中考中，考查长度单位之间换算关系的不多，但其他计算或应用中会涉及到单位换算。至于长度测量，在中考中出现的考题较多，主要是用刻度尺的使用与读数方法，目的是考查学生刻度尺的正确使用与读数，此类考题出现的概率较高，但很少作为一个考题出现，一般情况下和其他测量结合在一起的较多。

★重点二：参照物

运动的描述是机械运动主要知识点，也是中考考题中经常出现的类型，其主要考题有选择题和填空题两个大类。运动的描述知识点有：机械运动、参照物，此类考题出现频率较高，应引起重视。

1.机械运动：什么是机械运动，运动的绝对性、静止的相对性是是重要知识点，要求考生理解。

2.运动的描述、参照物：一个物体是运动的还是静止的，它的运动情况怎么样，与所选取的参照物有关，这就是运动的相对性。在中考考题中，用参照物描述物体运动的考题出现频率很大，也是这部分考试的重点。

★难点一：速度与平均速度

速度是描述物体运动快慢的物理量，也是机械运动的主要内容。在涉及到机械运动的中考题中，有关速度、平均速度的考题出现得更多，所以理解、会应用速度概念显得尤为重要。

对速度概念的理解、应用和有关计算，在中考题中常以选择题、填空题出现，有时也以简单计算题形式出现，出现更多的是选择题。

运动的快慢主要知识点有：速度、平均速度和运动图像。

1.速度：是描述物体运动快慢的物理量，要熟悉速度公式，各物理量的所表示的含义、单位以及速度的物理意义。了解直线运动和曲线运动，理解匀速直线运动。

2.平均速度：物体运动平均快慢的物理量。平均速度一定要和物体运动的路程或时间相对应，计算平均速度也必须指明是哪段路程或哪个时间内的平均速度。

3.运动图像：运动图像有路程图像和速度图像两类，分别表示的是路程随时间变化的规律和速度随时间变化的规律。运动图像在中考题中出现的概率很大，也是考查考生通过图像分析物体运动规律以及运动类型的最直观、最便捷的方式。所以，学会读懂运动图像就显得尤为重要，在复习中切不可忽视。

三、考查方向

1.长度与时间的测量

典例一：（2020·龙东）如甲图所示，木块的长度           cm：乙图所示，弹簧测力计示数       N。

【答案】2.25；1.2。

【解析】刻度尺读数时要估读到分度值的下一位。由图甲可知，刻度尺的分度值为1mm,故木块的长度为2.25cm。图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N，故弹簧测力计的示数为1.2N。

典例二：（2020·湘潭）图中小木块的长度是　   　cm。

【答案】3.20。

【解析】刻度尺的分度值是1mm，木块左端示数10.00cm，右端示数13.20cm，小木块的长度是13.20cm﹣10.00cm＝3.20cm。

故答案为：3.20。

2.长度与时间的估测

典例三：（2020·广州）图为试卷示意图，你正在使用的物理试卷宽约为（　　）。

A. 27m B. 27nm C. 270cm D. 270mm

【答案】D。

【解析】我们使用物理试卷的宽度在27cm左右，合270mm，故ABC不符合实际，D符合实际。故选D。

典例四：（2020·宿迁）下列数据中，符合实际情况的是（　　）。

A．中学生的身高约为 170dm ；

B．人的心脏跳动一次的时间约为 5s；

C．对人体来说，安全电压是 220V；

D．人体的正常体温约为 37°C

【答案】D。

【解析】A、成年人的身高在170cm左右，中学生的身高接近成年人，在170cm＝17dm左右。故A不符合实际；

B、正常情况下，人的心脏1min跳动的次数在75次左右，跳动一次的时间接近1s。故B不符合实际；

C、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。故C不符合实际；

D、正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小。故D符合实际。故选：D。

3.运动相对性与参照物

典例五：（2020·四川成都）中国自主研发的“海斗一号”(如图)，在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录，达到10907米。“海斗一号”在完成了岩石状物体样本的抓取和其他工作后，遥控抛载安全上浮。对于上浮过程，下列说法正确的是（　　）。

A. 以“海斗一号”为参照物，海面是静止；

B. 以“海斗一号”为参照物，海底是运动的；

C. 以样本为参照物，“海斗一号”是运动的；

D. 以抛掉的重物为参照物，“海斗一号”是静止的

【答案】B。

【解析】A．以“海斗一号”为参照物，海面有相对运动，是运动的，故A错误；

B．以“海斗一号”为参照物，海底有相对运动，是运动的，故B正确；

C．以样本为参照物，“海斗一号”无相对运动，是静止的，故C错误；

D．以抛掉的重物为参照物，“海斗一号”有相对运动，是运动的，故D错误。故选B。

典例六：（2020·山东聊城）古诗词是我国的文化瑰宝。很多诗句里蕴含着丰富的物理知识。如“不疑行船动，唯看远树来”中，“远树来”所选择的参照物是（　　）

A. 行船 B. 远树 C. 河岸 D. 山峰

【答案】A。

【解析】A．远处的树和行船之间的位置不断发生变化，所以以行船为参照物，树是运动的，符合题意；

B．研究对象不能选择自己为参照物，所以不能选择远树为参照物，不符合题意；

CD．远处的树与河岸、山峰的位置没有发生变化，是静止的，不符合题意。故选A。

4.平均速度及其计算

典例七：（2020·山东泰安）一辆长20m的货车，以72km/h的速度匀速通过长为100m的大桥，下列说法中（　　）。

①货车完全在桥上行驶的时间是5s；

②货车完全在桥上行驶的时间是4s；

③货车通过大桥所用的时间是6s；

④货车通过大桥所用的时间是7s

A. 只有①④正确   B. 只有②④正确   C. 只有①③正确   D. 只有②③正确

【答案】D。

【解析】货车的速度：v=72km/h=20m/s

①②货车完全在桥上行驶的路程：s1=100m-20m=80m

货车完全在桥上行驶的时间：t1==4s

故①错误，②正确；

③④货车通过大桥的路程：s2=100m+20m=120m

货车通过大桥所用的时间：t2==6s

故③正确，④错误。故选D。

典例八：（2020·新疆）冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。冰壶被运动员掷出后，在冰面上减速滑行到停下的过程中，冰壶的平均速度与冰壶被掷出时的速度成正比，冰壶的滑行时间也与冰壶被掷出时的速度成正比。若冰壶以1.6m/s的速度被掷出时，在冰面上滑行了8m，则冰壶以3.2m/s的速度被掷出，在冰面上滑行的距离为（　　）。

A. 8m B. 16m C. 24m D. 32m

【答案】D。

【解析】若冰壶以1.6m/s的速度被掷出时，在冰面上滑行了8m，假设平均速度为v，滑行时间为t，根据速度公式有：

当冰壶以3.2m/s的速度被掷出时，为原来抛出速度的两倍；因为冰壶的平均速度与冰壶被掷出时的速度成正比，冰壶的滑行时间也与冰壶被掷出时的速度成正比，所以平均速度和滑行时间均变为原来的两倍，则有：

故ABC错误，D正确。故选D。

典例九：（2020·哈尔滨）如图，小车从斜面上滑下后。在足够长的光滑水平木板上运动，从A点运动到B点所用时间为0.8s，则小车这段时间内运动的速度为　   　m/s（结果保留一位小数），小车经过B点后的运动情况是　   　。

【答案】43.8；速度逐渐变小直到静止。

【解析】（1）由图知：sAB＝40.0cm﹣5.0cm＝35.0cm；

小车AB段的平均速度：vAB＝＝≈43.8cm/s；

（2）小车经过B点后速度逐渐变小，最后静止。

故答案为：43.8；速度逐渐变小直到静止。

5.运动图像

典例十：（2020·恩施）甲、乙两物体，同时从同一地点出发沿直线向同一方向运动，它们的s-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）。

A. 0-5s内，乙的平均速度为3m/s；

B. 3-5s内，乙做匀速直线运动；

C. 4s时，乙在甲前方5m处；

D. 5s时，甲、乙两物体的速度相等

【答案】A。

【解析】AB．由图可知，0~3s内乙做匀速直线运动，乙运动的距离是15m，3~5s内，乙处于静止状态，0~5s，乙的平均速度：v乙=；故A正确，B错误；

C．甲做匀速直线运动，甲速度：v甲==3m/s

4s时，甲运动的距离：s甲1=v甲t1=3m/s×4s=12m

4s时，乙运动的距离：s乙=15m

4s时，乙在甲前方：Δs=s乙-s甲1=15m-12m=3m；故C错误；

D．5s时，甲的速度是3m/s，乙是静止状态，速度不同，故D错误。故选A。

典例十一：（2020·凉山）如图所示，公交车甲和公交车乙从同一车站同时同向匀速行驶的路程随时间变化的图象，甲车速度为　   　km/h，若运行5min，则乙车行驶的路程是　   　。

【答案】36；1500m。

【解析】由s﹣t图形可知：t表示运动的时间，s表示运动的路程，

当t为2s时，甲的路程是20m，乙的路程是10m，则

甲车速度：v甲＝＝＝10m/s＝10×3.6km/h＝36km/h，

乙车速度：v乙＝＝＝5m/s，

由v＝可得，运行5min，乙车行驶的路程：s＝v乙t1＝5m/s×5×60s＝1500m。

故答案为：36；1500m。