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

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/s

C．0~5 s内，小车的平均速度是0.4 m/s

D．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8：23

B．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 s

B．小球在前0.5 s内通过的路程为4.00 cm

C．小球滚下的整个过程的平均速度为1.1 m/s

D．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。