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浙教版七年级下册第1节 机械运动课堂检测
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这是一份浙教版七年级下册第1节 机械运动课堂检测，文件包含第三章运动和力第1节机械运动原卷版doc、第三章运动和力第1节机械运动解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
3章
第一节
机械运动
教学目标
【知识与技能】
1.确认判断运动和静止必须要有一个参照物，能根据物体的运动判断所取的参照物，以及根
据所取的参照物判断物体的运动。
2.能够根据物体运动路线的形状和运动快慢是否变化对机械运动进行分类。了解匀速直线运
动和变速直线运动的意义。
【过程与方法】
1.学会观察实验现象,能从视频和图片中获取信息,增强读图能力。
2.能结合知识举出实例,并应用知识去解释现象产生的原因。
3.了解分类是一种基本的科学方法;
4.理解匀速直线运动是一个理想化的运动
【情感态度与价值观】
1.体会自然界中运动与能的存在与统一性。
2.体验辨证唯物主义教育的运用。
【重点难点】
【重点】
参照物的确认和判断物体的运动
【难点】
机械运动的相对性
知识精讲 有的放矢
核心考点一： 参照物
知识归纳
1.机械运动：物体空间位置不断发生着改变的运动。
2.参照物：在研究机械运动时，被选为标准的物体。如果被研究的物体与参照物之间的相对位置发生变化，那么该物体就是运动的，否则就是静止的。
3.运动和静止的相对性：选择不同的参照物描述同一物体的运动状态，结论一般是不同的。
1.物体并非只做机械运动，还有许多运动要比机械运动复杂得多，如热运动、化学运动、生命运动等
2.参照物是可以任意选择的，但一般以地面上固定的物体为参照物。另外不能以研究对象自身为参照物。某物体一旦被选定为参照，物，我们就假定它静止不动。
3.我们说某个物体是运动的还是静止的，都是相对另一物体(参照物)而言的；在描述物体的运动情况时，无论是否提到参照物，参照物总是存在的
4.判断参照物的步骤：①确定研究对象；②根据题干所提出的情景，进行分析，如果研究对象是运动的，它是相对于哪一个物体位置发生了变化，若研究对象是静止的，它是相对于哪一个物体位置没有发生变化；③作出判断结论 此相对”物体便是参照物。
典型例题 珠联璧合
【例题1】《龟兔赛跑新篇》：兔子和乌龟自从上次赛跑后，成了好朋友，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，下列说法中，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】判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
【变式1】（2021秋•新抚区期末）如图所示，是小红和同学们一起，坐在过山车上沿轨道飞驰而下的惊险瞬间。小红感觉自己是运动的，而有的同学感觉自己是静止的，他们选择的参照物分别是（ ）
A．过山车和地面B．过山车和轨道
C．地面和过山车D．轨道和地面
【答案】C
【解答】解：小红感觉自己是运动的，说明小红与所选的参照物之间有位置变化，而有的同学感觉自己是静止的，说明同学与所选的参照物之间没有位置变化，所以他们选择的参照物分别是地面和过山车。
故选：C。
核心考点二：机械运动的分类
知识归纳
1.根据物体运动的路线，可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动。
2.根据物体在相等的时间内通过的路程是否相等，直线运动可分为匀速直线运动和变速直线运动。
(1)匀速直线运动：物体沿直线运动时，如果在相等的时间内通过的路程相等，运动快慢保持不变，这种运动叫作匀速直线运动。
(2)变速直线运动：物体沿直线运动时，如果在相等的时间内通过的路程不相等，运动快慢发生了变化，这种运动叫作变速直线运动。
典型例题 珠联璧合
【例题2】如图甲所示，汽车做_________直线运动；如图乙所示为苹果下落时的频闪照片(频闪照片是照相机每隔相等的时间拍摄的一组照片，以反映物体的位置随时间的变化)，苹果做_________直线运动。
【答案】匀速 变速
【解析】由图甲可知，汽车在1秒内通过的路程都是20米；由图乙可知，苹果在下落过程中，相等的时间内通过的路程不相等，且下落越来越快。
【变式2】（2021秋•让胡路区校级期末）如图是某汽车通过一平直公路时记录的v﹣t图象，四个过程中，汽车做匀速直线运动的是（ ）
A．t2～t3B．t1～t2C．t3～t4D．t0～t1
【答案】B
【解答】解：由图象可知：
A、t2～t3时间内汽车的速度逐渐增大，属于加速直线运动，A不符合题意；
B、t1～t2时间内汽车的速度不变，属于匀速直线运动，B符合题意；
C、t3～t4时间内汽车的速度逐渐减小，属于减速直线运动，C不符合题意；
D、t0～t1时间内汽车的速度逐渐增大，属于加速直线运动，D不符合题意；
故选：B。
核心考点三： 速度
知识归纳
1.比较物体运动快慢的方法：两种不同的方法，比较两辆小车运动的快慢程度。
方法一：先规定好小车需要运动的路程，比较小车A和B行驶完这段路程所需的时间。
实验结果：所用时间少的运动得快。
方法二：让两辆小车运动相同的时间，比较小车A和B行驶的路程。
实验结果：行驶路程远的运动得快。
2.速度：
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，物体运动得越快则速度越大，运动得越慢则速度越小。
(2)定义：物体在单位时间内通过的路程叫作速度。
(3)计算公式：速度=路程/时间，用s表示路程，t表示时间，v表示速度，则速度公式可表示为。
(4)单位：米/秒，千米/时，1米/秒=3.6千米/时。
1.速度的单位是组合单位，其大小是由两个单位的比值决定的，比较速度大小时应注意单位的统一，不能认为“千米”比“米”大，“小时”比“秒”大，“千米/时”就比“米/秒”大。
2.根据速度计算公式，速度快路程不一定长，时间短路程也不一定短。
3.在匀速直线运动中，任何时刻的速度都是定的，不能认为v与s成正比，与t成反比。
典型例题 珠联璧合
【例题3】如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时，在某段时间内的运动过程。下列关于甲、乙两车的运动情况的说法，错误的是（ ）
A.前10秒内甲车运动的路程大于乙车运动的路程
B.乙车到达600米处所用时间大于甲车到达此处所用时间
C.乙车在做匀速直线运动
D.甲、乙两车在40秒内的速度相同
【答案】C
【解析】前10秒内甲车和乙车运动的路程分别为300米、200米，则甲车运动的路程大于乙车运动的路程，故A选项正确；甲车到达600米处所用的时间为20秒，乙车到达600米处所用的时间大于20秒，所以乙车到达600米处所用时间大于甲车到达此处所用时间，故B选项正确；在相同的时间内乙车通过的路程在变大，说明乙车在做变速运动，故C选项错误；甲、乙两车在40秒内通过的路程s=1200米，则根据v=s/t可知甲、乙两车在40秒内的速度相同，故D选项正确。
【变式3】甲、乙两辆小车在平直的路面上向东运动，小明测出它们运动的路程和时间，并依据数据作出了相应的路程﹣时间关系如图所示。由图知小车甲做 运动，速度大小为 m/s。若以甲为参照物，乙车向 运动。
【解答】解：横轴是时间，纵轴是路程。甲的图象是一条直线，表明甲的路程与时间成正比，则甲车做的是匀速直线运动；
当甲车的运动时间是2s时，通过的路程是2m，则甲车的速度：v甲＝＝1m/s；
由图象可知，取时间相同时，甲车通过的路程比乙车通过的路程长，则甲车的速度比乙车的速度大。那么以甲车为参照物时，乙车是向西运动的。
故答案为 匀速直线，1，西。
核心考点四：速度公式的应用
知识归纳
1.已知路程、时间求速度，用公式。
2.已知路程、速度求时间，用公式。
3.已知速度、时间求路程，用公式。
运用速度公式及其变形公式解决实际问题的注意事项：
(1)公式中，速度、路程、时间二者必须是对应于同一物体的同一运动过程
(2)仔细审题，弄清各量之间的对应关系，必要时可以画出草图，帮助分析。
(3)选择合适的参照物
(4)单位要统一。
典型例题 珠联璧合
【例题4】如图所示为甲、乙两辆同时从同一地点出发的小车的s-t图像，由图像可知（ ）
A.在7~20秒内，乙车做匀速直线运动
B.在0~5秒内，乙车的速度比甲车的速度大
C.第10秒时，甲、乙两车速度相同
D.经过5秒，甲车通过的路程比乙车大
【答案】B
【解析】乙车在7~20秒内的图像是一条和t轴平行的直线，所以乙车处于静止状态，故A选项错误；由图像看出两车在0~5秒内的图像是一条斜线，表示两车做的是匀速直线运动，且在相同时间内甲车通过的路程小于乙车通过的路程，所以v甲【变式4】（2021秋•平乡县校级期末）甲、乙两辆小车同时、同地向东做匀速直线运动的，它们的运动时间之比为3：2，通过的路程之比为4：1，则甲、乙两车速度之比为 ，以甲车为参照物，乙车向 运动。
【答案】8：3；西。
【解答】解：已知两车相同的时间内通过的路程之比为＝，它们的运动时间之比为＝，
根据v＝可知，速度之比为＝＝×＝×＝；
由于乙车的速度要小于甲车的速度，以甲车为参照物，乙车是向西运动的。
故答案为：8：3；西。
巩固训练 初露锋芒
【题1】（2021•泰安模拟）2008北京奥运圣火传递活动中，现场某记者同时拍下了固定在地面上随风飘动的旗帜和附近的甲、乙两火炬照片，如图所示。根据它们的飘动方向，可以判断下列说法正确的是（ ）
A．甲火炬一定静止B．乙火炬一定向左运动
C．乙火炬一定静止D．甲火炬一定向右运动
【解答】解：因为旗杆是固定在地面上的，那么根据上面的国旗判断，风是从右向左刮的。如果乙静止不动，那么火焰的方向应该和国旗相同，而现在的火焰的方向明显和旗子方向相反，如果乙向右运动，火焰只会更加向左偏。所以，乙一定向左运动，而且运动的速度比风速快，这样才会出现上图的情况。
故选：B。
【题2】．小东和小文同时从起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图所示。下图中，能正确反映两人运动距离与时间关系的是（ ）
A．B．C．D．
【解答】解：由题干中的图可知：小东比小文运动的速度大。
A、B两图的图象表示，随着时间的增长，运动的路程是不变的，表示小东和小文是静止的，故AB错误；
C、在横轴上找一点，表示时间相等；作纵轴的平行线，可以发现小东的运动路程长，说明了小东运动快，故C正确；
D、运用上面的方法，可以发现：在相同的时间内，小文的运动路程长，速度大，故D错误。
故选：C。
【题3】．太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机，如图为世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”。 以 为参照物，飞机是运动的；飞机最大速度为140km/h，若要通过70km的距离，飞机至少需飞行 min。
【解答】解：（1）若以地面为参照物，飞机与地面之间位置发生了变化，飞机是运动的；
（2）由公式v＝得飞机飞行的时间：
t＝＝＝0.5h＝30min。
故答案为：地面；30。
【题4】．小华为了“研究空气阻力和速度的关系”，进行如下实验：将1个、4个、9个叠放在一起的相同小纸杯，由不同高度分别自由落下。当落入到竖直墙壁区域内（砖厚度相同），用频闪照相机拍摄记录了小纸杯的位置，如图所示（假设叠放一起纸杯的体积跟一个纸杯的体积相同）。
（1）杯子在竖直墙壁区域内作 运动。
（2）杯子在竖直墙壁区域内受到的空气阻力 重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），且第 组杯子受到的空气阻力最大。
（3）物体下落时所受空气阻力f与运动速度v的关系是 。
【解答】解：
（1）从图中可以看出当纸杯竖直下落时，各自相同的时间内通过的距离都相等，因此，它们都在做匀速运动；
（2）因为杯子做的是匀速直线运动，所以受到的一定是平衡力，即重力与阻力大小相等。第3组重力最大，所以受到的空气阻力最大；
（3）读图可知，第1、2组相比较，第2组的阻力是第1组的4倍，其速度是第1组的2倍；第1、3组相比较，第3组的阻力是第1组的9倍，其速度是第1组的3倍。由此可归纳出，物体下落时所受空气阻力与运动速度的关系是：阻力与速度的平方成正比。
故答案为：
（1）匀速直线；（2）等于；3；（3）阻力与速度的平方成正比；
【题5】．（2021秋•武冈市校级月考）遵守交通法规是每一个市民应该具备的最基本的道德素养，否则会对人身安全带来重大威胁。如图，双黄线右侧是两个机动车道，每车道宽D＝3m，一辆长度L1＝4.5m、宽度d＝1.8m的轿车A以15m/s的速度，由南向北匀速行驶在左侧机动车道正中间。某时刻，在距离轿车前方s＝18m的岔路口的C点，一辆长为L2＝1.8m的电动自行车，突然从非机动车道沿CB横穿过机动车道。求：
（1）若自行车以10m/s横穿机动车道，则自行车完全通过两条车道的时间为多少？
（2）当A车的尾部恰好到达BC线时，自行车的车头还未到达轿车处，则自行车不会有危险，据此情景，请计算出自行车与甲车相撞的最小速度v1为多少？
（3）当自行车车速在什么范围内将与A车相撞？
【解答】解：（1）自行车通过两车道的路程为：s自行车＝2D+L2＝2×3m+1.8m＝7.8m，
由v＝可得自行车完全通过两条车道的时间：t自行车＝＝＝0.78s；
（2）当A车的尾部恰好到达BC线时，A车行驶的路程为：sA＝s+L1＝18m+4.5m＝22.5m，
则A车所用的时间：tA＝＝＝1.5s；
自行车至A车尾的路程为：s自行车′＝D+D﹣d＝3m+×3m﹣×1.8m＝3.6m，
所以自行车的最小速度为：v1＝＝＝2.4m/s；
（3）当自行车与A车相撞，A车行驶的路程为：sA′＝s＝18m，
所用的时间为：tA′＝＝＝1.2s；
自行车行驶的路程为：s自行车″＝＝＝7.2m，
自行车的速度为：v2＝＝＝6m/s，
所以自行车的速度范围为2.4m/s～6m/s。
答：（1）若自行车以10m/s横穿机动车道，则自行车完全通过两条车道的时间为0.78s；
（2）自行车与甲车相撞的最小速度v1为2.4m/s；
（3）当自行车车速在2.4m/s～6m/s范围内将与A车相撞。
走进重高 拓展视野
【题1】（2021秋•浦东新区期末）甲、乙两个物体同时、在同一位置在钢索的牵引下竖直向上运动，它们运动的s﹣t图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲的速度等于乙的速度
B．甲的速度等于2.5米/秒
C．以乙为参照物，甲在竖直向下运动
D．第6秒时，乙在甲上方0.6米处
【答案】C
【解答】解：AB、甲乙的图象都为倾斜直线，说明路程与时间成正比，做匀速直线运动。
经过6s，甲的路程为2.4m，乙的路程为3.6m，根据速度公式v＝可知乙的速度大于甲的速度，且v甲＝＝＝0.4m/s，故AB错误；
CD、已知乙的速度大于甲的速度，且甲、乙都竖直向上运动，以乙为参照物，甲在竖直向下运动，故C正确；
第6s时，乙在甲上方：3.6m﹣2.4m＝1.2m处，故D错误。
故选：C。
【题2】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
【答案】B
【解答】解：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。
课后训练 鲲鹏展翅
【题1】1．（2021秋•白云区期末）诗句“两岸青山相对出，孤帆一片日边来。”中“相对出”所选择的参照物是（ ）
A．青山B．船C．太阳D．两岸
【解答】解：“两岸青山相对出”，研究的对象是“青山”，运动状态是“出”，青山是运动的，相对于船来说的。
故选：B。
【题2】．两列火车如图所示，西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，则下列说法正确的是（ ）
A．若西子号向东行驶，则和谐号一定静止
B．若西子号向东行驶，则和谐号一定也向东行驶
C．若西子号静止，则和谐号可能向西行驶
D．若两车都向西行驶，则西子号行驶得较慢
【解答】解：A、如果以地面为参照物，若西子号向东行驶，和谐号静止，则西子号上的乘客应该看到和谐号向西行驶，故A错误；
B、若西子号向东行驶，和谐号也向东行驶且速度更快时，西子号上的乘客可以看到和谐号向东行驶，故B正确；
C、若西子号静止，和谐号向西行驶，则西子号上的乘客应该看到和谐号向西行驶，但题目中“西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶”，故C错误；
D、若两车都向西行驶且西子号较慢，则西子号上的乘客应该看到和谐号向西行驶，不可能看到和谐号列车正在向东行驶，故D错误。
故选：B。
【题3】．（2021秋•黔东南州期中）课外活动时，小明和小华均在操场上沿直线进行跑步训练。在某次训练中，他们通过的路程和时间的关系如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．两人都做匀速直线运动
B．两人都不是做匀速直线运动
C．前2s内，小明跑得较快
D．全程中，两人跑步的平均速度相同
【解答】解：
AB、由图象可知，小明的路程和时间关系图象是一条倾斜直线，表明路程和时间成正比，所以小明做的是匀速直线运动；而小华的路程和时间关系图象是一条曲线，表明路程和时间不成正比，所以小华做的是变速直线运动，故A、B错误；
C、由图象可知，在前2s内，小华通过的路程比小明长，所以小华跑得较快，故C错；
D、由图象可知，两人跑的全程都为40m，而且他们所用的时间都为8s，所以他们在全程中的平均速度相同，都为5m/s，故D正确。
故选：D。
【题4】．如图所示，是一个小球在相同时间间隔里运动情景的物理模型图，对这个小球的运动情景描述正确的是（ ）
A．小球从高处自由落下B．小球沿斜面向下运动
C．小球做匀速圆周运动D．小球竖直向上抛出
【解答】解：由图得出，在相同的时间间隔内路程先变小、后变大，所以小球的速度是先变小、后变大，且一段时间后小球的运动方向发生变化；
A、小球从高处自由落下，速度将越来越快，故A不符合题意；
B、小球从斜面释放滚下，速度将越来越快，故B不符合题意；
C、小球做匀速圆周运动，速度大小不变，而运动方向不断变化，故C不符合题意；
D、小球竖直向上抛出，先是向上做减速运动，速度越来越小，到最高点后向下做加速运动，速度越来越大，故D符合题意。
故选：D。
【题5】．2018年4月30日东坡国际半程马拉松比赛在眉山市湿地公园隆重举行，若甲、乙两位运动员同时从起跑线起跑并做匀速直线运动，他们的路程时间s﹣t图象是如图所示，a、b、c三条图线中的两条，甲的速度大于乙的速度，运动5s甲、乙间的距离大于2m，则（ ）
A．甲的s﹣t图象一定为aB．乙的s﹣t图象一定为c
C．甲的s﹣t图象可能为bD．乙的s﹣t图象可能为a
【解答】解：
（1）由图象可知，相同时间内（如t＝4s）a、b、c的路程关系为sa＞sb＞sc，
由速度公式v＝可知，va＞vb＞vc；
（2）由图象可知，t＝5s时，sa﹣sb＞2m，sa﹣sc≈4m＞2m，sb﹣sc＜2m；
（3）由题知，甲的速度大于乙的速度，运动5s甲、乙间的距离大于2m；结合前面解答可知，甲的s﹣t图象一定是图线a；乙的s﹣t图象可能是图线b，也可能是图线c；
故选：A。
【题6】．（2020•牡丹江）如图所示，在综艺节目“奔跑吧！兄弟”中，参赛嘉宾运动时会带着智能运动手环，以测量记录人的运动情况。以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环是 的，以地面为参照物，运动手环是 的。（选填“运动”或“静止”）
【解答】解：
以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环相对于手腕的位置没有发生变化，智能运动手环是静止的；以地面为参照物，智能运动手环相对于地面的位置不断发生变化，运动手环是运动的。
故答案为：静止；运动。
【题7】．为了传递信息，我国自周朝起就形成邮驿制度，每到一驿站换人换马接力传递。到宋朝增设“急递铺”，设金牌、银牌、铜牌三种，其中“金牌”1昼夜传递500里（已知1昼夜＝24小时，1里＝500米），由此可推算出传递“金牌”的平均速度约为 m/s。
【解答】解：已知：s＝500里＝500×500m＝250000m，t＝24h＝24×3600s＝86400s，
那么传递“金牌”的平均速度为v＝＝≈2.89m/s，
故答案为：2.89。
【题9】．为测定某轿车在平直路面上行驶的速度，小明采用在同一张底片上多次曝光的方法拍摄了一张照片，如图所示。已知每次曝光的时间间隔为1s，轿车车身的长度为3.6m。根据题中信息可知：CD、DF两段相比，汽车通过 段时运动得较快。判断的依据是 。轿车在AF段通过的路程是 m，用的时间是 s，速度为 m/s。（保留一位小数）
【解答】解：（1）因为轿车在CD段和DF段的运动时间相同，在CD段通过的路程比DF段长，所以轿车通过CD段时运动得快；
判断的依据是：在相等时间内CD路段的路程较大。
（2）因为轿车的车身长是3.6m，轿车所占的刻度是4个格，所以每个格的长度是0.9m。
轿车在AF段通过的路程是s＝33×0.9m＝29.7m，运动时间是t＝4s，
则轿车在AF段的速度为：v＝＝≈7.4m/s。
故答案为：CD；在相同时间内CD段路程较大；29.7；4；7.4。
【题9】．（2021秋•宝安区校级期中）一辆大型运输车长30m，匀速通过370m的山洞时，所用时间为40s，它以同样的速度通过一座桥时，所用的时间为24s，求桥的长度。
【解答】解：运输车匀速通过山洞行驶的路程：s＝L车+L山洞＝30m+370m＝400m，行驶时间：t＝40s，
则大型运输车的速度：v＝＝＝10m/s；
大型运输车以同样的速度通过一座桥时，所用的时间为24s，
则运输车通过桥时行驶的路程：s′＝vt′＝10m/s×24s＝240m，
因大型运输车通过桥的路程等于大型运输车长加上桥长，
所以，桥的长度：L桥＝s′﹣L车＝240m﹣30m＝210m。
答：桥的长度为210m。
【题10】．（2021秋•德城区校级月考）2021年5月22日，我国首辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，到达火星表面。“祝融号”火星车在发射前，科研人员在地球水平地面上需要对火星车进行模拟测试。如图所示的测试中，若火星车以0.2km/h的速度，沿直线匀速行驶了1h，在此次测试过程中火星车行驶的路程是多少千米？
【解答】解：在此次测试过程中火星车行驶的路程：
s＝vt＝0.2km/h×1h＝0.2km。
答：在此次测试过程中火星车行驶的路程是0.2千米。
3章
第一节
机械运动
教学目标
【知识与技能】
1.确认判断运动和静止必须要有一个参照物，能根据物体的运动判断所取的参照物，以及根
据所取的参照物判断物体的运动。
2.能够根据物体运动路线的形状和运动快慢是否变化对机械运动进行分类。了解匀速直线运
动和变速直线运动的意义。
【过程与方法】
1.学会观察实验现象,能从视频和图片中获取信息,增强读图能力。
2.能结合知识举出实例,并应用知识去解释现象产生的原因。
3.了解分类是一种基本的科学方法;
4.理解匀速直线运动是一个理想化的运动
【情感态度与价值观】
1.体会自然界中运动与能的存在与统一性。
2.体验辨证唯物主义教育的运用。
【重点难点】
【重点】
参照物的确认和判断物体的运动
【难点】
机械运动的相对性
知识精讲 有的放矢
核心考点一： 参照物
知识归纳
1.机械运动：物体空间位置不断发生着改变的运动。
2.参照物：在研究机械运动时，被选为标准的物体。如果被研究的物体与参照物之间的相对位置发生变化，那么该物体就是运动的，否则就是静止的。
3.运动和静止的相对性：选择不同的参照物描述同一物体的运动状态，结论一般是不同的。
1.物体并非只做机械运动，还有许多运动要比机械运动复杂得多，如热运动、化学运动、生命运动等
2.参照物是可以任意选择的，但一般以地面上固定的物体为参照物。另外不能以研究对象自身为参照物。某物体一旦被选定为参照，物，我们就假定它静止不动。
3.我们说某个物体是运动的还是静止的，都是相对另一物体(参照物)而言的；在描述物体的运动情况时，无论是否提到参照物，参照物总是存在的
4.判断参照物的步骤：①确定研究对象；②根据题干所提出的情景，进行分析，如果研究对象是运动的，它是相对于哪一个物体位置发生了变化，若研究对象是静止的，它是相对于哪一个物体位置没有发生变化；③作出判断结论 此相对”物体便是参照物。
典型例题 珠联璧合
【例题1】《龟兔赛跑新篇》：兔子和乌龟自从上次赛跑后，成了好朋友，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，下列说法中，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】判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化。若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
【变式1】（2021秋•新抚区期末）如图所示，是小红和同学们一起，坐在过山车上沿轨道飞驰而下的惊险瞬间。小红感觉自己是运动的，而有的同学感觉自己是静止的，他们选择的参照物分别是（ ）
A．过山车和地面B．过山车和轨道
C．地面和过山车D．轨道和地面
【答案】C
【解答】解：小红感觉自己是运动的，说明小红与所选的参照物之间有位置变化，而有的同学感觉自己是静止的，说明同学与所选的参照物之间没有位置变化，所以他们选择的参照物分别是地面和过山车。
故选：C。
核心考点二：机械运动的分类
知识归纳
1.根据物体运动的路线，可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动。
2.根据物体在相等的时间内通过的路程是否相等，直线运动可分为匀速直线运动和变速直线运动。
(1)匀速直线运动：物体沿直线运动时，如果在相等的时间内通过的路程相等，运动快慢保持不变，这种运动叫作匀速直线运动。
(2)变速直线运动：物体沿直线运动时，如果在相等的时间内通过的路程不相等，运动快慢发生了变化，这种运动叫作变速直线运动。
典型例题 珠联璧合
【例题2】如图甲所示，汽车做_________直线运动；如图乙所示为苹果下落时的频闪照片(频闪照片是照相机每隔相等的时间拍摄的一组照片，以反映物体的位置随时间的变化)，苹果做_________直线运动。
【答案】匀速 变速
【解析】由图甲可知，汽车在1秒内通过的路程都是20米；由图乙可知，苹果在下落过程中，相等的时间内通过的路程不相等，且下落越来越快。
【变式2】（2021秋•让胡路区校级期末）如图是某汽车通过一平直公路时记录的v﹣t图象，四个过程中，汽车做匀速直线运动的是（ ）
A．t2～t3B．t1～t2C．t3～t4D．t0～t1
【答案】B
【解答】解：由图象可知：
A、t2～t3时间内汽车的速度逐渐增大，属于加速直线运动，A不符合题意；
B、t1～t2时间内汽车的速度不变，属于匀速直线运动，B符合题意；
C、t3～t4时间内汽车的速度逐渐减小，属于减速直线运动，C不符合题意；
D、t0～t1时间内汽车的速度逐渐增大，属于加速直线运动，D不符合题意；
故选：B。
核心考点三： 速度
知识归纳
1.比较物体运动快慢的方法：两种不同的方法，比较两辆小车运动的快慢程度。
方法一：先规定好小车需要运动的路程，比较小车A和B行驶完这段路程所需的时间。
实验结果：所用时间少的运动得快。
方法二：让两辆小车运动相同的时间，比较小车A和B行驶的路程。
实验结果：行驶路程远的运动得快。
2.速度：
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，物体运动得越快则速度越大，运动得越慢则速度越小。
(2)定义：物体在单位时间内通过的路程叫作速度。
(3)计算公式：速度=路程/时间，用s表示路程，t表示时间，v表示速度，则速度公式可表示为。
(4)单位：米/秒，千米/时，1米/秒=3.6千米/时。
1.速度的单位是组合单位，其大小是由两个单位的比值决定的，比较速度大小时应注意单位的统一，不能认为“千米”比“米”大，“小时”比“秒”大，“千米/时”就比“米/秒”大。
2.根据速度计算公式，速度快路程不一定长，时间短路程也不一定短。
3.在匀速直线运动中，任何时刻的速度都是定的，不能认为v与s成正比，与t成反比。
典型例题 珠联璧合
【例题3】如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时，在某段时间内的运动过程。下列关于甲、乙两车的运动情况的说法，错误的是（ ）
A.前10秒内甲车运动的路程大于乙车运动的路程
B.乙车到达600米处所用时间大于甲车到达此处所用时间
C.乙车在做匀速直线运动
D.甲、乙两车在40秒内的速度相同
【答案】C
【解析】前10秒内甲车和乙车运动的路程分别为300米、200米，则甲车运动的路程大于乙车运动的路程，故A选项正确；甲车到达600米处所用的时间为20秒，乙车到达600米处所用的时间大于20秒，所以乙车到达600米处所用时间大于甲车到达此处所用时间，故B选项正确；在相同的时间内乙车通过的路程在变大，说明乙车在做变速运动，故C选项错误；甲、乙两车在40秒内通过的路程s=1200米，则根据v=s/t可知甲、乙两车在40秒内的速度相同，故D选项正确。
【变式3】甲、乙两辆小车在平直的路面上向东运动，小明测出它们运动的路程和时间，并依据数据作出了相应的路程﹣时间关系如图所示。由图知小车甲做 运动，速度大小为 m/s。若以甲为参照物，乙车向 运动。
【解答】解：横轴是时间，纵轴是路程。甲的图象是一条直线，表明甲的路程与时间成正比，则甲车做的是匀速直线运动；
当甲车的运动时间是2s时，通过的路程是2m，则甲车的速度：v甲＝＝1m/s；
由图象可知，取时间相同时，甲车通过的路程比乙车通过的路程长，则甲车的速度比乙车的速度大。那么以甲车为参照物时，乙车是向西运动的。
故答案为 匀速直线，1，西。
核心考点四：速度公式的应用
知识归纳
1.已知路程、时间求速度，用公式。
2.已知路程、速度求时间，用公式。
3.已知速度、时间求路程，用公式。
运用速度公式及其变形公式解决实际问题的注意事项：
(1)公式中，速度、路程、时间二者必须是对应于同一物体的同一运动过程
(2)仔细审题，弄清各量之间的对应关系，必要时可以画出草图，帮助分析。
(3)选择合适的参照物
(4)单位要统一。
典型例题 珠联璧合
【例题4】如图所示为甲、乙两辆同时从同一地点出发的小车的s-t图像，由图像可知（ ）
A.在7~20秒内，乙车做匀速直线运动
B.在0~5秒内，乙车的速度比甲车的速度大
C.第10秒时，甲、乙两车速度相同
D.经过5秒，甲车通过的路程比乙车大
【答案】B
【解析】乙车在7~20秒内的图像是一条和t轴平行的直线，所以乙车处于静止状态，故A选项错误；由图像看出两车在0~5秒内的图像是一条斜线，表示两车做的是匀速直线运动，且在相同时间内甲车通过的路程小于乙车通过的路程，所以v甲
【答案】8：3；西。
【解答】解：已知两车相同的时间内通过的路程之比为＝，它们的运动时间之比为＝，
根据v＝可知，速度之比为＝＝×＝×＝；
由于乙车的速度要小于甲车的速度，以甲车为参照物，乙车是向西运动的。
故答案为：8：3；西。
巩固训练 初露锋芒
【题1】（2021•泰安模拟）2008北京奥运圣火传递活动中，现场某记者同时拍下了固定在地面上随风飘动的旗帜和附近的甲、乙两火炬照片，如图所示。根据它们的飘动方向，可以判断下列说法正确的是（ ）
A．甲火炬一定静止B．乙火炬一定向左运动
C．乙火炬一定静止D．甲火炬一定向右运动
【解答】解：因为旗杆是固定在地面上的，那么根据上面的国旗判断，风是从右向左刮的。如果乙静止不动，那么火焰的方向应该和国旗相同，而现在的火焰的方向明显和旗子方向相反，如果乙向右运动，火焰只会更加向左偏。所以，乙一定向左运动，而且运动的速度比风速快，这样才会出现上图的情况。
故选：B。
【题2】．小东和小文同时从起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图所示。下图中，能正确反映两人运动距离与时间关系的是（ ）
A．B．C．D．
【解答】解：由题干中的图可知：小东比小文运动的速度大。
A、B两图的图象表示，随着时间的增长，运动的路程是不变的，表示小东和小文是静止的，故AB错误；
C、在横轴上找一点，表示时间相等；作纵轴的平行线，可以发现小东的运动路程长，说明了小东运动快，故C正确；
D、运用上面的方法，可以发现：在相同的时间内，小文的运动路程长，速度大，故D错误。
故选：C。
【题3】．太阳能飞机是以太阳辐射作为推进能源的飞机，如图为世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”。 以 为参照物，飞机是运动的；飞机最大速度为140km/h，若要通过70km的距离，飞机至少需飞行 min。
【解答】解：（1）若以地面为参照物，飞机与地面之间位置发生了变化，飞机是运动的；
（2）由公式v＝得飞机飞行的时间：
t＝＝＝0.5h＝30min。
故答案为：地面；30。
【题4】．小华为了“研究空气阻力和速度的关系”，进行如下实验：将1个、4个、9个叠放在一起的相同小纸杯，由不同高度分别自由落下。当落入到竖直墙壁区域内（砖厚度相同），用频闪照相机拍摄记录了小纸杯的位置，如图所示（假设叠放一起纸杯的体积跟一个纸杯的体积相同）。
（1）杯子在竖直墙壁区域内作 运动。
（2）杯子在竖直墙壁区域内受到的空气阻力 重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），且第 组杯子受到的空气阻力最大。
（3）物体下落时所受空气阻力f与运动速度v的关系是 。
【解答】解：
（1）从图中可以看出当纸杯竖直下落时，各自相同的时间内通过的距离都相等，因此，它们都在做匀速运动；
（2）因为杯子做的是匀速直线运动，所以受到的一定是平衡力，即重力与阻力大小相等。第3组重力最大，所以受到的空气阻力最大；
（3）读图可知，第1、2组相比较，第2组的阻力是第1组的4倍，其速度是第1组的2倍；第1、3组相比较，第3组的阻力是第1组的9倍，其速度是第1组的3倍。由此可归纳出，物体下落时所受空气阻力与运动速度的关系是：阻力与速度的平方成正比。
故答案为：
（1）匀速直线；（2）等于；3；（3）阻力与速度的平方成正比；
【题5】．（2021秋•武冈市校级月考）遵守交通法规是每一个市民应该具备的最基本的道德素养，否则会对人身安全带来重大威胁。如图，双黄线右侧是两个机动车道，每车道宽D＝3m，一辆长度L1＝4.5m、宽度d＝1.8m的轿车A以15m/s的速度，由南向北匀速行驶在左侧机动车道正中间。某时刻，在距离轿车前方s＝18m的岔路口的C点，一辆长为L2＝1.8m的电动自行车，突然从非机动车道沿CB横穿过机动车道。求：
（1）若自行车以10m/s横穿机动车道，则自行车完全通过两条车道的时间为多少？
（2）当A车的尾部恰好到达BC线时，自行车的车头还未到达轿车处，则自行车不会有危险，据此情景，请计算出自行车与甲车相撞的最小速度v1为多少？
（3）当自行车车速在什么范围内将与A车相撞？
【解答】解：（1）自行车通过两车道的路程为：s自行车＝2D+L2＝2×3m+1.8m＝7.8m，
由v＝可得自行车完全通过两条车道的时间：t自行车＝＝＝0.78s；
（2）当A车的尾部恰好到达BC线时，A车行驶的路程为：sA＝s+L1＝18m+4.5m＝22.5m，
则A车所用的时间：tA＝＝＝1.5s；
自行车至A车尾的路程为：s自行车′＝D+D﹣d＝3m+×3m﹣×1.8m＝3.6m，
所以自行车的最小速度为：v1＝＝＝2.4m/s；
（3）当自行车与A车相撞，A车行驶的路程为：sA′＝s＝18m，
所用的时间为：tA′＝＝＝1.2s；
自行车行驶的路程为：s自行车″＝＝＝7.2m，
自行车的速度为：v2＝＝＝6m/s，
所以自行车的速度范围为2.4m/s～6m/s。
答：（1）若自行车以10m/s横穿机动车道，则自行车完全通过两条车道的时间为0.78s；
（2）自行车与甲车相撞的最小速度v1为2.4m/s；
（3）当自行车车速在2.4m/s～6m/s范围内将与A车相撞。
走进重高 拓展视野
【题1】（2021秋•浦东新区期末）甲、乙两个物体同时、在同一位置在钢索的牵引下竖直向上运动，它们运动的s﹣t图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲的速度等于乙的速度
B．甲的速度等于2.5米/秒
C．以乙为参照物，甲在竖直向下运动
D．第6秒时，乙在甲上方0.6米处
【答案】C
【解答】解：AB、甲乙的图象都为倾斜直线，说明路程与时间成正比，做匀速直线运动。
经过6s，甲的路程为2.4m，乙的路程为3.6m，根据速度公式v＝可知乙的速度大于甲的速度，且v甲＝＝＝0.4m/s，故AB错误；
CD、已知乙的速度大于甲的速度，且甲、乙都竖直向上运动，以乙为参照物，甲在竖直向下运动，故C正确；
第6s时，乙在甲上方：3.6m﹣2.4m＝1.2m处，故D错误。
故选：C。
【题2】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
【答案】B
【解答】解：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。
课后训练 鲲鹏展翅
【题1】1．（2021秋•白云区期末）诗句“两岸青山相对出，孤帆一片日边来。”中“相对出”所选择的参照物是（ ）
A．青山B．船C．太阳D．两岸
【解答】解：“两岸青山相对出”，研究的对象是“青山”，运动状态是“出”，青山是运动的，相对于船来说的。
故选：B。
【题2】．两列火车如图所示，西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，则下列说法正确的是（ ）
A．若西子号向东行驶，则和谐号一定静止
B．若西子号向东行驶，则和谐号一定也向东行驶
C．若西子号静止，则和谐号可能向西行驶
D．若两车都向西行驶，则西子号行驶得较慢
【解答】解：A、如果以地面为参照物，若西子号向东行驶，和谐号静止，则西子号上的乘客应该看到和谐号向西行驶，故A错误；
B、若西子号向东行驶，和谐号也向东行驶且速度更快时，西子号上的乘客可以看到和谐号向东行驶，故B正确；
C、若西子号静止，和谐号向西行驶，则西子号上的乘客应该看到和谐号向西行驶，但题目中“西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶”，故C错误；
D、若两车都向西行驶且西子号较慢，则西子号上的乘客应该看到和谐号向西行驶，不可能看到和谐号列车正在向东行驶，故D错误。
故选：B。
【题3】．（2021秋•黔东南州期中）课外活动时，小明和小华均在操场上沿直线进行跑步训练。在某次训练中，他们通过的路程和时间的关系如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．两人都做匀速直线运动
B．两人都不是做匀速直线运动
C．前2s内，小明跑得较快
D．全程中，两人跑步的平均速度相同
【解答】解：
AB、由图象可知，小明的路程和时间关系图象是一条倾斜直线，表明路程和时间成正比，所以小明做的是匀速直线运动；而小华的路程和时间关系图象是一条曲线，表明路程和时间不成正比，所以小华做的是变速直线运动，故A、B错误；
C、由图象可知，在前2s内，小华通过的路程比小明长，所以小华跑得较快，故C错；
D、由图象可知，两人跑的全程都为40m，而且他们所用的时间都为8s，所以他们在全程中的平均速度相同，都为5m/s，故D正确。
故选：D。
【题4】．如图所示，是一个小球在相同时间间隔里运动情景的物理模型图，对这个小球的运动情景描述正确的是（ ）
A．小球从高处自由落下B．小球沿斜面向下运动
C．小球做匀速圆周运动D．小球竖直向上抛出
【解答】解：由图得出，在相同的时间间隔内路程先变小、后变大，所以小球的速度是先变小、后变大，且一段时间后小球的运动方向发生变化；
A、小球从高处自由落下，速度将越来越快，故A不符合题意；
B、小球从斜面释放滚下，速度将越来越快，故B不符合题意；
C、小球做匀速圆周运动，速度大小不变，而运动方向不断变化，故C不符合题意；
D、小球竖直向上抛出，先是向上做减速运动，速度越来越小，到最高点后向下做加速运动，速度越来越大，故D符合题意。
故选：D。
【题5】．2018年4月30日东坡国际半程马拉松比赛在眉山市湿地公园隆重举行，若甲、乙两位运动员同时从起跑线起跑并做匀速直线运动，他们的路程时间s﹣t图象是如图所示，a、b、c三条图线中的两条，甲的速度大于乙的速度，运动5s甲、乙间的距离大于2m，则（ ）
A．甲的s﹣t图象一定为aB．乙的s﹣t图象一定为c
C．甲的s﹣t图象可能为bD．乙的s﹣t图象可能为a
【解答】解：
（1）由图象可知，相同时间内（如t＝4s）a、b、c的路程关系为sa＞sb＞sc，
由速度公式v＝可知，va＞vb＞vc；
（2）由图象可知，t＝5s时，sa﹣sb＞2m，sa﹣sc≈4m＞2m，sb﹣sc＜2m；
（3）由题知，甲的速度大于乙的速度，运动5s甲、乙间的距离大于2m；结合前面解答可知，甲的s﹣t图象一定是图线a；乙的s﹣t图象可能是图线b，也可能是图线c；
故选：A。
【题6】．（2020•牡丹江）如图所示，在综艺节目“奔跑吧！兄弟”中，参赛嘉宾运动时会带着智能运动手环，以测量记录人的运动情况。以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环是 的，以地面为参照物，运动手环是 的。（选填“运动”或“静止”）
【解答】解：
以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环相对于手腕的位置没有发生变化，智能运动手环是静止的；以地面为参照物，智能运动手环相对于地面的位置不断发生变化，运动手环是运动的。
故答案为：静止；运动。
【题7】．为了传递信息，我国自周朝起就形成邮驿制度，每到一驿站换人换马接力传递。到宋朝增设“急递铺”，设金牌、银牌、铜牌三种，其中“金牌”1昼夜传递500里（已知1昼夜＝24小时，1里＝500米），由此可推算出传递“金牌”的平均速度约为 m/s。
【解答】解：已知：s＝500里＝500×500m＝250000m，t＝24h＝24×3600s＝86400s，
那么传递“金牌”的平均速度为v＝＝≈2.89m/s，
故答案为：2.89。
【题9】．为测定某轿车在平直路面上行驶的速度，小明采用在同一张底片上多次曝光的方法拍摄了一张照片，如图所示。已知每次曝光的时间间隔为1s，轿车车身的长度为3.6m。根据题中信息可知：CD、DF两段相比，汽车通过 段时运动得较快。判断的依据是 。轿车在AF段通过的路程是 m，用的时间是 s，速度为 m/s。（保留一位小数）
【解答】解：（1）因为轿车在CD段和DF段的运动时间相同，在CD段通过的路程比DF段长，所以轿车通过CD段时运动得快；
判断的依据是：在相等时间内CD路段的路程较大。
（2）因为轿车的车身长是3.6m，轿车所占的刻度是4个格，所以每个格的长度是0.9m。
轿车在AF段通过的路程是s＝33×0.9m＝29.7m，运动时间是t＝4s，
则轿车在AF段的速度为：v＝＝≈7.4m/s。
故答案为：CD；在相同时间内CD段路程较大；29.7；4；7.4。
【题9】．（2021秋•宝安区校级期中）一辆大型运输车长30m，匀速通过370m的山洞时，所用时间为40s，它以同样的速度通过一座桥时，所用的时间为24s，求桥的长度。
【解答】解：运输车匀速通过山洞行驶的路程：s＝L车+L山洞＝30m+370m＝400m，行驶时间：t＝40s，
则大型运输车的速度：v＝＝＝10m/s；
大型运输车以同样的速度通过一座桥时，所用的时间为24s，
则运输车通过桥时行驶的路程：s′＝vt′＝10m/s×24s＝240m，
因大型运输车通过桥的路程等于大型运输车长加上桥长，
所以，桥的长度：L桥＝s′﹣L车＝240m﹣30m＝210m。
答：桥的长度为210m。
【题10】．（2021秋•德城区校级月考）2021年5月22日，我国首辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，到达火星表面。“祝融号”火星车在发射前，科研人员在地球水平地面上需要对火星车进行模拟测试。如图所示的测试中，若火星车以0.2km/h的速度，沿直线匀速行驶了1h，在此次测试过程中火星车行驶的路程是多少千米？
【解答】解：在此次测试过程中火星车行驶的路程：
s＝vt＝0.2km/h×1h＝0.2km。
答：在此次测试过程中火星车行驶的路程是0.2千米。
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