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專題一 機(jī)械運(yùn)動(dòng)（學(xué)案）——2023屆中考物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)考全掌握
命題規(guī)律與趨勢
測量和機(jī)械運(yùn)動(dòng)是初中力學(xué)入門的基礎(chǔ)知識(shí)，本專題主要考查長度和時(shí)間的測量，長度、速度、溫度、時(shí)間及質(zhì)量等基礎(chǔ)量的估測，相對運(yùn)動(dòng)的判斷和參照物的選擇，速度的簡單計(jì)算等，另速度還常與浮力、功和功率的計(jì)算進(jìn)行綜合考查。
基礎(chǔ)知識(shí)整合
一、長度和時(shí)間的測量
1、長度的單位
基本單位：米，符號(hào)m.
常用單位：千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、納米（nm）
換算關(guān)系：1km=1000m，1m=10dm=100cm=1000mm=106=109nm
2、常見長度估測
①普通中學(xué)生身高約為160 cm;②一支新鉛筆的長度約為18 cm;③課桌的高度約為80 cm;④物理課本的長度約為26 cm;⑤教師門的高度約為2m;⑥大拇指指甲的寬度約為1cm；⑦成人拳頭寬度約為1dm;⑧成年人的步幅約為70cm
3、長度的測量
常用工具：刻度尺，其他工具：卷尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器。
測量方法：①測量前要觀察刻度尺的量程和分度值。
②刻度尺要與被測長度平行，不能使用磨損的刻度尺。
③讀數(shù)時(shí)視線要與尺面垂直（如下圖中B所示），在精確測量時(shí)要估讀到分度值的下一位
④測量結(jié)果要包含數(shù)值和單位
⑤處理數(shù)據(jù)：要多次測量求平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差。（去掉明顯有誤的數(shù)據(jù)，結(jié)果如需近似，需要和原始數(shù)據(jù)小數(shù)點(diǎn)位數(shù)相同）
4、時(shí)間的單位
基本單位：秒，符號(hào)s.
常用單位：小時(shí)（h）、分（min）
換算關(guān)系：1h=60min=3600s，1min=60s
5、常見時(shí)間的估測
①完整播放一遍國歌所需的時(shí)間約為50 s;②普通中學(xué)生百米跑的成績約為16 s;③橡皮從課桌掉到地上所用時(shí)間約為0.4 s
6、時(shí)間的測量
實(shí)驗(yàn)室常用測量工具：停表（小盤單位是分鐘，大盤單位是秒，讀數(shù)時(shí)先讀小盤，再讀大盤）
7、誤差與錯(cuò)誤
項(xiàng)目 產(chǎn)生原因 可否避免 減小或避免的方法
錯(cuò)誤 ①不遵守儀器的使用規(guī)則②讀數(shù)、記錄結(jié)果時(shí)粗心 可以避免 ①按照正確的方法測量；②讀數(shù)、記錄結(jié)果時(shí) 仔細(xì)、認(rèn)真
誤差 ①儀器不精密；②實(shí)驗(yàn)方法不完善；③觀察者估讀有偏差 不可避免 ①選用精密的測量工具；②改進(jìn)測量方法；③多次測量求平均值。
二、運(yùn)動(dòng)的描述
1、機(jī)械運(yùn)動(dòng)：在物理學(xué)中，我們把物體位置隨時(shí)間的變化叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
2、參照物：判斷物體的運(yùn)動(dòng)和靜止時(shí)被選為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫參照物。
3、參照物的選取原則：（1）假定性：參照物一旦被選定，就假定該物體是靜止的（2）任意性：運(yùn)動(dòng)的物體和靜止的物體都可被選擇為參照物，但不能以被研究對象本身為參照物，如果這樣，被研究對象的位置不會(huì)發(fā)生改變，即永遠(yuǎn)是靜止的（3）不唯一性：研究同一物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以選擇不同的參照物，若選用了不同的參照物，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述往往是不同的（4）方便性：為了方便描述物體的運(yùn)動(dòng)情況，一般選取地面或相對于地面靜止的物體為參照物，此時(shí)可以不指明參照物；如果選取了其他物體作為參照物，則一定要指明所選擇的參照物。
4、運(yùn)動(dòng)和靜止的判斷：首先要選定參照物，物體相對于參照物的位置發(fā)生變化則物體是運(yùn)動(dòng)的，如果沒有發(fā)生變化就是靜止的。
5、運(yùn)動(dòng)和靜止的相對性：同一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，取決于所選擇的參照物，這就是運(yùn)動(dòng)和靜止的相對性。
三、運(yùn)動(dòng)的快慢
1、比較運(yùn)動(dòng)快慢的方法
①相同時(shí)間比路程，通過的路程越長，運(yùn)動(dòng)越快。
②相同路程比時(shí)間，時(shí)間越短，運(yùn)動(dòng)越快。
2、速度
定義：在物理學(xué)中，把路程與時(shí)間之比叫作速度，用符號(hào)v表示。
意義：表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。
公式：
單位：基本單位為米每秒（符號(hào)m/s）交通運(yùn)輸中常用單位為千米每小時(shí)（符號(hào)km/h）單位換算關(guān)系：1m/s=3.6km/h
常見速度值估測：①人正常的心跳(脈搏)約75次/min;②正常人步行的速度約為1.1m/s③中學(xué)生跑100m的平均速度約為7m/s④騎自行車的速度約為5m/s
3、勻速直線運(yùn)動(dòng)和變速直線運(yùn)動(dòng)
勻速直線運(yùn)動(dòng) 變速直線運(yùn)動(dòng)
定義 我們把物體沿直線且速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，叫做勻速直線運(yùn)動(dòng) 物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度的大小常常是變化的，即在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程不相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做變速直線運(yùn)動(dòng)
特點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)的路線是直線，且速度的大小不發(fā)生變化 (1)運(yùn)動(dòng)的路線是直線，速度的大小發(fā)生變化。(2)常用平均速度來描 述做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的快慢程度
實(shí)例 汽車在平直的公路上勻速行駛 小球從高處自由下落;汽車緊急制動(dòng)
頻閃照片
圖像
4、平均速度
（1）意義：表示物體在某一段路程內(nèi)(或某一段時(shí)間內(nèi))運(yùn)動(dòng)的快慢程度
（2）公式：（我們計(jì)算某一個(gè)物體的平均速度時(shí)，必須指出是在哪段路程上或在哪段時(shí)間內(nèi)）
（3）特點(diǎn)：①做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，不同的路程或不同的時(shí)間內(nèi)，物體的平均速度一般不同
②物體的實(shí)際速度有時(shí)比平均速度大，有時(shí)比平均速度小
（4）注意：平均速度并不是速度的平均值。
四、測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度
實(shí)驗(yàn)原理：
（2）實(shí)驗(yàn)器材：小車、斜面(實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面傾角不宜過大，目的是避免小車運(yùn)動(dòng)太快,方便測量小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，減小誤差、刻度尺(要估讀，測量小車通過的路程。注意:測量時(shí)要“頭對頭”“尾對尾”)、停表(作用:測量小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間)、金屬片
(作用:確保小車到達(dá)終點(diǎn)時(shí)在同一位置，方便計(jì)時(shí))。
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格(如下表所示)：根據(jù)計(jì)算小車各段的平均速度，并繪出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線圖，通過小車在單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程來判斷小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(實(shí)驗(yàn)中小車做變速直線運(yùn)動(dòng))
項(xiàng)目 路程s/m 運(yùn)動(dòng)時(shí)間t/s 平均速度
全程
上半段
下半段
交流、反思
①測量下半段(或任意一段)路程的速度時(shí)不能讓小車從中點(diǎn)(或除頂端外的任意一起點(diǎn))由靜止釋放，因?yàn)樾≤囘\(yùn)動(dòng)到中點(diǎn)(或除頂端外的任意一點(diǎn))時(shí)的速度不為零。
②小車下滑過程中(不計(jì)摩擦)能量的轉(zhuǎn)化情況為重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
誤差分析
①若小車經(jīng)過終點(diǎn)后才停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致時(shí)間測量值偏大，平均速度測量值偏小;②若小車靜止釋放時(shí)未放在頂端，導(dǎo)致時(shí)間測量值偏小， 平均速度測量值偏大。
方法技巧點(diǎn)撥
單位的換算步驟
數(shù)字不變
目標(biāo)單位
29cm=m=0.29m
原單位 原單位與目標(biāo)單位之間的進(jìn)率
2、刻度尺的估讀
A尺：分度值：1mm，讀數(shù)為3.50cm，其中3.5cm為準(zhǔn)確值，0.00cm為估讀值。B尺：分度值：1cm，讀數(shù)為3.5cm，其中3cm為準(zhǔn)確值，0.5cm為估讀值。
3、停表的讀數(shù)
小表盤：小表盤的指針是分針，一個(gè)大格是1min，一個(gè)小格是0.5min。
大表盤：大表盤的指針是秒針，旋轉(zhuǎn)一周測量的時(shí)間是30s，一個(gè)大格是1s,一個(gè)小格是0.1s
讀書時(shí)要觀察小表盤指針有沒有過一個(gè)大格的一半，如果未過一半，大表盤按0-30秒讀數(shù)；如果過了一半，大表盤按30-60s讀數(shù)。
4、測量長度的特殊方法
①累積法：把數(shù)個(gè)相同的微小量放在一起測量，再將測量結(jié)果除以被測量的個(gè)數(shù)就得到一個(gè)微小量的長度
例如
②化曲為直法：用一段不可拉伸的細(xì)線與曲線完全重合，做好兩端的記號(hào)，然后慢慢把細(xì)線拉直，用刻度尺量出兩記號(hào)間的長度，該長度就是曲線的長度。
例如
③平移法：借助其他測量工具，把不可直接測量的長度轉(zhuǎn)換為可用刻度尺測量的長度
例如
④可用輪子沿曲線或直線滾動(dòng)，記下輪子滾動(dòng)的圈數(shù)，測出輪子的周長，用輪子周長乘圈數(shù)就得到被測曲線或直線的長度
例如
經(jīng)典例題剖析
典例1.如圖是小明用刻度尺測量一條形金屬片長度的情形，該刻度尺的分度值和金屬片的長度分別是( )
A.1cm、5.50cm B.1cm、8.30cm C.1mm、8.30cm D.1mm、2.80cm
答案：D
解析：由圖像可知，刻度尺最小一格對應(yīng)長度為1mm，因此分度值是1mm，物體起始端與5.50cm對齊，末端與8.30cm對齊，因此物體長度為，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
典例2 .小明想測量無錫地鐵的運(yùn)行速度，他測量地鐵從堰橋站出發(fā)到達(dá)錫北運(yùn)河站的時(shí)間為2min，在手機(jī)中的“百度地圖”上截取了一段地圖，用刻度尺測出的距離為_________cm；若地圖上1cm等于實(shí)際1km，則地鐵在兩站之間運(yùn)行的平均速度為_________km/h。
解析：由題圖知，刻度尺的分度值為0.1 cm，所以地圖上兩站間的距離為2.00 cm;由題知，地圖上1cm等于實(shí)際1km,所以兩站間實(shí)際距離為2 km，則地鐵在兩站之間的平均速度
答案：2.00 60
典例3 .2.(1)0.016m=___________nm；5400s=___________h；200mL=___________；
(2)如圖所示，用刻度尺甲、乙分別測量同一物體的長度，甲刻度尺測得的結(jié)果是_________cm，乙刻度尺的最小分度值是___________cm；
(3)如圖丙所示，該儀表是測量___________儀器，讀數(shù)為___________。
答案：(1)；1.5；
(2)2.7；0.1
(3)時(shí)間；3min38.3s
解析：(1)長度的單位換算
時(shí)間的單位換算
體積的單位換算
(2)甲刻度尺一個(gè)小格代表的長度是1cm，即此刻度尺的分度值為1cm；物體左側(cè)與1.0cm對齊，右側(cè)與3.7cm對齊，所以物體的長度為
乙刻度尺上1cm之間有10個(gè)小格，所以一個(gè)小格代表的長度是0.1cm，即此刻度尺的分度值為0.1cm。
(3)圖丙是秒表，是測量時(shí)間的儀器；由圖可知，小盤的分度值是0.5min，指針在3min和4min之間，示數(shù)是3min；大盤的分度值是0.1s，由于小盤分針過半格，大盤秒針讀數(shù)從30s起，示數(shù)是38.3s，因此停表讀數(shù)為3min38.3s。
典例4 .汽車在公路上以10m/s的速度勻速直線前進(jìn)，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方路口信號(hào)燈轉(zhuǎn)為紅燈，經(jīng)0.5s的反應(yīng)時(shí)間后，開始踩剎車，汽車車速v隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.在0.5s的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.在0.5s的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，車子前進(jìn)了10m
C.從開始剎車后1s，車速為5m/s
D.汽車剎車的時(shí)間為1.5s
答案：A
解析：A.由圖象可知，在0.5s的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，汽車的速度不隨時(shí)間的變化而變化，說明車子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B.由速度公式可得，在0.5s的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車前進(jìn)的距離
故B錯(cuò)誤；
CD.由圖象可知，從開始剎車后1s時(shí)，汽車的速度為0m/s，且汽車的剎車時(shí)間為1s，故CD錯(cuò)誤。
典例5.高速公路已廣泛應(yīng)用ETC收費(fèi)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是對過往車輛無需停車即能實(shí)現(xiàn)收費(fèi)的電子系統(tǒng)。如圖甲是某高速公路入口處的ETC通道示意圖。現(xiàn)有一輛汽車在某高速路上以如圖乙所示的速度計(jì)所指的速度勻速行駛25 min后到達(dá)收費(fèi)站，在進(jìn)入ETC收費(fèi)道區(qū)域前處開始減速，經(jīng)后運(yùn)動(dòng)至ETC收費(fèi)道邊界，然后再以6 m/s的速度勻速通過ETC收費(fèi)道，其長。（不計(jì)車長）求：
（1）汽車到達(dá)收費(fèi)站前勻速行駛的路程；
（2）汽車通過ETC收費(fèi)道所用的時(shí)間；
（3）汽車從減速開始到離開ETC收費(fèi)道全過程的平均速度大小。
答案：（1）37.5 km
（2）6 s
（3）8.6 m/s
解析：（1）由圖乙可知，汽車的速度：，由可得，汽車到達(dá)收費(fèi)站前勻速行駛的路程：；
（2）由題知，汽車以6 m/s的速度勻速通過ETC收費(fèi)道，由可得汽車通過收費(fèi)道所用時(shí)間：；
（3）通過收費(fèi)站的平均速度：
典例6.甲、乙兩地的距離是900 km,一列火車從甲地早上7:30出發(fā)開往乙地,途中停靠了幾個(gè)車站,在當(dāng)日16:30到達(dá)乙地.火車行駛途中以144 km/h的速度勻速通過長度為400 m的橋梁,火車全部通過橋梁的時(shí)間是25 s.則:
(1)火車從甲地開往乙地的平均速度是多少千米每小時(shí)
(2)火車的長度是多少米
答案：解:(1)火車從甲地開往乙地的平均速度:;
(2)火車過橋時(shí),速度,由得,火車的長度.
2

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