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第五单元 物体的运动
1一、长度和时间的测量
(一)长度的测量
1.长度单位
在国际单位制中,长度的单位是 。常用的长度单位还有 、 、
、 、 、 等。
2.长度单位换算
记住进率:km、m、mm、μm、nm之间的进率为 ,m、dm、cm、mm之间的进率为
。
单位换算:1km= m,1m= mm= μm= nm;1m= dm= cm。
1nm= μm= mm= m;
3.一些常见物体的长度
课桌的高度约8 ;一层楼的高度约3 ;小拇指的宽度约 cm;常用铅笔笔芯
的直径约1 ;头发的直径约80 .
4.长度的测量
(1)测量工具: ,具体如木直尺、三角板、钢卷尺、皮卷尺、游标卡尺、千分尺等。
(2)刻度尺的使用
一看:测量前要根据实际需要选择合适的测量工具,观察 是否磨损,认清刻度尺的
、 .
二放:尺要与被测长度 ,且刻度线紧贴被测物体放置,若刻度尺的零刻度线已磨损,
应从看得清楚的某一刻度线进行测量.
三读:读数时视线应与尺面 ,并估读到 .
四记:记录的测量数据应包括准确值、 和单位.
5.长度测量的一些特殊方法
(1) 法:把多个相同的微小物体放在一起测量,再将测量结果除以被测量的个数
就得到一个微小物体的长度。如用刻度尺测出一叠纸的厚度,用总厚度除以纸的张数,就可以得到
一张纸的厚度了,这种测量的方法也称之为“ 法”.
(2) 法:对于一些无法直接接触到的长度线,可利用刻度尺和三角尺与待测长度线
以及桌面构成一个矩形,从而将待测长度线平移到刻度尺或三角尺上,进而测出它.如利用平移法
2测出圆锥体的高度,或圆柱体的直径等。
(二)误差
1. 与 之间的差异叫作误差.
2.误差产生的原因
客观原因:测量仪器本身不够精确;测量时环境温度、湿度发生变化等.
主观原因:测量的原理和方法不够完善,读数时 值偏大或偏小等.
3.减小误差的方法
多次测量取 ;选用精密的测量工具;改进测量方法等.
4.误差不是错误。测量错误是由于不遵守测量仪器的使用规则、读数时粗心造成的,是
避免的。误差是客观存在的, 避免.
(三)时间的测量
1.时间的单位及其换算
在国际单位制中,时间的基本单位是 ;常用单位: 、 等
换算关系:1min = s 1h = min = s
2.时间的测量工具
常用工具是 ,物理实验常用 .
3.机械秒表的使用
大圈量程是 ,分度值是 ;小圈量程是 ,分度值是 ;
机械秒表的读数方法:在读数时,先读出小表盘上指针所通过的分钟数(按整数读);再观察
小表盘上的指针是否超过两数字之间的半分钟刻度线,若不超过,则大表盘按照 s读数,
若超过,则大表盘按照 s读数。秒表示数= (min)+ (s)。如图所示,
机械停表的示数 s.
二、速度
1.比较物体运动的快慢
3(1)在运动 的情况下,比较 的长短,行驶的路程越长,运动得越快;
(2)在行驶 的情况下,比较 的长短,运动的时间越短,运动得越快;
(3)用路程除以时间,比较 ,单位时间的路程越大,速度越快。
2.速度
(1)速度:是描述 的物理量。物理学中,把 与 之比
叫作速度。
公式: (其中t表示 ,s表示 ,v表示 )
(2)速度单位:速度的国际是 (读作 )。速度的常用单位还有 。
速度单位换算:1m/s= km/h。
(3)一些物体的速度:
人步行的速度约 m/s,约合 km/h;人骑自行车的速度约为 m/s,合
km/h;高速公路上汽车行驶的速度可达 m/s,合 km/h;中国“高铁”行驶的速度可
达 m/s,合 km/h。
3.速度的测量
(1)直接测量
直接测量是利用仪表直接测速度,如汽车、摩托车上的 ,交通警察用来测汽车是否超
速的雷达 。
(2)间接测量:测量纸锥下落的速度
①要测量纸锥下落的速度,需要测量纸锥的 和 ;
②实验器材: (或卷尺)、 (或手表)
③表格设计如下:
实验序号 下落高度s/m 落地时间t/s 速度v/m·s-1 平均值 /m·s-1
1
2
3
三、直线运动
1.匀速直线运动
(1)定义:物体沿 且速度 的运动叫作匀速直线运动.
(2)特点:在相等的时间内通过的路程都是 的,路程与时间成 。
(3)做匀速直线运动的物体,其速度可用v=s/t计算和测量,但v不是由s和t决定的,v能描
4述物体在任何位置、任何时刻的速度快慢情况
2.匀速直线运动的s-t图像和v-t图像
(1)s-t图像是一条过原点的倾斜直线,表示做匀速直线运动的物体,通过的路程与所用的时间
成正比,即s/t的值不变。在同一坐标图中,斜率越大,速度越大。
(2)v-t 图像与t轴平行,v是定值。在同一坐标图中,截距越大,速度越大(v>v)。
2 1
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动; ,表示物体
。如图可知甲、乙均做 运动,但甲的速度大,乙的速度小。
3.变速直线运动
(1)速度 的直线运动叫做变速直线运动。
(2)特点:在相等的时间内通过的路程 。
(3)平均速度
平均速度可以粗略反映某段路程中物体运动的 ,用v表示平均速度,用s表示路程,用
t表示时间,则平均速度的公式是 。
(4)频闪照片:每隔 时间曝光一次所得到的照片。可以粗略反映物体运动的
情况。
4.速度的有关计算
(1)求速度: ;(2)求路程: ;(3)求时间: 。
四、运动的相对性
1.机械运动:物体位置的变化叫 。
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 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 的
物体叫 。
参照物可任意选取( ),选取的参照物不同,对同一物体的运
动情况的描述 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
5人或物品为参照物,汽车是静止的。
3.相对静止:两个以 、向 运动的物体,以对方为参照物,他们是静止的
(实际上,它们相对于地面是运动的),这叫两个物体 。
1.长度测量时读数时估读到分度值的下一位。由于小学直到初中之前的学习中,都没有要求
估读到分度值的下一位,而是粗略测量,“就近读数”,导致学生不习惯或者容易忘记估读,或者
估读有误,尤其是物体的边沿刚好对准刻度线的读数。
2.误差不是错误。在测量各类物理量时,测量值与真实值之间总会有差别,这就是误差。误
差是不能消除的,但可以尽量减小,减小误差的方法有:多次测量求平均值、选用更精密的测量工
具、改进测量方法等,测量错误是由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心等造成的,是不该发生
且能够避免的。测量的误差也不是越小越好,而是要根据实际需要确定。
3.多次测量求平均值的计算易错。多次测量求平均值,首先要去掉错误数据,再求出剩余有
效数据的平均值,平均值的计算结果应与测量值保留相同的位数。
4.平均速度与速度平均值易混淆。平均速度是物体通过某段路程的平均快慢程度,不是速度
的平均值,求平均速度通常是总路程除以总时间,或某段路程除以该路段所用的时间。
5.对匀速直线运动的理解。物体做匀速直线运动,则任意相同时间内通过的路程都相同,速
度v不随路程s和时间t改变而改变,所以说速度v与路程s和时间t都没有关系。但由于速度不变,
所以其路程与时间成正比。匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜的直线,而v-t图像是一条水平直线。
6.运动和静止的相对性。运动和静止是相对的,只有选定了参照物,才能确定物体是运动的
还是静止的。如果被研究的物体相对于所选参照物位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物
体相对于所选参照物位置没有发生改变,则是静止的。同一个物体,所选参照物不同,其运动状况
可能不同,所以,物体的运动情况是由所选取的参照物决定的,这就是运动的相对性。
7.参照物的选取。参照物可以任意选取,但不能选研究对象自身作为参照物。通常没有明确
说明的情况下,选择地面或地面上固定不动的物体作为参照物,这与我们通常的判断方法一致。
6【例题1】(2024·江苏常州·中考真题)将来,依托人工智能技术,我国研发的“忠诚僚
机”FH-97A无人机将与有人驾驶歼20战斗机“比翼齐飞”(即相对静止),如图所示,若认为
FH-97A无人机是静止的,则选取的参照物是( )
A.歼20战斗机 B.FH-97A无人机 C.地球 D.太阳
【例题2】(2024·湖南长沙·中考真题)为给课桌裁剪一块合适的课桌垫,小明用卷尺对课桌
长度进行了三次测量,记录的数据分别为66.8cm、67.0cm、67.5cm。则课桌长度的测量结果应为(
)
A.66.8cm B.67.0cm C.67.1cm D.67.5cm
【例题3】(20224·江苏泰州·二模)如图所示是两物体在同一直线上做直线运动的s−t图像,
分析图像,选出说法正确的选项( )
A.两物体从同一地点出发 B.两物体往同一方向行驶
C.两物体在t=10s时相遇 D.两物体运动速度大小相等,都是5m/s
【例题4】(2024·江苏无锡·一模)一辆汽车正在平直的公路上运动,用s、v和t分别表示汽
车运动的路程,速度和时间下面四个图象反映汽车在做匀速直线运动的是( )
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
【例题5】(2021·江苏宿迁·中考真题)我们的生活已经步入高铁时代,长约200m的复兴号列
车,若以288km/h的速度匀速通过长约6000m的隧道,对此分析符合实际的有( )
7①以隧道为参照物,列车是静止的 ②以列车为参照物,隧道是运动的
③列车完全通过隧道的时间约为75s ④列车全部在隧道内行驶的时间约为72.5s
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【例题6】(2024·江苏泰州·三模)在课外实践活动中,科技小组的同学探究纸锥下落的运动
情况。
(1)实验时,为了便于测量纸锥下落的时间,我们可采用增加纸锥下落的高度或换用锥角较
的纸锥进行测量;
(2)调整好装置后,小李进行了实验,如图1所示,他们用秒表测得纸锥通过OA、OB这两
段路程所用的时间分别为1s、1.5s,他们所测量的OA段的平均速度为________m/s,AB段的平均
速度为________m/s,纸锥做的________(选填“是”或“不是”)匀速直线运动;
(3)为了测量纸锥运动过程中下半程的平均速度,小张让纸锥从A点由静止释放,测出纸锥
到达B点的时间,从而计算出纸锥运动过程中的平均速度。这样测出的速度________(选填“大
于”、“小于”或“等于”)纸锥从O点释放时AB段的平均速度;
(4)接着小明利用相机频闪拍照,探究纸锥下落的情况,相机每隔0.2s曝光一次,拍摄的图
片如图2所示,由此可以判断纸锥下落过程中速度的变化情况是________________(选填“变大”、
“先变大后不变”或“不变”),在此过程中,纸锥经过图中D点的速度为________m/s;
(5)小组间交流时,发现不同小组测得不同纸锥从同一高度(足够高)由静止下落的最终速
度不同,由此你认为纸锥下落的最终速度可能与纸锥的________________________(写出一条即
8可)有关。
1.(2024·福建·中考真题)“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”出自《望天门山》。就此诗句而
言,若认为站在帆船上的人是静止的,所选的参照物是( )
A.青山 B.江岸 C.帆船 D.太阳
2.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,小军完成学习任务后,将物理课本放在桌面上,
请你结合物理课本的宽度,估算桌面AB边的长度约为( )
A.10cm B.30cm C.60cm D.100cm
3.(2024·山东烟台·中考真题)五一前夕,某学校举行了春季运动会,下列数据中你认为符合实际
的是( )
A.男子立定跳远的成绩为6.8m B.女子跳绳的成绩为每分钟360个
C.男子100m的成绩为15.5s D.女子铅球的成绩为45m
4.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图所示为甲乙两物体在同一直线上运动的s−t图像,从0时刻
开始计时,则关于它们的运动情况,描述正确的是( )
A.t=0时,乙在甲的前面,甲运动4s追上乙
B.甲乙同时出发,乙运动2s追上甲
C.甲乙在出发后都做匀速运动,且v >v
甲 乙
D.甲比乙先出发2s,甲运动4s和乙相遇
5.(2024·江苏淮安·模拟预测)2024年4月21日淮安马拉松暨大运河马拉松系列赛(淮安站)比
赛于7时30分鸣枪起跑,如图是某位参赛者在比赛过程中“配速”随时间变化的图像。在t、t
1 2
9和t 三个时刻,运动速度分别为v、v、v。请判断v、v、v 三者大小关系正确的是( )
3 1 2 3 1 2 3
A.v >v >v B.v