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第一章 机械运动
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 长度及其测量】
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。
单位换算：1km= 1 0 3m，1m=1 0 3mm= 1 0 6μm= 1 0 9nm；1m=10dm=100cm。
2.长度测量：
（1）测量工具：直尺（刻度尺）、三角板、卷尺、游标卡尺、千分尺等
（2）刻度尺的使用：
①使用前：注意观察零刻度线、量程和分度值；
②使用时：正确放置刻度尺；
③读数时：视线应与尺面垂直；
④记录数据时：要由数字和单位组成
特别注意：
(1)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。
(2)读数时估读到最小刻度的下一位（如图所示，甲读数为3.2cm,乙读数
为3.18cm）
3.误差
（1）测量值与真实值之间的差别，误差是不能避免的。
系统误差：仪器不够精密造成。只能通过提高测量水平、改进测量手段就
能尽量减小误差。
偶然误差：不遵守仪器使用规则、读数粗心等。但错误是能够避免的，也
是不该发生的。
（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。
系统误差、偶然误差
【考点2 时间及其测量】
1.时间单位：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。
单位换算：1h=60min=3600s(1min=60s)。
2.时间测量:
（1）测量常用工具：钟表、秒表。
（2）读数：时要注意分度值，按照时、分、秒顺序读数！（小圈一般表示分，
大圈表示秒，大圈转一周，小圈转一格）（如图所示时间为4.5s）
【考点3 运动的描述】
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。
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。
参照物可任意选取（研究对象不能选作为参照物），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。
【考点4 运动的快慢】
1.比较运动的快慢三种方式
（1）在运动时间相同的情况下，比较行驶路程的长短，行驶的路程越长，运动
得越快；
（2）在行驶路程相等的情况下，比较运动时间的长短，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，单位时间的路程越大，速度越快。
2.速度（1）速度：是描述物体运动快慢的物理量。
S
v=
公式： t （其中t表示时间，S表示路程，v表示速度）
（2）速度单位：速度的国际是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（如在平直公
路上匀速行驶的汽车）。
（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。
（5）路程时间图像：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。
路程时间图像
如果图像是一条直线，表示物体做匀速直线运动；直线与时间轴夹角越大，表
示物体运动的速度越大。如图可知甲、乙均做匀速直线运动，但甲的速度大，
乙的速度小。
（6）速度时间图像：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）。
【考点5 平均速度的测量】
1.平均速度
平均速度是指在某段时间内，物体运动的位移，与所用时间的比值，反映
的是某段路程中物体运动的平均快慢，用v表示平均速度，用s表示路程，用
s
t表示时间，则平均速度的公式是v=t 。（如：甲乙两地6000m，开车用10分
钟，那么，车的平均速度为10m/s）。
2.测量“小车平均速度”实验
（1）实验器材：小车、斜坡（长木板）、小木块、金属片挡板、刻度尺、停表
（秒表）；
s
v=
t
（2）实验原理： ；
（3）实验步骤：
步骤①选材，将所需要器材准备好，置于水平桌面；
步骤②记录刻度尺的量程和分度值；
步骤③组装斜面（将小木板垫于长木板一头，使长木板形成斜面）；
步骤④小车试滑（调整斜面倾斜度，使小车下滑速度不能过快，便于测量时
间）；步骤⑤实验开始，使小车多次在斜面上段滑到下端，记录时间，时间的
平均值为小车运动的时间t。步骤
s
v=
t
⑥利用公式 求出小车运动的平均速度；
步骤⑦整理器材；
03 素养提升
一、易错点辨析 机械运动常考易错分析辨析一：平均速度与速度平均值——平均速度不一定等于速度的平均值
平均速度是物体通过某段路程的平均快慢程度，数值上等于物体运动的总
路程与物体在这段路程上所用总时间的比值。例如，某物体在前一半路程的速
度是v ，在后一半路程的速度为v ，则物体在这一段路程的平均速度
1 2
，而不是速度平均值
辨析二：绝对运动与相对运动
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。
辨析三：s-t和v-t图象的物理意义
解答图象题的方法步骤：
（1）识图:弄清图象的横坐标和纵坐标所表示的物理量,并根据图象的形状
确定这两个物理量之间的关系。
（2）析图:分析图象的起点、交点、拐点和终点的含义,收集和概括相关信
息。
（3）用图:由问题入手，从图象中寻找相关信息解题。
辨析四：误差与错误
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。误差不是错误。
二、典例精讲
【例题1】小明去上学，以 的速度走过一半路程后，再以 的速度跑过后一半路程，则
v❑ v
1 2
他在全程的平均速度为（ ）A．v +v B． C．2v v D． v v
1 2 2（v −v ） 1 2 1 2
2 2 1 v +v v −v
1 2 2 1
【答案】C
【详解】假设全程路程为s，则物体在前一半路程的运动时间
s
2 s
t = =
1 v 2v
1 1
物体在后一半路程的运动时间
s
2 s
t = =
2 v 2v
2 2
物体全程用的时间
t=t1+t2= v +v
1 2s
2v v
1 2
物体全程的平均速度
s 2v v
v= = 1 2
t v +v
1 2
故选C。
【例题2】中国自主研发的万米载人深潜器“奋斗者号”，在马里亚纳海沟成功坐底，深
度达10909m，“奋斗者号”手臂靠近并成功抓取岩石状物体样本后，遥控抛下压载铁后安
全上浮，下列有关说法正确的是（ ）
A．“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功坐底后，以海面为参照物，“奋斗者号”是运动
的
B．“奋斗者号”手臂靠近岩石状物体样本时，以手臂为参照物，岩石状物体样本是运
动的
C．以海面为参照物，上浮的“奋斗者号”是静止的
D．以抛下的压载铁为参照物，上浮的“奋斗者号”是静止的
【答案】B
【详解】A．奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底后，以海面为参照物，奋斗者号'的位置
没有发生了改变，所以奋斗者号是静止的，故A错误；
B．奋斗者号手臂靠近岩石状物体样本时，以手臂为参照物，岩石状物体样本的位置发生改变，所以岩石状物体样本是运动的，故B正确；
C．以海面为参照物，上浮的奋斗者号的位置发生了改变，所以奋斗者号是运动的，
故C错误；
D．以抛下的压载铁为参照物，上浮的奋斗者号的位置发生了改变，所以奋斗者号是
运动的，故D错误。
故选B。
【例题3】如图所示的图像中，描述的是同一种运动形式的是（ ）
A．乙与丁
B．甲与丙
C．乙与丙
D．丙与丁
【答案】C
【详解】甲是s-t图像，则横轴表示时间，纵轴表示距离，图像是与横轴平行的直线，表示
s不随t的变化而变化，即物体处于静止状态；乙是v-t图像，则横轴表示时间，纵轴表示
速度，图像是与横轴平行的直线，表示v不随t的变化而变化，即速度不变，物体处于匀
速直线运动；丙是s-t图像，则横轴表示时间，纵轴表示距离，图像是一条射线，表示s与
t成正比，速度不变，即物体处于匀速直线运动；丁是v-t图像，则横轴表示时间，纵轴表
示速度，图像是一条射线，表示v与t成正比，即物体处于加速直线运动。由上分析可知，
描述的是同一种运动形式的是乙与丙。
故选C。
【例题4】在测量“小车运动的平均速度”实验中，如甲图所示把小车放到斜面的顶端，
金属片放到斜面的底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s，用停表测量小车从斜面顶
1
端由静止滑下到橦击金属片的时间t，停表记录的时间如乙图所示，由以上测量即可算出
1
小车通过全程的平均速度v 。
1
（1）小车沿斜面下滑的过程，做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动；
（2） s= cm，t= s， v = m/s （保留三位小数）；
1 1 1（3）用同样的方法可测量并计算出小车通过斜面上半段的平均速度 v ，则v v
2 1 2
（选填“>”“<”或“=”）。
【答案】 变速 80.0 4.5 0.178 >
【详解】（1）[1]小车沿斜面下滑的过程，速度越来越快，做变速直线运动。
（2）[2]如图甲，小车的起点为0.0cm处，终点为80.0cm，通过的路程s=80.0cm。
1
[3]停表小表盘分针靠近0，是0min；大表盘的分度值为0.1s，秒针在4和5之间，且过了5
个小格，故t=4.5s。
1
[4]小车通过全程的平均速度v
1
s 80.0cm
v = 1= =17.8cm/s=0.178m/s
1 t 4.5s
1
（3）[5]因为小车沿斜面下滑的过程中做加速运动，前半程的时间比后半程的时间长，即
t s
前半程的时间t > 1 ，由v= 可知
2 2 t
s s s
v = 1>v = 2= 1
1 t 2 t 2t
1 2 2
即v >v 。
1 2
三、素养提升
【强化1】李军家距学校600 m远，某天他上学时，以1 m/s的速度走完一半的路程，为
了不迟到，他改以1.5 m/s的速度走完一半路程，他上学时走路的平均速度是
A．1.2 m/s B．1.25 m/s C．2 m/s D．2.5 m/s
【答案】A
【详解】假设前半段路程为s，则后半段路程也为s，前半段路程的速度为v ，后半段路程
1的速度为v ，全程的平均速度为：
2
s+s 2s 2v v 2×1m/s×1.5m/s
v= = = 1 2= =1.2m/s,
t +t s s v +v 1m/s+1.5m/s
1 2 + 1 2
v v
1 2
A符合题意．
【强化2】如图为我国航天员首次跨出空间站面向太空站立不动时的情景，下列说法正确
的是（ ）
A．空间站相对于地球是静止的
B．航天员相对于地球是静止的
C．航天员相对于空间站是静止的
D．航天员相对于空间站是运动的
【答案】C
【详解】AB．以地球为参照物，空间站和航天员与地球的位置在不断变化，故空间站和航
天员相对于地球是运动的，故AB错误；
CD．以空间站为参照物，航天员与空间站的位置不发生变化，因此航天员相对于空间站是
静止的，故C正确，D错误。
故选C。
【强化3】暑期，学校要租甲、乙两辆客车送八年级的学生参加夏令营活动，若乙客车从
学校出发先行18km后，甲车才沿相同路线从学校出发追赶，经过一段时间后，两车同时
到达目的地，若它们都是匀速行驶，则如图所示中，不能正确地描述两车行驶状态的是（
）
A． B． C． D．【答案】BC
【详解】甲、乙两辆客车都作匀速行驶，由于乙客车从学校出发行驶18km后甲才出发追
赶，且两车同时到达目的地，说明v >v乙。
甲
应明确四个图中横轴表示时间，AB纵轴是表示速度，CD纵轴是表示路程。
A．由图可知，甲客车比乙客车后出发，故A正确，不符合题意；
B．由图可知，甲客车和乙客车同时出发，故B错误，符合题意；
C．由图可知，乙客车比甲客车后出发，故C错误，符合题意；
D．由图可知，乙客车从学校先出发行驶一段路程后甲才出发追赶，且两车同时到达目的
地，故D正确，不符合题意。
故选BC。
【强化4】某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中，
他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放，并同时按下电子停表开
始计时，图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻（数字分别表示“时：分：
秒”）。
（1）由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做 运动（选填“减速”“匀
速”或“加速”）；
（2）根据图中信息，小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是 cm/s；
（3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，则会使
所测AB段的平均速度 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】 加速 50.0 偏大
【详解】（1）[1]由图可知AB段的路程为
s =10.00dm-6.00dm=4.00dm=40.0cmAB段的时间为t =2s，AB段的平均速度为
AB ABs 40.0cm BC段的路程为
v = AB= =20.0cm/s
AB t 2s
AB
s =6.00dm-1.00dm=5.00dm=50.0cmBC段的时间为t =1s，则BC段的平均速度为
BC BC
s 50.0cm
v = BC = =50.0cm/s
BC t 1s
BC
因为
v >v
BC AB
所以小车下滑过程中做加速运动。
（2）[2]由（1）可知小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是50.0cm/s。
（3）[3]如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，则计时晚了，时间变短，会
使所测AB段的平均速度v 偏大
AB
04 单元小结
一、考点考向
1.长度与时间测量
（1）考向：刻度尺、秒表的使用；长度与时间的估测。
（2）熟悉刻度尺和秒表的使用技巧；长度与时间单位及其换算关系；认识生活
中常见长度与时间的大体数值。
2.运动的描述
（1）考向：参照物、运动相对性、物体运动的描述。
（2）运动的相对性，物体静止和运动的描述等知识点。参照物的选取与物体运
动情况的描述：同一物体的运动，选择的参照物不同，物体运动描述不同。
3.速度与平均速度
（1）考向：速度与平均速度的概念、平均速度的简单计算。
（2）对速度概念的理解、应用和有关计算，解答有关平均速度的问题，首先要
分清要求的是哪段路程或哪个时间内的平均速度，也就是说一定要对平均速度
的概念有深刻的认识。
4.速度的测量
测量“小车平均速度”实验。二、常考题型
（1）选择题：常考热点主要集中在对物体运动的描述和平均速度的计算。
（2）填空题：常考热点集中在长度测量、运动描述、参照物和平均速度计算。
（3）实验题：常考热点集中在长度测量、小测速度的计算。
（4）作图题：常考热点集中在x-t图像、v-t图像的转换绘制。
（5）计算题：常考热点主要集中在对平均速度的计算、小车追及相遇等。
