資源簡介

專題06 機械運動（講義）（解析版）
目錄
考情分析 2
知識建構 3
考點一 長度與時間的測量 4
夯基·必備基礎知識梳理 4
提升·必考題型歸納 9
考向01 長度與時間的估測 9
考向02 長度與長度測量 10
考向03 時間與時間的測量 11
考點二 運動的描述 12
夯基·必備基礎知識梳理 12
提升·必考題型歸納 13
考向01 參照物 14
考向02 運動與靜止的相對性 15
考點三 運動的快慢 16
夯基·必備基礎知識梳理 16
提升·必考題型歸納 19
考向01 速度的估測 19
考向02 速度概念及應用 20
考向03 速度相關計算 21
考向04 運動圖像 23
考點四 平均速度的測量 25
夯基·必備基礎知識梳理 25
提升·必考題型歸納 27
考向01 測量小車平均速度 27
考向02 頻閃攝影法測量平均速度、區間測速 30
一、課標考點分析
考點內容 課標要求 命題預測
長度與時間的測量 認識長度和時間單位、測量工具及測量方法 對此考點的考查是學生基本考查內容，出現的概率較高，考查題型主要有選擇題、填空題，與其它考點結合在一起也會出現綜合題。本考點的命題點有：長度與時間的單位換算、長度與時間的估測、長度與時間的測量等
物體運動的描述 知道物體運動和靜止是相對的 在描述物體運動時，必須選擇參照物。所以，對有關參照物的考查是常考熱點。常見題型有選擇題、填空題。命題點有：給定參照物確定物體運動情況、由物體運動情況確定所選擇的參照物、物體運動的相對性等。
速度的概念與應用 能用速度描述物體運動；知道勻速直線運動的概念 速度是描述物體運動快慢的物理量，對此考點的考查屬于常考熱點。考查題型有選擇題、填空題，和其他考點結合的綜合題等。主要命題點有：速度的概念、速度的簡單計算、運動圖像的應用、平均速度的概念等。
速度相關計算 能用速度公式進行簡單計算 速度相關計算主要是平均速度的計算，在生活中經常出現速度相關計算的問題。常見題型為選擇題、填空題和綜合題等。命題點主要有：平均速度的計算、生活中有關速度的計算等
平均速度測量 理解測量平均速度的方法 平均速度的測量是必考力學實驗之一，雖然考題出現的概率不大，但作為必考內容，同樣需要引起考生的注意。命題點有：平均速度測量方法、過程、誤差等。
二、考情分析
《機械運動》是中考必考內容。雖然本單元在試卷中所占分值不大（一般在1-3分之間），但作為必考內容，仍需要考生加強對本單元的復習，做好備考準備。在本單元的考題中，從出現概率看，主要有：長度、時間與速度的估測，長度與時間的測量，參照物，物體運動速度的簡單計算，運動圖像的應用與計算，測量平均速度等。考試題型也非常多樣，主要有：選擇題、填空題、實驗題和綜合題等。
考點一 長度與時間的測量
一、長度與長度單位
1.測量的意義
（1）測量的意義：生活中，我們常常依靠眼睛、耳朵、鼻子等感覺器官去判斷外界的事物。但是僅憑感覺去判斷，不一定正確，更談不上準確。
為此，人們發明了很多測量儀器和工具。生活中常見的尺子、鐘表等，都是我們熟悉的測量儀器和工具。
（2）國際單位制
測量的本質是比較的過程。測量某個物理量時用來進行比較的標準量叫單位。為了方便國際交流，國際計量組織制定了一套國際統一的單位，叫做國際單位制（簡稱為SI）。
2.長度的單位及其換算關系
（1）在國際單位制中，長度單位是米，符號是m。
（2）常用長度單位及其換算關系
單位 符號 與米的換算關系
千米 km 1km=100m=103m
米 m —
分米 dm 1dm=0.1m=10-1m
厘米 cm 1cm=0.01m=10-2m
毫米 mm 1mm=0.001m=10-3m
微米 μm 1μm=0.000001m=10-6m
納米 nm 1nm=0.000000001m=10-9m
(
進行單位換算的步驟：
數值不變，乘以原單位與目標單位之間的進率，將原單位改寫為目標單位。
)
二、長度的測量
1.長度的測量工具：長度的測量工具有直尺、卷尺、三角尺、游標卡尺、螺旋測微器等，刻度尺是學習和生活中常用的測量長度的工具。
2.認識刻度尺：刻度尺的零刻度線、量程、分度值如圖所示：
（1）零刻度線：刻度尺的起始刻度，使用時要注意刻度尺的零刻度線是否在端，是否磨損。
（2）量程：即測量范圍，是指刻度尺一次能測出的最大長度。
（3）分度值：相鄰兩條刻度線之間的長度，它決定測量的精確程度。
3.刻度尺的使用
正確使用刻度尺測量物體的長度，應做到“五會”：“會選”、“會放”、“會看”、“會讀”、“會記”。
（1）會選：根據測量對象和測量要求選擇適當的測量工具（適當量程和分度值）。
①選量程：測量物體長度時，所選取的刻度尺的量程應盡量大于被測物體的長度，這樣可以保證測量能一次完成，與分段多次測量相比可使測量結果更準確。
②選分度值：根據測量精確度的要求選擇合適分度值的刻度尺。如安裝玻璃時，偏差在“mm”級別不影響安裝，選用分度值為1mm刻度尺即可。
特別提醒：實際測量時，并不是測量工具越精密越好，只要能達到測量精度要求就可以了。
（2）會放：將刻度尺的零刻度線對準被測物體的一端，有刻度線的一側要緊靠被測物體，與被測邊保持平行，不能歪斜，如圖甲是正確放置刻度尺情況，乙圖即為錯誤放置情況。若刻度尺的零刻度線已經磨損，可使其整數刻度線對齊物體的一端，讀出長度后再減去這一整數刻度值，就可以得到物體的長度，如圖丙所示。
（3）會看：讀數時，視線要正對刻度線，即視線與刻度尺垂直，不能斜視，圖中，A為錯誤的視線，B為正確的視線。
（4）會讀：讀數時，要注意區分大格和小格的數目，讀出準確值，并估讀到分度值的下一位。如圖所示準確值是2.7cm，估讀值是0.07cm，所以該物體的長度為2.77cm。
(
對刻度尺讀數時，應估讀到分度值的下一位，估讀值是“0”時不能省略，如讀數時3.50cm，小數點后的“0”是估讀的，不能省略。
)
（5）會記：記錄數據時，不但要記錄數字，還必須注明測量量的單位。沒有單位的記錄是毫無意義的。
(
從讀數判斷測量的精確度
（1）使用分度值不同的刻度尺進行測量時所達到的精確程度不同，如圖所示，上面的刻度尺能精確到1厘米（1cm），可以讀為3.2cm（也可以讀為3.3cm），其中3.0cm是準確值，0.2cm是估讀值；下面的刻度尺能精確到1mm，可以讀為3.15cm（也可以讀為3.14cm-3.16cm），其中3.1cm是準確值，0.05cm（0.04cm-0.06cm）是估讀值，顯然沒有下面的刻度尺精確。
（2）一個準確地長度測量結果，其最后一位數字是估讀數字，從右邊數第二位數字所在的位數反映了所用刻度尺的分度值。如測量某物體的長度，當測量結果是1.52m時，可知“1”和“5”是從刻度尺上直接讀出來的，是準確數字，“2”是估讀出來的，是估讀數字，進而可推知該次測量所用刻度尺的分度值是1dm。
)
4.長度的估測
在日常生活和生產中，需要對一些常見物體的長度進行估測，或采用一些簡便的方法粗略測量物體的長度，這就要求我們了解一些常見物體的尺度以便于進行估測。例如，一只鉛筆的尺度大約是17.5cm，一層住宅樓的高度大約是3m，課桌的高度大約是0.8m等。
5.長度測量的特殊方法：在測量物體長度過程中，經常會遇到一些不易直接測量的問題，這時就需要我們使用特殊的方法測量物體的長度。
（1）積累法：當被測物體的長度太小，不能直接用刻度尺測量時，可把n個相同的長度疊合起來，測出總長度后除以n就可以算出物體的長度。下圖就是利用此方法測量一張紙的厚度的示意圖。利用此方法還可以測量細銅絲的直徑等。
（2）平移法：當待測物體的長度（如球的直徑、圓錐的高度等）隱藏在物體內部時，可將其等效平移到物體外部，再用刻度尺測量。如圖甲、乙所示，是分別測量硬幣直徑和圓錐高度的示意圖，其中硬幣直徑為3.10cm-2.00cm=1.10cm。
（3）化曲為直法：測量如圖所示曲線長度時，可以用一端易彎曲的但不可伸長的絲線與曲線重合，標號兩端的記號，然后輕輕把細線拉直，用刻度尺測量出兩記號的長度，這就是曲線的長度。
（4）滾輪法：當所測曲線長度較大，如測量跑道的長度，可用已知周長的滾輪，沿著跑道滾動，用滾輪周長乘以滾動周數即可計算出跑道的長度。
（5）化整為零法：若被測物體的長度遠遠超過了刻度尺的量程（如測一卷鐵絲的長度），或不便于用刻度尺直接測量時，可先選取物體的一小部分，用刻度尺測量其長度，然后設法測出整個物體與這一小部分的倍數關系，最后根據這一倍數關系求出整個物體的長度。
三、時間的測量
1.時間的單位
（1）在國際單位制中，時間的單位是秒，符號是s。
（2）常用的時間單位及其換算關系
物理量 單位 符號 換算關系
時間 時 h 1h=60min=3600s
分 min 1min=60s
秒 s —
毫秒 ms 1ms=0.001s=10-3s
微秒 μs 1μs=0.000001s=10-6s
(
時間與時刻的區別
時刻為某一時間點，時間表示兩個時刻之間的間隔長短。例如：某同學周末從8:30開始做作業，9:40完成作業，這里的8:30、9:40就是時刻，所花費的70min為時間。
)
2.時間的測量工具
（1）古代測量工具：沙漏、日晷、滴漏等。
（2）現代測量工具：機械停表、機械鐘、石英鐘、電子停表等。
3.機械停表
（1）認識機械停表：機械停表是測量時間的儀器。它有兩個表盤，一個是長針（秒針）和一個短針（分針），常見的型號有兩種，15ˊ/30"型（小表盤量程15min，大表盤量程30s）和30ˊ/60"（小表盤量程30min，大表盤量程60s）。如圖：
（2）讀數方法：讀數時，先讀出小盤上指針所走的分鐘數（按整數讀）；再觀察小表盤上的指針有沒有超過兩數字之間的半分鐘刻度線，如果不超過，則大盤按照0-30s讀數，如果超過，則大盤按照30s-60s讀數。即讀數=小盤分鐘數+大盤的秒數。
四、誤差
1.誤差：進行測量時，由于受所用儀器和測量方法的限制，測量值與真實值之間總會差別，這就是誤差。任何測量都存在誤差，所用誤差是不可避免的。
2.誤差與錯誤的區別
誤差 錯誤
產生原因 （1）與測量人的估讀習慣有關； （2）與測量工具的精確度有關； （3）受環境等因素影響 （1）不遵守儀器的使用規則； （2）讀數、記錄結果時粗心
能否消除 不能消除，只能盡量減小 采用正確的測量方法就可以避免
3.減小誤差的方法
（1）多次測量求平均值；
（2）選用精密的測量工具；
（3）改進測量方法。
考向01 長度與時間的估測
(
提高估測能力應注意以下幾點：
（1）認識標準：
多經歷、多體會1cm、1m等長度的概念，奠定估測基礎；
（2）積累參照物：
估測一般需要根據相關參照物進行，參照物越豐富，估測能力越強，所以平時應多熟悉生活中常見物體的尺度。
)
【例1】（2023·廣東）荔枝是一種嶺南佳果，小明拿起一個荔枝，如題圖所示，它的尺寸l大小約為（ ）。
A. 0.1cm B. 3cm C. 0.3m D. 1m
【答案】B。
【解析】由生活常識可知，一般荔枝的直徑約為3~5cm，即它的尺寸l大小約為3cm~5cm，故ACD不符合題意；B符合題意。
故選B。
【變式1-1】（2023·龍東）以下說法中的物理量最接近實際的是（　　）。
A. 教室的門高度大約80cm；
B. 一名中學生的重量大約是50N；
C. 日光燈的電流約2A；
D. 兩個雞蛋的重力大約為1N
【答案】D。
【解析】A．教室的門高度大約2m=200cm，故A不符合題意；
B．一名中學生的重量大約是500N，故B不符合題意；
C．家用電風扇正常工作時的電流約0.2A，教室中日光燈正常工作時的電流與此差不多，在0.2A左右，故C不符合題意；
D．兩個雞蛋的質量在100g=0.1kg左右，受到的重力為G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故D符合題意。故選D。
【變式1-2】（2023·營口）初中物理課本的長度大約是26（　　）。
A. m B. dm C. cm D. mm
【答案】C。
【解析】一根筷子的長度約25cm，初中物理課本的長度略大于此數值，在26cm左右，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。
【變式1-3】（2023·岳陽）學校組織九年級學生體檢，下列各項體檢數據中，符合實際的是（　　）。
A. 身高16m B. 質量50kg C. 體溫52℃ D. 1分鐘心跳2次
【答案】B。
【解析】A．中學生的身高約為1.6m，故A不符合題意；
B．中學生的質量約為50kg~60kg，故B符合題意；
C．正常人的體溫約為37℃，故C不符合題意；
D．中學生的心跳，1min約為60次~70次，故D不符合題意。故選B。
考向02 長度與長度測量
(
（1）刻度尺的選擇：
測量長度若分段測量，然后再將每段長度相加也可測得結果，但誤差較大，所以一般情況下，測量物體長度時，在滿足測量精度要求的前提下，刻度尺的量程應大于待測物體的長度，以保證可一次完成測量。
（2）
刻度尺的放置：
放置刻度尺時，零刻度線要對準被測物體的一端，有刻度的一側要緊貼被測物體，與被測物體保持平行，不能歪斜。
（3）
刻度尺的讀數（易錯）
讀取準確值后要估讀到分度值的下一位；若所測物體的末端剛好對準某個刻度線，那么估讀數為“0”，且不能省略。
（4）刻度尺的分度值（易錯）
從測量值推斷刻度尺的分度值時應注意，測量值倒數第二位所對應的長度單位就是該刻度尺的分度值。
)
【例2】（2023·湘潭）如圖所示的刻度尺的分度值是________mm， 被測物體長度是________cm。
【答案】①1；②2.42。
【解析】[1]由圖知：刻度尺上1cm之間有10個小格，所以一個小格代表的長度是0.1cm，合1mm，即此刻度尺的分度值為1mm。
[2]物體左側與2.00cm對齊，右側與4.42cm對齊，所以物體的長度為4.42cm-2.00cm=2.42cm。
【變式2-1】（2023·泰安）圖中物體的長度是_________cm。
【答案】3.47。
【解析】刻度尺上1cm之間有10小格，所以每個小格代表的長度是0.1cm，即此刻度尺的分度值是0.1cm；物體左側與零刻度線對齊，右側與3.47cm對齊，所以物體的長度L=3.47cm。
【變式2-2】（2023·江西）如圖所示，是某同學出黑板報時所用常見直尺的一部分，請你推斷出它的分度值是_________。
【答案】1cm。
【解析】由題圖可知，兩個刻度值之間的值為1cm，所以它的分度值為1cm。
考向03 時間與時間的測量
【例3】（2023·陜西A）小明在校園運動會上，參加了初中男子組50m短跑比賽。他正常完成比賽所用的時間可能為（　　）。
A. 2s B. 8s C. 1min D. 0．1h
【答案】B。
【解析】男子組50m短跑比賽，運動員的短跑速度約為6.5m/s，由速度公式得，小明完成比賽所需時間約為
所以8s最為接近。故選B。
【變式3-1】（2023·江西）如圖所示，是用秒表記錄的某同學跑400m的成績，該同學的成績是_________min_________s。
【答案】①1；②22。
【解析】[1][2]如圖所示，大表盤的分度值為1s，小表盤的分度值為1min，小表盤的指針超出了刻度1，大于1min，大表盤的指針指向22s，故該同學的成績是1min22s。
【變式3-2】（2023·自貢）圖中物體A的長度為______cm，停表的讀數為______s。
【答案】①2.75；②110。
【解析】[1]由圖可知，刻度尺的分度值為0.1cm=1mm，物體A左端對應的刻度值為4.00cm，右端對應的刻度值為6.75cm，所以物體A的長度為6.75cm-4.00cm=2.75cm
[2]停表中間的小表盤分度值為0.5min，分針在“1”和“2”之間，所以分針指示的時間為1min，且過了半格，大表盤分度值為0.1s，秒針在50s刻度線處，所以停表的示數為1min50s=110s。
考點二 運動的描述
一、機械運動
1.機械運動的定義：在物理學中，我們把物體位置隨時間的變化叫做機械運動。如飛翔的小鳥、疾駛的列車航行的輪船等。
2.機械運動的兩種形式
（1）物體間距離發生變化的運動，如圖甲所示。
（2）物體間距離不變，但它們的相對位置發生變化的運動，如圖乙所示。
二、參照物
1.參照物的概念
問題 觀察圖片，思考為什么汽車里的人相對于駕駛員和路旁的小學生來說截然不同呢？
分析 這是由于汽車里的人以駕駛員為自己或汽車為標準，駕駛員的位置沒有發生變化，所示說駕駛員沒有動；但如果還以汽車為標準，看到小學生的位置發生了變化，所示說路旁的小學生發生了運動
結論 可見，判斷物體是運動的還是靜止的，總要選取某一物體作為標準。如果一個物體的位置相對于這個標準發生了變化，就說它是運動的；如果沒有發生變化，就說它是靜止的。這個選做標準的物體叫參照物
2.參照物的選取原則
原則 說明
排己性 參照物不能選擇研究對象本身，因為若以研究對象為參照物，則它永遠是靜止的
假定性 參照物一旦選定，就意味著該物體是靜止的
任意性 參照物的選擇是任意的，既可以選擇靜止的物體，也可以選擇運動的物體
不唯一性 描述同一物體的運動，可以選擇不同物體為參照物，若選擇了不同物體作為參照物，該物體的運動狀態可能不同
方便性 通常情況下，為了研究方便，一般選取地面或相對于地面靜止的物體作為參照物，此時可不指明參照物；若選取其他特殊物體為參照物，則必須指明所選取的參照物
具體性 參照物必須是具體的物體，不能是抽象的事物，如“天空、宇宙”等
同一性 當有多個研究對象時，應選取同一參照物，如果選取不同的參照物，就會引起混亂
三、運動和靜止的相對性
1.運動和靜止的相對性：如圖所示，觀察列車里的乘客，若以車外地面為參照物，乘客是運動的；若以列車為參照物，乘客和列車之間沒有發生位置的變化，乘客是靜止的。因此，判斷同一個物體運動還是靜止，取決于所選取的參照物。可見，物體的運動和靜止是相對的。
2.運動的相對性和絕對性分析
運動是絕對的 一切物體都在運動，絕對不動的物體是不存在的 示例：我們說站崗的哨兵是靜止的，是以地面或房屋為參照物的，而實際上哨兵隨地球的自轉和公轉在運動
靜止是相對的 通常所說的靜止，只是被研究的物體相對于某一特定參照物的位置沒有發生變化
物體的運動狀態取決于所選的參照物 描述某物體的運動狀態時，選擇的參照物不同，結論有可能不同，但都是正確的。因而，不事先選定參照物，就無法對某個物體的運動狀態做出準確地描述
3.運動與靜止相對性的應用
（1）相對運動：影視劇拍攝時，為表現演員向某方向運動，可以讓其背景向相反的方向運動，也能達成想要的拍攝效果。
（2）相對靜止：地球同步衛星相對于地球是靜止的，以方便同步觀測和全球通信。
考向01 參照物
(
判斷物體的運動狀態的方法
一定
確定被研究的物體
二選
選定參照物
三分析
分析被研究的物體相對于參照物的位置是否發生變化
四判斷
相對于所選的參照物，若物體位置沒有發生變化，則物體是靜止的；否則，就是運動的
判斷參照物的方法
一定
明確別研究的物體及其運動狀態
二找
分析被研究的物體相對于哪個物體位置發生了變化，相對于哪個物體位置沒有發生變化
三斷
根據題意確定所選的參照物
)
【例1】（2023·綏化）小明坐在行駛的汽車中，看到路旁的房屋和樹木向后退。如果小明是靜止的，選擇的參照物是（　　）。
A. 樹木 B. 房屋 C. 地面 D. 汽車座椅
【答案】D。
【解析】以汽車座椅為參照物，路旁的房屋和樹木的位置發生了改變，所以小明看到路旁的房屋和樹木向后退。故選D。
【變式1-1】（2023·哈爾濱）如圖所示，跳傘運動員遠離飛機過程中，相對于飛機是______（選填“運動”或“靜止”）的；過一段時間后，他在空中勻速直線下降時，受______（選填“平衡”或“非平衡”）力。
【答案】①運動；②平衡。
【解析】[1]跳傘運動員遠離飛機過程中，相對于飛機，位置發生改變，相對于飛機是運動的。
[2]他在空中勻速直線下降時，運動狀態不發生改變，受平衡力的作用。
【變式1-2】（2023·懷化）歌詞“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”，以竹排為參照物，青山是______（選填“運動”或“靜止”）的；詩詞“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”，我們說輕舟上的人是靜止的，所選參照物是______（選填“山”或“輕舟”）。
【答案】①運動；②輕舟。
【解析】判斷物體是靜止的還是運動的，要看對象物體和參照物之間的相對位置是否發生變化，如果相對位置沒有變化說明是靜止的，如果位置變化了就是運動的。
[1]竹排在江中游動，以青山上某一個固定的點或固定的物體為研究對象，可以觀察到相對于江中的竹排，青山的位置在不斷發生變化。所以以竹排為參照物，青山是運動的。
[2]人站在輕舟上，人和輕舟在同步運動，人相對于輕舟的位置沒有發生變化，所以以輕舟為參照物人是靜止的。
考向02 運動與靜止的相對性
(
“運動和靜止”在物理學中的定義與我們生活中的感受有所區別：
（1）物理學中運動和靜止的描述是相對的，都需要一個參照物，或者是一個參考點，相對于參考點或者參照物不運動的就是靜止；
（2）在生活中，我們默認地面就是參照物，所以我們走路或者坐車時感覺是自己在“動”，太陽是“東升西落”的，而我們的眼睛更是以自己為參照物，這也就是為什么乘坐交通工具向前走的時候總是感覺周圍的景物在向后倒退的原因。
★易錯警示
在選擇參照物時，易把研究對象本身選為參照物，或沒有明確研究對象，或沒有理解運動和靜止的相對性，以至于出錯。不會從物體的運動和靜止情況來判斷所選取得參照物，也容易出錯。
)
【例2】（2023·牡丹江）如圖所示，2023年5月30日上午，長征二號F遙十六運載火箭載著帶有三名航天員的神舟十六號飛船點火升空。升空過程中（　　）。
A. 以地面為參照物，航天員是靜止的 B. 以飛船為參照物，航天員是運動的
C. 以地面為參照物，飛船是運動的 D. 以發射塔為參照物，飛船是靜止的
【答案】C。
【解析】AC．升空過程中，以地面為參照物，航天員和飛船與地面之間的位置發生了變化，所以以地面為參照物，航天員是運動的，飛船也是運動的，故A不符合題意；故C符合題意；
B．以飛船為參照物，航天員與飛船的位置沒有發生變化，航天員是靜止的，故B不符合題意；
D．以發射塔為參照物，飛船遠離發射塔，飛船與發射塔位置發生變化，飛船是運動的，故D不符合題意。
故選C。
【變式2-1】（2023·無錫）如圖所示，天舟六號貨運飛船距離天和核心艙，正以相對核心艙的速度向核心艙勻速直線運行。下列說法中正確的是（　　）。
A. 9.5s后天舟六號到達天和核心艙；
B. 以天和核心艙為參照物，天舟六號是靜止的；
C. 以天舟六號為參照物，天和核心艙是靜止的；。
D. 以天舟六號為參照物，天和核心艙是運動的
【答案】D。
【解析】A．天舟六號貨運飛船距離天和核心艙 19m ，正以相對核心艙 0.2m/s 的速度向核心艙勻速直線運行，所以天舟六號到達天和核心時間，故A錯誤；
B．以天和核心艙為參照物，天舟六號逐漸靠近天和核心艙，位置發生變化，所以是運動的，故B錯誤；
CD．以天舟六號為參照物，天和核心艙逐漸靠近天舟六號，位置發生變化，所以天和核心艙是運動的，故C錯誤，D正確。
故選D。
【變式2-2】（2023·益陽）傳說中有一種鳥叫銜枝鳥，它能靠一小截樹枝成功地飛越太平洋。它飛行時，把樹枝銜在嘴里；累了時，就把樹枝放在水里，站在上面休息。下列說法正確的是（　　）。
A. 飛行時，以樹枝為參照物，鳥是運動的；
B. 飛行時，以海岸為參照物，樹枝是靜止的；
C. 鳥站在樹枝上休息時，以樹枝為參照物，鳥是靜止的；
D. 鳥站在樹枝上一起隨海水流動，以海岸為參照物，鳥是靜止的
【答案】C。
【解析】A．飛行時，以樹枝為參照物，鳥的位置沒有發生改變，鳥是靜止的，故A錯誤；
B．飛行時，以海岸為參照物，樹枝的位置發生改變，樹枝是運動的，故B錯誤；
C．鳥站在樹枝上休息時，以樹枝為參照物，鳥的位置沒有發生改變，鳥是靜止的，故C正確；
D．鳥站在樹枝上一起隨海水流動，以海岸為參照物，鳥的位置發生改變，鳥是運動的，故D錯誤。
故選C。
考點三 運動的快慢
一、速度
1.比較物體運動快慢的三種方法
（1）在運動路程相同情況下，比較所用時間，所用時間短的運動得快（裁判的比較方法）
如圖甲所示，兩輛汽車通過相同的路程，紅車用時45min，綠車用時30min，說明綠車運動得快。
（2）在運動時間相同情況下，比較經過的路程，經過路程長的運動得快（觀眾的比較方法）
如圖乙所示，百米比賽場上，運動員從同一起點出發，在相同時間內，跑到最前面的運動員（運動路程最長）運動的最快。
（3）在運動路程和時間都不相同時，為了比較物體運動快慢，在物理學中，常采用“相同時間比路程”的方法，也就是將物體運動的路程除以所用時間，即換算成“在單位時間內物體通過的路程”。
2.速度
（1）定義：物理學中，把路程與時間之比叫做物體運動的速度。
（2）公式：
變形公式：。
（3）物理意義：是描述物體運動快慢的物理量。在數值上，等于物體在單位時間內通過的路程。這個數值越大，表明物體運動得越快；這個數值越小，表明物體運動的越慢。
（4）單位及換算：在國際單位制中，速度的單位是米每秒，符號是m/s，或者m·s-1，速度單位是由長度單位和時間單位組合而成的組合單位。
在交通運輸中，速度的單位常用千米每小時（km/h）表示。這兩個單位換算關系是：1m/s=3.6km/h。
(
（1）速度公式中的v、s和t三個物理量，必須是同一個物體在同一運動過程中的速度、路程和時間。
（2）速度的大小時由路程與時間的比值決定的，不能說“速度與路程成正比”或“速度與時間成反比”。
（3）計算時代入的數據，應包含數字和單位兩個部分。
（4）在用公式進行計算時，要注意單位的對應搭配，“千米”和“時”搭配，“米”和“秒”搭配，組合成的速度單位分別是“千米/小時”或“米/秒”。
)
二、勻速直線運動
1.機械運動的分類
2.勻速直線運動
（1）定義：物體沿直線且速度不變的運動，叫做勻速直線運動。
特別提醒：勻速直線運動是最簡單的機械運動，是一種理想狀態。在日常生活中，嚴格意義上的勻速直線運動是不存在的。為了簡化問題，便于研究，我們將某些運動，如在平直公路上以某一速度運動的汽車，在平直軌道上以某一速度行駛的列車等，都可以看成是勻速直線運動。
（2）特點
①做勻速直線運動的物體，其速度大小和方向都不變；
②做勻速直線運動的物體，在相等的時間內通過的路程相等，或者說通過相等的路程所用的時間相等；
③做勻速直線運動的物體通過的路程與其時間成正比。
（3）勻速直線運動的圖像
①速度-時間圖像（v-t圖像）：表示做勻速直線運動的物體運動速度與時間的關系。如圖甲所示，做勻速直線運動的物體，速度大小和方向都不變，圖像是一條平行于時間軸的直線，圖中速度大小是4m/s。
②路程時間圖像（s-t圖像）：表示做勻速直線運動的物體路程與時間的關系，圖像是一條直線，圖像傾斜程度反映了速度大小，越傾斜速度越大。如圖乙所示，乙和丙兩物體同時從同地出發，乙的速度大于丙的速度。
三、變速直線運動與平均速度
1.變速直線運動
（1）變速直線運動：物體做直線運動時，其速度大小在發生變化，這種直線運動叫變速直線運動。例如，飛機起飛時速度越來越大，火車進站時速度越來越小等。
（2）變速直線運動的圖像：做變速直線運動的物體，其s-t圖像不再是一條直線；其v-t圖像根據物體運動過程中速度變化情況，圖像形狀各異。如圖所示。
2.平均速度
（1）平均速度：為了粗略描述做變速直線運動的物體在某段時間內（或某一段路程上）運動快慢，我們引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物體運動的路程除以通過這段路程所用的時間。
（2）平均速度的公式：。式中，“s”是通過的路程，“t”是通過這段路程所用時間，“v”是這段時間內（或這段路程上）的平均速度。
(
（1）由于做變速直線運動的物體的速度是不斷變化的，所以通過不同的路程（或在不同時間內）物體運動的平均速度一般不相同。
（2）平均速度與速度的平均值
平均速度描述的是物體運動的平均快慢，應該根據公式
，用總路程除以總時間求得。當我們說一個物體的平均速度時，必須指明是那段路程上或那段時間內。
速度的平均值是指物體在不同路程（或時間）的速度的平均值。例如，物體從甲地道乙地的速度是v1，從乙地道丙地的速度是v2，這兩端路程的速度的平均值是
。實際上，物理學中并沒有速度平均值的概念，不要把“平均速度”誤解為“速度的平均值”。
)
3.勻速直線運動與變速直線運動的比較
勻速直線運動 變速直線運動
定義 速度保持不變的直線運動 速度變化的直線運動
特點 運動的路線是直線，且速度大小不發生變化 運動的路線是直線，速度的大小發生變化。用常用平均速度來描述做變速直線運動的物體的快慢
實例 汽車在平直公路上勻速行駛；物品隨傳送帶勻速運動 小球從高處自由下落；汽車緊急制動
考向01 速度的估測
(
了解常見物體運動的速度是解答速度估測題的關鍵。常見物體的速度如下：
①人正常步行的速度約為1.2m/s；
②光在真空中傳播的速度為3×10
8
m/s；
③自行車的速度約5m/s；
④聲音在15℃的空氣中傳播的速度為340m/s等。
)
【例1】（2023·恩施）李白在《早發白帝城》中描述：“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還”（注：2里為1km，“一日還”指大約24h從白帝城到達江陵）。詩人所描述的船速最接近（　　）。
A. 2km/h B. 10km/h C. 20km/h D. 1000km/h
【答案】C。
【解析】由詩句可知，白帝城到江陵的距離為1000里，由題意可知，2里為1km，則白帝城到江陵的距離為500km。“一日還”指從白帝城到達江陵需要大約24h，由可知，船速約
所以船速與20km/h更接近，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。
【變式1-1】（2023·常德）下列對一些物理量的估測中，貼近事實的是（　　）。
A. 實心球的質量為20kg；
B. 一支新的2B鉛筆的長度約為18cm；
C. 人正常步行的速度約為1km/h；
D. 人體安全電壓為220V
【答案】B。
【解析】A．實心球的質量為2kg，故A不符合題意；
B．中學生伸開手掌，大拇指指尖到中指指尖的距離大約為18cm，所以一支新的2B鉛筆的長度約為18cm，故B符合題意；
C．人正常步行的速度約為1m/s，故C不符合題意；
D．人體安全電壓不超過36V，故D不符合題意。故選B。
【變式1-2】小紅坐在勻速行駛的小汽車內，發現前方路旁停著一輛普通大客車，觀測到自己經過大客車的時間約為1s，則小汽車的速度最接近于（ ）。
A．10km/h B．40km/h C．70km/h D．100km/h
【答案】B。
【解析】大客車的長度接近10m，以大客車為參照物，小汽車運動的路程約為10m，小汽車相對于大客車的速度v===10m/s=36km/h，故ACD不符合實際，B最接近實際。
考向02 速度概念及應用
(
★易錯警示
對于勻速直線運動，時間t是原來的幾倍，路程s就是原來的幾倍，s與t的比值是不變的。
)
【例2】（2023·濟寧）濟寧內環高架項目由高架路和地面快速路兩部分組成，其中高架路36km，設計速度80km/h，合______m/s。小明跟隨爸爸開車行完高架路全程用時36min，則這段時間內車的平均速度為______km/h。（結果保留一位小數）
【答案】①22.2；②60。
【解析】[1] 換算單位
[2] 行完高架路全程這段時間內車的平均速度為。
【變式2-1】甲、乙兩車都做勻速直線運動，甲車運動的速度是乙車的3倍，乙車行駛的路程是甲車的2倍，則甲車和乙車行駛的時間之比是（　　）。
A．3:2 B．2:3 C．1:6 D．6:l
【答案】C。
【解析】由題意可知s甲:s乙=1:2，v甲:v乙=3:1
由可得，甲、乙兩車所用的時間之比
故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
【變式2-2】小明家到學校的路程為600m，他去上學時，前一半路程平均速度為1.2m/s，為了不遲到后一半路程用去了150s，他上學的整個路程平均速度為（　　）。
A．2.5m/s B．1.5m/s C．1.6m/s D．2m/s
【答案】B。
【解析】一半路程為s′300m
行駛前一半路程的時間t1250s
后一半路程的時間t2150s
總時間tt1+t2250s+150s400s
則他上學的整個路程平均速度為v1.5m/s
ACD不符合題意，B符合題意。故選B。
考向03 速度相關計算
(
解答計算題的基本步驟：
（1）認真審題，找出各運動階段的已知條件、待求的物理量，用準確地字母符號及下標表示；
（2）統一單位。
（3）根據物理概念選用物理公式，并進行公式變換，同時應有必要的文字說明；
（4）代入數據進行計算，計算出答案，豎直后面要寫上準確地單位。
)
【例3】（2023·株洲）株洲南站到長沙站的S7908次城際列車運行時刻表如表所示，根據此表回答下列問題。
車站 到達 發車 里程/km
株洲南 始發站 07：44 0
株洲 07：50 07：52 8
大豐 07：57 07：58 13.5
田心東 08：01 08：03 16
… … … …
長沙 08：54 終點站 58
（1）列車從株洲南站發車，行駛______km到達株洲站，用時______min，列車的平均速度是______km/h；
（2）列車在“株洲南—株洲”段的運行速度比在“株洲—田心東”段的______（填“大”或“小”）。
【答案】①8；②6；③80；④大。
【解析】（1）[1][2][3]如表可知，列車從株洲南站發車，行駛8km到達株洲站，用時間為
列車在這段路程的平均速度是
（2）[4]如表所示，在“株洲—田心東”段的路程為16km，時間為
則列車在這段路程的平均速度是
由上述結果可知，列車在“株洲南—株洲”段的運行速度比在“株洲—田心東”段的大。
【變式3-1】（2023·恩施）李白在《早發白帝城》中描述：“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還”（注：2里為1km，“一日還”指大約24h從白帝城到達江陵）。詩人所描述的船速最接近（　　）。
A. 2km/h B. 10km/h C. 20km/h D. 1000km/h
【答案】C。
【解析】由詩句可知，白帝城到江陵的距離為1000里，由題意可知，2里為1km，則白帝城到江陵的距離為500km。“一日還”指從白帝城到達江陵需要大約24h，由可知，船速約
所以船速與20km/h更接近，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
【變式3-2】（2023·寧夏）2022年11月1日4時27分，夢天實驗艙與空間站組合體順利實現交會對接（空間站組合體由問天實驗艙和天和核心艙組成），中國空間站主體結構組裝完成。為了調整對接時的飛行姿態，對接過程設置了四個停泊點，如圖，夢天實驗艙進入停泊點后，相對于組合體是______的（選填“運動”或“靜止”）；夢天實驗艙在最后一個19米停泊點向組合體靠攏時，發動機噴氣口應向______（選填“前”或“后”）噴氣，待發動機短暫工作后，便可依靠______繼續向組合體運動；夢天實驗艙從19米停泊點到與組合體對接口接觸，用時約90秒，此過程夢天實驗艙相對于組合體的平均速度是______m/s。（計算結果保留兩位小數）
【答案】①靜止；②后；③慣性；④0.21。
【解析】[1]夢天實驗艙進入停泊點后，相對于組合體，夢天實驗艙位置沒有改變，所以是靜止的。
[2]夢天實驗艙在最后一個19米停泊點向組合體靠攏時，即要加速靠近組合體，根據力的作用是相互的可知發動機噴氣口應向后噴氣。
[3]發動機短暫工作后停止噴氣，組合體仍能繼續向前運動，是由于組合體具有慣性。
[4]根據速度公式求出夢天實驗艙相對于組合體的平均速度。
考向04 運動圖像
(
讀懂s-t圖像的關鍵
（1）若直線在縱軸上有截距，表示開始計時時物體已經有了一段路程；
（2）若直線起始時刻在橫軸上有截距，表示物體在開始計時一段時間之后才開始移動；
（3）直線的傾斜程度越大，物體的速度越大；
（4）若兩條直線有交點，則在交點時刻兩物體相遇。
)
【例4】（2023·日照）姐姐和弟弟在同一所學校上學。某一天吃過早餐后，姐弟倆約定從小區門口出發去學校大門口會合。作出他們的路程與時間的關系圖象分別如圖中的兩條實線所示，弟弟的圖線為直線。下列判斷正確的是（　　）。
A. 弟弟比姐姐早5min離開家；
B. 弟弟和姐姐的平均速度相同；
C. 弟弟和姐姐行走時的速度相等，均為100m/min；
D. 姐姐一直做勻速直線運動
【答案】C。
【解析】A．根據上圖可知，計時的第5分鐘弟弟才出發，姐姐比弟弟早5min離開家，故A錯誤；
B．由上圖可知，弟弟平均速度為
姐姐的平均速度
故弟弟和姐姐的平均速度不相同，故B錯誤；
C．根據上圖知，姐姐自5-15分鐘通過的距離為0，即處于靜止狀態，故姐姐行走的時間為
t=20min-10min=10min
故姐姐行走時的速度
弟弟和姐姐行走時的速度相等，均為100m/min，故C正確；
D．因姐姐自5-15分鐘處于靜止狀態，故D錯誤。故選C。
【變式4-1】（2023·上海）甲車從P出發、乙車從Q點出發，甲乙相向而行；乙比甲早出發1s，甲到Q點時，乙離P點1m，求此時乙到Q的距離（　　）。
A. 可能為2米 B. 可能為4米 C. 一定為8米 D. 一定為6米
【答案】B。
【解析】由圖像可知，甲的速度，乙的速度
設PQ的距離為s，甲到Q點時，乙還未到達P點，且離P點1m，則
解得；s=9m
則此時乙到Q的距離
當甲到Q點時，乙已經過P點，且離P點1m，則，解得：s=3m
則此時乙到Q的距離
故此時乙到Q的距離可能是4m，也可能為8m，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。
【變式4-2】如圖所示，甲、乙兩個圖像分別描述了做直線運動的兩個物體A、B的運動情況，根據圖像得出的信息錯誤的是（　　）。
A．B物體做勻速直線運動；
B．A物體靜止；
C．vA>vB；
D．B物體運動1.5s通過的距離是3m
【答案】B。
【解析】AD．乙圖是B物體的s-t圖像，由圖像可知，B物體通過的路程與時間成正比，所以B物體做勻速直線運動，B的速度
B物體運動1.5s通過的距離sB=vBtB=2m/s×1.5s=3m
故AD正確，不符合題意；
B．甲圖是v-t圖像，由圖像可知，物體A始終做勻速直線運動，并且速度大小為3m/s，故B錯誤，符合題意；
C．已知vB=2m/s，因此vA>vB，故C正確，不符合題意。故選B。
考點四 平均速度的測量
一、測量平均速度
【實驗原理】。根據公式，用刻度尺測出物體運動的路程s，用停表測出通過這段路程所用時間t，就可以算出物體在這段時間內運動的平均速度。
【實驗器材】刻度尺、停表、斜面、小車、金屬片、木塊。
【實驗裝置】如圖所示，斜面的一端用木塊墊起，使它保持較小的坡度，在斜面的底端或中部固定金屬片。
【實驗步驟】（1）使斜面保持較小的坡度，把小車放在斜面的頂端，金屬片垂直固定在斜面的底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程s1。
（2）用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片所用時間t1，將小車通過的路程s1和所用時間t1填入表格中。
（3）將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離s2和所用時間t2，將數據填入表格對應的位置。
（4）利用公式，分別計算出小車通過斜面全程的平均速度v1和通過上半段路程的平均速度v2，即小車通過斜面全程的平均速度為；小車通過上半段路程的平均速度為：。
（5）整理器材
【實驗數據】
路程 運動時間 平均速度
s1=1m t1=3s v1=0.33m/s
s2=0.5m t2=1.8s v2=0.28m/s
【分析與論證】
下車經過下半段的路程為s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，時間為t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小車通過下半段的路程的平均速度為。則平均速度的大小關系為：。
【實驗結論】小車而在斜面上做變速直線運動，在不同的路程段，小車平均速度大小不同。小車從斜面頂端運動到斜面底端的過程中速度越來越大。
特別提醒：（1）斜面的長度要足夠長、坡度要小（注意：坡度也不能過小，否則測出的平均速度大小會過于接近），且測量過程中不能改變斜面的坡度；
（2）要測量哪一段路程的平均速度，就測量其對應的路程及通過這段路程所用時間。
二、現代測速方法
超聲測速 聲音遇到障礙物會反射回來，根據發射和接收的時間差，可計算出發射點到障礙物的實際距離，并測出物體的速度
頻閃攝影法 頻閃攝像是研究物體運動時常用的一種實驗方法，它借助于電子閃光燈的連續閃光，在一個畫面上記錄下物體連續的運動過程。因為每一次攝影的時間間隔相等，所以照片上任意相鄰影像的時間間隔都相等。如圖所示是時間間隔0.2s記錄的彈跳小球的運動情況
GPS測速 GPS導航定位系統不僅可為各個運動載體進行定位，還可以測出其速度，目前廣泛應用于各種導航軟件中
考向01 測量小車平均速度
(
解答測平均速度實驗題要注意：
一明確
明確實驗原理、實驗方法和實驗過程
二把握
準確把握題意，準確從題圖或題表中獲取正確、有用的信息
三計算
根據平均速度的計算公式
進行計算
四結論
按題目要求分析數據，得出結論
)
【例1】（2023·眉山）如圖所示，小明在“測平均速度”的實驗中，使小車從斜面A點靜止下滑，經過B點到達C點，圖中已標出小車經過A、B、C三點對應時刻。下列說法中正確的是（　　）。
A. 段距離為；
B. 段平均速度為；
C. 小車從點到點做勻速直線運動；
D. 若小車過A點后才開始計時，測出段平均速度將偏大
【答案】D。
【解析】A．刻度尺1dm均分10格，則分度值為0.1dm=1cm，段距離為
故A錯誤；
B．段平均速度為，故B錯誤；
C．小車從點到點做加速直線運動，故C錯誤；
D．若小車過A點后才開始計時，測得的時間偏短，由得，測出段平均速度將偏大，故D正確。故選D。
【變式1-1】（2023·長春）在“測量物體運動的平均速度”實驗中，實驗裝置如圖所示：
路程 運動時間 平均速度
sAB=0.45m tAB=3.2s vAB=0.14m/s
sAC=0.90m tAC =4.5s vAC=
（1）測量平均速度的原理是___________；
（2）實驗中，小組同學發現小車通過AB段路程的時間過短，不便于測量時間，為了解決這一問題，可以只將木塊向___________適當移動；也可以將小車倒置滑下，這是因為用___________代替滾動可以增大摩擦；
（3）改進后，進行實驗并記錄數據在表格中，計算出小車通過AC段路程的平均速度是___________m/s。小車通過AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度___________；
（4）小車在運動過程中，支持力對小車是否做功？___________。
（5）小車運動到斜面底端撞到金屬片會停下來，說明力可以改變物體的___________。
【答案】①；②右；③滑動摩擦；④0.2；⑤小；⑥否；⑦運動狀態。
【解析】（1）[1]測量物體運動的平均速度，需要測量路程和時間，根據得到平均速度，實驗原理是。
（2）[2][3]斜面的坡度越大，小車在斜面上滑下的速度越快，在斜面上運動的時間越短，不便于測量時間，因此為了便于測量時間，應將木塊向右適當移動，使它保持較小的坡度；也可以將小車倒置滑下，這是因為用滑動摩擦代替滾動可以增大摩擦。
（3）[4]小車通過AC段路程的平均速度
[5]已知AB段路程與BC段路程相同sAB=sBC=0.45m
BC段的時間tBC=tAC-tAB=4.5s-3.2s=1.3s
BC段平均速度
已知vAB=0.14m/s，則vAB（4）[6]小車在運動過程中，支持力的方向上沒有移動距離，所以支持力對小車不做功。
（5）[7]小車運動到斜面底端撞到金屬片會停下來，小車由運動變為靜止，說明力可以改變物體的運動狀態。
【變式1-2】小林欲測量遙控小車運動的平均速度。
（1）如圖所示，遙控小車在水平路面上從A點出發，當車______（選填“頭”或“尾”）運動到B點時，用刻度尺測量小車在AB段運動的路程。用表測量小車在AB段運動的時間（如圖乙所示）為______s。根據公式，可計算出小車在水平路面上運動的平均速度；
（2）小林還想用如圖丙所示實驗裝置，“探究從斜面自由下滑的小車運動的平均速度與斜面的粗糙程度是否有關”；
①在實驗中，斜面下端放置彈簧片的作用是______；
②為了驗證猜想，他通過在圖丙所示的斜面分別鋪上毛巾和棉布來改變斜面的粗糙程度；他先讓小車從毛巾斜面的頂端由靜止釋放，測出下滑時間t1。再讓小車從棉布斜面的中部由靜止釋放，測出下滑時間t2。最后讓小車從光滑的木板斜面，距離頂端處由靜止釋放，測出下滑時間t3；他發現三次下滑的時間不同，于是得出從斜面自由下滑的小車運動的平均速度與斜面的粗糙程度有關；
請對小林這一探究過程作出評價，指出他存在的問題是：______；
③由實驗現象還可得知，小車從毛巾斜面頂端自由下滑到下端時，小車______（填“是”或“不是”）做勻速直線運動。
【答案】頭；10；便于測量時間；沒有控制小車在斜面下滑的路程一定；不是。
【解析】（1）[1][2]測量小車運動的路程應該從車頭到車頭或者車尾到車尾，所以遙控小車在水平路面上從A點出發，當車頭運動到B點時，用刻度尺測量小車在AB段運動的路程；由圖乙可知，測量小車在AB段運動的時間t=10∶31∶5-10∶30∶55=10s
（2）①[3]小車到達斜面底端的瞬間不易觀察到，也就不方便計時，所以在斜面下端放置彈簧片的作用是便于測量時間。
②[4]要探究從斜面自由下滑的小車運動的平均速度與斜面的粗糙程度是否有關，就要控制小車在斜面上的運動路程相等，可以讓小車從斜面的同一位置靜止下滑，所以他存在的問題是沒有控制小車在斜面下滑的路程一定。
③[5]小車在斜面上自由下滑的運動是速度越來越大的變速直線運動，所以小車不是做勻速直線運動。
考向02 頻閃攝影法測量平均速度、區間測速
(
利用頻閃相機測速：
（1）利用頻閃攝像法測量平均速度時，其隱含的條件是物體兩個相鄰影像間的時間間隔是相同的，這個時間間隔就是照相機相鄰兩次拍照的時間間隔；
（2）根據圖示，用刻度尺測出相鄰影像間的距離，如果沒有刻度尺，可以根據物體的大小估測相鄰影像間的距離；
（3）頻閃攝影照片中，一般影像較多，就是平均速度時，一定要注意區分計算的是哪段路程的平均速度，不要張冠李戴。
區間測速：
區間測速和其他測量平均速度一樣，都是依據
這一原理。在解答區間測速問題時要注意：
（1）判斷是否超速時，將求出的平均速度和該區間的最高限速進行比較即可；
（2）區間測速計算出來的速度是這一段路程的平均速度，并不是車輛的實際速度。
)
【例2】（2023·新疆）頻閃攝影是研究物體運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態，頻閃儀每隔一定時間閃光一次，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。圖甲是完全相同的A、B兩球從空中同一高度先后由靜止開始豎直下落的頻閃照片示意圖。已知頻閃儀每隔0.1s閃光一次，照片上1cm代表空中實際距離10cm。
/mm /mm /mm /mm
A球（） 4.9 14.7 24.5 34.3
B球（） 1.2 9.8 19.6 29.4
3.7 4.9 4.9 4.9
（1）由圖甲可知：先由靜止開始下落的是___________（填“A”或“B”）球；
（2）用刻度尺分別測得照片上A、B兩球相鄰位置之間的各段距離，A、B兩球相對應的s1、s2、s3、s4的測量結果如圖表所示。測量照片上B球相鄰位置之間的距離s5時，刻度尺的示數如圖乙所示，則s5=_______mm。設 A球在空中下落時，通過s2、s3的過程中的平均速度分別為v2、v3，則v2:v3=__________；
（3）A、B兩球均運動的過程中，若以B球為參照物，A球在豎直方向上做________（填“加速”“減速”或“勻速”）直線運動。先開始下落的小球的速度為__________m/s時，后開始下落的小球剛好開始下落。
【答案】①A；②39.0；③3:5；④加速；⑤0.49。
【解析】（1）[1]由表格數據可知，單位時間內A球運動路程長，說明A球的速度大，因此，先由靜止下落的是A球。
（2）[2]由刻度尺示數可知，s5的長度s5=9.90cm-6.00cm=3.90cm=39.0mm
[3]有比各種數據可知s2=14.7mm，s3=24.5mm
由題意可知，運動s2和s3所用的時間都是0.1s，則
（3）[4]由表格數據可知，單位時間內A球運動的路程一直大于B球運動的路程，及A球運動的更快。因此以B為參照物，A做加速運動。
[5]由表格數據可知， B球在第一個0.1s內運動1.2mm，則根據題意可知實際運動了1.2cm，即
sB=1.2cm=0.012m
根據公式可得，B球運動10.012m所用的時間
則B球是A球運動了0.05s時開始運動，則B球運動時A球已經運動的時間tA=0.1s-0.05s=0.05s
A球在運動0.05s時的速度vA=gtA=9.8m/s2×0.05s=0.49m/s。
【變式2-1】（2023·瀘州）我國運動員全紅嬋，在2023年世界泳聯跳水世界杯西安站女子單人10米跳臺預賽中，出色地完成了“207C”動作。將其下落階段中的一段運動簡化為直線運動，其中A、B、C、D四點是她下落過程中的四個位置，相鄰兩點間的時間間隔為0.5s，距離如圖所示。關于全紅嬋在此段運動過程中，下列判斷正確的是（　　）。
A. 在AC段做勻速直線運動 B. 在AC段的平均速度為5m/s
C. 經過C點的速度為5m/s D. 她的重力勢能一直在增大
【答案】B。
【解析】A．全紅嬋通過AB段、BC段用時均為0.5s，但通過的路程分別為1.25m、3.75m，在相等時間內通過的路程不相等，因此，全紅嬋在AC段沒有做勻速直線運動，故A錯誤；
B．全紅嬋在AC段的平均速度為，故B正確；
C．由A、B選項可知，全紅嬋在AC段平均速度為5m/s，但全紅嬋在AC段沒有做勻速直線運動，在相等時間內通過的路程越來越長，因此，全紅嬋在AC段做的是加速運動，經過C點的速度為AC段最大速度，大于5m/s，故C錯誤；
D．重力勢能的影響因素是質量與高度，所以，全紅嬋在下落階段中質量不變，高度不斷降低，因此她的重力勢能一直在減小，故D錯誤。
故選B。
【變式2-2】港珠澳大橋是我國二十一世紀“超級工程”，全長55千米（其中主橋29.6km，海底隧道全長5.6km），大橋上還設有“區間測速”，就是在兩個監測點安裝監控探頭，測出車輛通過兩個監測點的時間，再根據兩點間的距離算出該車在這一區間路段的平均速度，判斷是否超速。若監測點A、B相距16km，一輛轎車通過兩個監測點的時間如圖乙所示。
（1）大橋上某處有如圖甲所示交通標志，其物理意義是：___________。
（2）轎車在這一區間路段平均速度是多少？是否超速？( )
【答案】小型客車限速100km/h；80km/h；沒有超速。
【解析】（1）[1]圖甲所示的是限速標志，其物理意義是：小型客車限速100km/h。
（2）[2]由圖乙可知轎車通過兩個監測點用的時間
轎車在這一區間路段平均速度是
所以轎車沒有超速。專題06 機械運動（講義）（原卷版）
目錄
考情分析 2
知識建構 3
考點一 長度與時間的測量 4
夯基·必備基礎知識梳理 4
提升·必考題型歸納 8
考向01 長度與時間的估測 9
考向02 長度與長度測量 9
考向03 時間與時間的測量 10
考點二 運動的描述 10
夯基·必備基礎知識梳理 11
提升·必考題型歸納 12
考向01 參照物 12
考向02 運動與靜止的相對性 13
考點三 運動的快慢 14
夯基·必備基礎知識梳理 14
提升·必考題型歸納 17
考向01 速度的估測 17
考向02 速度概念及應用 17
考向03 速度相關計算 18
考向04 運動圖像 19
考點四 平均速度的測量 20
夯基·必備基礎知識梳理 20
提升·必考題型歸納 21
考向01 測量小車平均速度 21
考向02 頻閃攝影法測量平均速度、區間測速 23
一、課標考點分析
考點內容 課標要求 命題預測
長度與時間的測量 認識長度和時間單位、測量工具及測量方法 對此考點的考查是學生基本考查內容，出現的概率較高，考查題型主要有選擇題、填空題，與其它考點結合在一起也會出現綜合題。本考點的命題點有：長度與時間的單位換算、長度與時間的估測、長度與時間的測量等
物體運動的描述 知道物體運動和靜止是相對的 在描述物體運動時，必須選擇參照物。所以，對有關參照物的考查是常考熱點。常見題型有選擇題、填空題。命題點有：給定參照物確定物體運動情況、由物體運動情況確定所選擇的參照物、物體運動的相對性等。
速度的概念與應用 能用速度描述物體運動；知道勻速直線運動的概念 速度是描述物體運動快慢的物理量，對此考點的考查屬于常考熱點。考查題型有選擇題、填空題，和其他考點結合的綜合題等。主要命題點有：速度的概念、速度的簡單計算、運動圖像的應用、平均速度的概念等。
速度相關計算 能用速度公式進行簡單計算 速度相關計算主要是平均速度的計算，在生活中經常出現速度相關計算的問題。常見題型為選擇題、填空題和綜合題等。命題點主要有：平均速度的計算、生活中有關速度的計算等
平均速度測量 理解測量平均速度的方法 平均速度的測量是必考力學實驗之一，雖然考題出現的概率不大，但作為必考內容，同樣需要引起考生的注意。命題點有：平均速度測量方法、過程、誤差等。
二、考情分析
《機械運動》是中考必考內容。雖然本單元在試卷中所占分值不大（一般在1-3分之間），但作為必考內容，仍需要考生加強對本單元的復習，做好備考準備。在本單元的考題中，從出現概率看，主要有：長度、時間與速度的估測，長度與時間的測量，參照物，物體運動速度的簡單計算，運動圖像的應用與計算，測量平均速度等。考試題型也非常多樣，主要有：選擇題、填空題、實驗題和綜合題等。
考點一 長度與時間的測量
一、長度與長度單位
1.測量的意義
（1）測量的意義：生活中，我們常常依靠眼睛、耳朵、鼻子等感覺器官去判斷外界的事物。但是僅憑感覺去判斷，不一定正確，更談不上準確。
為此，人們發明了很多測量儀器和工具。生活中常見的尺子、鐘表等，都是我們熟悉的測量儀器和工具。
（2）國際單位制
測量的本質是比較的過程。測量某個物理量時用來進行比較的標準量叫單位。為了方便國際交流，國際計量組織制定了一套國際統一的單位，叫做國際單位制（簡稱為SI）。
2.長度的單位及其換算關系
（1）在國際單位制中，長度單位是 ，符號是 。
（2）常用長度單位及其換算關系
單位 符號 與米的換算關系
千米 km 1km=100m=103m
米 m —
分米 dm 1dm=0.1m=10-1m
厘米 cm 1cm=0.01m=10-2m
毫米 mm 1mm=0.001m=10-3m
微米 μm 1μm=0.000001m=10-6m
納米 nm 1nm=0.000000001m=10-9m
(
進行單位換算的步驟：
數值不變，乘以原單位與目標單位之間的進率，將原單位改寫為目標單位。
)
二、長度的測量
1.長度的測量工具：長度的測量工具有直尺、卷尺、三角尺、游標卡尺、螺旋測微器等，刻度尺是學習和生活中常用的測量長度的工具。
2.認識刻度尺：刻度尺的零刻度線、量程、分度值如圖所示：
（1）零刻度線：刻度尺的起始刻度，使用時要注意刻度尺的零刻度線是否在端，是否磨損。
（2）量程：即測量范圍，是指刻度尺一次能測出的最大長度。
（3）分度值：相鄰兩條刻度線之間的長度，它決定測量的精確程度。
3.刻度尺的使用
正確使用刻度尺測量物體的長度，應做到“五會”：“會選”、“會放”、“會看”、“會讀”、“會記”。
（1）會選：根據測量對象和測量要求選擇適當的測量工具（適當量程和分度值）。
①選量程：測量物體長度時，所選取的刻度尺的量程應盡量大于被測物體的長度，這樣可以保證測量能一次完成，與分段多次測量相比可使測量結果更準確。
②選分度值：根據測量精確度的要求選擇合適分度值的刻度尺。如安裝玻璃時，偏差在“mm”級別不影響安裝，選用分度值為1mm刻度尺即可。
特別提醒：實際測量時，并不是測量工具越精密越好，只要能達到測量精度要求就可以了。
（2）會放：將刻度尺的零刻度線對準被測物體的一端，有刻度線的一側要緊靠被測物體，與被測邊保持平行，不能歪斜，如圖甲是正確放置刻度尺情況，乙圖即為錯誤放置情況。若刻度尺的零刻度線已經磨損，可使其整數刻度線對齊物體的一端，讀出長度后再減去這一整數刻度值，就可以得到物體的長度，如圖丙所示。
（3）會看：讀數時，視線要正對刻度線，即視線與刻度尺垂直，不能斜視，圖中，A為錯誤的視線，B為正確的視線。
（4）會讀：讀數時，要注意區分大格和小格的數目，讀出準確值，并估讀到分度值的下一位。如圖所示準確值是2.7cm，估讀值是0.07cm，所以該物體的長度為2.77cm。
(
對刻度尺讀數時，應估讀到分度值的下一位，估讀值是“0”時不能省略，如讀數時3.50cm，小數點后的“0”是估讀的，不能省略。
)
（5）會記：記錄數據時，不但要記錄數字，還必須注明測量量的單位。沒有單位的記錄是毫無意義的。
(
從讀數判斷測量的精確度
（1）使用分度值不同的刻度尺進行測量時所達到的精確程度不同，如圖所示，上面的刻度尺能精確到1厘米（1cm），可以讀為3.2cm（也可以讀為3.3cm），其中3.0cm是準確值，0.2cm是估讀值；下面的刻度尺能精確到1mm，可以讀為3.15cm（也可以讀為3.14cm-3.16cm），其中3.1cm是準確值，0.05cm（0.04cm-0.06cm）是估讀值，顯然沒有下面的刻度尺精確。
（2）一個準確地長度測量結果，其最后一位數字是估讀數字，從右邊數第二位數字所在的位數反映了所用刻度尺的分度值。如測量某物體的長度，當測量結果是1.52m時，可知“1”和“5”是從刻度尺上直接讀出來的，是準確數字，“2”是估讀出來的，是估讀數字，進而可推知該次測量所用刻度尺的分度值是1dm。
)
4.長度的估測
在日常生活和生產中，需要對一些常見物體的長度進行估測，或采用一些簡便的方法粗略測量物體的長度，這就要求我們了解一些常見物體的尺度以便于進行估測。例如，一只鉛筆的尺度大約是17.5cm，一層住宅樓的高度大約是3m，課桌的高度大約是0.8m等。
5.長度測量的特殊方法：在測量物體長度過程中，經常會遇到一些不易直接測量的問題，這時就需要我們使用特殊的方法測量物體的長度。
（1）積累法：當被測物體的長度太小，不能直接用刻度尺測量時，可把n個相同的長度疊合起來，測出總長度后除以n就可以算出物體的長度。下圖就是利用此方法測量一張紙的厚度的示意圖。利用此方法還可以測量細銅絲的直徑等。
（2）平移法：當待測物體的長度（如球的直徑、圓錐的高度等）隱藏在物體內部時，可將其等效平移到物體外部，再用刻度尺測量。如圖甲、乙所示，是分別測量硬幣直徑和圓錐高度的示意圖，其中硬幣直徑為3.10cm-2.00cm=1.10cm。
（3）化曲為直法：測量如圖所示曲線長度時，可以用一端易彎曲的但不可伸長的絲線與曲線重合，標號兩端的記號，然后輕輕把細線拉直，用刻度尺測量出兩記號的長度，這就是曲線的長度。
（4）滾輪法：當所測曲線長度較大，如測量跑道的長度，可用已知周長的滾輪，沿著跑道滾動，用滾輪周長乘以滾動周數即可計算出跑道的長度。
（5）化整為零法：若被測物體的長度遠遠超過了刻度尺的量程（如測一卷鐵絲的長度），或不便于用刻度尺直接測量時，可先選取物體的一小部分，用刻度尺測量其長度，然后設法測出整個物體與這一小部分的倍數關系，最后根據這一倍數關系求出整個物體的長度。
三、時間的測量
1.時間的單位
（1）在國際單位制中，時間的單位是 ，符號是 。
（2）常用的時間單位及其換算關系
物理量 單位 符號 換算關系
時間 時 h 1h=60min=3600s
分 min 1min=60s
秒 s —
毫秒 ms 1ms=0.001s=10-3s
微秒 μs 1μs=0.000001s=10-6s
(
時間與時刻的區別
時刻為某一時間點，時間表示兩個時刻之間的間隔長短。例如：某同學周末從8:30開始做作業，9:40完成作業，這里的8:30、9:40就是時刻，所花費的70min為時間。
)
2.時間的測量工具
（1）古代測量工具：沙漏、日晷、滴漏等。
（2）現代測量工具：機械停表、機械鐘、石英鐘、電子停表等。
3.機械停表
（1）認識機械停表：機械停表是測量時間的儀器。它有兩個表盤，一個是長針（秒針）和一個短針（分針），常見的型號有兩種，15ˊ/30"型（小表盤量程15min，大表盤量程30s）和30ˊ/60"（小表盤量程30min，大表盤量程60s）。如圖：
（2）讀數方法：讀數時，先讀出小盤上指針所走的分鐘數（按整數讀）；再觀察小表盤上的指針有沒有超過兩數字之間的半分鐘刻度線，如果不超過，則大盤按照0-30s讀數，如果超過，則大盤按照30s-60s讀數。即讀數=小盤分鐘數+大盤的秒數。
四、誤差
1.誤差：進行測量時，由于受所用儀器和測量方法的限制，測量值與真實值之間總會差別，這就是誤差。任何測量都存在誤差，所用誤差是不可避免的。
2.誤差與錯誤的區別
誤差 錯誤
產生原因 （1）與測量人的估讀習慣有關； （2）與測量工具的精確度有關； （3）受環境等因素影響 （1）不遵守儀器的使用規則； （2）讀數、記錄結果時粗心
能否消除 不能消除，只能盡量減小 采用正確的測量方法就可以避免
3.減小誤差的方法
（1）多次測量求平均值；
（2）選用精密的測量工具；
（3）改進測量方法。
考向01 長度與時間的估測
(
提高估測能力應注意以下幾點：
（1）認識標準：
多經歷、多體會1cm、1m等長度的概念，奠定估測基礎；
（2）積累參照物：
估測一般需要根據相關參照物進行，參照物越豐富，估測能力越強，所以平時應多熟悉生活中常見物體的尺度。
)
【例1】（2023·廣東）荔枝是一種嶺南佳果，小明拿起一個荔枝，如題圖所示，它的尺寸l大小約為（ ）。
A. 0.1cm B. 3cm C. 0.3m D. 1m
【變式1-1】（2023·龍東）以下說法中的物理量最接近實際的是（　　）。
A. 教室的門高度大約80cm；
B. 一名中學生的重量大約是50N；
C. 日光燈的電流約2A；
D. 兩個雞蛋的重力大約為1N
【變式1-2】（2023·營口）初中物理課本的長度大約是26（　　）。
A. m B. dm C. cm D. mm
【變式1-3】（2023·岳陽）學校組織九年級學生體檢，下列各項體檢數據中，符合實際的是（　　）。
A. 身高16m B. 質量50kg C. 體溫52℃ D. 1分鐘心跳2次
考向02 長度與長度測量
(
（1）刻度尺的選擇：
測量長度若分段測量，然后再將每段長度相加也可測得結果，但誤差較大，所以一般情況下，測量物體長度時，在滿足測量精度要求的前提下，刻度尺的量程應大于待測物體的長度，以保證可一次完成測量。
（2）
刻度尺的放置：
放置刻度尺時，零刻度線要對準被測物體的一端，有刻度的一側要緊貼被測物體，與被測物體保持平行，不能歪斜。
（3）
刻度尺的讀數（易錯）
讀取準確值后要估讀到分度值的下一位；若所測物體的末端剛好對準某個刻度線，那么估讀數為“0”，且不能省略。
（4）刻度尺的分度值（易錯）
從測量值推斷刻度尺的分度值時應注意，測量值倒數第二位所對應的長度單位就是該刻度尺的分度值。
)
【例2】（2023·湘潭）如圖所示的刻度尺的分度值是________mm， 被測物體長度是________cm。
【變式2-1】（2023·泰安）圖中物體的長度是_________cm。
【變式2-2】（2023·江西）如圖所示，是某同學出黑板報時所用常見直尺的一部分，請你推斷出它的分度值是_________。
考向03 時間與時間的測量
【例3】（2023·陜西A）小明在校園運動會上，參加了初中男子組50m短跑比賽。他正常完成比賽所用的時間可能為（　　）。
A. 2s B. 8s C. 1min D. 0．1h
【變式3-1】（2023·江西）如圖所示，是用秒表記錄的某同學跑400m的成績，該同學的成績是_________min_________s。
【變式3-2】（2023·自貢）圖中物體A的長度為______cm，停表的讀數為______s。
考點二 運動的描述
一、機械運動
1.機械運動的定義：在物理學中，我們把物體位置隨時間的變化叫做機械運動。如飛翔的小鳥、疾駛的列車航行的輪船等。
2.機械運動的兩種形式
（1）物體間距離發生變化的運動，如圖甲所示。
（2）物體間距離不變，但它們的相對位置發生變化的運動，如圖乙所示。
二、參照物
1.參照物的概念
問題 觀察圖片，思考為什么汽車里的人相對于駕駛員和路旁的小學生來說截然不同呢？
分析 這是由于汽車里的人以駕駛員為自己或汽車為標準，駕駛員的位置沒有發生變化，所示說駕駛員沒有動；但如果還以汽車為標準，看到小學生的位置發生了變化，所示說路旁的小學生發生了運動
結論 可見，判斷物體是運動的還是靜止的，總要選取某一物體作為標準。如果一個物體的位置相對于這個標準發生了變化，就說它是運動的；如果沒有發生變化，就說它是靜止的。這個選做標準的物體叫參照物
2.參照物的選取原則
原則 說明
排己性 參照物不能選擇研究對象本身，因為若以研究對象為參照物，則它永遠是靜止的
假定性 參照物一旦選定，就意味著該物體是靜止的
任意性 參照物的選擇是任意的，既可以選擇靜止的物體，也可以選擇運動的物體
不唯一性 描述同一物體的運動，可以選擇不同物體為參照物，若選擇了不同物體作為參照物，該物體的運動狀態可能不同
方便性 通常情況下，為了研究方便，一般選取地面或相對于地面靜止的物體作為參照物，此時可不指明參照物；若選取其他特殊物體為參照物，則必須指明所選取的參照物
具體性 參照物必須是具體的物體，不能是抽象的事物，如“天空、宇宙”等
同一性 當有多個研究對象時，應選取同一參照物，如果選取不同的參照物，就會引起混亂
三、運動和靜止的相對性
1.運動和靜止的相對性：如圖所示，觀察列車里的乘客，若以車外地面為參照物，乘客是運動的；若以列車為參照物，乘客和列車之間沒有發生位置的變化，乘客是靜止的。因此，判斷同一個物體運動還是靜止，取決于所選取的參照物。可見，物體的運動和靜止是相對的。
2.運動的相對性和絕對性分析
運動是絕對的 一切物體都在運動，絕對不動的物體是不存在的 示例：我們說站崗的哨兵是靜止的，是以地面或房屋為參照物的，而實際上哨兵隨地球的自轉和公轉在運動
靜止是相對的 通常所說的靜止，只是被研究的物體相對于某一特定參照物的位置沒有發生變化
物體的運動狀態取決于所選的參照物 描述某物體的運動狀態時，選擇的參照物不同，結論有可能不同，但都是正確的。因而，不事先選定參照物，就無法對某個物體的運動狀態做出準確地描述
3.運動與靜止相對性的應用
（1）相對運動：影視劇拍攝時，為表現演員向某方向運動，可以讓其背景向相反的方向運動，也能達成想要的拍攝效果。
（2）相對靜止：地球同步衛星相對于地球是靜止的，以方便同步觀測和全球通信。
考向01 參照物
(
判斷物體的運動狀態的方法
一定
確定被研究的物體
二選
選定參照物
三分析
分析被研究的物體相對于參照物的位置是否發生變化
四判斷
相對于所選的參照物，若物體位置沒有發生變化，則物體是靜止的；否則，就是運動的
判斷參照物的方法
一定
明確別研究的物體及其運動狀態
二找
分析被研究的物體相對于哪個物體位置發生了變化，相對于哪個物體位置沒有發生變化
三斷
根據題意確定所選的參照物
)
【例1】（2023·綏化）小明坐在行駛的汽車中，看到路旁的房屋和樹木向后退。如果小明是靜止的，選擇的參照物是（　　）。
A. 樹木 B. 房屋 C. 地面 D. 汽車座椅
【變式1-1】（2023·哈爾濱）如圖所示，跳傘運動員遠離飛機過程中，相對于飛機是______（選填“運動”或“靜止”）的；過一段時間后，他在空中勻速直線下降時，受______（選填“平衡”或“非平衡”）力。
【變式1-2】（2023·懷化）歌詞“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”，以竹排為參照物，青山是______（選填“運動”或“靜止”）的；詩詞“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”，我們說輕舟上的人是靜止的，所選參照物是______（選填“山”或“輕舟”）。
考向02 運動與靜止的相對性
(
“運動和靜止”在物理學中的定義與我們生活中的感受有所區別：
（1）物理學中運動和靜止的描述是相對的，都需要一個參照物，或者是一個參考點，相對于參考點或者參照物不運動的就是靜止；
（2）在生活中，我們默認地面就是參照物，所以我們走路或者坐車時感覺是自己在“動”，太陽是“東升西落”的，而我們的眼睛更是以自己為參照物，這也就是為什么乘坐交通工具向前走的時候總是感覺周圍的景物在向后倒退的原因。
★易錯警示
在選擇參照物時，易把研究對象本身選為參照物，或沒有明確研究對象，或沒有理解運動和靜止的相對性，以至于出錯。不會從物體的運動和靜止情況來判斷所選取得參照物，也容易出錯。
)
【例2】（2023·牡丹江）如圖所示，2023年5月30日上午，長征二號F遙十六運載火箭載著帶有三名航天員的神舟十六號飛船點火升空。升空過程中（　　）。
A. 以地面為參照物，航天員是靜止的 B. 以飛船為參照物，航天員是運動的
C. 以地面為參照物，飛船是運動的 D. 以發射塔為參照物，飛船是靜止的
【變式2-1】（2023·無錫）如圖所示，天舟六號貨運飛船距離天和核心艙，正以相對核心艙的速度向核心艙勻速直線運行。下列說法中正確的是（　　）。
A. 9.5s后天舟六號到達天和核心艙；
B. 以天和核心艙為參照物，天舟六號是靜止的；
C. 以天舟六號為參照物，天和核心艙是靜止的；。
D. 以天舟六號為參照物，天和核心艙是運動的
【變式2-2】（2023·益陽）傳說中有一種鳥叫銜枝鳥，它能靠一小截樹枝成功地飛越太平洋。它飛行時，把樹枝銜在嘴里；累了時，就把樹枝放在水里，站在上面休息。下列說法正確的是（　　）。
A. 飛行時，以樹枝為參照物，鳥是運動的；
B. 飛行時，以海岸為參照物，樹枝是靜止的；
C. 鳥站在樹枝上休息時，以樹枝為參照物，鳥是靜止的；
D. 鳥站在樹枝上一起隨海水流動，以海岸為參照物，鳥是靜止的
考點三 運動的快慢
一、速度
1.比較物體運動快慢的三種方法
（1）在運動路程相同情況下，比較所用時間，所用時間短的運動得快（裁判的比較方法）
如圖甲所示，兩輛汽車通過相同的路程，紅車用時45min，綠車用時30min，說明綠車運動得快。
（2）在運動時間相同情況下，比較經過的路程，經過路程長的運動得快（觀眾的比較方法）
如圖乙所示，百米比賽場上，運動員從同一起點出發，在相同時間內，跑到最前面的運動員（運動路程最長）運動的最快。
（3）在運動路程和時間都不相同時，為了比較物體運動快慢，在物理學中，常采用“相同時間比路程”的方法，也就是將物體運動的路程除以所用時間，即換算成“在單位時間內物體通過的路程”。
2.速度
（1）定義：物理學中，把路程與時間之比叫做物體運動的速度。
（2）公式：
變形公式：。
（3）物理意義：是描述物體運動快慢的物理量。在數值上，等于物體在單位時間內通過的路程。這個數值越大，表明物體運動得越快；這個數值越小，表明物體運動的越慢。
（4）單位及換算：在國際單位制中，速度的單位是米每秒，符號是m/s，或者m·s-1，速度單位是由長度單位和時間單位組合而成的組合單位。
在交通運輸中，速度的單位常用千米每小時（km/h）表示。這兩個單位換算關系是：1m/s=3.6km/h。
(
（1）速度公式中的v、s和t三個物理量，必須是同一個物體在同一運動過程中的速度、路程和時間。
（2）速度的大小時由路程與時間的比值決定的，不能說“速度與路程成正比”或“速度與時間成反比”。
（3）計算時代入的數據，應包含數字和單位兩個部分。
（4）在用公式進行計算時，要注意單位的對應搭配，“千米”和“時”搭配，“米”和“秒”搭配，組合成的速度單位分別是“千米/小時”或“米/秒”。
)
二、勻速直線運動
1.機械運動的分類
2.勻速直線運動
（1）定義：物體沿直線且速度不變的運動，叫做勻速直線運動。
特別提醒：勻速直線運動是最簡單的機械運動，是一種理想狀態。在日常生活中，嚴格意義上的勻速直線運動是不存在的。為了簡化問題，便于研究，我們將某些運動，如在平直公路上以某一速度運動的汽車，在平直軌道上以某一速度行駛的列車等，都可以看成是勻速直線運動。
（2）特點
①做勻速直線運動的物體，其速度大小和方向都不變；
②做勻速直線運動的物體，在相等的時間內通過的路程相等，或者說通過相等的路程所用的時間相等；
③做勻速直線運動的物體通過的路程與其時間成正比。
（3）勻速直線運動的圖像
①速度-時間圖像（v-t圖像）：表示做勻速直線運動的物體運動速度與時間的關系。如圖甲所示，做勻速直線運動的物體，速度大小和方向都不變，圖像是一條平行于時間軸的直線，圖中速度大小是4m/s。
②路程時間圖像（s-t圖像）：表示做勻速直線運動的物體路程與時間的關系，圖像是一條直線，圖像傾斜程度反映了速度大小，越傾斜速度越大。如圖乙所示，乙和丙兩物體同時從同地出發，乙的速度大于丙的速度。
三、變速直線運動與平均速度
1.變速直線運動
（1）變速直線運動：物體做直線運動時，其速度大小在發生變化，這種直線運動叫變速直線運動。例如，飛機起飛時速度越來越大，火車進站時速度越來越小等。
（2）變速直線運動的圖像：做變速直線運動的物體，其s-t圖像不再是一條直線；其v-t圖像根據物體運動過程中速度變化情況，圖像形狀各異。如圖所示。
2.平均速度
（1）平均速度：為了粗略描述做變速直線運動的物體在某段時間內（或某一段路程上）運動快慢，我們引入了“平均速度”的概念。平均速度等于物體運動的路程除以通過這段路程所用的時間。
（2）平均速度的公式：。式中，“s”是通過的路程，“t”是通過這段路程所用時間，“v”是這段時間內（或這段路程上）的平均速度。
(
（1）由于做變速直線運動的物體的速度是不斷變化的，所以通過不同的路程（或在不同時間內）物體運動的平均速度一般不相同。
（2）平均速度與速度的平均值
平均速度描述的是物體運動的平均快慢，應該根據公式
，用總路程除以總時間求得。當我們說一個物體的平均速度時，必須指明是那段路程上或那段時間內。
速度的平均值是指物體在不同路程（或時間）的速度的平均值。例如，物體從甲地道乙地的速度是v1，從乙地道丙地的速度是v2，這兩端路程的速度的平均值是
。實際上，物理學中并沒有速度平均值的概念，不要把“平均速度”誤解為“速度的平均值”。
)
3.勻速直線運動與變速直線運動的比較
勻速直線運動 變速直線運動
定義 速度保持不變的直線運動 速度變化的直線運動
特點 運動的路線是直線，且速度大小不發生變化 運動的路線是直線，速度的大小發生變化。用常用平均速度來描述做變速直線運動的物體的快慢
實例 汽車在平直公路上勻速行駛；物品隨傳送帶勻速運動 小球從高處自由下落；汽車緊急制動
考向01 速度的估測
(
了解常見物體運動的速度是解答速度估測題的關鍵。常見物體的速度如下：
①人正常步行的速度約為1.2m/s；
②光在真空中傳播的速度為3×10
8
m/s；
③自行車的速度約5m/s；
④聲音在15℃的空氣中傳播的速度為340m/s等。
)
【例1】（2023·恩施）李白在《早發白帝城》中描述：“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還”（注：2里為1km，“一日還”指大約24h從白帝城到達江陵）。詩人所描述的船速最接近（　　）。
A. 2km/h B. 10km/h C. 20km/h D. 1000km/h
【變式1-1】（2023·常德）下列對一些物理量的估測中，貼近事實的是（　　）。
A. 實心球的質量為20kg；
B. 一支新的2B鉛筆的長度約為18cm；
C. 人正常步行的速度約為1km/h；
D. 人體安全電壓為220V
【變式1-2】小紅坐在勻速行駛的小汽車內，發現前方路旁停著一輛普通大客車，觀測到自己經過大客車的時間約為1s，則小汽車的速度最接近于（ ）。
A．10km/h B．40km/h C．70km/h D．100km/h
考向02 速度概念及應用
(
★易錯警示
對于勻速直線運動，時間t是原來的幾倍，路程s就是原來的幾倍，s與t的比值是不變的。
)
【例2】（2023·濟寧）濟寧內環高架項目由高架路和地面快速路兩部分組成，其中高架路36km，設計速度80km/h，合______m/s。小明跟隨爸爸開車行完高架路全程用時36min，則這段時間內車的平均速度為______km/h。（結果保留一位小數）
【變式2-1】甲、乙兩車都做勻速直線運動，甲車運動的速度是乙車的3倍，乙車行駛的路程是甲車的2倍，則甲車和乙車行駛的時間之比是（　　）。
A．3:2 B．2:3 C．1:6 D．6:l
【變式2-2】小明家到學校的路程為600m，他去上學時，前一半路程平均速度為1.2m/s，為了不遲到后一半路程用去了150s，他上學的整個路程平均速度為（　　）。
A．2.5m/s B．1.5m/s C．1.6m/s D．2m/s
考向03 速度相關計算
(
解答計算題的基本步驟：
（1）認真審題，找出各運動階段的已知條件、待求的物理量，用準確地字母符號及下標表示；
（2）統一單位。
（3）根據物理概念選用物理公式，并進行公式變換，同時應有必要的文字說明；
（4）代入數據進行計算，計算出答案，豎直后面要寫上準確地單位。
)
【例3】（2023·株洲）株洲南站到長沙站的S7908次城際列車運行時刻表如表所示，根據此表回答下列問題。
車站 到達 發車 里程/km
株洲南 始發站 07：44 0
株洲 07：50 07：52 8
大豐 07：57 07：58 13.5
田心東 08：01 08：03 16
… … … …
長沙 08：54 終點站 58
（1）列車從株洲南站發車，行駛______km到達株洲站，用時______min，列車的平均速度是______km/h；
（2）列車在“株洲南—株洲”段的運行速度比在“株洲—田心東”段的______（填“大”或“小”）。
【變式3-1】（2023·恩施）李白在《早發白帝城》中描述：“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還”（注：2里為1km，“一日還”指大約24h從白帝城到達江陵）。詩人所描述的船速最接近（　　）。
A. 2km/h B. 10km/h C. 20km/h D. 1000km/h
【變式3-2】（2023·寧夏）2022年11月1日4時27分，夢天實驗艙與空間站組合體順利實現交會對接（空間站組合體由問天實驗艙和天和核心艙組成），中國空間站主體結構組裝完成。為了調整對接時的飛行姿態，對接過程設置了四個停泊點，如圖，夢天實驗艙進入停泊點后，相對于組合體是______的（選填“運動”或“靜止”）；夢天實驗艙在最后一個19米停泊點向組合體靠攏時，發動機噴氣口應向______（選填“前”或“后”）噴氣，待發動機短暫工作后，便可依靠______繼續向組合體運動；夢天實驗艙從19米停泊點到與組合體對接口接觸，用時約90秒，此過程夢天實驗艙相對于組合體的平均速度是______m/s。（計算結果保留兩位小數）
考向04 運動圖像
(
讀懂s-t圖像的關鍵
（1）若直線在縱軸上有截距，表示開始計時時物體已經有了一段路程；
（2）若直線起始時刻在橫軸上有截距，表示物體在開始計時一段時間之后才開始移動；
（3）直線的傾斜程度越大，物體的速度越大；
（4）若兩條直線有交點，則在交點時刻兩物體相遇。
)
【例4】（2023·日照）姐姐和弟弟在同一所學校上學。某一天吃過早餐后，姐弟倆約定從小區門口出發去學校大門口會合。作出他們的路程與時間的關系圖象分別如圖中的兩條實線所示，弟弟的圖線為直線。下列判斷正確的是（　　）。
A. 弟弟比姐姐早5min離開家；
B. 弟弟和姐姐的平均速度相同；
C. 弟弟和姐姐行走時的速度相等，均為100m/min；
D. 姐姐一直做勻速直線運動
【變式4-1】（2023·上海）甲車從P出發、乙車從Q點出發，甲乙相向而行；乙比甲早出發1s，甲到Q點時，乙離P點1m，求此時乙到Q的距離（　　）。
A. 可能為2米 B. 可能為4米 C. 一定為8米 D. 一定為6米
【變式4-2】如圖所示，甲、乙兩個圖像分別描述了做直線運動的兩個物體A、B的運動情況，根據圖像得出的信息錯誤的是（　　）。
A．B物體做勻速直線運動；
B．A物體靜止；
C．vA>vB；
D．B物體運動1.5s通過的距離是3m
考點四 平均速度的測量
一、測量平均速度
【實驗原理】。根據公式，用刻度尺測出物體運動的路程s，用停表測出通過這段路程所用時間t，就可以算出物體在這段時間內運動的平均速度。
【實驗器材】刻度尺、停表、斜面、小車、金屬片、木塊。
【實驗裝置】如圖所示，斜面的一端用木塊墊起，使它保持較小的坡度，在斜面的底端或中部固定金屬片。
【實驗步驟】（1）使斜面保持較小的坡度，把小車放在斜面的頂端，金屬片垂直固定在斜面的底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程s1。
（2）用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片所用時間t1，將小車通過的路程s1和所用時間t1填入表格中。
（3）將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離s2和所用時間t2，將數據填入表格對應的位置。
（4）利用公式，分別計算出小車通過斜面全程的平均速度v1和通過上半段路程的平均速度v2，即小車通過斜面全程的平均速度為；小車通過上半段路程的平均速度為：。
（5）整理器材
【實驗數據】
路程 運動時間 平均速度
s1=1m t1=3s v1=0.33m/s
s2=0.5m t2=1.8s v2=0.28m/s
【分析與論證】
下車經過下半段的路程為s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m，時間為t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此，小車通過下半段的路程的平均速度為。則平均速度的大小關系為：。
【實驗結論】小車而在斜面上做變速直線運動，在不同的路程段，小車平均速度大小不同。小車從斜面頂端運動到斜面底端的過程中速度越來越大。
特別提醒：（1）斜面的長度要足夠長、坡度要小（注意：坡度也不能過小，否則測出的平均速度大小會過于接近），且測量過程中不能改變斜面的坡度；
（2）要測量哪一段路程的平均速度，就測量其對應的路程及通過這段路程所用時間。
二、現代測速方法
超聲測速 聲音遇到障礙物會反射回來，根據發射和接收的時間差，可計算出發射點到障礙物的實際距離，并測出物體的速度
頻閃攝影法 頻閃攝像是研究物體運動時常用的一種實驗方法，它借助于電子閃光燈的連續閃光，在一個畫面上記錄下物體連續的運動過程。因為每一次攝影的時間間隔相等，所以照片上任意相鄰影像的時間間隔都相等。如圖所示是時間間隔0.2s記錄的彈跳小球的運動情況
GPS測速 GPS導航定位系統不僅可為各個運動載體進行定位，還可以測出其速度，目前廣泛應用于各種導航軟件中
考向01 測量小車平均速度
(
解答測平均速度實驗題要注意：
一明確
明確實驗原理、實驗方法和實驗過程
二把握
準確把握題意，準確從題圖或題表中獲取正確、有用的信息
三計算
根據平均速度的計算公式
進行計算
四結論
按題目要求分析數據，得出結論
)
【例1】（2023·眉山）如圖所示，小明在“測平均速度”的實驗中，使小車從斜面A點靜止下滑，經過B點到達C點，圖中已標出小車經過A、B、C三點對應時刻。下列說法中正確的是（　　）。
A. 段距離為；
B. 段平均速度為；
C. 小車從點到點做勻速直線運動；
D. 若小車過A點后才開始計時，測出段平均速度將偏大
【變式1-1】（2023·長春）在“測量物體運動的平均速度”實驗中，實驗裝置如圖所示：
路程 運動時間 平均速度
sAB=0.45m tAB=3.2s vAB=0.14m/s
sAC=0.90m tAC =4.5s vAC=
（1）測量平均速度的原理是___________；
（2）實驗中，小組同學發現小車通過AB段路程的時間過短，不便于測量時間，為了解決這一問題，可以只將木塊向___________適當移動；也可以將小車倒置滑下，這是因為用___________代替滾動可以增大摩擦；
（3）改進后，進行實驗并記錄數據在表格中，計算出小車通過AC段路程的平均速度是___________m/s。小車通過AB段路程的平均速度比BC段路程的平均速度___________；
（4）小車在運動過程中，支持力對小車是否做功？___________。
（5）小車運動到斜面底端撞到金屬片會停下來，說明力可以改變物體的___________。
【變式1-2】小林欲測量遙控小車運動的平均速度。
（1）如圖所示，遙控小車在水平路面上從A點出發，當車______（選填“頭”或“尾”）運動到B點時，用刻度尺測量小車在AB段運動的路程。用表測量小車在AB段運動的時間（如圖乙所示）為______s。根據公式，可計算出小車在水平路面上運動的平均速度；
（2）小林還想用如圖丙所示實驗裝置，“探究從斜面自由下滑的小車運動的平均速度與斜面的粗糙程度是否有關”；
①在實驗中，斜面下端放置彈簧片的作用是______；
②為了驗證猜想，他通過在圖丙所示的斜面分別鋪上毛巾和棉布來改變斜面的粗糙程度；他先讓小車從毛巾斜面的頂端由靜止釋放，測出下滑時間t1。再讓小車從棉布斜面的中部由靜止釋放，測出下滑時間t2。最后讓小車從光滑的木板斜面，距離頂端處由靜止釋放，測出下滑時間t3；他發現三次下滑的時間不同，于是得出從斜面自由下滑的小車運動的平均速度與斜面的粗糙程度有關；
請對小林這一探究過程作出評價，指出他存在的問題是：______；
③由實驗現象還可得知，小車從毛巾斜面頂端自由下滑到下端時，小車______（填“是”或“不是”）做勻速直線運動。
考向02 頻閃攝影法測量平均速度、區間測速
(
利用頻閃相機測速：
（1）利用頻閃攝像法測量平均速度時，其隱含的條件是物體兩個相鄰影像間的時間間隔是相同的，這個時間間隔就是照相機相鄰兩次拍照的時間間隔；
（2）根據圖示，用刻度尺測出相鄰影像間的距離，如果沒有刻度尺，可以根據物體的大小估測相鄰影像間的距離；
（3）頻閃攝影照片中，一般影像較多，就是平均速度時，一定要注意區分計算的是哪段路程的平均速度，不要張冠李戴。
區間測速：
區間測速和其他測量平均速度一樣，都是依據
這一原理。在解答區間測速問題時要注意：
（1）判斷是否超速時，將求出的平均速度和該區間的最高限速進行比較即可；
（2）區間測速計算出來的速度是這一段路程的平均速度，并不是車輛的實際速度。
)
【例2】（2023·新疆）頻閃攝影是研究物體運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態，頻閃儀每隔一定時間閃光一次，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。圖甲是完全相同的A、B兩球從空中同一高度先后由靜止開始豎直下落的頻閃照片示意圖。已知頻閃儀每隔0.1s閃光一次，照片上1cm代表空中實際距離10cm。
/mm /mm /mm /mm
A球（） 4.9 14.7 24.5 34.3
B球（） 1.2 9.8 19.6 29.4
3.7 4.9 4.9 4.9
（1）由圖甲可知：先由靜止開始下落的是___________（填“A”或“B”）球；
（2）用刻度尺分別測得照片上A、B兩球相鄰位置之間的各段距離，A、B兩球相對應的s1、s2、s3、s4的測量結果如圖表所示。測量照片上B球相鄰位置之間的距離s5時，刻度尺的示數如圖乙所示，則s5=_______mm。設 A球在空中下落時，通過s2、s3的過程中的平均速度分別為v2、v3，則v2:v3=__________；
（3）A、B兩球均運動的過程中，若以B球為參照物，A球在豎直方向上做________（填“加速”“減速”或“勻速”）直線運動。先開始下落的小球的速度為__________m/s時，后開始下落的小球剛好開始下落。
【變式2-1】（2023·瀘州）我國運動員全紅嬋，在2023年世界泳聯跳水世界杯西安站女子單人10米跳臺預賽中，出色地完成了“207C”動作。將其下落階段中的一段運動簡化為直線運動，其中A、B、C、D四點是她下落過程中的四個位置，相鄰兩點間的時間間隔為0.5s，距離如圖所示。關于全紅嬋在此段運動過程中，下列判斷正確的是（　　）。
A. 在AC段做勻速直線運動 B. 在AC段的平均速度為5m/s
C. 經過C點的速度為5m/s D. 她的重力勢能一直在增大
【變式2-2】港珠澳大橋是我國二十一世紀“超級工程”，全長55千米（其中主橋29.6km，海底隧道全長5.6km），大橋上還設有“區間測速”，就是在兩個監測點安裝監控探頭，測出車輛通過兩個監測點的時間，再根據兩點間的距離算出該車在這一區間路段的平均速度，判斷是否超速。若監測點A、B相距16km，一輛轎車通過兩個監測點的時間如圖乙所示。
（1）大橋上某處有如圖甲所示交通標志，其物理意義是：___________。
（2）轎車在這一區間路段平均速度是多少？是否超速？( )

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