資源簡介

七年級科學上冊 4.1 機械運動培優專題
專題一、判斷物體的運動狀態
判斷一個物體是否運動，怎樣運動，要看它相對于參照物的位置是否在改變和怎樣改變。具體步驟是：①選定一個參照物；②觀察比較物體與參照物之間的位置是否發生變化；③若發生了位置變化，則說明該物體相對于參照物是運動的，反之則說明該物體相對于參照物是靜止的。
如圖所示，在勻速行駛的高鐵列車的窗臺上有一枚硬幣直立不動，小明認為硬幣是運動的，則他選擇的參照物為（ ） (　　)
A．座椅上的小明 B．路邊遠去的樹
C．勻速行駛的列車 D．列車的窗臺
變式訓練
1.地鐵開動后，在地下軌道上飛馳，小金在座位上；
①若選車廂為參照物，他是運動的；②若選車廂為參照物，他是靜止的；
③若選站臺為參照物，他是靜止的；④若選站臺為參照物，他是運動的。
上述說法正確的是（　?。?br/>A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
2.4D電影是立體影片的基礎上增加了運動座椅，隨著影片的播放，能讓觀眾跟隨座椅一起感受到顛簸、震顫等效果，大大增加了觀眾身臨其境的觀影融入感，以下說法正確的是（　　）
A．以觀眾為參照物，座椅是運動的
B．以座椅為參照物，地面是靜止的
C．以地面為參照物，觀眾是靜止的
D．以座椅為參照物，觀眾是靜止的
3.空軍五項是軍運會的特色項目。在去年舉行的空軍五項（飛行）比賽中，中國八一空軍五項隊隊員廖偉華奪得冠軍。如果說廖偉華是靜止的，那么選擇的參照物是（　?。?br/>A．坐在飛機后座的裁判員 B．地面上的記錄員
C．路旁的樹木 D．地面上的攝影機
4.某一時刻，復興號列車上的乘客看到樹木與和諧號列車向南運動，和諧號列車上的乘客也看到樹木向南運動。下列說法中，正確的是 (　　)
A．復興號列車向北運動，和諧號列車向南運動
B．復興號與和諧號兩列車同時向北運動，且復興號列車的速度比和諧號列車快
C．復興號列車向南運動，和諧號列車向北運動
D．復興號與和諧號兩列車同時向南運動，且復興號列車的速度比和諧號列車快
5.甲、乙、丙三人各乘一架直升機，從他們乘坐的直升機中往外看，甲看見丙的直升機勻速上升，乙看見甲的直升機勻速下降，丙看見樓房和乙的直升機都勻速上升。則甲、乙、丙三人所乘的三架直升機，相對于地面的運動無法確定的是 (　　)
A．甲直升機 B．乙直升機 C．丙直升機 D．都無法確定
6．如圖所示為游戲“誰在動”中的兩個情景，坐在石塊上的小孩先用雙手蒙住雙眼，后放開手，以地面為參照物，發現編號為　 　和　 　的小朋友都做了機械運動。若他認為所有的小朋友都做了機械運動，則是以圖中的　 　為參照物。
7..寓言故事《刻舟求劍》說的是有個楚國人坐船渡河時，不慎把劍掉入江中，他在船上刻下記號，說：“這就是我的劍掉下去的地方。”當船停下時，他才沿著記號跳入河中找劍。刻舟人能找到劍嗎？并從科學的角度解釋其原因。
專題二、平均速度：平均速度等于物體運動的路程與通過這段路程所用時間的比。平均速度可以粗略描述物體在某一段路程或某一段時間內運動的快慢。
拓展——時間相等與路程相等中平均速度的推導：
一物體沿直線運動，若它在前一半時間內的平均速度為v1，后一半時間內的平均速度為v2，則全程的平均速度為（設全程耗時2t，則平均速度v=）。
若它在前一半路程的平均速度為v1，后一半路程的平均速度為v2，則全程的平均速度為 （設總路程為2s，則平均速度v=）。
例1：關于平均速度，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．平均速度就是速度的平均值
B．平均速度是用來精確描述做變速直線運動物體的快慢的
C．平均速度等于物體通過一段路程跟通過這段路程所用的時間的比值
D．平均速度是幾個物體運動速度的平均值
例2：甲、乙、丙三人騎自行車勻速行駛，甲在1h內行駛15km；乙在3min內行駛750m；丙行駛100m需24s。則三人騎車的速度（　　）
A．甲最大，丙最小 B．甲最小，丙最大
C．乙最大，甲最小 D．甲、乙、丙一樣大
例3：如圖記錄了甲、乙兩輛汽車在平直公路上行駛時，在某段時間內的運動過程，關于甲、乙兩車的運動情況，說法正確的是（　?。?br/>A．甲車運動的速度為20米每秒
B．乙車在做勻速直線運動
C．甲、乙兩車在20秒內的平均速度相同
D．前300米內甲車運動的時間大于乙車運動的時間
例4：小美在“測小車的平均速度”的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置：小車從帶刻度的斜面頂端由靜止下滑，當小車到達A、B、C三處時電子表的顯示(數字分別表示“小時：分：秒”)如圖所示：
（1）該實驗是根據公式　 　進行速度計算的。
（2）實驗中為了方便計時，應使斜面的坡度　 　(填“較大”或“較小”)，目的是減小測量時間的誤差。
（3）若s2的路程正好是全部路程的一半，則小車通過上半段路程的平均速度為　 　m/s，小車通過全過程的速度大小變化情況是　 　。(填“變大”、“不變”或“變小”)
1．流速為5km/h的河流中有一個自由漂浮的木桶，甲、乙兩船同時從木桶位置出發，以如圖所示速度計上顯示的速度分別逆流、順流而行，1h后兩船離木桶的距離（　?。?br/>A．甲船25km，乙船35km B．甲船35km，乙船30km
C．甲船30km，乙船30km D．無法確定
2．我國著名短跑運動員蘇炳添在某次百米賽跑中測得第 5 秒的速度為 9.5m/s，第 10 秒到達終點的速度為 10.2m/s，則下列說法正確的是（　　）
A．在前 5 秒內蘇炳添的平均速度為 4.75m/s
B．在后 5 秒內蘇炳添的平均速度為 5.1m/s
C．在本次百米賽跑中蘇炳添的平均速度為 10.0m/s
D．在本次百米賽跑中蘇炳添的平均速度為 9.85m/s
3．如圖所示，兩木塊自左向右運動，現用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時的位置.。已知連續兩次曝光的時間間隔是相等的，兩木塊運動情況在v-t圖像中描述正確的是（　?。?br/>A． B． C． D．
4．小華同學的家附近有一公共自行車站點，他經常騎公共自行車去上學，某一次從家到學校運動的s-t圖像如圖乙所示，則小華從家到學校的平均速度是(　　)
A．2.25m/s B．168.75m/s C．135m/s D．2.81m/s
5．某興趣小組用如圖所示的實驗裝置“測量小車運動的平均速度”。將小車從帶刻度斜面的A點靜止釋放，并同時按下秒表開始計時，圖中圓圈內顯示了小車位于A、B、C三點的時刻（數字分別表示“時：分：秒”）。
（1）小車下滑過程中在做　 　運動。（選填“加速”、“勻速”或“減速”）
（2）小車從A點到C點的平均速度是　 　分米/秒。
（3）為減小實驗中時間測量的誤差，可采取的措施是　 　。
專題三：利用圖像研究機械運動
1．從st圖像中可以直觀地看出某段時間內通過的路程，圖線越陡，運動速度越大，反之速度越小。
2．從vt圖像中可以讀出每個時間點對應的速度，也可以直觀地看出運動物體的速度隨時間變化的情況。若要求某一段時間物體運動的路程，則可以計算出速度圖線與t軸所圍成的面積，此面積的數值就等于路程的大小。
例1： 甲、乙兩物體運動的路程與時間關系的st圖像如圖所示，其中甲為曲線，乙為直線，在t＝5秒時兩線相交，則由圖像可知 (　　)
A．兩物體在t＝5秒時一定相遇
B．甲在5秒內通過的路程小于乙
C．甲物體做曲線運動，乙物體做直線運動
D．甲物體做變速運動，乙物體做勻速運動
（例1） （例2）
例2：甲、乙兩車在平直的公路上同方向直線運動，一段時間內兩車相對公路上某參照物的距離與時間關系如圖所示。前20s內兩車相對參照物的運動情況，錯誤的是(　　)
A．甲車在靠近，而乙車在遠離 B．兩車都在作變速運動
C．兩車速度一直相等 D．兩車之間的距離一直不變
例3：甲、乙兩同學沿平直路面步行，他們運動的路程隨時間變化的規律如圖所示，下面說法中不正確的是（　?。?br/>A．甲同學比乙同學晚出發4s
B．4s-8s內，甲、乙同學都做勻速直線運動
C．0s-8s內，甲、乙同學通過的路程相等
D．8s末甲、乙兩同學速度相等
（例3） （例4）
例4：兩小車沿水平直線運動，如圖所示，圖甲是小車甲運動的s-t圖像，圖乙是小車乙運動的v-t圖像，由圖像可知，甲車速度　 ?。ㄌ睢按笥凇薄暗扔凇被颉靶∮凇保┮臆囁俣?；圖乙中陰影部分面積表達的物理意義是5s內通過的　 　。
變式訓練
1.a、b兩輛小車從同一地點同方向出發，沿水平地面做直線運動，它們運動的vt圖像如圖所示，由圖像可知，0～60秒的過程中（ ） (　　)
A．兩輛小車在40秒時相遇
B．40秒時，a、b兩輛小車相距最遠
C．40秒時，小車b在小車a的前方
D．兩輛小車在20～40秒內都做勻速直線運動，且va＞vb
2．小明和小剛在操場上沿直線跑道跑步，如圖所示是他們通過的路程隨時間變化的圖象，則下列說法正確的是（　　）
A．前2秒內，小剛跑得較快
B．兩人都做變速運動
C．兩人都做勻速直線運動
D．小剛全程的平均速度大于小明的平均速度
3．如圖是相向而行的甲、乙兩物體的s－t圖象，下列說法正確的是（　?。?br/>A．甲、乙是同時出發的
B．甲的運動速度為10m/s
C．相遇時兩物體通過的路程均為100m
D．0～30s內甲、乙均一直做勻速直線運動
4．小剛從家中出發到達武林廣場后，沿原路返回家中，在返回過程中一半路程步行，一半路程騎自行車。路程與時間關系圖像如圖所示，關于小剛的下列說法中錯誤的是（　?。?br/>A．步行的是圖中AB段 B．小剛家到武林廣場的路程為3600 m
C．小剛騎車的速度為6 m/s D．小剛步行所用的時間為25 min
（4） （5）
5．一只兔子和一條小狗從同一地點出發，同時開始向東運動，兔子的運動距離與時間關系圖象如圖中實線部分ABCD所示，小狗的運動距離與時間關系 圖象如圖中虛線部分AD所示。則小狗的運動速度為　 　m/s；在前3s內，小狗相對于兔子將向　 　運動（選填“東”或“西”）；第5s到第8s，小狗的速度　 　兔子的速度（選填“大于”或“小于”或“等于”）。
6．物體甲、乙運動規律的圖像如圖Ⅰ所示，物體丙運動規律的圖像如圖所示，當t=5s時，以下說法正確的是（　?。?br/>A．甲、乙速度之比為2：5 B．甲、丙速度之比為1：2
C．乙，丙速度之比為1∶1 D．甲、乙、丙的速度無法比較
7． 甲、乙、丙三輛小車在同一方向上做直線運動，它們的運動圖象如圖所示。 由圖可知：小車乙做　 　運動；經過4秒，甲、乙兩車相距　 　米。 圖中陰影部分的面積表示　 　。
（7） （8）
8.小柯和小橋從同一地點出發，同時開始向東運動，小柯運動的距離與時間的關系圖像如圖中實線部分ABCD所示，小橋運動的距離與時間的關系圖像如圖中虛線部分AD所示，則小柯和小橋在出發后第________秒時第一次相遇，在第4～5秒內，小柯相對于小橋向________(填“東”或“西”)運動。
專題四、速度及其變形公式的應用
：根據速度公式v＝，可將其變形為s＝vt或t＝，三個量中已知任意兩個量即可計算出第三個量。
注意事項：
（1）公式中速度、路程、時間三個量必須對應同一個物體；
（2）公式中速度、路程、時間三個量的單位必須同意到國際單位制下；
（3）先進行字母運算，再代入數值進行計算。
1、已知路程和時間，求速度
【例1】第19屆亞運會將于2023年9月23日至10月8日在杭州舉行，圍繞“互聯網+體育”這個概念，“智能亞運”有望得到廣泛應用。如圖所示，交警利用無人機對高速公路通行情況進行實時監測，無人機的部分參數如表格所示：
（1）無人機下降時，以無人機為參照物，地面是　 (填“運動”或“靜止”）的；
（2）某段高速公路上小轎車限速120千米/時。一輛小轎車在通行0.4米的過程中，該無人機拍攝小轎車的幀數為110幀，請通過計算判斷小轎車是否超速。
2、已知路程和速度，求時間
【例2】一列車長150米，以108千米/時的速度通過一座450米長的鐵路橋，列車過橋大約需要多少時間？
3、已知速度和時間，求路程
【例3】為了交通安全，城市中許多道路都畫有斑馬線，在斑馬線的兩側裝有紅綠燈。某人過斑馬線前看到綠燈亮的時間還剩6s，斑馬線區域的道路寬度為15m。如果他步行的速度為2m/s，那么在綠燈熄滅前他能否穿過斑馬線區域？
4、【拓展】某轎車在平直公路上行駛的45s內，其速度v與時間t的關系圖像如圖所示，已知前10s轎車運動的路程為100m。求：
（1）前10s轎車運動的平均速度；
（2）轎車在勻速直線運動階段通過的路程；
（3）轎車在整個過程中的平均速度（結果保留一位小數）。
變式訓練
1.下列各種運動中，速度最大的是（　?。?br/>A．奔跑著的獵豹的速度可達40米/秒
B．在水中游動的旗魚的速度可達108千米/時
C．飛行的褐海燕1分鐘能前進5千米
D．百米賽跑中某運動員的成績是9.96秒
2.如圖所示為一個足球在水平草坪上沿直線運動，依次經過A、B、C三點，且足球的速度逐漸減小?，F測得sAB＝sBC＝3米，足球通過BC段所用的時間為0.5秒，則足球從A點運動到C點的平均速度可能是 (　　)
A．12米/秒 B．7米/秒
C．6米/秒 D．4米/秒
（2） （3）
3.如圖所示，xOy平面內有一以原點O為圓心的圓，動點P在圓周上沿順時針方向做速度大小始終為v的圓周運動，另一動點Q沿x軸正方向做勻速直線運動。A、B為圓與x軸的交點，某時刻P、Q在A點相遇，經過一段時間后又在B點相遇，則Q的速度大小為________。
4．如圖所示為某高速公路上區間測速的警示牌。根據這塊警示牌，小汽車通過這個區間的時間（　?。?br/>A．不應超過10 min B．不應超過6 min
C．不應短于10 min D．不應短于6 min
5．在學校運動會上，小明參加的項目是百米賽跑。起跑后，小明越跑越快，最后以12.5秒的優異成績獲得冠軍。關于小明的百米賽跑過程，下列說法正確的是（　?。?br/>A．小明前50米一定用了6. 25秒 B．小明每秒鐘通過的路程都是8米
C．小明的平均速度是8米／秒 D．小明的平均速度是8千米／時
6.如圖所示為某闖關游戲的示意圖，筆直通道上每隔8米設有一個關卡，各關卡同步放行和關閉，放行和關閉時間分別為5秒和2秒，當小強位于關卡1左側9米遠的A處時，關卡剛好放行，若他全程以2米/秒的速度做勻速直線運動，則最先擋住他前進的關卡是 (　　)
A．關卡4　　　　 B．關卡3
C．關卡2 D．關卡1
7.交通部門常用測速儀來檢測車速。測速原理是測速儀前后兩次發出并接收被測車反射回的超聲波信號，再根據兩次信號的時間差，測出車速，如圖甲所示。某次測速中，測速儀發出與接收超聲波的情況如圖乙所示，x表示超聲波與測速儀之間的距離，則該被測汽車的速度為(假設超聲波的傳播速度為340米/秒，且保持不變)（ ） (　　)
A．28.33米/秒 B．13.60米/秒
C．14.78米/秒 D．14.17米/秒
8．如圖，圖a是在高速公路上用超聲波測量儀測量車速的示意圖，測速儀發出并接收超聲波脈沖信號，根據發出和接收到的信號間的時間差，測出被測的物體的速度；圖b中p1、p2是測速儀發出的超聲波信號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號。設測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔△t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v=340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據圖b可知，汽車的速度是　 　m/s(結果精確到0.1)
9．殲20是由我國自主飛機設計和制造的中國第五代隱身重型殲擊機，其部分技術參數如表所示：
空載質量 最大飛行速度 作戰半徑 最大飛行高度
17噸 2.8馬赫 2200千米 18500米
其中，最大飛行速度2.8馬赫，表示殲20的最大飛行速度是空氣中聲速的28倍。
（1）若空氣中聲速取340m/s，求殲20以2馬赫的速度飛行5min運動的路程。
（2）“作戰半徑”是指戰機攜帶正常作戰載荷，在不進行空中加油，自機場起飛，沿指定航線飛行，執行完任務后，返回原機場所能達到的最遠距離。殲20以2馬赫的速度完成一次目標恰好在作戰半徑處的任務，請問需要多少小時(近似到小數點后面一位)
10．第 19 屆亞運會將于 2023 年 9 月 23 日至 10 月 8 日在杭州舉行， 圍繞“互聯網+體育 ” 這個概念，“智能亞運 ”有望得到廣泛應用 。如圖所示，交警利用無人機對高速公路
通行情況進行實時監測，無人機的部分參數如表格所示：
無人機部分參數
質量 12 千克
最大飛行半徑 5 千米
最大航速 50 千米/時
拍攝速度 11000 幀/秒
（1）當無人機下降時， 以無人機為參照物，地面是　 　 (填“運動”或“靜止”）的；
（2）某段高速公路上小轎車限速 120 千米/時。一輛小轎車在通行 0.4 米的過程中，該無 人機拍攝小轎車的幀數為 110 幀，請通過計算判斷小轎車是否超速。
11.我國自主研發的“奮斗者號”全海深載人潛水器下潛深度突破萬米，世界領先。
(1)“奮斗者號”潛水器在某次下潛之前，用聲吶向該海域的海底發出超聲波，經過14秒聲吶接收到回聲信號，則該海域的深度為多少？(聲音在海水中的傳播速度為1500米/秒)
(2)若“奮斗者號”以4千米/時的速度從海水表面勻速豎直下潛到10000米深處，則需要多少小時？
12．一列長為140米的列車以72千米/時的速度穿過一平直的隧道，已知整列列車身在隧道內的時間為42秒。
（1） 計算隧道的長為多少米。
（2） 整個列車全部通過隧道需要多少時間
13．汽車的自動緊急剎車系統是一種安全技術，可幫助駕駛員在緊急情況下避免碰撞事故發生。某駕駛員駕駛汽車以72千米/時的速度勻速前行，突然發現前方25米處有汽車拋錨，汽車的自動緊急剎車系統立即采取緊急剎車。從行車記錄儀看到制動后車輛繼續前行了1.6秒，測得地面上的剎車痕跡長達16米。
（1）計算汽車從自動緊急剎車開始到剎停這個過程的平均速度。
（2）若該汽車沒有自動緊急剎車系統，該駕駛員從發現險情到做出反應需要0.6秒，請通過計算說明該駕駛員能否成功避開此次險情？
14．小明乘火車外出旅游，他乘坐的火車長為300m。途中當火車以20m/s的速度勻速穿過一條隧道時，小明測出自己通過該隧道的時間為1min20s。
（1）該隧道的長度為多少米
（2）火車完全通過該隧道需要的時間為多少秒
（3）若該火車通過一座長為0.9km的大橋時，火車完全在橋上的時間為40s，則該火車在這40s內的平均速度為多少米每秒
15.某兵工廠生產了一批新式步槍。為測試子彈飛行的平均速度，一士兵手持步槍在空曠的靶場瞄準510米外的靶子射擊，槍筒旁邊的聲波探測器先后探測到兩次較強聲波，并在示波器上顯示出來(如圖所示)。已知第一次是槍響的聲波，第二次是子彈擊中靶的聲波，示波器上每一大格時間相差1秒。求：(聲音在空氣中的傳播速度是340 米/秒)
(1)子彈擊中靶的聲音傳到人耳處所需的時間。
(2)兩次聲音的時間間隔。
(3)子彈飛行的時間。
(4)子彈飛行的平均速度。
16.科學中把物體在單位時間內通過的路程叫速度，速度計算公式為速度＝，即v＝。初中科學中還有很多這樣定義的物理量，如密度、壓強、功率、熱值等，這種定義物理量的方法叫作比值定義法。科學中也有很多這樣定義的物理量，如：把物體在單位時間內速度的變化量叫加速度(注：速度的變化量用Δv表示，它等于前后速度之差；加速度用字母a表示，國際單位是米/秒2)。
由加速度的定義可知：
(1)若一個物體開始運動的速度v0＝2米/秒，經過5秒后它的速度變為vt＝6米/秒，則這個物體在5秒內的速度變化量Δv＝________米/秒。
(2)若問題(1)中的物體做勻加速直線運動(單位時間內速度的增加量相等)，則該物體的加速度大小a＝________米/秒2。
(3)加速度的定義公式a＝________。
(4)勻速直線運動的vt圖像如圖甲所示，圖中陰影部分面積表示以速度v做勻速直線運動的物體運動時間為t時通過的路程s；勻加速直線運動的vt圖像如圖乙所示，圖中陰影部分面積表示做勻加速直線運動的物體速度由v0到vt1，運動時間為t時通過的路程s。則s＝__________(用v0、t、a表示)。
17.讓我們一起做“特技攝影”。
現在，請大家與我一起來做一個“特技攝影”的模擬實驗。首先在一張窄長的硬紙片上畫出房屋、樹木和白云，再在一張寬卡片的下方畫出兩條橫線代表公路，在公路上畫一輛汽車，并在寬卡片的上部兩側各開一條窄縫，使窄紙片恰好能插入，如圖所示。然后向左迅速拉動窄紙片，這時你看到了什么現象？由以上模擬實驗可知，拍攝汽車在公路上奔馳時，先拍出汽車在公路上靜止的鏡頭，再拍出迅速移動的背景，如樹木、田野、山林等，然后再將兩組畫面放入“特技機”里疊合。人以迅速移動的背景作為參照物時，也會產生汽車在公路上“飛奔”的效果。
(1)迅速拉動窄紙條時，你看到了什么現象？為什么會形成這種效果？
(2)你能模仿這種攝影技巧，拍攝“武藝高強”的人“飛檐走壁”的鏡頭嗎？
專題六、運動與能
1、物體的運動有多種多樣的形式，能也有多種形式。天體的運行、河水的流淌、鳥的飛翔、人的行走、蒲公英種子的飄散等，都屬于機械運動。這些做機械運動的物體都具有機械能。
2、人和動物的運動要消耗能，人和動物消耗的能可以從食物中得到補充。可見，食物中儲存著能。儲存在食物中的能屬于化學能。
3、電力機車通電后才能行駛，家用電器通電后才能工作，機器人通電后才能執行指令，這表明電具有電能。
4、用遙控器遙控機器時，遙控器將發出電磁輻射，它具有的能屬于電磁能
例1、思考與討論：夏天經常出現雷電交加的天氣現象。那么，雷電具有哪些形式的能？
例2．人們在工農業生產和日常生活中利用煤、石油和天然氣的能量，歸根到底都是間接利用了（　?。?br/>A．地熱能 B．海洋能 C．電能 D．太陽能
例3．法國國家頻率管理局9月12日發布公告稱，檢測結果顯示蘋果iPhone12手機的電磁波輻射值超出歐盟標準，已要求蘋果公司自當日起從法國市場暫時下架這款手機。“手機的電磁波輻射”具有（　?。?br/>A．機械能 B．電磁能 C．電能 D．內能
例4．放在商店櫥窗里的干電池具有（　?。?br/>A．光能 B．熱能 C．化學能 D．電能
例5．維持人體生命活動需要能量，人們從事生產活動也需要能量，這些能量最終主要來自 （　?。?br/>A．流水和風 B．太陽輻射能
C．綠色植物的能量 D．深埋在地下的煤和石油
例6．地球上各種生物需要的能量主要來自（　　）。
A．太陽能 B．煤和石油等燃料的化學能
C．綠色植物的化學能 D．流動的水和風的機械能
例7．運動員的跳水、獵豹的奔跑．蒲公英種子的飛行，都屬于　 　，這里的運動員、獵豹、蒲公英種子都具有　 　能。
例8．我國在能源的開發與利用方面，取得了令人矚目的成就。2023年4月12日，中國“人造太陽”可控核聚變裝置成功運行403秒，該裝置是為了開發利用　 　能；電動汽車越來越普及，許多電動汽車安裝了能量回收裝置，其中一種能量回收方式是踩下制動踏板時，將　 　能轉化為電能，再將電能轉化為　 　能儲存在蓄電池里。
變式訓練
1．小科在跑步過程中一直消耗體內的（　?。?br/>A．熱能 B．動能 C．勢能 D．化學能
2．在番茄上相隔一定距離分別插入銅片和鋅片，即為番茄電池，將銅片、鋅片與電壓表相連。電池的能量直接來源于（　?。?br/>A．機械能 B．電能 C．太陽能 D．化學能
3．海底發生的強烈地震可能引發海嘯，海嘯的破壞性極強，可造成大量人員傷亡和財產損失……海嘯之所以有這樣大的破壞性，是因為海嘯具有很大的（　?。?br/>A．電磁能 B．化學能 C．聲能 D．機械能
4．下列關于能量的說法中錯誤的是（　?。?br/>A．人的能量主要來自食物 B．可見光具有能，不可見光不具有能
C．燃料提供了汽車運動所需的能量 D．聲音也具有能量
5．海底發生的強烈地震可能引發海嘯，海嘯的破壞性極強，可能造成大量人員傷亡和財產損失，海嘯這所以有這樣大的破壞性，是因為海嘯具有很大的（　?。?br/>A．內能 B．機械能 C．聲能 D．化學能
6．在“電閃雷鳴”這一自然現象中，沒有涉及到的能量形式（　?。?br/>A．電能 B．聲能 C．電磁能 D．核能
7．關于常見的能，下列說法不正確的是（　　）
A．河水流淌時具有機械能 B．儲存在食物中的能量屬于化學能
C．雷達能接收、發射電磁能 D．煤炭等燃料儲存的能量屬于機械能
8．宇宙間一切物質的運動和變化都需要能量來維持。下列關于能量的說法錯誤的是（　?。?br/>A．飛行的蒲公英種子具有機械能 B．人在運動時要消耗能量
C．植物的生長都需要太陽能 D．人在睡覺時不消耗能量
9．杭州亞運會的每一項活動都與能量有關，下列關于能量的形式說法錯誤的是（　　）
A．奔跑的運動員具有機械能 B．運動員的食物中含有化學能
C．沙灘上強烈的紫外線不屬于光能D．足球場上的照明燈產生的光能是由電能轉化而來的
10．以下有關能量轉化的說法正確的是（　?。?br/>A．氫氧化鈉固體溶于水——內能轉化為化學能
B．內燃機工作時——燃料的化學能轉化為機械能
C．太陽能電池板工作時——太陽能轉化為化學能
D．蓄電池充電——化學能轉化為電能和內能
11．自然界中能量的形式多種多樣，下列物體所具有能量形式表述錯誤的是（　　）
A．強度很大的爆炸，不僅有耀眼的光芒，并且伴隨著巨響，這是因為爆炸聲具有聲能
B．我們平時吃的米飯中蘊含著化學能
C．汽車行駛時需要消耗燃料（如汽油），燃料中儲存的能量屬于熱能
D．在空中飛行的蒲公英種子具有機械能
12．我國科學工作者在南海海底發現了一種俗稱“可燃冰”的冰塊狀天然氣水合物，能源總量可達到全國石油總量的一半，燃燒1米3“可燃冰”釋放的能量與164米3天然氣相當，據此可判斷“可燃冰”（　?。?br/>A．具有較高的內能 B．具有較高的化學能
C．只有燃燒時才有內能 D．沒有點燃時沒有化學能
13．被某同學劃動的火柴具有　 　能，火柴頭的燃料中具有　 　能，火柴燃燒時具有　 　能和　 　能，這就是你看到的火焰。
14．汽車燃燒汽油前進，汽油的　 　能轉化為汽車向前運動的　 　能，近幾年電動汽車技術不斷成熟，電動汽車是通過　 　能轉化為汽車運動的能量。
15．甲同學和乙同學分頭查閱了關于能量的許多資料，得到了如下一些信息。
①海嘯時，海洋中聚積的能量形成滔天巨浪，造成嚴重的損失。
②潮汐能也是蘊含在海洋中的一種能量，可利用它來發電。
③火山爆發將大量的地熱能帶到地面，給所到之處帶來較大破壞。
④地熱能可直接用于室內取暖、供熱和工業發電。
⑤水力發電是利用水能進行發電。
⑥雨季，長江洪水暴發時會沖毀堤壩，淹沒大批農田和城鎮。
⑦泥石流突然暴發具有極大的破壞性。
（1）他們經過討論將上述能量分為兩大類：一類屬于有益的能量，如　 　；另一類屬于有害的能量，如　 　。
（2）他們發現海嘯、山洪暴發、泥石流暴發的共同特點是蘊含了大量的　 　能，一旦釋放可以產生強大的破壞力。
七年級科學上冊 4.1 機械運動培優專題解析
專題一、判斷物體的運動狀態
判斷一個物體是否運動，怎樣運動，要看它相對于參照物的位置是否在改變和怎樣改變。具體步驟是：①選定一個參照物；②觀察比較物體與參照物之間的位置是否發生變化；③若發生了位置變化，則說明該物體相對于參照物是運動的，反之則說明該物體相對于參照物是靜止的。
如圖所示，在勻速行駛的高鐵列車的窗臺上有一枚硬幣直立不動，小明認為硬幣是運動的，則他選擇的參照物為 (　　)
A．座椅上的小明 B．路邊遠去的樹
C．勻速行駛的列車 D．列車的窗臺
【答案】　B
變式訓練
1.地鐵開動后，在地下軌道上飛馳，小金在座位上；
①若選車廂為參照物，他是運動的；②若選車廂為參照物，他是靜止的；
③若選站臺為參照物，他是靜止的；④若選站臺為參照物，他是運動的。
上述說法正確的是（　　）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】D
【詳解】①②若選車廂為參照物，小金在座位上，相對于車廂的位置不發生變化，他是靜止的，故②正確，①錯誤;③④若選站臺為參照物，地貼在運動，小金在座位上相對于站臺的位置發生改變，他是運動的，故③錯誤，④正確;由以上分析可知，D正確，ABC錯誤。
故選D。
2.4D電影是立體影片的基礎上增加了運動座椅，隨著影片的播放，能讓觀眾跟隨座椅一起感受到顛簸、震顫等效果，大大增加了觀眾身臨其境的觀影融入感，以下說法正確的是（　　）
A．以觀眾為參照物，座椅是運動的
B．以座椅為參照物，地面是靜止的
C．以地面為參照物，觀眾是靜止的
D．以座椅為參照物，觀眾是靜止的
【答案】D
【詳解】A.以觀眾為參照物，座椅的位置未發生改變是靜止的，故A錯誤;B.以座椅為參照物，地面的位置發生改變是運動的，故B錯誤;C.以地面為參照物，觀眾的位置發生改變是運動的，故C錯誤;D.以座椅為參照物，觀眾的位置未發生改變是靜止的，故D正確。故選D。
3.空軍五項是軍運會的特色項目。在去年舉行的空軍五項（飛行）比賽中，中國八一空軍五項隊隊員廖偉華奪得冠軍。如果說廖偉華是靜止的，那么選擇的參照物是（　?。?br/>A．坐在飛機后座的裁判員 B．地面上的記錄員
C．路旁的樹木 D．地面上的攝影機
【答案】A
【詳解】如果說廖偉華是靜止的，那么它相對參照物的位置保持不變，所以參照物為坐在飛機后座的裁判員;他相對地面上的記錄員、路旁的樹木和地面上的攝影機的位置不斷改變，即以地面上的記錄員、路旁的樹木和地面上的攝影機他是運動的，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
4.某一時刻，復興號列車上的乘客看到樹木與和諧號列車向南運動，和諧號列車上的乘客也看到樹木向南運動。下列說法中，正確的是 (　　)
A．復興號列車向北運動，和諧號列車向南運動
B．復興號與和諧號兩列車同時向北運動，且復興號列車的速度比和諧號列車快
C．復興號列車向南運動，和諧號列車向北運動
D．復興號與和諧號兩列車同時向南運動，且復興號列車的速度比和諧號列車快
【解析】　和諧號列車上的乘客看到樹木向南運動，故和諧號列車向北運動，復興號列車上的乘客看到樹木與和諧號列車都向南運動，故復興號列車向北運動，且復興號列車的速度比和諧號列車快。
【答案】　B
5.甲、乙、丙三人各乘一架直升機，從他們乘坐的直升機中往外看，甲看見丙的直升機勻速上升，乙看見甲的直升機勻速下降，丙看見樓房和乙的直升機都勻速上升。則甲、乙、丙三人所乘的三架直升機，相對于地面的運動無法確定的是 (　　)
A．甲直升機 B．乙直升機
C．丙直升機 D．都無法確定
【解析】　研究三架直升機相對于地面的運動情況，應以地面、樓房為參照物，丙看見樓房勻速上升，說明丙勻速下降；而甲看見丙勻速上升，說明甲是以比丙更快的速度勻速下降；丙看見乙勻速上升，則乙有三種可能：靜止、勻速上升或以小于丙的速度勻速下降。綜上分析可知，相對于地面的運動無法確定的是乙直升機。
【答案】　B
【技法】 判斷一個物體如何運動，應先選好參照物，再根據物體和參照物各自的運動狀態，來辨別二者間的相對位置是否改變及如何改變。
6．如圖所示為游戲“誰在動”中的兩個情景，坐在石塊上的小孩先用雙手蒙住雙眼，后放開手，以地面為參照物，發現編號為　 　和　 　的小朋友都做了機械運動。若他認為所有的小朋友都做了機械運動，則是以圖中的　 　為參照物。
【答案】1；3；白云
【解析】【分析】如果物體是運動的，那么它相對參照物的位置發生改變；如果物體是靜止的，那么它相對參照物的位置保持不變。
【解答】根據圖片可知，以地面為參照物，發現1和3的位置發生了改變，因此他們做了機械運動。所有的小朋友相對太空的白云的位置發生改變，因此以白云為參照物時，所有的小朋友都做機械運動。
7..寓言故事《刻舟求劍》說的是有個楚國人坐船渡河時，不慎把劍掉入江中，他在船上刻下記號，說：“這就是我的劍掉下去的地方?！碑敶Ｏ聲r，他才沿著記號跳入河中找劍?？讨廴四苷业絼?？并從科學的角度解釋其原因。
【解析】　不能。寓言故事《刻舟求劍》中，以船為參照物，記號的位置沒有變，所以是靜止的；而劍相對于船和記號的位置發生了改變，是運動的，所以刻舟人沿著記號不能找到劍。
【答案】　見解析
專題二、平均速度：平均速度等于物體運動的路程與通過這段路程所用時間的比。平均速度可以粗略描述物體在某一段路程或某一段時間內運動的快慢。
拓展——時間相等與路程相等中平均速度的推導：
一物體沿直線運動，若它在前一半時間內的平均速度為v1，后一半時間內的平均速度為v2，則全程的平均速度為（設全程耗時2t，則平均速度v=）。
若它在前一半路程的平均速度為v1，后一半路程的平均速度為v2，則全程的平均速度為 （設總路程為2s，則平均速度v=）。
例1：關于平均速度，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．平均速度就是速度的平均值
B．平均速度是用來精確描述做變速直線運動物體的快慢的
C．平均速度等于物體通過一段路程跟通過這段路程所用的時間的比值
D．平均速度是幾個物體運動速度的平均值
【答案】C
【解析】【分析】根據平均速度的定義分析判斷。
【解答】在數值上，平均速度等于物體通過一段路程跟通過這段路程所用的時間的比值，可以用來粗略反映物體在一段時間或一段路程內運動狀態，故C正確，而A、B、D錯誤。
故選C。
例2：甲、乙、丙三人騎自行車勻速行駛，甲在1h內行駛15km；乙在3min內行駛750m；丙行駛100m需24s。則三人騎車的速度（　　）
A．甲最大，丙最小 B．甲最小，丙最大
C．乙最大，甲最小 D．甲、乙、丙一樣大
【答案】D
【解析】【分析】根據公式分別計算出三人的速度，然后比較大小即可。
【解答】甲的速度：；
乙的速度：；
丙的速度：；
通過比較可知三者的速度大小相等。
故選D。
例3：如圖記錄了甲、乙兩輛汽車在平直公路上行駛時，在某段時間內的運動過程，關于甲、乙兩車的運動情況，說法正確的是（　　）
A．甲車運動的速度為20米每秒
B．乙車在做勻速直線運動
C．甲、乙兩車在20秒內的平均速度相同
D．前300米內甲車運動的時間大于乙車運動的時間
【答案】A
【解析】【分析】據圖可知：甲車每5秒鐘通過的路程都是100米，所以甲做勻速直線運動。速度為20米/秒。乙前面2個5秒通過的路程都是80米，但是第3個5秒通過的路程是110米，第4個5秒通過的路程是150米，所以乙是變速運動。
【解答】A.據圖可知：甲車每5秒鐘內通過的路程都是100米，所以甲做勻速直線運動。速度為=20米/秒。故A符合題意。
B.乙前面2個5秒通過的路程都是80米，但是第3個5秒通過的路程是110米，第4個5秒通過的路程是150米，所以乙是變速運動。故B不符合題意。
C.甲的平均速度是20米/秒，乙的平均速度為=22.5米/秒，故C不符合題意。
D.前300米甲用了15秒。乙用了15秒，所以所用時間相同。故D不符合題意。
故答案為：A
例4：小美在“測小車的平均速度”的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置：小車從帶刻度的斜面頂端由靜止下滑，當小車到達A、B、C三處時電子表的顯示(數字分別表示“小時：分：秒”)如圖所示：
（1）該實驗是根據公式　 　進行速度計算的。
（2）實驗中為了方便計時，應使斜面的坡度　 　(填“較大”或“較小”)，目的是減小測量時間的誤差。
（3）若s2的路程正好是全部路程的一半，則小車通過上半段路程的平均速度為　 　m/s，小車通過全過程的速度大小變化情況是　 　。(填“變大”、“不變”或“變小”)
【答案】（1）v＝
（2）較小
（3）0.2；變大
【解析】【分析】（1）該實驗的原理是v=；
（2）斜面坡度越小，小車運動越慢，便于計時，能減小測量時間的誤差；
（3）分別計算出小車前半程和后半程的平均速度，比較可得小車通過全過程的速度大小變化情況。
【解答】（1）該實驗是根據速度公式v=來計算平均速度的；
（2）斜面的坡度較小時，小車下滑速度較小，便于方便計，目的是減小測量時間的誤差；
（3）由圖知，小車通過上半段路程s2=×1.2m=0.6m，所用的時間t2=3s，上半程的平均速度：v2===0.2m/s；小車通過下半段路程s3=s2=0.6m，所用的時間t3=2s，下半程的平均速度：v3===0.3m/s；由v3＞v2，可知小車通過全過程的速度大小變化情況是變大。
1．流速為5km/h的河流中有一個自由漂浮的木桶，甲、乙兩船同時從木桶位置出發，以如圖所示速度計上顯示的速度分別逆流、順流而行，1h后兩船離木桶的距離（　?。?br/>A．甲船25km，乙船35km B．甲船35km，乙船30km
C．甲船30km，乙船30km D．無法確定
【答案】C
【解析】【分析】以水流為參照物，分別確定兩船的運動速度，根據s=vt計算兩船到木桶的距離。
【解答】木桶的速度與水流速度相同，以水流為參照物，木桶保持靜止狀態，
甲船相對于水流的速度，
1h后甲船和木桶的距離，
乙船相對于水流的速度，
1h后乙船和木桶的距離。
故選。
2．我國著名短跑運動員蘇炳添在某次百米賽跑中測得第 5 秒的速度為 9.5m/s，第 10 秒到達終點的速度為 10.2m/s，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．在前 5 秒內蘇炳添的平均速度為 4.75m/s
B．在后 5 秒內蘇炳添的平均速度為 5.1m/s
C．在本次百米賽跑中蘇炳添的平均速度為 10.0m/s
D．在本次百米賽跑中蘇炳添的平均速度為 9.85m/s
【答案】C
【解析】【分析】平均速度等于路程與對應時間的比值，據此分析判斷。
【解答】由于無法獲知前5s內和后5s內通過的路程，因此無法計算出這兩個時間段內的平均速度，故A、B錯誤；
在本次百米賽跑中蘇炳添的平均速度為：，故C正確，D錯誤。
故選C。
3．如圖所示，兩木塊自左向右運動，現用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時的位置.。已知連續兩次曝光的時間間隔是相等的，兩木塊運動情況在v-t圖像中描述正確的是（　?。?br/>A． B． C． D．
【答案】A
【解析】【分析】根據圖片分析木塊的運動規律即可。
【解答】根據圖片可知，上面的木塊在相同的時間內通過的距離越來越大，根據可知，它在做加速直線運動；
下面的木塊在相同的時間內通過的距離都相等，根據可知，它在做勻速直線運動。
故A正確，而B、C、D錯誤。
故選A。
4．小華同學的家附近有一公共自行車站點，他經常騎公共自行車去上學，某一次從家到學校運動的s-t圖像如圖乙所示，則小華從家到學校的平均速度是(　　)
A．2.25m/s B．168.75m/s C．135m/s D．2.81m/s
【答案】A
【解析】【分析】從圖上讀出全程的路程和時間，根據速度公式計算全程的平均速度。
【解答】由圖象可知1200m到1500m之間有兩個格，圖線指在1200m和1500m中間，所以整個路程s=1350m，時間t=10min=600s，整個過程平均速度：。
故答案為：A。
5．某興趣小組用如圖所示的實驗裝置“測量小車運動的平均速度”。將小車從帶刻度斜面的A點靜止釋放，并同時按下秒表開始計時，圖中圓圈內顯示了小車位于A、B、C三點的時刻（數字分別表示“時：分：秒”）。
（1）小車下滑過程中在做　 　運動。（選填“加速”、“勻速”或“減速”）
（2）小車從A點到C點的平均速度是　 　分米/秒。
（3）為減小實驗中時間測量的誤差，可采取的措施是　 　。
【答案】（1）加速
（2）3
（3）減小斜面的坡度
【解析】【分析】 （1）小車下滑過程中，速度越來越快；
（2）用速度公式計算平均速度；
（3）為斜面的坡度越小，則運動越慢，那么時間越長，則誤差越小。
【解答】 （1）根據題意可知，小車下滑過程中，速度越來越快，做加速運動；
（2）小車從A點到C點的距離為s=10cm-1cm=9cm，時間為t=3s，那么AC之間的平均速度
；
（3）為減小實驗中時間測量的誤差，使小車在斜面上運動慢一點，所用時間長一點，這樣便于測量時間，可采取的措施是可以減小斜面的坡度。
專題三：利用圖像研究機械運動
1．從st圖像中可以直觀地看出某段時間內通過的路程，圖線越陡，運動速度越大，反之速度越小。
2．從vt圖像中可以讀出每個時間點對應的速度，也可以直觀地看出運動物體的速度隨時間變化的情況。若要求某一段時間物體運動的路程，則可以計算出速度圖線與t軸所圍成的面積，此面積的數值就等于路程的大小。
例1： 甲、乙兩物體運動的路程與時間關系的st圖像如圖所示，其中甲為曲線，乙為直線，在t＝5秒時兩線相交，則由圖像可知 (　　)
A．兩物體在t＝5秒時一定相遇
B．甲在5秒內通過的路程小于乙
C．甲物體做曲線運動，乙物體做直線運動
D．甲物體做變速運動，乙物體做勻速運動
【解析】　st圖像中兩線相交表示兩物體通過的路程相等，但題中沒有說明出發時間、出發地點和方向，則t＝5秒時不一定能相遇，故A錯誤。
由圖像可知，甲在5秒內通過的路程等于乙，故B錯誤。
st圖像僅描述物體運動速度的大小變化，甲物體的運動圖像是曲線，表示物體做變速運動，故C錯誤。
例2：甲、乙兩車在平直的公路上同方向直線運動，一段時間內兩車相對公路上某參照物的距離與時間關系如圖所示。前20s內兩車相對參照物的運動情況，錯誤的是(　　)
A．甲車在靠近，而乙車在遠離 B．兩車都在作變速運動
C．兩車速度一直相等 D．兩車之間的距離一直不變
【答案】B
【解析】A.根據圖像可知，甲車到原點的距離越來越小，即甲在靠近。乙到原點的距離越來越大，即乙在遠離，故A正確不合題意；
B.甲和乙的s-t圖像都是直線，因此而在都做勻速直線運動，故B錯誤符合題意；
C.甲和乙在20s內通過的距離都是100m，則二者速度相等，故C正確不合題意；
D.二者在相同方向上運動，且二者的速度大小不變，因此二者的距離保持不變，故D正確不合題意。
故選B。
例3：甲、乙兩同學沿平直路面步行，他們運動的路程隨時間變化的規律如圖所示，下面說法中不正確的是（　　）
A．甲同學比乙同學晚出發4s
B．4s-8s內，甲、乙同學都做勻速直線運動
C．0s-8s內，甲、乙同學通過的路程相等
D．8s末甲、乙兩同學速度相等
【答案】D
【解析】【解答】A、由圖可知，甲同學比乙同學晚出發4s，故A正確；
B．由圖可知，4s-8s內，甲、乙同學vt圖像是一條傾斜的直線，即甲、乙同學都做勻速直線運動，故B正確；
C．由圖可知，第8s時甲、乙縱坐標相等，即路程相同，所以 甲、乙同學通過的路程相等 ，故C正確；
D.8s末甲、乙兩同學通過的路程都為5.0m，乙同學的運動時間為8s，甲同學的運動時間為4s，所以甲乙速度不同，故D錯誤，符合題意。
故選D。
【分析】根據速度的公式計算分析，速度公式為v=s÷t，根據題目中所給的信息，如已知速度時間求解路程，或者已知路程和時間求解速度，題目中，st圖像為一條直線，所以甲乙運動為勻速直線運動，速度相同，表示相同時間運動路程相同，題目中甲乙8s末，運動時間不同，距離相同，所以速度不同。
例4：兩小車沿水平直線運動，如圖所示，圖甲是小車甲運動的s-t圖像，圖乙是小車乙運動的v-t圖像，由圖像可知，甲車速度　 ?。ㄌ睢按笥凇薄暗扔凇被颉靶∮凇保┮臆囁俣?；圖乙中陰影部分面積表達的物理意義是5s內通過的　 　。
【答案】等于；路程
【解析】【分析】甲為s-t圖像，根據計算甲的速度，乙為v-t圖像可直接讀出乙的速度，然后二者比較大小即可。
根據長方形面積公式S=ab和速度的變形式s=vt分析乙圖中陰影部分的面積。
【解答】由題圖甲可知，甲車運動的路程與時間成正比，說明甲車做勻速直線運動，
則甲車的速度為；
由題圖乙可知，乙車的速度保持不變，說明乙車做勻速直線運動，
乙車的速度為，
由上述分析可知甲車速度等于乙車速度；
圖乙中陰影部分的面積表達的物理意義是內通過的路程。
變式訓練
1.a、b兩輛小車從同一地點同方向出發，沿水平地面做直線運動，它們運動的vt圖像如圖所示，由圖像可知，0～60秒的過程中 (　　)
A．兩輛小車在40秒時相遇
B．40秒時，a、b兩輛小車相距最遠
C．40秒時，小車b在小車a的前方
D．兩輛小車在20～40秒內都做勻速直線運動，且va＞vb
【解析】　由vt圖像可知，a小車比b小車早出發20秒，a小車在0～20秒內做加速運動，20～60秒內做勻速運動；b小車在0～20秒內處于靜止狀態，20～60秒內做加速運動，在40秒時兩輛小車的速度相等，故D錯誤。
在0～40秒內(不含40秒)a小車的速度大于b小車，由s＝vt可知，a小車通過的路程大于b小車，a、b兩輛小車之間的距離逐漸增大，b小車在a小車的后方，所以在40秒時兩輛小車不會相遇，故A、C錯誤。
0～40秒內(不含40秒)a小車的速度大于b小車(且a小車在b小車的前方)，a、b兩輛小車之間的距離逐漸增大，40秒以后，b小車的速度大于a小車，則a、b兩輛小車之間的距離逐漸減小，所以40秒時(速度相等時)a、b兩輛小車相距最遠，故B正確。
【答案】　B
2．小明和小剛在操場上沿直線跑道跑步，如圖所示是他們通過的路程隨時間變化的圖象，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．前2秒內，小剛跑得較快
B．兩人都做變速運動
C．兩人都做勻速直線運動
D．小剛全程的平均速度大于小明的平均速度
【答案】A
【解析】【解答】A.由圖象可知，在前2s內，小剛運動的距離比小明長，所以根據可知，小剛跑得較快，故A正確；
BC.由圖象可知，小明的路程和時間關系圖象是一條傾斜直線，表明路程和時間成正比，所以小明做的是勻速直線運動；而小剛的路程和時間關系圖象是一條曲線，表明路程和時間不成正比，所以小剛做的是變速直線運動，故B、C錯誤；
D.由圖象可知，兩人全程中通過的路程相等，所用的時間都是8s，根據可知，兩人的平均速度相同，故D錯誤。
故選A。
【分析】A.判斷前2s內誰跑得快，我們可采取相同時間比較路程，誰在相同時間內運動的路程長，誰就跑得快；
BC.做勻速直線運動時，路程與時間是成正比的，在圖象上表現為一條傾斜直線；
D.全程的平均速度等于全部路程處于所有的總時間。
3．如圖是相向而行的甲、乙兩物體的s－t圖象，下列說法正確的是（　?。?br/>A．甲、乙是同時出發的
B．甲的運動速度為10m/s
C．相遇時兩物體通過的路程均為100m
D．0～30s內甲、乙均一直做勻速直線運動
【答案】B
【解析】【分析】（1）根據圖片確定甲和乙出發時間是否相同即可；
（2）根據公式計算甲的運動速度；
（3）分析兩個圖像的交點的含義即可；
（4）根據圖像分析0~30s內乙的速度大小變化情況。
【解答】A.根據圖像可知，甲的出發時間為0s，而乙的出發時間為10s，因此二者不是同時出發的，故A錯誤；
B.甲在40s內經過路程400s，因此甲的速度為：，故B正確；
C.根據圖像可知，二人在距離起點100m處相遇。由于甲從遠處向起點運動，因此甲經過的路程為：s甲=400m-100m=300m；由于乙從起點開始運動，因此乙的路程為100m，故C錯誤；
D.從0~10s內，乙前進的距離為0，那么這段時間內他保持靜止狀態，故D錯誤。
故選B。
4．小剛從家中出發到達武林廣場后，沿原路返回家中，在返回過程中一半路程步行，一半路程騎自行車。路程與時間關系圖像如圖所示，關于小剛的下列說法中錯誤的是（　?。?br/>A．步行的是圖中AB段 B．小剛家到武林廣場的路程為3600 m
C．小剛騎車的速度為6 m/s D．小剛步行所用的時間為25 min
【答案】D
【解析】【分析】從圖像中提取信息，結合公式s=vt，對各個選項進行分析即可。
【解答】A.根據圖像可知，OA段圖像的傾斜角度大，即速度大，應該為騎車；AB段圖像的傾斜角度小，即速度小，應該為步行，故A正確不合題意；
B.小剛從家到武林廣場的路程為3600m，故B正確不合題意；
C.小剛騎車的速度為：，故C正確不合題意；
D.小剛步行的時間：25min-5min=20min，故D錯誤符合題意。
故選D。
5．一只兔子和一條小狗從同一地點出發，同時開始向東運動，兔子的運動距離與時間關系圖象如圖中實線部分ABCD所示，小狗的運動距離與時間關系 圖象如圖中虛線部分AD所示。則小狗的運動速度為　 　m/s；在前3s內，小狗相對于兔子將向　 　運動（選填“東”或“西”）；第5s到第8s，小狗的速度　 　兔子的速度（選填“大于”或“小于”或“等于”）。
【答案】1；西；小于
【解析】【分析】 （1）在前3s 內，小兔和小狗同時開始向東運動，由圖象可以看出都做勻速直線運動，求出小兔和小狗的速度，根據速度大小得出小狗相對于兔子將向哪運動。
（2）比較相同時間內兔子和小狗通過的路程得出它們的速度大小。
【解答】（1） 根據圖片可知，前3s 內，小狗和兔子均做勻速直線運動，
小狗的運動速度：；
兔子的運動速度：，
（2）由題知，小狗和小兔同時開始向東運動，所以小兔在前、小狗在后，小狗相對于兔子將向西運動。
由圖可知，第5s到第8s，小兔和小狗都做勻速直線運動，它們運動的時間相同，都是3s，而兔子通過的路程是8m-4m=4m，小狗通過的路程是8m-5m=3m，則相同時間內，兔子通過的路程大于小狗通過的路程。根據可知，小狗的速度小于兔子的速度。
6．物體甲、乙運動規律的圖像如圖Ⅰ所示，物體丙運動規律的圖像如圖所示，當t=5s時，以下說法正確的是（　?。?br/>A．甲、乙速度之比為2：5 B．甲、丙速度之比為1：2
C．乙，丙速度之比為1∶1 D．甲、乙、丙的速度無法比較
【答案】B
【解析】【分析】根據圖像確定三個物體運動的路程和對應的時間，根據分別計算出三者的速度，然后進行作比即可。
【解答】A.由題圖I可知甲的速度為，乙的速度為；由題圖Ⅱ可知丙的速度為；由上述分析可知：甲、乙的速度之比為，故A錯誤；
B.甲、丙的速度之比為，故B正確；
C.乙、丙的速度之比為：，故C錯誤；
D.甲、乙、丙的速度可以比較，故D錯誤。
故選B。
7． 甲、乙、丙三輛小車在同一方向上做直線運動，它們的運動圖象如圖所示。 由圖可知：小車乙做　 　運動；經過4秒，甲、乙兩車相距　 　米。 圖中陰影部分的面積表示　 　。
【答案】勻速直線；0；小車丙在4秒內通過的距離
【解析】【解答】 （1）由左圖可知，小車乙的s-t圖像為一條斜線，表明小車乙做勻速直線運動；
（2）由s-t圖像可知，經過4s，甲、乙兩車相遇，則甲、乙兩車相距0m；
（3）右圖中陰影部分的面積s=vt，表示小車丙在4秒內通過的距離 。
【分析】（1） 根據圖像分析小車乙的運動情況；
（2）根據圖像確定甲和乙之間的距離；
（3）右圖中陰影部分的面積s=vt，據此分析其表示的含義。
8.小柯和小橋從同一地點出發，同時開始向東運動，小柯運動的距離與時間的關系圖像如圖中實線部分ABCD所示，小橋運動的距離與時間的關系圖像如圖中虛線部分AD所示，則小柯和小橋在出發后第________秒時第一次相遇，在第4～5秒內，小柯相對于小橋向________(填“東”或“西”)運動。
【解析】　第4～5秒內，小柯靜止在原地，小橋繼續勻速向東運動，故小柯相對于小橋向西運動。
【答案】　4　西
專題四、速度及其變形公式的應用
：根據速度公式v＝，可將其變形為s＝vt或t＝，三個量中已知任意兩個量即可計算出第三個量。
注意事項：
（1）公式中速度、路程、時間三個量必須對應同一個物體；
（2）公式中速度、路程、時間三個量的單位必須同意到國際單位制下；
（3）先進行字母運算，再代入數值進行計算。
1、已知路程和時間，求速度
【例1】第19屆亞運會將于2023年9月23日至10月8日在杭州舉行，圍繞“互聯網+體育”這個概念，“智能亞運”有望得到廣泛應用。如圖所示，交警利用無人機對高速公路通行情況進行實時監測，無人機的部分參數如表格所示：
（1）無人機下降時，以無人機為參照物，地面是　 (填“運動”或“靜止”）的；
（2）某段高速公路上小轎車限速120千米/時。一輛小轎車在通行0.4米的過程中，該無人機拍攝小轎車的幀數為110幀，請通過計算判斷小轎車是否超速。
2、已知路程和速度，求時間
【例2】一列車長150米，以108千米/時的速度通過一座450米長的鐵路橋，列車過橋大約需要多少時間？
分析：列車通過大橋是從列車頭開始進入大橋至列車尾離開大橋的過程，
如圖所示。
3、已知速度和時間，求路程
【例3】為了交通安全，城市中許多道路都畫有斑馬線，在斑馬線的兩側裝有紅綠燈。某人過斑馬線前看到綠燈亮的時間還剩6s，斑馬線區域的道路寬度為15m。如果他步行的速度為2m/s，那么在綠燈熄滅前他能否穿過斑馬線區域？
4、思考與討論：寫出另外兩種判斷該人能否穿過斑馬線區域的方法，請通過計算加以說明。
方法一、已知路程和時間，求速度：v＝s/t
方法二、已知路程和速度，求時間：t＝s/t
5、【拓展】某轎車在平直公路上行駛的45s內，其速度v與時間t的關系圖像如圖所示，已知前10s轎車運動的路程為100m。求：
（1）前10s轎車運動的平均速度；
（2）轎車在勻速直線運動階段通過的路程；
（3）轎車在整個過程中的平均速度（結果保留一位小數）。
變式訓練
1.下列各種運動中，速度最大的是（　?。?br/>A．奔跑著的獵豹的速度可達40米/秒
B．在水中游動的旗魚的速度可達108千米/時
C．飛行的褐海燕1分鐘能前進5千米
D．百米賽跑中某運動員的成績是9.96秒
【答案】C
2.如圖所示為一個足球在水平草坪上沿直線運動，依次經過A、B、C三點，且足球的速度逐漸減小。現測得sAB＝sBC＝3米，足球通過BC段所用的時間為0.5秒，則足球從A點運動到C點的平均速度可能是 (　　)
A．12米/秒 B．7米/秒
C．6米/秒 D．4米/秒
【解析】　由題意可知，sAB＝sBC＝3米，足球通過BC段所用的時間tBC＝0.5秒。足球的速度逐漸減小，所以通過AB段所用的時間tAB＜tBC，即tAB＜0.5秒。足球從點A運動到點C的時間tAC＝tBC＋tAB＝0.5秒＋tAB＜0.5秒＋0.5秒＝1秒，即0.5秒＜tAC＜1秒。sAC＝sAB＋sBC＝3米＋3米＝6米，當tAC＝0.5秒時，足球從點A運動到點C的平均速度v＝＝＝12米/秒；當tAC＝1秒時，足球從點A運動到點C的平均速度v＝＝＝6米/秒，故足球從點A運動到點C的平均速度的范圍為6米/秒＜v＜12米/秒。
【答案】　B
3.如圖所示，xOy平面內有一以原點O為圓心的圓，動點P在圓周上沿順時針方向做速度大小始終為v的圓周運動，另一動點Q沿x軸正方向做勻速直線運動。A、B為圓與x軸的交點，某時刻P、Q在A點相遇，經過一段時間后又在B點相遇，則Q的速度大小為________。
【提示】 本題的解題關鍵是找準兩個動點各自運動的路程，根據相同時間內，速度的比值等于路程的比值來求解。
【解析】　Q沿直線經過的路程為2r，設速度為v′，則所用時間t＝；P沿圓周運動，設它經過的整數圈數為n，則它經過的路程為πr＋2nπr，所用時間t＝；因為時間t相同，所以得到方程＝，可得v′＝，n為P點運動的圈數，應取整數。
【答案】　(n＝0，1，2，…)
4．如圖所示為某高速公路上區間測速的警示牌。根據這塊警示牌，小汽車通過這個區間的時間（　　）
A．不應超過10 min B．不應超過6 min
C．不應短于10 min D．不應短于6 min
【答案】C
【解析】【分析】根據圖片確定車速和路程，然后根據公式計算即可。
【解答】根據圖片可知，高速公路限速v=120km/h，路程為20km，
則小汽車通過這個區間的時間為：；
這個速度是汽車的最高速度，則時間為最短時間；
因此這個時間不會短于10min。
故選C。
5．在學校運動會上，小明參加的項目是百米賽跑。起跑后，小明越跑越快，最后以12.5秒的優異成績獲得冠軍。關于小明的百米賽跑過程，下列說法正確的是（　　）
A．小明前50米一定用了6. 25秒 B．小明每秒鐘通過的路程都是8米
C．小明的平均速度是8米／秒 D．小明的平均速度是8千米／時
【答案】C
【解析】【分析】（1）勻速直線運動是指物體在相同時間內通過的路程相同；
（2）變速直線運動是指物體在相同時間內通過的路程不同；
（3）平均速度=總路程/總時間；
（4）速度單位之間存在關系，可相互進行換算，1米/秒=3.6千米/時。
【解答】A、小明前50米一定用了6. 25秒，小明越跑越快，所以小明前50米所用時間多于6.25秒，A錯誤；
B、小明每秒鐘通過的路程都是8米，小明做的是變速直線運動，每秒鐘通過的路程是不同的，B錯誤；
C、小明的平均速度是8米／秒，平均速度=總路程/總時間=100米/12.5秒=8米/秒，C正確；
D、小明的平均速度是8千米／時，8米/秒=8×3.6千米/時=28.8千米/時，D錯誤。
故選C
6.如圖所示為某闖關游戲的示意圖，筆直通道上每隔8米設有一個關卡，各關卡同步放行和關閉，放行和關閉時間分別為5秒和2秒，當小強位于關卡1左側9米遠的A處時，關卡剛好放行，若他全程以2米/秒的速度做勻速直線運動，則最先擋住他前進的關卡是 (　　)
A．關卡4　　　　 B．關卡3
C．關卡2 D．關卡1
【解析】　由題可知，關卡放行和關閉時間分別為5秒和2秒，小強位于A處時，關卡剛好放行，由v＝可得，小強到達關卡1時所用的時間t1＝＝＝4.5秒＜5秒，所以關卡1不會擋住他；每兩個關卡間的距離為8米，所以小強通過相鄰兩關卡所用的時間t＝＝＝4秒，則小強到達關卡2的時間t2＝t1＋t＝4.5秒＋4秒＝8.5秒，5秒＋2秒＜t2＜5秒＋2秒＋5秒，所以關卡2也不會擋住他；小強到達關卡3的時間t3＝t2＋t＝
8.5秒＋4秒＝12.5秒，5秒＋2秒＋5秒＜t3＜5秒＋2秒＋5秒＋2秒，所以關卡3會最先擋住他。
【答案】　B
7.交通部門常用測速儀來檢測車速。測速原理是測速儀前后兩次發出并接收被測車反射回的超聲波信號，再根據兩次信號的時間差，測出車速，如圖甲所示。某次測速中，測速儀發出與接收超聲波的情況如圖乙所示，x表示超聲波與測速儀之間的距離，則該被測汽車的速度為(假設超聲波的傳播速度為340米/秒，且保持不變) (　　)
A．28.33米/秒 B．13.60米/秒
C．14.78米/秒 D．14.17米/秒
【提示】 題圖乙中，兩段曲線的最高點表示此時超聲波剛被汽車反射。
【解析】　超聲波第一次與汽車相遇是在0.16秒，所用時間t1＝0.16秒，第一次相遇時測速儀和汽車之間的距離s1＝v聲t1＝
340米/秒×0.16秒＝54.4米。此后在0.16～1.00秒之間，汽車繼續勻速前進。1.00秒時，測速儀第二次發出超聲波，在1.12秒時與汽車相遇，所用時間t2＝1.12秒－1.00秒＝0.12秒，超聲波在這段時間內經過的路程s2＝v聲t2＝340米/秒×0.12秒＝40.8米。兩次路程之差即汽車在0.16～1.12秒之間通過的路程Δs＝s1－s2＝
54.4米－40.8米＝13.6米，所對應的時間間隔Δt＝1. 12秒－0.16秒＝0.96秒，所以汽車的速度v汽車＝＝≈14.17米/秒。
【答案】　D
8．如圖，圖a是在高速公路上用超聲波測量儀測量車速的示意圖，測速儀發出并接收超聲波脈沖信號，根據發出和接收到的信號間的時間差，測出被測的物體的速度；圖b中p1、p2是測速儀發出的超聲波信號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號。設測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔△t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v=340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據圖b可知，汽車的速度是　 　m/s(結果精確到0.1)
【答案】17.9
【解析】【分析】由題意可知，P1、P2的時間間隔為1秒，根據圖B所示P1、P2的間隔的刻度值，以及P1、n1和P2、n2之間間隔的刻度值．可以求出P1、n1和P2、n2間的時間，即超聲波由發出到接收所需要的時間．從而可以求出超聲波前后兩次從測速儀傳到汽車所用的時間，結合聲速，進而可以求出前后兩次汽車到測速儀之間的距離．
由于汽車向著測速儀方向運動，所以兩者之間的距離在減?。嚽昂髢纱蔚綔y速儀之間的距離之差即為汽車前進的路程．由于兩次超聲波發出的時間間隔為1秒．汽車運動的時間為從第一次與超聲波相遇開始，到第二次與超聲波相遇結束．求出這個時間，就是汽車運動的時間．根據汽車運動的距離和時間，即可求出汽車的運動速度。
【解答】根據圖片可知，P1、P2間的刻度值為30個格，時間長為1秒，
發出超聲波信號P1到接受到反射信號n1間是12個格，則時間為：t1=12×s=0.4s，
此時超聲波前進的距離：s1=vt1=×340m/s×0.4s=68m；
發出超聲波信號P2到接受到反射信號n2的時間為：t2=9×s=0.3s，
此時超聲波返回的距離：s2=vt2=×340m/s×0.3s=51m；
所以汽車接收到P1、P2兩個信號之間的時間內前進的距離為：Δs=s1-s2=68m-51m=17m，
汽車運行17m的時間為汽車接收到P1、P2兩個信號的時刻應分別對應于圖中P1n1的中點和P2n2的中點，其間有28.5小格，
即汽車接收到P1、P2兩個信號的時間間隔為n1與n2兩個信號之間的間隔，
即：t=28.5×s=0.95s；
故汽車的行駛速度。
9．殲20是由我國自主飛機設計和制造的中國第五代隱身重型殲擊機，其部分技術參數如表所示：
空載質量 最大飛行速度 作戰半徑 最大飛行高度
17噸 2.8馬赫 2200千米 18500米
其中，最大飛行速度2.8馬赫，表示殲20的最大飛行速度是空氣中聲速的28倍。
（1）若空氣中聲速取340m/s，求殲20以2馬赫的速度飛行5min運動的路程。
（2）“作戰半徑”是指戰機攜帶正常作戰載荷，在不進行空中加油，自機場起飛，沿指定航線飛行，執行完任務后，返回原機場所能達到的最遠距離。殲20以2馬赫的速度完成一次目標恰好在作戰半徑處的任務，請問需要多少小時(近似到小數點后面一位)
【答案】（1）殲20飛行的速度：v=2×340m/s=680m/s，
由v=s/t可得，飛行5min運動的路程：s=vt=680m×5×60s=2.04x105m；
（2）“殲20”一個作戰半徑的飛行路程s'=2×2200km=4400km，
由v=s/t可得飛行一個作戰半徑的來回需要的時間：
t'=s'/v=4400x103m/680m/s≈6470.6s≈1.8h.
答：(1)殲20以2馬赫的速度飛行5min運動的路程為2.04x105m；(2)需要1.8h的時間。
【解析】【分析】（1）首先將速度單位有馬赫轉化為m/s，再根據s=vt計算飛行5min運動的路程；
（2）根據題意可知，“ 殲20 ”一個作戰半徑的飛行路程等于作戰半徑的2倍，再根據計算飛行時間。
10.第 19 屆亞運會將于 2023 年 9 月 23 日至 10 月 8 日在杭州舉行， 圍繞“互聯網+體育 ” 這個概念，“智能亞運 ”有望得到廣泛應用 。如圖所示，交警利用無人機對高速公路
通行情況進行實時監測，無人機的部分參數如表格所示：
無人機部分參數
質量 12 千克
最大飛行半徑 5 千米
最大航速 50 千米/時
拍攝速度 11000 幀/秒
（1）當無人機下降時， 以無人機為參照物，地面是　 　 (填“運動”或“靜止”）的；
（2）某段高速公路上小轎車限速 120 千米/時。一輛小轎車在通行 0.4 米的過程中，該無 人機拍攝小轎車的幀數為 110 幀，請通過計算判斷小轎車是否超速。
【答案】（1）運動
（2）由題意可知，小轎車通行0.4米距離所用的時間：
，
則小轎車的速度：，故小轎車超速。
【解析】【分析】 參照物：用來判斷一個物體是否運動的另一個物體，叫做參照物。 判斷一個物體是運動的還是靜止的，要看這個物體與所選參照物之間是否有位置變化.若位置有變化，則物體相對于參照物是運動的；若位置沒有變化，則物體相對于參照物是靜止的。
【解答】（1） 以無人機為參照物，地面和參照物之間位置逐漸靠近，位置關系發生改變，所以地面是運動的。
（2）通過拍攝幀數結合每秒拍攝幀數算出拍攝時間，速度等于路程除以時間。
11’我國自主研發的“奮斗者號”全海深載人潛水器下潛深度突破萬米，世界領先。
(1)“奮斗者號”潛水器在某次下潛之前，用聲吶向該海域的海底發出超聲波，經過14秒聲吶接收到回聲信號，則該海域的深度為多少？(聲音在海水中的傳播速度為1500米/秒)
(2)若“奮斗者號”以4千米/時的速度從海水表面勻速豎直下潛到10000米深處，則需要多少小時？
【解析】　(1)超聲波到達海底的時間t＝＝7秒，由v＝可知，該海域的深度s＝vt＝1500米/秒×7秒＝10500米。
(2)由v＝可知，“奮斗者號”下潛需要的時間t′＝＝＝2.5小時。
【答案】　(1)10500米?！?2)2.5小時。
11．
12．一列長為140米的列車以72千米/時的速度穿過一平直的隧道，已知整列列車身在隧道內的時間為42秒。
（1） 計算隧道的長為多少米。
（2） 整個列車全部通過隧道需要多少時間
【答案】（1）列車行駛42s通過的距離s=vt=20m/s×42s=840m；
則隧道的長度s隧道=s車+s=140m+840m=980m。
（2）整個列車通過隧道的距離s'=s隧道+s車=140m+980m=1220m；
則整個列車通過隧道的時間：。
【解析】【分析】（1）根據s=vt計算列車在隧道內行駛的距離，再與列車長度相加得到隧道的長度；
（2）整個列車通過隧道的距離等于車長和隧道長的和，再根據計算通過隧道的時間。
13．汽車的自動緊急剎車系統是一種安全技術，可幫助駕駛員在緊急情況下避免碰撞事故發生。某駕駛員駕駛汽車以72千米/時的速度勻速前行，突然發現前方25米處有汽車拋錨，汽車的自動緊急剎車系統立即采取緊急剎車。從行車記錄儀看到制動后車輛繼續前行了1.6秒，測得地面上的剎車痕跡長達16米。
（1）計算汽車從自動緊急剎車開始到剎停這個過程的平均速度。
（2）若該汽車沒有自動緊急剎車系統，該駕駛員從發現險情到做出反應需要0.6秒，請通過計算說明該駕駛員能否成功避開此次險情？
【答案】（1）汽車在整個過程的平均速度。
（2）駕駛員從發現險情到做出反應前所走的路程；s總=s1+s制=12m+16m=28m＞25m；所以該駕駛員不能成功避開此次險情。
【解析】【分析】 （1）已知汽車從自動緊急剎車開始到剎停過程中的路程和時間，根據計算汽車在整個過程中的平均速度。
（2）先計算出駕駛員從發現險情到做出反應前所走的路程，再加上制動后的路程，和25m比較大小，據此判斷該駕駛員能否成功避開此次險情。
14．小明乘火車外出旅游，他乘坐的火車長為300m。途中當火車以20m/s的速度勻速穿過一條隧道時，小明測出自己通過該隧道的時間為1min20s。
（1）該隧道的長度為多少米
（2）火車完全通過該隧道需要的時間為多少秒
（3）若該火車通過一座長為0.9km的大橋時，火車完全在橋上的時間為40s，則該火車在這40s內的平均速度為多少米每秒
【答案】（1）小明測出自己通過該隧道的時間，由公式可得，該隧道的長度；
（2）火車完全通過該隧道的路程等于隧道長加火車長，即火車完全通過該隧道的路程，由公式可得，火車完全通過該隧道需要的時間；
（3）大橋長，火車完全在橋上的路程，該火車在這內的平均速度。
【解析】【分析】（1）該隧道的長度等于小明通過的距離，根據計算隧道的長度即可；
（2）火車完全通過該隧道的路程s等于隧道長加火車長，據此計算出火車經過的路程，再根據計算通過隧道所用的時間即可；
（3）火車完全在橋上的通過的距離s'等于橋長減去車長，再根據。計算平均速度。
15.某兵工廠生產了一批新式步槍。為測試子彈飛行的平均速度，一士兵手持步槍在空曠的靶場瞄準510米外的靶子射擊，槍筒旁邊的聲波探測器先后探測到兩次較強聲波，并在示波器上顯示出來(如圖所示)。已知第一次是槍響的聲波，第二次是子彈擊中靶的聲波，示波器上每一大格時間相差1秒。求：(聲音在空氣中的傳播速度是340 米/秒)
(1)子彈擊中靶的聲音傳到人耳處所需的時間。
(2)兩次聲音的時間間隔。
(3)子彈飛行的時間。
(4)子彈飛行的平均速度。
【提示】 解答此題需分清兩個過程:子彈從射出到擊中靶子的飛行過程和子彈擊中靶的聲波傳播到聲波探測器的過程。
【解析】　(1)由v＝得，子彈擊中靶的聲音傳到人耳處所需時間t聲＝＝＝1.5秒。
(2)示波器上每一大格時間相差1秒，每一小格為0.1秒，則兩次聲音的時間間隔Δt＝2.1秒。
(3)兩次聲音的時間間隔等于子彈的飛行時間加上中靶聲的傳播時間，即t子彈＋t聲＝Δt，則子彈飛行的時間t子彈＝Δt－t聲＝2.1秒－1.5秒＝0.6秒。
(4)子彈飛行的平均速度v子彈＝＝＝850米/秒。
【答案】　(1)1.5秒。　(2)2.1秒?！?3)0.6秒。　(4)850米/秒。
16.科學中把物體在單位時間內通過的路程叫速度，速度計算公式為速度＝，即v＝。初中科學中還有很多這樣定義的物理量，如密度、壓強、功率、熱值等，這種定義物理量的方法叫作比值定義法?？茖W中也有很多這樣定義的物理量，如：把物體在單位時間內速度的變化量叫加速度(注：速度的變化量用Δv表示，它等于前后速度之差；加速度用字母a表示，國際單位是米/秒2)。
由加速度的定義可知：
(1)若一個物體開始運動的速度v0＝2米/秒，經過5秒后它的速度變為vt＝6米/秒，則這個物體在5秒內的速度變化量Δv＝________米/秒。
(2)若問題(1)中的物體做勻加速直線運動(單位時間內速度的增加量相等)，則該物體的加速度大小a＝________米/秒2。
(3)加速度的定義公式a＝________。
(4)勻速直線運動的vt圖像如圖甲所示，圖中陰影部分面積表示以速度v做勻速直線運動的物體運動時間為t時通過的路程s；勻加速直線運動的vt圖像如圖乙所示，圖中陰影部分面積表示做勻加速直線運動的物體速度由v0到vt1，運動時間為t時通過的路程s。則s＝__________(用v0、t、a表示)。
【解析】　(1)物體在5秒內的速度變化量Δv＝vt－v0＝6米/秒－2米/秒＝4米/秒。
(2)物體的加速度大小a＝＝＝0.8米/秒2。
(3)根據加速度的定義可知，加速度的定義公式a＝。
(4)圖乙中陰影部分的面積等于長方形的面積和三角形的面積之和，即s＝v0t＋at2。
【答案】　(1)4　(2)0.8　(3)　(4)v0t＋at2
17.讓我們一起做“特技攝影”。
現在，請大家與我一起來做一個“特技攝影”的模擬實驗。首先在一張窄長的硬紙片上畫出房屋、樹木和白云，再在一張寬卡片的下方畫出兩條橫線代表公路，在公路上畫一輛汽車，并在寬卡片的上部兩側各開一條窄縫，使窄紙片恰好能插入，如圖所示。然后向左迅速拉動窄紙片，這時你看到了什么現象？由以上模擬實驗可知，拍攝汽車在公路上奔馳時，先拍出汽車在公路上靜止的鏡頭，再拍出迅速移動的背景，如樹木、田野、山林等，然后再將兩組畫面放入“特技機”里疊合。人以迅速移動的背景作為參照物時，也會產生汽車在公路上“飛奔”的效果。
(1)迅速拉動窄紙條時，你看到了什么現象？為什么會形成這種效果？
(2)你能模仿這種攝影技巧，拍攝“武藝高強”的人“飛檐走壁”的鏡頭嗎？
【解析】　(1)迅速拉動窄紙條時，看到汽車在公路上奔馳，形成這種效果的原因是選擇了背景作為參照物，汽車的位置在不斷地發生改變。
(2)拍攝“武藝高強”的人“飛檐走壁”的鏡頭，應先拍攝出“武藝高強”的人在道具場“飛”的動作的鏡頭，再拍攝出“房檐”等所需的場景鏡頭，然后再將兩組畫面放到“特技機”里疊合，疊合時迅速地移動作為背景的房檐，我們看電視是以“房檐”等作為參照物的，于是就產生了“武藝高強”的人“飛檐走壁”的效果。
【答案】　見解析
專題六、運動與能
1、物體的運動有多種多樣的形式，能也有多種形式。天體的運行、河水的流淌、鳥的飛翔、人的行走、蒲公英種子的飄散等，都屬于機械運動。這些做機械運動的物體都具有機械能。
2、人和動物的運動要消耗能，人和動物消耗的能可以從食物中得到補充?？梢?，食物中儲存著能。儲存在食物中的能屬于化學能。
3、電力機車通電后才能行駛，家用電器通電后才能工作，機器人通電后才能執行指令，這表明電具有電能。
4、用遙控器遙控機器時，遙控器將發出電磁輻射，它具有的能屬于電磁能
1、思考與討論：夏天經常出現雷電交加的天氣現象。那么，雷電具有哪些形式的能？
答：雷電具有電能、光能、聲能和熱能等多種形式的能。
2．人們在工農業生產和日常生活中利用煤、石油和天然氣的能量，歸根到底都是間接利用了（　?。?br/>A．地熱能 B．海洋能 C．電能 D．太陽能
3．法國國家頻率管理局9月12日發布公告稱，檢測結果顯示蘋果iPhone12手機的電磁波輻射值超出歐盟標準，已要求蘋果公司自當日起從法國市場暫時下架這款手機。“手機的電磁波輻射”具有（　?。?br/>A．機械能 B．電磁能 C．電能 D．內能
4．放在商店櫥窗里的干電池具有（　　）
A．光能 B．熱能 C．化學能 D．電能
5．維持人體生命活動需要能量，人們從事生產活動也需要能量，這些能量最終主要來自 （　　）
A．流水和風 B．太陽輻射能
C．綠色植物的能量 D．深埋在地下的煤和石油
6．地球上各種生物需要的能量主要來自（　?。?。
A．太陽能 B．煤和石油等燃料的化學能
C．綠色植物的化學能 D．流動的水和風的機械能
7．運動員的跳水、獵豹的奔跑．蒲公英種子的飛行，都屬于　 　，這里的運動員、獵豹、蒲公英種子都具有　 　能。
8．我國在能源的開發與利用方面，取得了令人矚目的成就。2023年4月12日，中國“人造太陽”可控核聚變裝置成功運行403秒，該裝置是為了開發利用　 　能；電動汽車越來越普及，許多電動汽車安裝了能量回收裝置，其中一種能量回收方式是踩下制動踏板時，將　 　能轉化為電能，再將電能轉化為　 　能儲存在蓄電池里。
2．【答案】D
【解析】【分析】煤、石油和天然氣等是生物長時間的進化生成的化石能源.
【解答】煤、石油和天然氣的生成過程都離不開太陽能，是在間接利用太陽能.故答案為D.
3．【答案】B
【解析】【分析】電磁波向外輻射時具有電磁能。
【解答】 “手機的電磁波輻射”具有電磁能，故B正確，A、C、D錯誤。
故選B。
4．【答案】C
【解析】【分析】干電池、蓄電池里面存有化學能，都屬于化學電池，對外供電時是將化學能轉化為電能。
【解答】題目中干電池沒有使用，故儲存在其內的為化學能。
故答案為：C
5．【答案】B
【解析】【分析】植物光合作用所固定的太陽能是生態系統中最初的能量來源；
【解答】植物利用太陽能進行光合作用，制造處有機物，有機物中儲存著化學能，有機物中的能量通過細胞的呼吸作用重新釋放出來，維持生命活動所需的能量，所以維持人體生命活動需要能量，人們從事生產活動也需要能量，這些能量最終主要來自太陽能；
故答案為：B.
6．【答案】A
【解析】【分析】根據地球上能量的來源判斷。
【解答】地球上各種生物需要的能量主要來自太陽能，故A正確，而B、C、D錯誤。
故選A。
7．【答案】機械運動；機械
【解析】【分析】物體由于機械運動而具有的能量叫機械能，據此分析解答。
【解答】運動員的跳水、獵豹的奔跑．蒲公英種子的飛行，都屬于機械運動，這里的運動員、獵豹、蒲公英種子都具有機械能。
8．【答案】核；機械；化學
【解析】【分析】（1）核聚變和核裂變是人類利用核能的方式；
（2）根據能量轉化和轉移的知識解答。
【解答】（1）2023年4月12日，中國“人造太陽”可控核聚變裝置成功運行403秒，該裝置是為了開發利用核能；
（2）電動汽車越來越普及，許多電動汽車安裝了能量回收裝置，其中一種能量回收方式是踩下制動踏板時，將機械能轉化為電能，再將電能轉化為化學能儲存在蓄電池里。
變式訓練
1．小科在跑步過程中一直消耗體內的（　?。?br/>A．熱能 B．動能 C．勢能 D．化學能
2．在番茄上相隔一定距離分別插入銅片和鋅片，即為番茄電池，將銅片、鋅片與電壓表相連。電池的能量直接來源于（　?。?br/>A．機械能 B．電能 C．太陽能 D．化學能
3．海底發生的強烈地震可能引發海嘯，海嘯的破壞性極強，可造成大量人員傷亡和財產損失……海嘯之所以有這樣大的破壞性，是因為海嘯具有很大的（　　）
A．電磁能 B．化學能 C．聲能 D．機械能
4．下列關于能量的說法中錯誤的是（　　）
A．人的能量主要來自食物
B．可見光具有能，不可見光不具有能
C．燃料提供了汽車運動所需的能量
D．聲音也具有能量
5．海底發生的強烈地震可能引發海嘯，海嘯的破壞性極強，可能造成大量人員傷亡和財產損失，海嘯這所以有這樣大的破壞性，是因為海嘯具有很大的（　?。?br/>A．內能 B．機械能 C．聲能 D．化學能
6．在“電閃雷鳴”這一自然現象中，沒有涉及到的能量形式（　?。?br/>A．電能 B．聲能 C．電磁能 D．核能
7．關于常見的能，下列說法不正確的是（　?。?br/>A．河水流淌時具有機械能
B．儲存在食物中的能量屬于化學能
C．雷達能接收、發射電磁能
D．煤炭等燃料儲存的能量屬于機械能
8．宇宙間一切物質的運動和變化都需要能量來維持。下列關于能量的說法錯誤的是（　?。?br/>A．飛行的蒲公英種子具有機械能 B．人在運動時要消耗能量
C．植物的生長都需要太陽能 D．人在睡覺時不消耗能量
9．杭州亞運會的每一項活動都與能量有關，下列關于能量的形式說法錯誤的是（　?。?br/>A．奔跑的運動員具有機械能
B．運動員的食物中含有化學能
C．沙灘上強烈的紫外線不屬于光能
D．足球場上的照明燈產生的光能是由電能轉化而來的
10．以下有關能量轉化的說法正確的是（　　）
A．氫氧化鈉固體溶于水——內能轉化為化學能
B．內燃機工作時——燃料的化學能轉化為機械能
C．太陽能電池板工作時——太陽能轉化為化學能
D．蓄電池充電——化學能轉化為電能和內能
11．自然界中能量的形式多種多樣，下列物體所具有能量形式表述錯誤的是（　?。?br/>A．強度很大的爆炸，不僅有耀眼的光芒，并且伴隨著巨響，這是因為爆炸聲具有聲能
B．我們平時吃的米飯中蘊含著化學能
C．汽車行駛時需要消耗燃料（如汽油），燃料中儲存的能量屬于熱能
D．在空中飛行的蒲公英種子具有機械能
12．我國科學工作者在南海海底發現了一種俗稱“可燃冰”的冰塊狀天然氣水合物，能源總量可達到全國石油總量的一半，燃燒1米3“可燃冰”釋放的能量與164米3天然氣相當，據此可判斷“可燃冰”（　?。?br/>A．具有較高的內能 B．具有較高的化學能
C．只有燃燒時才有內能 D．沒有點燃時沒有化學能
13．被某同學劃動的火柴具有　 　能，火柴頭的燃料中具有　 　能，火柴燃燒時具有　 　能和　 　能，這就是你看到的火焰。
14．汽車燃燒汽油前進，汽油的　 　能轉化為汽車向前運動的　 　能，近幾年電動汽車技術不斷成熟，電動汽車是通過　 　能轉化為汽車運動的能量。
15．甲同學和乙同學分頭查閱了關于能量的許多資料，得到了如下一些信息。
①海嘯時，海洋中聚積的能量形成滔天巨浪，造成嚴重的損失。
②潮汐能也是蘊含在海洋中的一種能量，可利用它來發電。
③火山爆發將大量的地熱能帶到地面，給所到之處帶來較大破壞。
④地熱能可直接用于室內取暖、供熱和工業發電。
⑤水力發電是利用水能進行發電。
⑥雨季，長江洪水暴發時會沖毀堤壩，淹沒大批農田和城鎮。
⑦泥石流突然暴發具有極大的破壞性。
（1）他們經過討論將上述能量分為兩大類：一類屬于有益的能量，如　 ??；另一類屬于有害的能量，如　 　。
（2）他們發現海嘯、山洪暴發、泥石流暴發的共同特點是蘊含了大量的　 　能，一旦釋放可以產生強大的破壞力。
1．【答案】D
【解析】【分析】人體內儲存著化學能，在進行各項生命活動時，都需要消耗化學能轉化成其他形式的能。
【解答】小科在跑步過程中消耗了體內的化學能轉化成了熱能和機械能，故選D。
2．【答案】D
【解析】【分析】根據能量轉化的知識分析判斷。
【解答】根據描述可知，電池的能量肯定來自于番茄內部的化學能，故D正確，而A、B、C錯誤。
故選D。
3．【答案】D
【解析】【分析】物體由于運動具有的能量叫動能，由于被舉高而具有的能量叫重力勢能，而機械能=動能+重力勢能，據此分析判斷。
【解答】海嘯發生時，海浪會很高，且海水的移動速度很快，即具有很大的動能和重力勢能，也就是具有很大的機械能，故D正確，而A、B、C錯誤。
故選D。
4．【答案】B
【解析】【分析】根據能量的存在分析。
【解答】A、 人的能量主要來自食物 ，不符合題意；
B、 可見光、不可見光都具有能，符合題意；
C、 燃料提供了汽車運動所需的能量 ，不符合題意；
D、 聲音具有能量 ，不符合題意；
故選B。
5．【答案】B
【解析】【分析】根據能量的存在形式的知識分析判斷。
【解答】海嘯具有的能量來自于海水的機械運動，即海水具有機械能，故B正確，而A、C、D錯誤。
故選B。
6．【答案】D
【解析】【分析】核能是指原子核在發生裂變或聚變時釋放出的能量。
【解答】在“電閃雷鳴”現象中，因為有閃電產生，所以涉及電能；因為有雷聲，所以涉及聲能；因此電流產生磁場，所以肯定時間電磁能，故A、B、C不合題意；
因為沒有發生原子核的裂變或聚變，所以肯定沒有涉及核能，故D符合題意。
故選D。
7．【答案】D
【解析】【分析】根據能量存在形式的知識分析判斷。
【解答】A.河水流淌時，由于水做機械運動具有機械能，故A正確不合題意；
B.儲存在食物中的能量屬于化學能，故B正確不合題意；
C.雷達能接收、發射電磁波，即接受和發射電磁能，故C正確不合題意；
D.煤炭等燃料儲存的能量屬于化學能，故D錯誤符合題意。
故選D。
8．【答案】D
【解析】【分析】根據有關能量的知識分析判斷。
【解答】A.飛行的蒲公英種子是運動的，具有動能；被舉高而具有重力勢能，根據機械能=動能+重力勢能可知，它具有機械能，故A正確不合題意；
B.人在運動時要消耗能量，故B正確不合題意；
C.植物的生長都需要太陽能，故C正確不合題意；
D.人在睡覺時，生命活動減緩，但是并沒有停止，所以仍然消耗能量，故D錯誤符合題意。
故選D。
9．【答案】C
【解析】【分析】能量是物質的一種形態，它的表現形式呈多樣化；最主要的可分為三大類；1.動能；2.勢能；3.輻射能?，F分別列舉如下：1.動能：是伴隨著物質運動的能量；如，a.原子和物體的振動產生聲能；b.物體作機械運動而產生的動能；c.電子運動產生電能；d.原子和分子的熱運動產生的熱能等。2.勢能：物質靜止時所具有的能量；它與物質所處的位置和狀態有關；如，a.物體位于地球表面不同高度有不同的勢能，稱為重力勢能；b.原子間形成的化學鍵儲有化學能；c.原子核內存有核能；d.彈性物體受應變時存有彈性能；e.物體靜止時的本征能（愛恩斯坦認為，物質與能量互為等價）；f.電子受原子或分子約束的游離能，g.靜磁能等。3.輻射能：各種電磁輻射，包括光和熱的輻射能。能量的每種形式都可以轉換為其它形式，但能量不能消滅或無中產生。能量的損失，常為轉換成其它類型的能量。電能是一種動能；它可轉換成熱能或光能。4、分子勢能（內能）；分子勢能是分子間由于存在相互的作用力，從而具有的與其相對位置有關的能。分子勢能是內能的重要組成部分。5、光能光能是光子運動對應的能量，光能是由太陽、蠟燭等發光物體所釋放出的一種能量形式，光能是一種可再生性能源。6、磁能：泛指與磁相聯系的能量，嚴格地說應指磁場能。在線圈中建立電流，要反抗線圈的自感電動勢而做功，與這部分功相聯系的能量叫做自感磁能。7、電能是指使用電以各種形式做功(即產生能量)的能力。電能既是一種經濟、 實用、清潔且容易控制和轉換的能源形態，又是電力部門向電力用戶提供由發、供、用三方共同保證質量的一種特殊產品( 它同樣具有產品的若干特征，如可被測 量、預估、保證或改善。8、化學能是一種很隱蔽的能量，它不能直接用來做功，只有在發生化學變化的時候才可以釋放出來，變成熱能或者其他形式的能量。9、核能是通過核反應從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的質能方程E=mc ，其中E=能量，m=質量，c=光速；
【解答】A. 奔跑的運動員具有機械能 ，A正確；
B. 運動員的食物中含有化學能 ，B正確；
C. 灘上強烈的紫外線屬于光能，C錯誤；
D. 足球場上的照明燈產生的光能是由電能轉化而來的 ，D正確；
故答案為：C.
10．【答案】B
【解析】【分析】根據能量存在的形式，結合能量轉化的知識分析判斷。
【解答】A.氫氧化鈉固體溶于水放熱，溶液溫度升高，化學能轉化為內能，A錯誤；
B.內燃機工作時，將燃料的化學能轉化為機械能，B正確；
C.太陽能電池板工作時，太陽能轉化為電能，C錯誤；
D.蓄電池充電時，電能轉化為化學能和內能，D錯誤。
11．【答案】C
【解析】【分析】1.動能：是伴隨著物質運

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