2018年中考物理专题讲解第一讲机械运动(含解析)

机械运动【考纲要求】1．参照物并描述物体的运动；2．简单的速度、路程、时间的运算；3．探究运动的特点【命题趋势】从中考命题看，判断物体运动情况、参照物的选取、运动的相对性、速度概念的理解、速度单位换算、匀速直线运动的理解和平均速度的计算常以填空、选择题型出现.平均速度的测量可能会以填空或实验题型出现.在学习过程中要加强培养学生对运动过程的分析能力和建立运动图景来解决问题的能力.考点精析一．选择题（共6小题）1．2017年4月20日，中国首个货运飞船“天舟一号”在海南文昌发射升空，升空后，“天舟一号”与空间站“天宫二号”成功实现了交会对接，如图为对接模拟图，对接后“天舟一号”相对以下哪个参照物是静止的（）A．地球 B．“天舟一号” C．“天宫二号” D．太阳【考点】52：参照物及其选择．【分析】研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物，与参照物相比，物体位置有变化，说明物体在运动；物体位置没有变化，说明物体处于静止状态．【解答】解：AD、“天舟一号”相对于地球和太阳，均有位置的变化，故以它们为参照物，“天舟一号”是运动的，故AD错误；B、参照物不能选择被研究的物体本身，故B错误；C、天舟一号”与“天宫二号”实现成功对接后，保持相对静止，以对方为参照物，两者都是静止的，所以选择“天宫二号”为参照物，“天舟一号”是静止的，故C正确．故选C．2．我国自主研制的大飞机C919试飞期间，一伴飞飞机与C919朝同一方向沿直线匀速飞行，题图为伴飞飞机上的科研人员某时刻通过舷窗所看到的C919图景，已知伴飞飞机的速度比C919的大，则一段时间后科研人员看到的图景可能是（）A ．B ．C ．D ．【考点】52：参照物及其选择．【分析】判断一个物体的运动情况，一定是相对参照物而言，选择不同的参照物，物体的运动情况会不一样．【解答】解：飞机C919试飞期间，飞行高度相同，伴飞飞机与C919朝同一方向沿直线匀速飞行，伴飞飞机的速度比C919的大，所以经过一段时间后C919应该相对于伴飞飞机向后运动，故A 图符合实际情况，故A 正确．故选A ．3．如图所示，菲菲和翔翔坐在车厢内，观察判断火车的运动情况．菲菲：以窗外的动车为参照物，火车的位置变化了，因此火车是运动的．翔翔：以窗外的站台为参照物，火车的位置没有变化，因此火车是静止的．以上判断（ ）A ．菲菲正确B ．翔翔正确C ．两人都正确D ．两人都不正确【考点】53：运动和静止的相对性．【分析】研究物体的运动时，必须事先选定一个标准的物体，这个事先被选作标准的物体叫参照物．如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变，则是运动的；如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生改变，则是静止的．【解答】解：菲菲：以窗外的动车为参照物，火车的位置变化了，则火车是运动的，故菲菲的判断正确；翔翔：以窗外的站台为参照物，火车的位置没有变化，因此火车是静止的，故翔翔的判断正确．故选C．4．一个中学生的身高约为（）A．158毫米B．158厘米C．158米D．158千米【考点】63：长度的估测．【分析】此题考查对生活中常见物体长度的估测，结合对生活的了解和对长度单位及其进率的认识，找出符合生活实际的答案．【解答】解：成年人的身高在165cm左右，中学生的身高略小于成年人，在158cm=1580mm=1.58m=0.00158km左右．故选B．5．某一校道旁立着如图所示的交通标志牌，由此可知（）A．此标志位限速标志B．此标志位限重标志C．汽车对该路面的压力不得超过2000ND．汽车通过该路段的速度不得超过20m/s【考点】68：速度与物体运动．【分析】由图知这是一个限速标志牌，由此分析解答．【解答】解：由图可知，这是一个限速标志牌，表示汽车通过通过该路段的速度不得超过20km/h，故A 正确，D错误；限重和该路面能承受压力与速度标志牌无关，故BC错误．故选A．6．如图所示，电视节目中“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭时间分别为5s和2s，当小强正通过关卡1左侧9m远的A处时，关卡刚好放行，若他全程以2m/s的速度做匀速直线运动，则最先挡住他前进的关卡是（）A．关卡4 B．关卡3 C．关卡2 D．关卡1【考点】69：速度公式及其应用．【分析】计算到达各个关卡的时间与关卡放行和关闭的时间对比，得出结果．【解答】解：由题知，关卡放行和关闭时间分别为5s和2s，小强正通过A处时，关卡刚好放行，由v=可得，小强到达关卡1时所用的时间：t1===4.5s＜5s，所以关卡1不会挡住他；每两个关卡间距离8m，所以小强通过相邻两关卡所用的时间t===4s，小强到达关卡2的时间：t2=t1+t=4.5s+4s=8.5s，5s+2s＜t2＜5s+2s+5s，所以关卡2不会挡住他；小强到达关卡3的时间：t3=t2+t=8.5s+4s=12.5s，5s+2s+5s＜t3＜5s+2s+5s+2s，所以关卡3会最先挡住他．故选B．二．填空题（共5小题）7．如图所示，一个白鹭正平行于水面飞行，若以白鹭为参照物，它在水中的倒影是静止的，若以岸为参照物，白鹭是的运动（均选填“运动”或“静止”）．【考点】52：参照物及其选择．【分析】在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止．【解答】解：一个白鹭正平行于水面飞行，白鹭所成的像相对于水面时对称的，若以白鹭为参照物，像与白鹭间没有位置的变化，故是静止的；以岸为参照物，白鹭与岸有位置的变化，是运动的．故答案为：静止；运动．8．如图所示，该刻度尺的分度值为1mm，被测物体的长度为 2.87cm．【考点】64：长度的测量．【分析】刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度．使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位．【解答】解：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与0.00cm对齐，右侧与2.87cm对齐，所以物体的长度L=2.87cm．故答案为：1；2.87．9．如图所示，重为100N的物体A在拉力F=5N作用下沿水平面做匀速直线运动，已知滑轮组机械效率为60%，物体A运动的速度为0.5m/s，则物体A在20s内通过的路程为10 m，该机械所做的有用功的功率为 4.5 W．（忽略绳子和滑轮的重力）【考点】69：速度公式及其应用；FF：功率的计算．【分析】（1）已知A运动的时间和速度，利用v=计算路程；（2）克服摩擦力做的功为有用功，首先根据效率公式求出摩擦力；然后由功的计算公式求出有用功；再由功率公式求出功率．【解答】解：（1）根据v=可得，物体A在20s内通过的路程：s=vt=0.5m/s×20s=10m；（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=3，克服摩擦力做的功为有用功，效率：η=×100%=×100%=×100%，则f=nηF=3×60%×5N=9N，在20s内机械所做的有用功W=fs=9N×10m=90J，机械所做的有用功的功率为P===4.5W．故答案为：10；4.5．10．遵守交通法规是每一个市民应该具备的最基本的道德素养，违反交通法规不仅仅是现代社会的不文明现象，更重要的是，这种行为会给国家或者个人造成财产损失，对人身安全带来重大威胁．此试举一例，如图所示为某道路由南向北机动车及非机动车的道路示意图．已知机动车车道宽D=3米，甲、乙两部轿车分别在慢车道和快车道上向北匀速行驶，V甲=36千米/小时，V乙=54千米/小时．两部轿车的尺寸均为：长度L1=4.5米，宽度d=1.8米．当甲、乙两车沿南北方向上的距离为S2=3米时，在甲车前方慢车道与非机动车道交界处的C 点（与甲车相距S1，且S1=10.5米），突然有一人骑自行车横穿马路（假设匀速），自行车车长L2=1.8米．那么当自行车车速在0.4m/s～4m/s 范围内将与甲车相撞；当自行车车速在4m/s～6m/s 范围内将与乙车相撞．设两轿车均在车道中间位置行驶，且不考虑轿车的制动情况．【考点】69：速度公式及其应用．【分析】首先，自行车与甲车相撞的范围是自行车头与甲车尾部相撞（0.4m/s）以及自行车尾与甲车头部相撞（4m/s），因此自行车与甲车相撞条件是速度在0.4m/s至4m/s之间；同理，自行车与乙车相撞的范围是自行车头与乙车尾部相撞（2.4m/s）以及自行车尾与乙车头部相撞（6m/s），但是被乙车撞的前提是不能被甲车撞，因此要把2.4m/s至4m/s剔除出去，因此被乙车撞的条件是自行车速度在4m/s至6m/s之间．【解答】解：（1）甲车的速度v甲=36km/h=10m/s，自行车头与甲车尾部相撞：甲车走的路程：s甲=s1+L1=10.5m+4.5m=15m，甲车用的时间：t甲===1.5s，自行车在这段时间内（t自行车=t甲=1.5s）走的路程s自行车=0.6mv自行车===0.4m/s；自行车尾与甲车头部相撞：甲车走的路程：s甲′=s1=10.5m，甲车用的时间：t甲′===1.05s，自行车在这段时间内（t自行车=t甲=1.05s）走的路程s自行车=0.6m+1.8m+1.8m=4.2m，v自行车′===4m/s；当自行车车速在0.4m/s～4m/s范围内将与甲车相撞；（2）乙车的速度v乙=54km/h=15m/s，自行车头与乙车尾部相撞：乙车走的路程：s乙=s1+s2+2L1=10.5m+3m+2×4.5m=22.5m，乙车用的时间：t乙===1.5s，自行车在这段时间内（t自行车=t乙=1.5s）走的路程s自行车=0.6m+3m=3.6mv自行车===2.4m/s；自行车尾与乙车头部相撞：乙车走的路程：s乙′=s1+s2+L1=10.5m+3m+4.5m=18m，乙车用的时间：t乙′===1.2s，自行车在这段时间内（t自行车=t乙=1.2s）走的路程s自行车=3×0.6m+3×1.8m=7.2mv自行车===6m/s；当自行车车速在2.4m/s～6m/s范围内将与乙车相撞；但是被乙车撞的前提是不能被甲车撞，因此要把2.4m/s至4m/s剔除出去，因此被乙车撞的条件是自行车速度在4m/s至6m/s之间．故答案为：0.4m/s～4m/s；4m/s～6m/s．11．2016 年底，云贵两省合作共建的世界第一高桥﹣﹣北盘江大桥正式通车，如图所示，大桥全长 1341.4 米，垂直高度565米，汽车行驶在桥面上，以两岸的山峰为参照物，汽车是运动的；若汽车以36km/h的速度匀速行驶，则通过全桥用时约为 2.2 min．（结果保留一位小数）【考点】52：参照物及其选择；69：速度公式及其应用．【分析】①被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的．②已知桥长与速度，利用公式t=可求出时间；【解答】解：①汽车行驶在桥面上，汽车与两岸的山峰之间发生了位置的改变，以两岸的山峰为参照物，汽车是运动的；②由v=得，轿车通过桥的时间：t===0.37h=2.2min．故答案为：运动；2.2．三．解答题（共5小题）12．如图1所示，所测物体的长度是 2.50 cm．如图2所示，停表显示的时间是110 s．【考点】64：长度的测量；62：时间的测量．【分析】（1）刻度尺上最小的一格代表的长度是刻度尺的分度值．使用刻度尺测量物体长度之前，要明确其分度值；测量时要观察是否从0刻度线量起，起始端没从0开始，要以某一刻度当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去前面的刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位．（2）停表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和．【解答】解：（1）刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为0.1cm；物体左侧与0.00cm对齐，右侧与2.50cm对齐，所以物体的长度为L=2.50cm；（2）在停表的中间表盘上，1min中间有两个小格，所以一个小格代表1min，指针在“1”和“2”之间，偏向“2”一侧，所以分针指示的时间为1min；在停表的大表盘上，1s之间有1个小格，所以一个小格代表1s，指针在50s处，所以秒针指示的时间为50s，即秒表的读数为1min50s=110s．故答案为：2.50；110．13．阅读短文，回答问题：超声测速仪如图甲所示是公路旁觉的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f0（一般为30kHz～100kHz）的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率△f=|f0﹣f|与车辆速度v关系如图乙所示．超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失．超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值△f=|f0﹣f|，由△f就能知道车辆的速度．（1）当车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f 大于（大于/等于/小于）f0；（2）超声小测速仪工作时，压电超声换能器 D ．A．均将形变转换成电压B．P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变C．均将电压转换成电流D．P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压（3）为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图象可能是图中的 D ．（4）汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，则v1小于（大于/等于/小于）v2．（5）汽车行驶中，超声波测速仪监测到△f与它们之间的距离r关系如图丁所示，以测速仪为参照物，该汽车的运动情况是加速远离测速仪或减速靠近测速仪．【考点】68：速度与物体运动．【分析】（1）（2）根据短文内容解答即可；（3）超声波的频率是大于20000Hz，据此可求得时间，然后对照图象即可作出选择；（4）根据“当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小”可知△f1＜△f2，由图乙可知，变化的频率△f与车速v成正比，然后可得出结论；（5）根据变化的频率△f与车速v成正比，可知汽车做变速运动，然后可知以测速仪为参照物，该汽车的运动情况．【解答】解：（1）由短文可知，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大，所以f 大于f0；（2）超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波，被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，所以压电超声换能器P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压；故应选D．（3）超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；超声波的频率f＞20000Hz，所以，交流电的频率也大于20000HZ，其周期T＜==5×10﹣5s，故只有D图象符合；（4）汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，则△f1＜△f2，由图乙可知，变化的频率△f与车速v成正比，所以，v1＜v2；（5）汽车行驶中，超声波测速仪监测到△f与它们之间的距离r关系如图丁所示，因为变化的频率△f与车速v成正比，所以可知汽车做变速运动，以测速仪为参照物，该汽车的运动情况是加速远离测速仪或减速靠近测速仪．故答案为：（1）大于；（2）D；（3）D；（4）小于；（5）加速远离测速仪或减速靠近测速仪．14．阅读以下材料，回答相关问题．太空“快递哥”天舟一号2017 年 4 月 20 日 19 时 41 分，搭载我国自主研制的第一艘货运飞船“天舟一号”的长征七号运载火箭成功发射．天舟一号总长 10.6 米，舱体最大直径 3.35 米，起飞重量约 13 吨，运送能力 6.5 吨．是目前我国体积最大、重量最重的航天器（如图所示）．作为我国载人空间站工程的重要组成部分，天舟一号货运飞船的主要任务是为空间站运送货物和推进剂等物资，为人类长期留驻太空提供保障．因此，人们将其形象地称为太空“快递小哥”．为了让这一“高重量级”的“快递员”安然升空，中国科技工作者为其配备了100%国产的关键元器件，其中，新研发设备近 40%．4 月 22 日 12 时 23 分，天舟一号与天宫二号完成交会对接后，天舟一号关闭交会对接设备，进行对接通道复压和检漏，以及设置组合体运行状态，并由天宫二号控制组合体转入天宫二号在后、天舟一号在前的飞行姿态，做好推进剂补加试验相关准备工作．4 月 27 日 19 时 07 分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室成功完成首次推进剂在轨补加试验，这标志着天舟一号飞行任务取得圆满成功．突破和掌握推进剂在轨补加技术，填补了我国航天领域的空白，实现了空间推进领域的一次重大技术跨越，为我国空间站组装建造和长期运营扫清了能源供给上的障碍，使我国成为世界上第三个独立掌握这一关键技术的国家．为祖国航天科技的飞速发展点赞！请回答下列问题：（1）天舟一号货运飞船主要任务是为空间站运送货物和推进剂等物资，为人类长期留驻太空提供保障．（2）天舟一号与天宫二号完成交会对接后，推进剂在轨补加的过程中，天舟一号相对于天宫二号是相对静止的（选填“静止”或“运动”）．（3）小亮根据上文中的信息，计算出天舟一号推进舱和货物舱的总体积 V=πr2h=3.14×（1.675m）2×10.6m≈93.38m3．你认为小亮的计算结果大于天舟一号推进舱和货物舱的实际总体积．（选填“大于”、“等于”或“小于”）【考点】53：运动和静止的相对性；52：参照物及其选择．【分析】（1）根据文中信息得出天舟一号的任务；（2）在研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物；与参照物相比，物体位置有变化，说明物体在运动；物体位置没有变化，说明物体处于静止状态；（3）根据实际情况计算天舟一号的体积加以比较即可．【解答】解：（1）由题意得天舟一号的任务是为空间站运送货物和推进剂等物资，为人类长期留驻太空提供保障．（2））“天舟一号”与“天宫二号”对接后，若以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”与“天宫二号”没有位置的变化，因此“天宫二号”为参照物“天舟一号”是静止的；（3）由于天舟一号舱体的最大直径为3.35m，所以最大半径为1.675m，则计算出的总体积V=πr2h=3.14×（1.675m）2×10.6m≈93.38m3为最大体积，所以小亮的计算结果大于天舟一号推进舱和货物舱的实际总体积；故答案为：（1）运送货物和推进剂等物资；（2）静止；（3）大于．15．选择一双合适的运动鞋对于体育锻炼十分重要．如何正确测量你需要的尺码，如图图表所示，是国家标准鞋码对应数据表．请根据表中数据归纳出脚围C与脚长L的关系：C= L ﹣15mm ．【考点】64：长度的测量．【分析】这是个实验题，根据复杂的数据表中利用数学的归纳知识，找到相关的数学解析式．【解答】解：①当脚长L=220mm，脚围C=205mm时，符合的数学关系式：220mm﹣15mm=205mm；②当脚长L=225mm，脚围C=210mm时，符合的数学关系式：225mm﹣15mm=210mm；③当脚长L=230mm，脚围C=215mm时，符合的数学关系式：230mm﹣15mm=215mm；余下的组数据也具有这样的特点，因此脚围C与脚长L的关系：C=L﹣15mm．故答案为：L﹣15mm．16．汽车在出厂前要进行测试，某次测试中，先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s，紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶100s．求：（1）该汽车在模拟山路上行驶的路程．（2）汽车在这次整个测试过程中的平均速度．【考点】69：速度公式及其应用；6D：变速运动与平均速度．【分析】（1）根据速度公式v=就会求出汽车在模拟山路上行驶的路程；（2）山路上与公路上的总路程除以山路上与公路上总时间即为汽车在这次整个测试中的平均速度．【解答】解：（1）由速度公式v=得：s1=v1t l=8m/s×500s=4000m，（2）s2=v2t2=20m/s×100s=2000m，则s=s1+s2=4000m+2000m=6000m；t=t l+t2=500s+100s=600s，汽车在这次整个测试中的平均速度v===10m/s．答：（1）该汽车在模拟山路上行驶的路程为4000m．（2）汽车在这次整个测试过程中的平均速度为10m/s．。