思維特訓二　參照物與相對運動

1、思維特訓(二)參照物與相對運動|典|例|分|析| 相對運動例 1一列火車在雨中自東向西行駛，車內(nèi)乘客觀察到雨滴以一定的速度豎直下落，那么車外站在月臺上的人看到雨滴的運動情況是()A沿偏東方向落下，速度比車內(nèi)乘客觀察到的大B沿偏東方向落下，速度比車內(nèi)乘客觀察到的小C沿偏西方向落下，速度比車內(nèi)乘客觀察到的大D沿偏西方向落下，速度比車內(nèi)乘客觀察到的小解析 根據(jù)題意，設(shè)左側(cè)為東，右側(cè)為西，火車自東向西行駛，如圖2TX1所示：圖2TX1(1)當乘客在A處，雨滴在A處，在乘客的正上方；當乘客在B處，雨滴在B處，在乘客的正上方；當乘客在C處，雨滴在C處，在乘客的正上方；當乘客在D處，雨滴在D處，乘客感覺雨滴

2、沿豎直方向落下。車外站在月臺上的人以地面為參照物看到雨滴是從A處運動到D處的，所以月臺上的人看到雨滴沿偏西方向落下。(2)雨滴總是在乘客的正上方，乘客看到雨滴運動的路程為h，月臺上的人看到雨滴運動的路程為AD，在相同的時間內(nèi)，hAD，故月臺上的人看到雨滴的速度比車內(nèi)乘客看到的大。答案 C 運動圖象例 2小華同學在研究玩具小車 A 的運動情況時，描繪出了如圖2TX2所示的速度時間圖象。通過查閱資料，得知速度時間圖象與坐標軸所包圍部分(即圖中陰影部分)的面積就是小車運動的距離。根據(jù)圖象可以計算出小車 A 在 01 s 內(nèi)的平均速度為_m/s。如果在小車 A 開始運動的同時，在 A后方 0.9 m

3、處釋放一同向勻速運動的小車 B，當小車 B的速度為 1 m/s 時，經(jīng)過足夠長時間，兩車可相遇_次；當小車 B 的速度_時，兩車不可能相遇。圖2TX2解析 (1)由題意和圖象可知，小車A在1 s內(nèi)運動的距離：svt1×0.2 m/s×1 s0.1 m，則小車A在01 s內(nèi)的平均速度：v0.1 m/s。(2)設(shè)兩車相遇所用的時間為t，由圖象可知，小車A的速度與時間成正比，比例系數(shù)k0.2 m/s2，則小車A的速度：vA0.2 m/s2×t；由題意可得，小車A在相遇時運動的距離：sAvAt×0.2 m/s2×t×t0.1 m/s2

4、5;t2，小車B做勻速運動，則小車B在相遇時運動的距離：sBvBt1 m/s×t，由題知，在小車A開始運動的同時，在A后方0.9 m處釋放一同向勻速運動的小車B，如圖2TX3所示：圖2TX3則兩車相遇時應(yīng)滿足sAssB，即0.1 m/s2×t20.9 m1 m/s×t，解式可得：t1 s或t9 s，即當t1 s或t9 s時兩車相遇。(3)設(shè)恰好相遇時小車B的速度為vB，則t時間內(nèi)小車B運動的距離：sBvBt，則由(2)可得：01 m/s2×t20.9 mvBt，兩車不相遇，則方程無解(關(guān)于t的一元二次方程)，由數(shù)學知識可知，b24ac0，即(vB)24&

5、#215;0.1 m/s2×0.9 m0，可得vB0.6 m/s。答案 0.12小于0.6 m/s 運動速度的測量例 3蚊香生產(chǎn)者為了節(jié)約原料和用戶使用方便，要根據(jù)蚊香的燃燒速度生產(chǎn)規(guī)格不同的各種蚊香。有一種蚊香如圖2TX4所示，請你設(shè)計一個實驗，測出該蚊香正常燃燒的速度(假設(shè)蚊香燃燒的快慢是相同的)。(1)你實驗中所用的器材有_。(2)實驗步驟：_。(3)請設(shè)計一個表格記錄實驗需要測量的數(shù)據(jù)。圖2TX4解析 (1)測量蚊香長度需要用刻度尺及細棉線，測量時間需要用停表，要點燃蚊香就要有火柴。(2)先用刻度尺與細棉線測出一小段蚊香的長度s，再用停表測出燃燒該小段蚊香需要的時間 t，根據(jù)

6、速度公式v就可算出蚊香燃燒的速度。答案 (1)刻度尺、細棉線、停表、蚊香、火柴(2)取一小段蚊香，用細棉線與蚊香緊貼，在兩端點處做標記，拉直棉線，用刻度尺測出兩標記間的距離為s；用火柴點燃蚊香，并計時，測出該小段蚊香完全燒完所用的時間為t；則蚊香的燃燒速度為v(3)如下表所示蚊香長度/cm燃燒時間/s 燃燒速度v/(m·s1)|思|維|集|訓|1在晴朗的夜空，我們很容易找到北斗星與北極星，如圖2TX5所示。天剛暗下來的時候，我們觀察并記錄一次北斗星與北極星相對于地面的位置；半夜的時候，我們再次觀察并記錄北斗星與北極星相對于地面的位置。比較這兩次的記錄結(jié)果，我們會發(fā)現(xiàn)()圖2TX5A北

7、斗星和北極星都是運動的B北斗星和北極星都是靜止的C北斗星是運動的，北極星是靜止的D北斗星是靜止的，北極星是運動的2你坐在游樂場的轉(zhuǎn)椅上，當轉(zhuǎn)椅快速地按順時針方向轉(zhuǎn)動時，你看到的周圍的景物()A按順時針方向轉(zhuǎn)動B按逆時針方向轉(zhuǎn)動C靜止不動D以上說法都不對3如圖2TX6所示，電視節(jié)目中“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8 m設(shè)有一個關(guān)卡，各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉時間分別為5 s和2 s，當小強正通過關(guān)卡1左側(cè)9 m遠的A處時，關(guān)卡剛好放行，若他全程以2 m/s的速度做勻速直線運動，則最先擋住他前進的關(guān)卡是()圖2TX6A關(guān)卡4 B關(guān)卡3 C關(guān)卡2 D關(guān)卡14交通部門常用測速儀來檢測車速。測速原理

8、是測速儀前后兩次發(fā)出并接收到被測車反射回的超聲波信號，再根據(jù)兩次信號的時間差，測出車速，如圖2TX7甲所示。某次測速中，測速儀發(fā)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。假設(shè)超聲波的速度為340 m/s，且保持不變，則該被測汽車的速度是()圖2TX7A28.33 m/s B13.60 m/sC14.78 m/s D14.17 m/s5甲、乙兩人同時從寢室到教室，甲一半路程步行，一半路程跑步，乙一半時間步行，一半時間跑步，如果兩人步行速度、跑步速度均相同，則()A甲先到教室B乙先到教室C兩人同時到教室D誰先到教室不確定6如圖2TX8所示，小婷乘汽車到姥姥家去度假，汽車在平直

9、公路上行駛，小婷的感覺是：遠處的村莊相對于電線桿在向_運動；近處的小樹相對于電線桿在向_運動；電線桿周圍的景物看起來好像在繞電線桿_時針轉(zhuǎn)動。圖2TX87小明想探究足球滾動的快慢和什么因素有關(guān)，進行了相關(guān)實驗探究，請回答下列問題。(1)小明想到自行車輪胎充氣不足時很難騎快，于是猜想：足球充的氣越足，滾動得就越_。(2)如圖2TX9所示，小明在一個斜坡上進行實驗，他測出足球從A處由靜止釋放，滾動10 m到B處所用的時間為8 s；將足球用氣針放掉一些氣后，從B處由靜止釋放，測出足球滾動10 m到C處所用的時間為14 s。小明在實驗時需要用到的測量工具有停表和_。圖2TX9(3)足球在AB段的平均速

10、度為_m/s。(4)小明實驗中存在不足之處，請你指出一點：_。8小明看到滑雪運動員從越陡的坡滑下時，越快滑到底端，對此他提出猜想：“物體離地面高度一定時，斜面坡度越大，物體從靜止開始滑到底端的平均速度也就越大?！闭埬阍O(shè)計實驗證明其猜想。圖2TX10(1)實驗用到的公式：_。(2)實驗器材：_。(除圖2TX10中以外的器材)。(3)寫出實驗步驟(可畫圖或文字表述)。9甲、乙兩列火車在兩條平直的鐵軌上行駛，甲車速度為54 km/h，乙車速度為72 km/h，甲車車長150 m，兩列火車同向行駛時的超車時間比相向行駛時的錯車時間多1 min，則乙車的車長為多少米？相向行駛時，甲車上的旅客看到乙車從他

11、眼前駛過的時間為多少秒？10一條小船相對于水流以3 m/s的速度逆流而上，水流速度為1 m/s。當小船從一座橋下經(jīng)過時，船上的一只木箱被碰落水中，假設(shè)木箱落水后立即順水漂向下游方向，過了1 min才被船上的人發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)后立即調(diào)轉(zhuǎn)船頭，仍以相對于水流3 m/s的速度去追木箱。則從調(diào)頭開始到追上木箱需要的時間為多少分鐘？詳解詳析1C解析 北極星差不多正對著地軸，從地球北半球上看，它的位置幾乎不變；北斗星在不同的季節(jié)和夜晚不同的時間，出現(xiàn)于天空不同的方位。所以天剛暗下來的時候，我們觀察并記錄一次北斗星與北極星相對于地面的位置，半夜的時候，我們再次觀察并記錄北斗星與北極星相對于地面的位置，比較這兩次的

12、記錄結(jié)果，我們會發(fā)現(xiàn)北斗星相對于地面的位置發(fā)生了改變，而北極星相對于地面的位置沒變，所以說北斗星是運動的，北極星是靜止的。2B解析 你坐在游樂場的轉(zhuǎn)椅上，當轉(zhuǎn)椅快速地按順時針方向轉(zhuǎn)動時，你以自己為參照物，將看到周圍的景物與自己運動的方向相反，即周圍的景物按逆時針方向轉(zhuǎn)動。3B解析 由題知，關(guān)卡放行和關(guān)閉時間分別為5 s和2 s，小強正通過A處時，關(guān)卡剛好放行，由v可得，小強到達關(guān)卡1時所用的時間：t14.5 s5 s，所以關(guān)卡1不會擋住他；每兩個關(guān)卡間距離為8 m，所以小強通過相鄰兩關(guān)卡所用的時間：t4 s，小強到達關(guān)卡2的時間：t2t1t4.5 s4 s8.5 s，5 s2 st25 s2

13、s5 s，所以關(guān)卡2不會擋住他；小強到達關(guān)卡3的時間：t3t2t8.5 s4 s12.5 s，5 s2 s5 st35 s2 s5 s2 s，所以關(guān)卡3會最先擋住他。4D解析 由圖知：超聲波第一次從測速儀發(fā)出到與汽車相遇的地點，經(jīng)過的時間為t10.16 s，由v得，超聲波通過的距離為s波1v波t1340 m/s×0.16 s54.4 m；超聲波第二次從測速儀發(fā)出到與汽車相遇的地點，經(jīng)過的時間為t20.12 s，超聲波通過的距離為s波2v波t2340 m/s×0.12 s40.8 m，汽車行駛的距離為ss波1s波254.4 m40.8 m13.6 m。測速儀發(fā)出的超聲波兩次間

14、隔時間為1 s，將測速儀第一次發(fā)出超聲波記為0時刻，則超聲波第一次從測速儀發(fā)出到與汽車相遇的地點，經(jīng)過的時間為0.16 s；超聲波第二次發(fā)出的時間為1 s末，第二次與汽車相遇的時刻應(yīng)該是1 s0.12 s1.12 s，汽車行駛的時間是t1.12 s0.16 s0.96 s，所以汽車行駛的速度為v14.17 m/s。5B解析 因為跑步的速度大于步行速度，則一半時間的步行比一半時間的跑步通過的路程要少，即乙小部分路程步行，大部分路程跑步，所以乙先到。6右左順解析 由題意可知，當汽車與小樹、電線桿、村莊在一條直線上時，汽車在向右行駛，則人從車里往外看以電線桿為參照物時會看到村莊相對于電線桿向右運動，

15、同理，可得出小樹相對于電線桿向左運動。所以，村莊和小樹繞著電線桿順時針轉(zhuǎn)動。7(1)快(2)刻度尺(3)1.25(4)沒有從同一位置釋放足球(或沒有控制變量、沒有進行多次實驗等)8(1)v(2)停表、刻度尺(3)實驗步驟：如圖所示，把木塊固定在A點，用刻度尺測出滑塊到木板底端的距離s；將滑塊從一定高度(圖示位置)由靜止釋放，用停表測出滑塊從釋放點到木板底端用的時間t；把木塊移動到B點，從同一高度由靜止釋放滑塊，重復(fù)以上步驟；把木塊移動到C點，重復(fù)步驟；計算各次實驗的平均速度，驗證猜想是否正確。9(1)v甲54 km/h15 m/s，v乙72 km/h20 m/s，當兩列火車同向行駛時，乙車超甲車，乙相對于甲的速度：vv乙v甲20 m/s15 m/s5 m/s，乙車相對于甲車要走的路程：sL甲L乙，由速度公式v可知，超車時間：t；當兩列火車相向行駛時，乙相對于甲的速度為vv乙v甲20 m/s15 m/s35 m/s，乙車相對于甲車要走的路程：sL甲L乙，錯車時間：t；由題