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，設左側(cè)為東，右側(cè)為西，火車自東向西行駛，如圖2TX1所示：圖2TX11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，乘客感覺雨滴沿豎直方向

2、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，在一樣的時間內(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間隔 。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。假如在小車 A 開場運動的同時，在 A前方 0.9 m 處釋放一同向勻速

3、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)運動的間隔 ：svt1×0.2 m/s×1 s0.1 m，那么小車A在01 s內(nèi)的平均速度：v0.1 m/s。2設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，那么小車A的速度：vA0.2 m/s2×t；由題意可得，小車A在相遇時運動的間隔 ：sAvAt×0.2 m/s2×t×t0.1 m/s2×t2，小車B

4、做勻速運動，那么小車B在相遇時運動的間隔 ：sBvBt1 m/s×t，由題知，在小車A開場運動的同時，在A前方0.9 m處釋放一同向勻速運動的小車B，如圖2TX3所示：圖2TX3那么兩車相遇時應滿足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設恰好相遇時小車B的速度為vB，那么t時間內(nèi)小車B運動的間隔 ：sBvBt，那么由2可得：01 m/s2×t20.9 mvBt，兩車不相遇，那么方程無解關(guān)于t的一元二次方程，由數(shù)學知識可知，b24ac0，即vB24×0.1

5、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蚊香消費者為了節(jié)約原料和用戶使用方便，要根據(jù)蚊香的燃燒速度消費規(guī)格不同的各種蚊香。有一種蚊香如圖2TX4所示，請你設計一個實驗，測出該蚊香正常燃燒的速度假設蚊香燃燒的快慢是一樣的。1你實驗中所用的器材有_。2實驗步驟：_。3請設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)速度公式v就可算出蚊香燃燒的速度。答案 1

6、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間隔 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；那么蚊香的燃燒速度為v3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

7、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，假設他全程以2 m/s的速度做勻速直線運動，那么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

8、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間隔 。假設超聲波的速度為340 m/s，且保持不變，那么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，假如兩人步行速度、跑步速度均一樣，那么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

9、小樹相對于電線桿在向_運動；電線桿周圍的景物看起來好似在繞電線桿_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)，進展了相關(guān)實驗探究，請答復以下問題。1小明想到自行車輪胎充氣缺乏時很難騎快，于是猜測：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展實驗，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2TX93足球在AB段的平均速度為_m/s。4小明實驗中存在缺乏之處，請你指出一點：_。8小明看到滑雪運發(fā)動

10、從越陡的坡滑下時，越快滑到底端，對此他提出猜測：“物體離地面高度一定時，斜面坡度越大，物體從靜止開場滑到底端的平均速度也就越大。請你設計實驗證明其猜測。圖2TX101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，那么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

11、從一座橋下經(jīng)過時，船上的一只木箱被碰落水中，假設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。那么從調(diào)頭開場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

12、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)卡間間隔 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 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

13、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，超聲波通過的間隔 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，超聲波通過的間隔 為s波2v波t2340 m/s×0.12 s40.8 m，汽車行駛的間隔 為ss波1s波254.4 m40.8 m13.6 m。測速儀發(fā)出的超聲波兩次間隔時間為1 s，將測速儀第一次發(fā)出超聲波記為0時刻，那么超聲波第一次從測速儀發(fā)出到與汽車相遇

14、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，那么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，那么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，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。71快2刻

15、度尺31.254沒有從同一位置釋放足球或沒有控制變量、沒有進展屢次實驗等81v2停表、刻度尺3實驗步驟：如下圖，把木塊固定在A點，用刻度尺測出滑塊到木板底端的間隔 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；把木塊挪動到B點，從同一高度由靜止釋放滑塊，重復以上步驟；把木塊挪動到C點，重復步驟；計算各次實驗的平均速度，驗證猜測是否正確。91v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；由題意可知