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17 跨学科 仿生学 当你抱着鸡时，无论你怎样晃动它的身体，它的头部就像定格在原处一样
一动不动.这时鸡头相对于它的身子是
一动不动.这时鸡头相对于它的身子是
运动
（填“运动”或“静止”）的.鸡头不动与鸡的眼睛有直接关系，因为鸡的眼睛没有进化出能够转动眼球视线的功能.所以当鸡想要瞄准某一个东西的时候，必须依靠它的颈部稳定才能够瞄准，这时鸡头相对于瞄准的目标是静止
（填“运动”或“静止”）的.某一户外运动爱好者为了测试这一说法，在鸡头上安装了一个迷你的摄影机，他又将鸡绑在山地自行车的车头上，带着鸡经历了一段崎岖的山路冒险，该户外运动爱好者观看视频的时候发现，绑在鸡头上的摄像头拍摄的视频是平稳的
（填“抖动的”或“平稳的”）.答案
运动 静止 平稳的
解析
【分析】判断物体的运动或静止状态，需依据参照物的选择：若被研究物体相对于参照物的位置发生变化，则为运动；位置未发生变化，则为静止。本题三个空需分别结合对应参照物分析：第一个空参照物为鸡的身子，第二个空参照物为瞄准的目标，第三个空结合鸡头稳定性分析摄像头拍摄效果。
【解析】1. 以鸡的身子为参照物，晃动鸡身体时，鸡头与身子的相对位置发生改变，因此鸡头相对于身子是运动的；2. 以鸡瞄准的目标为参照物，鸡头保持不动，与目标的相对位置未变化，因此鸡头相对于瞄准的目标是静止的；3. 摄像头安装在鸡头上，鸡头相对稳定，所以拍摄的视频是平稳的。
【答案】运动 静止 平稳的
【知识点】运动和静止的相对性
【点评】本题结合仿生学场景考查运动与静止的相对性，核心是掌握参照物的判断方法，联系实际场景即可轻松解答，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】1. 以鸡的身子为参照物，晃动鸡身体时，鸡头与身子的相对位置发生改变，因此鸡头相对于身子是运动的；2. 以鸡瞄准的目标为参照物，鸡头保持不动，与目标的相对位置未变化，因此鸡头相对于瞄准的目标是静止的；3. 摄像头安装在鸡头上，鸡头相对稳定，所以拍摄的视频是平稳的。
【答案】运动 静止 平稳的
【知识点】运动和静止的相对性
【点评】本题结合仿生学场景考查运动与静止的相对性，核心是掌握参照物的判断方法，联系实际场景即可轻松解答，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
18 如图甲所示的智能手表可以通过运动软件APP监测自己的运动情况.当小南绕操场跑一圈时,软件截屏如图乙所示,则他这段时间内的平均速度是
2
m/s,合7.2
km/h.软件上的“配速”指的是跑每公里所需要的时间,若他跑步的速度是2.5 m/s,则他跑步的配速是400
s.答案
2 7.2 400
解析
【分析】
要计算平均速度，需从图中提取总路程和总时间，利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$求解；速度单位换算需掌握$1m/s=3.6km/h$的换算关系；配速是跑每公里所需的时间，根据速度公式变形$t=\frac{s}{v}$，代入1km路程和已知速度即可算出配速。
【解析】
1. 计算平均速度：
从图乙可知，总路程$s=0.4km=0.4×1000m=400m$，总时间$t=0:03:20=3×60s+20s=200s$。
根据平均速度公式：$v=\frac{s}{t}=\frac{400m}{200s}=2m/s$。
2. 单位换算：
将$2m/s$换算为$km/h$：$2m/s=2×3.6km/h=7.2km/h$。
3. 计算配速：
配速是跑每公里（$s'=1km=1000m$）所需时间，已知速度$v'=2.5m/s$，根据$t'=\frac{s'}{v'}$，得：
$t'=\frac{1000m}{2.5m/s}=400s$。
【答案】
2；7.2；400
【知识点】
平均速度计算；速度单位换算；速度公式应用
【点评】
本题结合运动场景考查速度相关计算，需准确读取图中路程和时间信息，灵活运用速度公式，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
要计算平均速度，需从图中提取总路程和总时间，利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$求解；速度单位换算需掌握$1m/s=3.6km/h$的换算关系；配速是跑每公里所需的时间，根据速度公式变形$t=\frac{s}{v}$，代入1km路程和已知速度即可算出配速。
【解析】
1. 计算平均速度：
从图乙可知，总路程$s=0.4km=0.4×1000m=400m$，总时间$t=0:03:20=3×60s+20s=200s$。
根据平均速度公式：$v=\frac{s}{t}=\frac{400m}{200s}=2m/s$。
2. 单位换算：
将$2m/s$换算为$km/h$：$2m/s=2×3.6km/h=7.2km/h$。
3. 计算配速：
配速是跑每公里（$s'=1km=1000m$）所需时间，已知速度$v'=2.5m/s$，根据$t'=\frac{s'}{v'}$，得：
$t'=\frac{1000m}{2.5m/s}=400s$。
【答案】
2；7.2；400
【知识点】
平均速度计算；速度单位换算；速度公式应用
【点评】
本题结合运动场景考查速度相关计算，需准确读取图中路程和时间信息，灵活运用速度公式，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
19 中考新考法 研究物体的运动情况 在做“研究气泡的运动规律”实验时，小明取长50 cm的细玻璃管注满水，管中留5 mm高的气泡，将玻璃管翻转后，观察气泡的运动情况，如图所示。
(1)小明小组将实验所测得的数据记录在表一中，请你从实验数据中选择合适的方法对数据进行分析处理，通过分析你认为气泡近似做
（第19题）
表一
(2)根据实验过程和数据分析，下列说法中正确的是
A. 实验中小气泡从“0”点开始运动到“40”标记处的平均速度约为2 m/s
B. 为了充分利用玻璃管，实验中气泡应该从底端开始运动时计时
C. 为了更准确地了解气泡运动的情况，在处理数据时间隔区间应选择更大一些
D. 为减小测量误差，实验中尽量选用较长的玻璃管，均分的距离稍大一些
(3)小明小组换用不同规格的玻璃管又做了两组实验，数据记录如表二所示。观察数据可知
表二
(4)小明还改变玻璃管与竖直方向的夹角θ进行实验，测量并计算出玻璃管在不同倾斜角下气泡运动的平均速度，数据记录如表三所示。观察数据可知，随着θ角的减小气泡运动速度是
表三
(5)由于气泡上升较快，会造成时间测量难度较大，为了解决这一困难，根据小明的实验数据，请你提出一点建议：
(1)小明小组将实验所测得的数据记录在表一中，请你从实验数据中选择合适的方法对数据进行分析处理，通过分析你认为气泡近似做
匀速直线
运动，你判断的依据是气泡在相同时间内通过的路程相等
（第19题）表一
(2)根据实验过程和数据分析，下列说法中正确的是
D
。A. 实验中小气泡从“0”点开始运动到“40”标记处的平均速度约为2 m/s
B. 为了充分利用玻璃管，实验中气泡应该从底端开始运动时计时
C. 为了更准确地了解气泡运动的情况，在处理数据时间隔区间应选择更大一些
D. 为减小测量误差，实验中尽量选用较长的玻璃管，均分的距离稍大一些
(3)小明小组换用不同规格的玻璃管又做了两组实验，数据记录如表二所示。观察数据可知
长
（填“长”或“短”）气泡运动得较快。表二
(4)小明还改变玻璃管与竖直方向的夹角θ进行实验，测量并计算出玻璃管在不同倾斜角下气泡运动的平均速度，数据记录如表三所示。观察数据可知，随着θ角的减小气泡运动速度是
先变快后变慢
。表三
(5)由于气泡上升较快，会造成时间测量难度较大，为了解决这一困难，根据小明的实验数据，请你提出一点建议：
减小气泡的长度
。答案
(1)匀速直线 气泡在相同时间内通过的路程相等 (2)D (3)长 (4)先变快后变慢 (5)减小气泡的长度
[解析](1)分析表一数据可知,气泡每通过10 cm的路程时间基本上都是4.9 s,即通过相等的路程所用时间相等,所以气泡做的是匀速直线运动.(2)小气泡从“0”点开始运动到“40”标记处的平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{40\ \mathrm{cm}}{19.6\ \mathrm{s}}\approx2\ \mathrm{cm/s}$,故A错误;开始一段时间内小气泡做变速运动(即速度越来越快),之后小气泡会近似做匀速直线运动,所以实验中气泡不应该从底端开始运动时计时,故B错误;为了更准确地了解小气泡运动的情况,在处理数据时间隔区间应选择更小一些,故C错误;为减小测量误差,实验中尽量选用较长的玻璃管,均分的距离稍大一些,故D正确.(3)从表格中数据可以看出,在运动路程分别为20 cm、40 cm、60 cm、80 cm时,长气泡用的时间较短,所以长气泡运动得较快.(4)由实验数据可知,在夹角从$85°$减小到$45°$的过程中,气泡上升的速度是逐渐增大的;在夹角从$45°$减小到$0°$的过程中,气泡上升速度是减小的,所以实验结论为随着$θ$角的减小气泡运动速度是先变快后变慢.(5)由于气泡上升较快,会造成时间的测量误差较大,所以结合(3)可知,应尽量选较短的气泡进行实验,以减小时间测量上的误差.
[解析](1)分析表一数据可知,气泡每通过10 cm的路程时间基本上都是4.9 s,即通过相等的路程所用时间相等,所以气泡做的是匀速直线运动.(2)小气泡从“0”点开始运动到“40”标记处的平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{40\ \mathrm{cm}}{19.6\ \mathrm{s}}\approx2\ \mathrm{cm/s}$,故A错误;开始一段时间内小气泡做变速运动(即速度越来越快),之后小气泡会近似做匀速直线运动,所以实验中气泡不应该从底端开始运动时计时,故B错误;为了更准确地了解小气泡运动的情况,在处理数据时间隔区间应选择更小一些,故C错误;为减小测量误差,实验中尽量选用较长的玻璃管,均分的距离稍大一些,故D正确.(3)从表格中数据可以看出,在运动路程分别为20 cm、40 cm、60 cm、80 cm时,长气泡用的时间较短,所以长气泡运动得较快.(4)由实验数据可知,在夹角从$85°$减小到$45°$的过程中,气泡上升的速度是逐渐增大的;在夹角从$45°$减小到$0°$的过程中,气泡上升速度是减小的,所以实验结论为随着$θ$角的减小气泡运动速度是先变快后变慢.(5)由于气泡上升较快,会造成时间的测量误差较大,所以结合(3)可知,应尽量选较短的气泡进行实验,以减小时间测量上的误差.
解析
【分析】
本题围绕“研究气泡的运动规律”实验展开，需结合实验数据进行分析：
1. 第(1)问：判断运动类型，需分析气泡通过相等路程的时间，若时间相等则为匀速直线运动，依据是相同时间内通过的路程相等；
2. 第(2)问：逐一分析选项，计算平均速度、明确计时时机、间隔选择及玻璃管选择的合理性；
3. 第(3)问：对比不同规格气泡在相同路程下的运动时间，时间短则速度快；
4. 第(4)问：分析夹角θ减小时气泡速度的变化，分阶段判断趋势；
5. 第(5)问：结合气泡长度对速度的影响，提出减小时间测量误差的建议。
【解析】
(1) 分析表一数据可知，气泡每通过10 cm路程的时间约为4.9 s，即通过相等路程所用时间相等，因此气泡近似做匀速直线运动，判断依据是气泡在相同时间内通过的路程相等。
(2) 小气泡从“0”点到“40”标记处的平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{40\ \mathrm{cm}}{19.6\ \mathrm{s}}\approx2\ \mathrm{cm/s}$，故A错误；实验中气泡开始阶段做变速运动，之后近似匀速，不应从底端开始计时，B错误；为准确了解运动情况，间隔区间应选更小，C错误；选用较长玻璃管、均分距离稍大可减小测量误差，D正确，故选D。
(3) 对比表二数据，相同路程下长气泡运动时间更短，因此长气泡运动得较快。
(4) 由表三数据，θ从$85°$到$45°$时速度增大，从$45°$到$0°$时速度减小，故随着θ角减小，气泡运动速度先变快后变慢。
(5) 气泡上升快导致时间测量难，结合实验数据，减小气泡长度可降低速度，便于测量时间，故建议减小气泡的长度。
【答案】
(1) 匀速直线；气泡在相同时间内通过的路程相等
(2) D
(3) 长
(4) 先变快后变慢
(5) 减小气泡的长度
【知识点】
匀速直线运动、平均速度、实验数据分析
【点评】
本题为中考新考法实验题，以气泡运动为探究对象，考查匀速直线运动的判断、平均速度计算、实验数据的分析与处理，以及实验误差的减小方法，注重学生的实验探究能力和数据分析能力，是力学实验的典型考查题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕“研究气泡的运动规律”实验展开，需结合实验数据进行分析：
1. 第(1)问：判断运动类型，需分析气泡通过相等路程的时间，若时间相等则为匀速直线运动，依据是相同时间内通过的路程相等；
2. 第(2)问：逐一分析选项，计算平均速度、明确计时时机、间隔选择及玻璃管选择的合理性；
3. 第(3)问：对比不同规格气泡在相同路程下的运动时间，时间短则速度快；
4. 第(4)问：分析夹角θ减小时气泡速度的变化，分阶段判断趋势；
5. 第(5)问：结合气泡长度对速度的影响，提出减小时间测量误差的建议。
【解析】
(1) 分析表一数据可知，气泡每通过10 cm路程的时间约为4.9 s，即通过相等路程所用时间相等，因此气泡近似做匀速直线运动，判断依据是气泡在相同时间内通过的路程相等。
(2) 小气泡从“0”点到“40”标记处的平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{40\ \mathrm{cm}}{19.6\ \mathrm{s}}\approx2\ \mathrm{cm/s}$，故A错误；实验中气泡开始阶段做变速运动，之后近似匀速，不应从底端开始计时，B错误；为准确了解运动情况，间隔区间应选更小，C错误；选用较长玻璃管、均分距离稍大可减小测量误差，D正确，故选D。
(3) 对比表二数据，相同路程下长气泡运动时间更短，因此长气泡运动得较快。
(4) 由表三数据，θ从$85°$到$45°$时速度增大，从$45°$到$0°$时速度减小，故随着θ角减小，气泡运动速度先变快后变慢。
(5) 气泡上升快导致时间测量难，结合实验数据，减小气泡长度可降低速度，便于测量时间，故建议减小气泡的长度。
【答案】
(1) 匀速直线；气泡在相同时间内通过的路程相等
(2) D
(3) 长
(4) 先变快后变慢
(5) 减小气泡的长度
【知识点】
匀速直线运动、平均速度、实验数据分析
【点评】
本题为中考新考法实验题，以气泡运动为探究对象，考查匀速直线运动的判断、平均速度计算、实验数据的分析与处理，以及实验误差的减小方法，注重学生的实验探究能力和数据分析能力，是力学实验的典型考查题型。
【难度系数】
0.6
