第一單元《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》7.與速度相關(guān)的計(jì)算（分層訓(xùn)練）（解析版）

八年級(jí)物理大單元設(shè)計(jì)第一單元機(jī)械運(yùn)動(dòng)7.與速度相關(guān)的計(jì)算[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]知識(shí)點(diǎn)1多過(guò)程問(wèn)題1．某司機(jī)駕車前行，突然發(fā)現(xiàn)前方80m處有障礙物。司機(jī)從發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到踩剎車制動(dòng)需要的反應(yīng)時(shí)間為0.75s，這段時(shí)間內(nèi)汽車保持原速前行了15m。汽車制動(dòng)后還要繼續(xù)向前滑行30m才能停下。（1）汽車制動(dòng)前的速度是多少？（2）若司機(jī)酒后駕車，反應(yīng)時(shí)間是平時(shí)的4倍。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷汽車是否會(huì)撞上障礙物?！敬鸢浮浚?）20m/s；（2）汽車將撞上障礙物【解析】解：（1）汽車制動(dòng)前的速度（2）酒后駕車反應(yīng)時(shí)間t1＝4t=4×0.75s=3s勻速運(yùn)動(dòng)階段的路程為s1＝vt1＝20m/s×3s＝60m從司機(jī)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到汽車停下來(lái)，汽車行駛的總路程為s總＝s1+s2＝60m+30m＝90m因?yàn)閟總＞80m，所以汽車將撞上障礙物。答：（1）汽車制動(dòng)前的速度是20m/s；（2）若司機(jī)酒后駕車，反應(yīng)時(shí)間是平時(shí)的4倍。汽車會(huì)撞上障礙物。2．小林家門口到貴港新世紀(jì)廣場(chǎng)的公交路線全長(zhǎng)9km，周末，小林從家門口的公車站乘坐公共汽車用時(shí)15min到達(dá)新世紀(jì)廣場(chǎng)公車站與同學(xué)會(huì)合．求：（1）公共汽車從小林家門口的公車站到新世紀(jì)廣場(chǎng)公車站的平均速度v1是多少km/h?合多少m/s?（2）新世紀(jì)廣場(chǎng)到園博園的公交路線全長(zhǎng)20km，則小林和同學(xué)從新世紀(jì)廣場(chǎng)公車站乘坐公共汽車到園博園公車站需要用多長(zhǎng)時(shí)間（假定此公共汽車的速度v2與v1相同）？【答案】（1）36km/h；10m/s；（2）2×103s【解析】（1）公共汽車從小林家門口的公車站到新世紀(jì)廣場(chǎng)公車站的平均速度：v1==36km/h；36km/h=36×m/s=10m/s；（2）假定此公共汽車的速度v2與v1相同，從新世紀(jì)廣場(chǎng)公車站乘坐公共汽車到園博園公車站需要的時(shí)間：t2==2×103s．答：（1）公共汽車從小林家門口的公車站到新世紀(jì)廣場(chǎng)公車站的平均速度v1是36km/h，合10m/s；（2）新世紀(jì)廣場(chǎng)到園博園的公交路線全長(zhǎng)20km，則小林和同學(xué)從新世紀(jì)廣場(chǎng)公車站乘坐公共汽車到園博園公車站需要用時(shí)2×103s．知識(shí)點(diǎn)2交通標(biāo)志牌問(wèn)題3．汽車已進(jìn)入千家萬(wàn)戶,給人們的出行帶來(lái)方便,為了防止交通事故的發(fā)生,要加大交通法規(guī)的宣傳力度,增強(qiáng)人們的交通安全意識(shí).下面幾個(gè)問(wèn)題與交通安全緊密相關(guān),請(qǐng)同學(xué)們幫助解決.司機(jī)駕駛大貨車在公路上行駛,看到如圖所示的交通標(biāo)志牌,在遵守交通規(guī)則的前提下,從此標(biāo)志牌處到達(dá)淄博,所用的時(shí)間最少是多少?【答案】1.5h【解析】試題分析：標(biāo)志牌中“大車60”是大車的限速牌，表示在此路段上的最大行駛速度為v=60km/h；“淄博90km”表示從此處到淄博的路程為s=90km，由v=s/t得：從看到這塊標(biāo)志牌的地方到到達(dá)北京最快的時(shí)間：t=s/v=90/60（h）=1.5h4．（2023·河北邢臺(tái)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示是小明乘坐的出租車車票，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）在行駛過(guò)程中，以小明為參照物，出租車是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的？為什么？（2）在小明所乘坐的全過(guò)程中，出租車的平均速度是多少？（3）若在途中經(jīng)過(guò)G107國(guó)道，在距離某大橋不遠(yuǎn)處路旁豎立的一塊交通牌（如圖乙），圓圖中的40的意思是？在遵守交通規(guī)則的前提下，汽車從標(biāo)示牌到大橋最快需要多少時(shí)間？車號(hào)GT-A2138上車7∶00下車7∶30里程30km金額50元【答案】（1）見(jiàn)解析；（2）60km/h；（3）汽車行駛速度不能超過(guò)40km/h，0.2h【解析】解：（1）因?yàn)橐孕∶鳛閰⒄瘴?，出租車相?duì)小明沒(méi)有發(fā)生位置的變化，故出租車相對(duì)于小明是靜止的。（2）由車票數(shù)據(jù)可知：s=30km，上車時(shí)間7點(diǎn)，下車時(shí)間7點(diǎn)30分，故小明乘車時(shí)間t=30min，則出租車全過(guò)程的平均速度（3）標(biāo)志牌上的數(shù)字“40”表示：汽車行駛速度不能超過(guò)40km/h，所以標(biāo)志牌上的數(shù)字“40”的單位是千米/時(shí)；“距大橋8km”是指從該標(biāo)志牌到大橋還有8km，最大行駛速度為40km/h，由可得，從此標(biāo)志牌處勻速到達(dá)大橋最快需要答：（1）若以小明為參照物，出租車是靜止的，因?yàn)槌鲎廛囅鄬?duì)小明沒(méi)有發(fā)生位置的變化；（2）出租車全過(guò)程的平均速度是60km/h；（3）標(biāo)志牌上的數(shù)字“40”表示：汽車行駛速度不能超過(guò)40km/h，最快到大橋需要0.2h。知識(shí)點(diǎn)3火車時(shí)刻表問(wèn)題5．2014年4月18日上午8時(shí)，D8271次動(dòng)車組徐徐開(kāi)出南寧站，標(biāo)志著南廣高鐵廣西路段動(dòng)車開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，將帶動(dòng)桂東南地區(qū)融入廣西高鐵經(jīng)濟(jì)圈．從貴港站列車時(shí)刻表中可知，貴港到南寧線路長(zhǎng)151km，若按動(dòng)車設(shè)計(jì)速度200km/h計(jì)算，從貴港到南寧要用多長(zhǎng)時(shí)間？若動(dòng)車按貴港站列車時(shí)刻表準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行，動(dòng)車從貴港到桂平的實(shí)際速度是多少？貴港站列車時(shí)刻表車次發(fā)站到站開(kāi)車時(shí)間到達(dá)時(shí)間里程D8271貴港桂平9∶059∶3058km平南南9∶059∶4793km梧州南9∶0510∶28177kmD8272貴港南寧20∶4921∶59151km【答案】0.755h；139.2km/h【解析】解：動(dòng)車從貴港到南寧所用的時(shí)間，由得=0.755h動(dòng)車從貴港到桂平的實(shí)際速度=139.2Km/h答：動(dòng)車從貴港到桂平的實(shí)際速度為139.2Km/h。6．（2022·寧夏銀川·校考一模）廣深港高鐵全程141km，其中內(nèi)地段120km，香港段21km，家家在五一期間乘坐高鐵從廣州南到香港。列車時(shí)刻表如下：站序站名到站時(shí)間出發(fā)時(shí)間停留時(shí)間路程01廣州南－7∶55－02虎門8∶128∶142分鐘03深圳北8∶318∶365分鐘120km04香港西九龍8∶55－－141km列車全長(zhǎng)200m，中途經(jīng)過(guò)一個(gè)隧道，當(dāng)她所在的車廂進(jìn)隧道時(shí)，看到車廂內(nèi)顯示屏上的示數(shù)為216km/h，她用手表開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)20s列車完全出隧道，求：（1）列車由廣州南到深圳北的平均速度；（2）設(shè)想列車在隧道中勻速運(yùn)動(dòng)，則該隧道的長(zhǎng)度。【答案】（1）；（2）1000m【解析】解：（1）列車由廣州南到深圳北的運(yùn)行所用時(shí)間t=8∶31-7∶55=36min=0.6h廣州南到深圳北的路程s=120km，列車由廣州南到深圳北的平均速度（2）高鐵在隧道中勻速運(yùn)動(dòng)的速度列出通過(guò)隧道的路程s′=v′t′=60m/s×20s=1200m該隧道的長(zhǎng)度s隧=s′-s車=1200m-200m=1000m答：（1）列車由廣州南到深圳北的平均速度是；（2）設(shè)想列車在隧道中勻速運(yùn)動(dòng)，則該隧道的長(zhǎng)度是1000m。知識(shí)點(diǎn)4過(guò)橋（隧道）問(wèn)題7．（2022·重慶·重慶巴蜀中學(xué)?？级＃┤鐖D，一列長(zhǎng)約200m的輕軌正通過(guò)長(zhǎng)度約為1800m的朝天門長(zhǎng)江大橋，輕軌的輸出功率為1.5×107W。設(shè)橋面水平且筆直，輕軌做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為25m/s，求：從輕軌車頭剛好上橋面，到輕軌車尾離開(kāi)橋面，需要時(shí)間大約多少s？【答案】80s【解析】解：從輕軌車頭剛好上橋面，到輕軌車尾離開(kāi)橋面，需要時(shí)間答：從輕軌車頭剛好上橋面，到輕軌車尾離開(kāi)橋面，需要時(shí)間大約80s。8．（2022秋·四川廣安·八年級(jí)廣安中學(xué)?？茧A段練習(xí)）一輛20m長(zhǎng)的大貨車勻速通過(guò)長(zhǎng)1000m的隧道，測(cè)得大貨車完全通過(guò)隧道需要51s。求：（1）大貨車完全通過(guò)隧道，通過(guò)的總路程是多少米？（2）大貨車通過(guò)隧道的平均速度是多少米每秒？（3）大貨車全部在隧道的時(shí)間是多少？【答案】（1）1020m；（2）20m/s；（3）49s【解析】解：（1）根據(jù)題意可知，大貨車完全通過(guò)隧道，通過(guò)的總路程為s=L車+L隧道=20m+1000m=1020m（2）根據(jù)題意可知，大貨車通過(guò)隧道的平均速度為（3）根據(jù)題意可知，大貨車全部在隧道內(nèi)所行駛的路程為由可知，大貨車全部在隧道內(nèi)的時(shí)間為答：（1）大貨車完全通過(guò)隧道，通過(guò)的總路程是1020m；（2）大貨車通過(guò)隧道的平均速度是20m/s；（3）大貨車全部在橋上的時(shí)間是49s。知識(shí)點(diǎn)5回聲測(cè)速、測(cè)距問(wèn)題9．一輛汽車停在某處向一座山崖鳴笛，4秒鐘后司機(jī)聽(tīng)到回聲，（當(dāng)時(shí)聲速為340m/s）求：（1）鳴笛處距山崖的距離是多少？（2）汽車以34m/s的速度需要多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)山崖？

【答案】（1）680m；（2）20s【解析】解：（1）聲音從鳴笛處到山崖傳播的時(shí)間鳴笛處距山崖的距離s=v聲t1=340m/s×2s=680m（2）由可得，汽車以34m/s的速度到達(dá)山崖，需要的時(shí)間答：（1）鳴笛處與山崖的距離是680m；（2）若汽車以34m/s的速度到達(dá)山崖，需要的時(shí)間是20s。10．（2023春·廣西玉林·八年級(jí)統(tǒng)考期末）如圖所示，某司機(jī)駕車前行，突然發(fā)現(xiàn)前方80m處有障礙物。司機(jī)從發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到踩剎車制動(dòng)需要的反應(yīng)時(shí)間為0.75s，這段時(shí)間內(nèi)汽車保持原速前行了18m。汽車制動(dòng)后還繼續(xù)向前滑行40m才能停下。求：（1）汽車制動(dòng)前的速度；（2）若司機(jī)酒后駕車，反應(yīng)時(shí)間是平時(shí)的4倍，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷汽車是否會(huì)撞上障礙物；為了宣傳行車安全，請(qǐng)你寫出一條關(guān)于安全行車的警示標(biāo)語(yǔ)。（3）該車以另一速度勻速駛?cè)肽吵暅y(cè)速路段，當(dāng)汽車超過(guò)測(cè)速儀并與測(cè)速儀距離時(shí)（如圖乙），測(cè)速儀向小車尾部發(fā)出超聲波，測(cè)速儀從發(fā)出超聲波到接收到反射回來(lái)的超聲波共用時(shí)0.2s。已知此路段限速為30，超聲波的速度為340。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷該車在此路段是否超速。（忽略車身長(zhǎng)度）

【答案】（1）86.4km/h；（2）見(jiàn)解析；（3）沒(méi)有超速【解析】（1）汽車制動(dòng)前的速度為（2）酒后駕車的反應(yīng)時(shí)間為酒后反應(yīng)時(shí)間行駛的路程為酒后駕駛行駛的總路程為所以汽車會(huì)撞上障礙物，警示標(biāo)語(yǔ)：為了您和他人的安全，嚴(yán)禁酒后駕車。（3）超聲波從發(fā)出到碰到汽車所用的時(shí)間超聲波從發(fā)出到碰到汽車時(shí)，測(cè)試儀與汽車的距離汽車在這段時(shí)間行駛的路程汽車此時(shí)的速度所以，該車在此路段沒(méi)有超速。答：（1）汽車制動(dòng)前的速度。（2）若司機(jī)酒后駕車，反應(yīng)時(shí)間是平時(shí)的4倍，會(huì)撞上障礙物；行車安全的警示標(biāo)語(yǔ)為了您和他人的安全，嚴(yán)禁酒后駕車。（3）該車以另一速度勻速駛?cè)肽吵暅y(cè)速路段，當(dāng)汽車超過(guò)測(cè)速儀并與測(cè)速儀距離OA=32m時(shí)（如圖乙），測(cè)速儀向小車尾部發(fā)出超聲波，測(cè)速儀從發(fā)出超聲波到接收到反射回來(lái)的超聲波共用時(shí)0.2s。已知此路段限速為30m/s，超聲波的速度為340m/s。通過(guò)計(jì)算判斷該車沒(méi)有超速。[能力提升練]11．2011年7月1日，南平九峰山腳下“自錨式獨(dú)塔懸索斜拉”的跨江大橋投入使用，這座大橋主線橋梁全長(zhǎng)449m，雙向六車道．一輛小車勻速過(guò)橋時(shí)的速度如圖所示．（結(jié)果保留一位小數(shù)）求：（1）該小車的行駛速度為多少km/h？合多少m/s？（2）小車以此速度通過(guò)主線橋需多長(zhǎng)時(shí)間？【答案】（1）40km/h，11.1m/s；（2）40.41s【解析】解：(1)由圖知，速度表的分度值為5km/h，因此所示的轎車速度為(2)小車需要的時(shí)間為t答：(1)小車的速度是40km/h，合11.1m/s；(2)小車過(guò)橋需要40.41s。12．甲、丙兩地車站的距離是900km，一列火車從甲地車站早上7∶30出發(fā)開(kāi)往丙地，途中在乙地車站卸貨?？苛?h，在當(dāng)日16∶30到達(dá)丙地車站，列車行駛途中通過(guò)一座長(zhǎng)600m的橋梁時(shí)以144km/h的速度勻速通過(guò)，列車全部通過(guò)橋梁的時(shí)間是25s。求：（1）火車從甲地開(kāi)往丙地的平均速度是多少km/h？（2）火車的長(zhǎng)度是多少m？（3）火車全部在橋上的時(shí)間為多少s？【答案】（1）100km/h；（2）400m；（3）5s【解析】解：（1）火車從甲地早上7:30出發(fā)開(kāi)往乙地，途中停靠了1個(gè)車站，在當(dāng)日16:30到達(dá)丙地，則甲地開(kāi)往丙地所用時(shí)間：t1＝9h?；疖噺募椎亻_(kāi)往丙地的平均速度v1＝＝＝100km/h（2）火車過(guò)橋的速度v2＝144km/h＝40m/s根據(jù)可知，則火車過(guò)橋通過(guò)的總路程s2＝v2t2＝40m/s×25s＝1000m所以火車的長(zhǎng)度s火車＝s2-s橋＝1000m-600m＝400m（3）火車全部在橋上行駛的路程s3＝s橋﹣s火車＝600m-400m＝200m則火車全部在橋上的時(shí)間t3＝＝＝5s答：（1）火車從甲地開(kāi)往丙地的平均速度是100km/h；（2）火車的長(zhǎng)度是400m；（3）火車全部在橋上的時(shí)間為5s。13．甲乙兩地的距離是900km，一列火車從甲地早上7:30出發(fā)開(kāi)往乙地，途中?？苛藥讉€(gè)車站，在當(dāng)日16:30到達(dá)乙地．列車行駛途中以144km/h的速度勻速通過(guò)長(zhǎng)度為400m的橋梁，列車全部通過(guò)橋梁的時(shí)間是25s．求：（1）火車從甲地開(kāi)往乙地的平均速度是多少千米每小時(shí)？（2）火車的長(zhǎng)度是多少米？【答案】（1）；（2）600m【解析】（1）火車從甲地開(kāi)往乙地的平均速度：（2）火車過(guò)橋時(shí)，由得：14．連云港市正在建設(shè)的“BRT”系統(tǒng)，是連接中心城區(qū)與外外圍區(qū)域的快速公交系統(tǒng)，它具有專用的車道和站點(diǎn)，有利于中心城區(qū)各項(xiàng)功能的向外輻射和向心聚焦．（1）已知從起點(diǎn)海州站到終點(diǎn)墟溝站的距離約為34km，若“BRT”專用車的平均速度80km/h，求從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間為多少分鐘？（2）目前，由于堵車現(xiàn)象嚴(yán)重，再加上紅綠燈較多，該路段開(kāi)轎車上班的平均速度僅約40km/h，該系統(tǒng)運(yùn)行后，乘坐“BRT”專用車比開(kāi)轎車上班從起點(diǎn)到終點(diǎn)可以節(jié)約時(shí)間多少分鐘？【答案】（1）公交車行駛的時(shí)間為25.5min；（2）公交車比轎車節(jié)省的時(shí)間為25.5min；【解析】（1）公交車行駛的時(shí)間為t===0.425h=25.5min；（2）轎車行駛的時(shí)間為t′===0.85min=51min公交車比轎車節(jié)省的時(shí)間為△t=t′﹣t=51min﹣25.5min=25.5min；15．汽車追尾是高速公路上常發(fā)生的交通事故，其重要原因是遇到意外情況時(shí)不能立即停車。研究發(fā)現(xiàn)，司機(jī)從看到情況到踩剎車需要一段時(shí)間，這段時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間；在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車要保持原速前進(jìn)一段距離，這段距離叫反應(yīng)距離；從踩剎車到車停止，汽車還要前進(jìn)一段距離，這段距離叫制動(dòng)距離。如圖所示：下表是一個(gè)機(jī)警的司機(jī)駕駛一輛保養(yǎng)得很好的汽車，在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時(shí)，測(cè)得的反應(yīng)距離和制動(dòng)距離。原行駛速度v/km·h-1反應(yīng)距離s1/m制動(dòng)距離s2/m6011208015341001954(1)利用上表數(shù)據(jù)，算出該司機(jī)在第三種情況下（v=100km/h）的反應(yīng)時(shí)間大約是____s；（寫出計(jì)算過(guò)程，保留兩位小數(shù)）(2)由這個(gè)測(cè)試可見(jiàn)，______________是影響汽車制動(dòng)距離的主要因素；(3)若現(xiàn)在車速為100km/h，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出從司機(jī)看到情況開(kāi)始計(jì)時(shí)，到汽車停止的這段時(shí)間內(nèi)，汽車運(yùn)動(dòng)的v—t圖像。（需準(zhǔn)確描點(diǎn)）()【答案】0.67s速度【分析】(1)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車仍以原行駛速度行駛，根據(jù)公式將反應(yīng)距離和原行駛速度代入即可求出駕駛員的反應(yīng)時(shí)間，但要注意行駛速度的單位用國(guó)際單位制單位。(2)分析三次測(cè)試的制動(dòng)距離和對(duì)應(yīng)的行駛速度，找到制動(dòng)距離和行駛速度的關(guān)系。(3)汽車的剎車過(guò)程分為反應(yīng)距離和制動(dòng)距離，反應(yīng)距離內(nèi)汽車以原行駛速度勻速行駛，制動(dòng)距離內(nèi)汽車受到摩擦力作用均勻減速，最后停止運(yùn)動(dòng)，根據(jù)規(guī)律作出大致的v—t圖像。【解析】(1)[1]根據(jù)第一組數(shù)據(jù)反應(yīng)時(shí)間根據(jù)第二組數(shù)據(jù)反應(yīng)時(shí)間根據(jù)第三組數(shù)據(jù)反應(yīng)時(shí)間該司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間是(2)[2]從表格中數(shù)據(jù)可以看出，三次測(cè)試中，隨著行駛速度的增大，剎車距離隨著增大，所以影響制動(dòng)距離的主要因素是行駛速度。(3)[3]若現(xiàn)在車速為100km/h，司機(jī)看到情況開(kāi)始計(jì)時(shí)，到汽車停止的這段時(shí)間內(nèi)，汽車運(yùn)動(dòng)的v—t圖像如圖所示：[高頻考題實(shí)戰(zhàn)練]16．（2022秋·廣東湛江·八年級(jí)統(tǒng)考期末）有些人騎行電動(dòng)車時(shí)喜歡看手機(jī)、姿勢(shì)隨意，存在很大的安全隱患。電動(dòng)車遇到緊急情況時(shí)，緊急停車要經(jīng)歷反應(yīng)和制動(dòng)兩個(gè)過(guò)程，電動(dòng)車在反應(yīng)過(guò)程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在制動(dòng)過(guò)程做變速運(yùn)動(dòng)。某人騎電動(dòng)車以18km/h的速度勻速行駛，騎車時(shí)看一眼手機(jī)需要2s，在這段時(shí)間內(nèi)相當(dāng)于在無(wú)人駕駛狀態(tài)下以原來(lái)速度勻速行駛。該人發(fā)現(xiàn)情況緊急停車時(shí)，在反應(yīng)時(shí)間電動(dòng)車行駛了4m，制動(dòng)過(guò)程中所用時(shí)間為3s，電動(dòng)車在這兩個(gè)過(guò)程中的總距離為9.5m。（1）在看手機(jī)時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)車行駛的路程有多少米？（2）該電動(dòng)車騎行人的反應(yīng)時(shí)間為多少秒？（3）該電動(dòng)車從發(fā)現(xiàn)情況到緊急停車全程的平均速度。

【答案