第一單元《機械運動》7.與速度相關(guān)的計算（分層訓(xùn)練）（解析版）

八年級物理大單元設(shè)計第一單元機械運動7.與速度相關(guān)的計算[基礎(chǔ)達標練]知識點1多過程問題1．某司機駕車前行，突然發(fā)現(xiàn)前方80m處有障礙物。司機從發(fā)現(xiàn)險情到踩剎車制動需要的反應(yīng)時間為0.75s，這段時間內(nèi)汽車保持原速前行了15m。汽車制動后還要繼續(xù)向前滑行30m才能停下。（1）汽車制動前的速度是多少？（2）若司機酒后駕車，反應(yīng)時間是平時的4倍。請通過計算判斷汽車是否會撞上障礙物?！敬鸢浮浚?）20m/s；（2）汽車將撞上障礙物【解析】解：（1）汽車制動前的速度（2）酒后駕車反應(yīng)時間t1＝4t=4×0.75s=3s勻速運動階段的路程為s1＝vt1＝20m/s×3s＝60m從司機發(fā)現(xiàn)險情到汽車停下來，汽車行駛的總路程為s總＝s1+s2＝60m+30m＝90m因為s總＞80m，所以汽車將撞上障礙物。答：（1）汽車制動前的速度是20m/s；（2）若司機酒后駕車，反應(yīng)時間是平時的4倍。汽車會撞上障礙物。2．小林家門口到貴港新世紀廣場的公交路線全長9km，周末，小林從家門口的公車站乘坐公共汽車用時15min到達新世紀廣場公車站與同學(xué)會合．求：（1）公共汽車從小林家門口的公車站到新世紀廣場公車站的平均速度v1是多少km/h?合多少m/s?（2）新世紀廣場到園博園的公交路線全長20km，則小林和同學(xué)從新世紀廣場公車站乘坐公共汽車到園博園公車站需要用多長時間（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廣場公車站的平均速度：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，從新世紀廣場公車站乘坐公共汽車到園博園公車站需要的時間：t2==2×103s．答：（1）公共汽車從小林家門口的公車站到新世紀廣場公車站的平均速度v1是36km/h，合10m/s；（2）新世紀廣場到園博園的公交路線全長20km，則小林和同學(xué)從新世紀廣場公車站乘坐公共汽車到園博園公車站需要用時2×103s．知識點2交通標志牌問題3．汽車已進入千家萬戶,給人們的出行帶來方便,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,增強人們的交通安全意識.下面幾個問題與交通安全緊密相關(guān),請同學(xué)們幫助解決.司機駕駛大貨車在公路上行駛,看到如圖所示的交通標志牌,在遵守交通規(guī)則的前提下,從此標志牌處到達淄博,所用的時間最少是多少?【答案】1.5h【解析】試題分析：標志牌中“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：從看到這塊標志牌的地方到到達北京最快的時間：t=s/v=90/60（h）=1.5h4．（2023·河北邢臺·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖甲所示是小明乘坐的出租車車票，請回答以下問題：（1）在行駛過程中，以小明為參照物，出租車是運動的還是靜止的？為什么？（2）在小明所乘坐的全過程中，出租車的平均速度是多少？（3）若在途中經(jīng)過G107國道，在距離某大橋不遠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，汽車從標示牌到大橋最快需要多少時間？車號GT-A2138上車7∶00下車7∶30里程30km金額50元【答案】（1）見解析；（2）60km/h；（3）汽車行駛速度不能超過40km/h，0.2h【解析】解：（1）因為以小明為參照物，出租車相對小明沒有發(fā)生位置的變化，故出租車相對于小明是靜止的。（2）由車票數(shù)據(jù)可知：s=30km，上車時間7點，下車時間7點30分，故小明乘車時間t=30min，則出租車全過程的平均速度（3）標志牌上的數(shù)字“40”表示：汽車行駛速度不能超過40km/h，所以標志牌上的數(shù)字“40”的單位是千米/時；“距大橋8km”是指從該標志牌到大橋還有8km，最大行駛速度為40km/h，由可得，從此標志牌處勻速到達大橋最快需要答：（1）若以小明為參照物，出租車是靜止的，因為出租車相對小明沒有發(fā)生位置的變化；（2）出租車全過程的平均速度是60km/h；（3）標志牌上的數(shù)字“40”表示：汽車行駛速度不能超過40km/h，最快到大橋需要0.2h。知識點3火車時刻表問題5．2014年4月18日上午8時，D8271次動車組徐徐開出南寧站，標志著南廣高鐵廣西路段動車開通運營，將帶動桂東南地區(qū)融入廣西高鐵經(jīng)濟圈．從貴港站列車時刻表中可知，貴港到南寧線路長151km，若按動車設(shè)計速度200km/h計算，從貴港到南寧要用多長時間？若動車按貴港站列車時刻表準點運行，動車從貴港到桂平的實際速度是多少？貴港站列車時刻表車次發(fā)站到站開車時間到達時間里程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：動車從貴港到南寧所用的時間，由得=0.755h動車從貴港到桂平的實際速度=139.2Km/h答：動車從貴港到桂平的實際速度為139.2Km/h。6．（2022·寧夏銀川·?？家荒＃V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。列車時刻表如下：站序站名到站時間出發(fā)時間停留時間路程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200m，中途經(jīng)過一個隧道，當她所在的車廂進隧道時，看到車廂內(nèi)顯示屏上的示數(shù)為216km/h，她用手表開始計時，經(jīng)過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動，則該隧道的長度?！敬鸢浮浚?）；（2）1000m【解析】解：（1）列車由廣州南到深圳北的運行所用時間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動的速度列出通過隧道的路程s′=v′t′=60m/s×20s=1200m該隧道的長度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動，則該隧道的長度是1000m。知識點4過橋（隧道）問題7．（2022·重慶·重慶巴蜀中學(xué)?？级＃┤鐖D，一列長約200m的輕軌正通過長度約為1800m的朝天門長江大橋，輕軌的輸出功率為1.5×107W。設(shè)橋面水平且筆直，輕軌做勻速直線運動，速度為25m/s，求：從輕軌車頭剛好上橋面，到輕軌車尾離開橋面，需要時間大約多少s？【答案】80s【解析】解：從輕軌車頭剛好上橋面，到輕軌車尾離開橋面，需要時間答：從輕軌車頭剛好上橋面，到輕軌車尾離開橋面，需要時間大約80s。8．（2022秋·四川廣安·八年級廣安中學(xué)?？茧A段練習(xí)）一輛20m長的大貨車勻速通過長1000m的隧道，測得大貨車完全通過隧道需要51s。求：（1）大貨車完全通過隧道，通過的總路程是多少米？（2）大貨車通過隧道的平均速度是多少米每秒？（3）大貨車全部在隧道的時間是多少？【答案】（1）1020m；（2）20m/s；（3）49s【解析】解：（1）根據(jù)題意可知，大貨車完全通過隧道，通過的總路程為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)的時間為答：（1）大貨車完全通過隧道，通過的總路程是1020m；（2）大貨車通過隧道的平均速度是20m/s；（3）大貨車全部在橋上的時間是49s。知識點5回聲測速、測距問題9．一輛汽車停在某處向一座山崖鳴笛，4秒鐘后司機聽到回聲，（當時聲速為340m/s）求：（1）鳴笛處距山崖的距離是多少？（2）汽車以34m/s的速度需要多長時間到達山崖？

【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的速度到達山崖，需要的時間答：（1）鳴笛處與山崖的距離是680m；（2）若汽車以34m/s的速度到達山崖，需要的時間是20s。10．（2023春·廣西玉林·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，某司機駕車前行，突然發(fā)現(xiàn)前方80m處有障礙物。司機從發(fā)現(xiàn)險情到踩剎車制動需要的反應(yīng)時間為0.75s，這段時間內(nèi)汽車保持原速前行了18m。汽車制動后還繼續(xù)向前滑行40m才能停下。求：（1）汽車制動前的速度；（2）若司機酒后駕車，反應(yīng)時間是平時的4倍，請通過計算判斷汽車是否會撞上障礙物；為了宣傳行車安全，請你寫出一條關(guān)于安全行車的警示標語。（3）該車以另一速度勻速駛?cè)肽吵暅y速路段，當汽車超過測速儀并與測速儀距離時（如圖乙），測速儀向小車尾部發(fā)出超聲波，測速儀從發(fā)出超聲波到接收到反射回來的超聲波共用時0.2s。已知此路段限速為30，超聲波的速度為340。請通過計算判斷該車在此路段是否超速。（忽略車身長度）

【答案】（1）86.4km/h；（2）見解析；（3）沒有超速【解析】（1）汽車制動前的速度為（2）酒后駕車的反應(yīng)時間為酒后反應(yīng)時間行駛的路程為酒后駕駛行駛的總路程為所以汽車會撞上障礙物，警示標語：為了您和他人的安全，嚴禁酒后駕車。（3）超聲波從發(fā)出到碰到汽車所用的時間超聲波從發(fā)出到碰到汽車時，測試儀與汽車的距離汽車在這段時間行駛的路程汽車此時的速度所以，該車在此路段沒有超速。答：（1）汽車制動前的速度。（2）若司機酒后駕車，反應(yīng)時間是平時的4倍，會撞上障礙物；行車安全的警示標語為了您和他人的安全，嚴禁酒后駕車。（3）該車以另一速度勻速駛?cè)肽吵暅y速路段，當汽車超過測速儀并與測速儀距離OA=32m時（如圖乙），測速儀向小車尾部發(fā)出超聲波，測速儀從發(fā)出超聲波到接收到反射回來的超聲波共用時0.2s。已知此路段限速為30m/s，超聲波的速度為340m/s。通過計算判斷該車沒有超速。[能力提升練]11．2011年7月1日，南平九峰山腳下“自錨式獨塔懸索斜拉”的跨江大橋投入使用，這座大橋主線橋梁全長449m，雙向六車道．一輛小車勻速過橋時的速度如圖所示．（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）小車以此速度通過主線橋需多長時間？【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)小車需要的時間為t答：(1)小車的速度是40km/h，合11.1m/s；(2)小車過橋需要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)開往丙地，途中在乙地車站卸貨?？苛?h，在當日16∶30到達丙地車站，列車行駛途中通過一座長600m的橋梁時以144km/h的速度勻速通過，列車全部通過橋梁的時間是25s。求：（1）火車從甲地開往丙地的平均速度是多少km/h？（2）火車的長度是多少m？（3）火車全部在橋上的時間為多少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)開往乙地，途中?？苛?個車站，在當日16:30到達丙地，則甲地開往丙地所用時間：t1＝9h?；疖噺募椎亻_往丙地的平均速度v1＝＝＝100km/h（2）火車過橋的速度v2＝144km/h＝40m/s根據(jù)可知，則火車過橋通過的總路程s2＝v2t2＝40m/s×25s＝1000m所以火車的長度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間t3＝＝＝5s答：（1）火車從甲地開往丙地的平均速度是100km/h；（2）火車的長度是400m；（3）火車全部在橋上的時間為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)開往乙地，途中停靠了幾個車站，在當日16:30到達乙地．列車行駛途中以144km/h的速度勻速通過長度為400m的橋梁，列車全部通過橋梁的時間是25s．求：（1）火車從甲地開往乙地的平均速度是多少千米每小時？（2）火車的長度是多少米？【答案】（1）；（2）600m【解析】（1）火車從甲地開往乙地的平均速度：（2）火車過橋時，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，有利于中心城區(qū)各項功能的向外輻射和向心聚焦．（1）已知從起點海州站到終點墟溝站的距離約為34km，若“BRT”專用車的平均速度80km/h，求從起點到終點的運行時間為多少分鐘？（2）目前，由于堵車現(xiàn)象嚴重，再加上紅綠燈較多，該路段開轎車上班的平均速度僅約40km/h，該系統(tǒng)運行后，乘坐“BRT”專用車比開轎車上班從起點到終點可以節(jié)約時間多少分鐘？【答案】（1）公交車行駛的時間為25.5min；（2）公交車比轎車節(jié)省的時間為25.5min；【解析】（1）公交車行駛的時間為t===0.425h=25.5min；（2）轎車行駛的時間為t′===0.85min=51min公交車比轎車節(jié)省的時間為△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不能立即停車。研究發(fā)現(xiàn)，司機從看到情況到踩剎車需要一段時間，這段時間叫反應(yīng)時間；在反應(yīng)時間內(nèi)汽車要保持原速前進一段距離，這段距離叫反應(yīng)距離；從踩剎車到車停止，汽車還要前進一段距離，這段距離叫制動距離。如圖所示：下表是一個機警的司機駕駛一輛保養(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，測得的反應(yīng)距離和制動距離。原行駛速度v/km·h-1反應(yīng)距離s1/m制動距離s2/m6011208015341001954(1)利用上表數(shù)據(jù)，算出該司機在第三種情況下（v=100km/h）的反應(yīng)時間大約是____s；（寫出計算過程，保留兩位小數(shù)）(2)由這個測試可見，______________是影響汽車制動距離的主要因素；(3)若現(xiàn)在車速為100km/h，請在圖中畫出從司機看到情況開始計時，到汽車停止的這段時間內(nèi)，汽車運動的v—t圖像。（需準確描點）()【答案】0.67s速度【分析】(1)在反應(yīng)時間內(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)時間，但要注意行駛速度的單位用國際單位制單位。(2)分析三次測試的制動距離和對應(yīng)的行駛速度，找到制動距離和行駛速度的關(guān)系。(3)汽車的剎車過程分為反應(yīng)距離和制動距離，反應(yīng)距離內(nèi)汽車以原行駛速度勻速行駛，制動距離內(nèi)汽車受到摩擦力作用均勻減速，最后停止運動，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)時間根據(jù)第二組數(shù)據(jù)反應(yīng)時間根據(jù)第三組數(shù)據(jù)反應(yīng)時間該司機的反應(yīng)時間是(2)[2]從表格中數(shù)據(jù)可以看出，三次測試中，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，司機看到情況開始計時，到汽車停止的這段時間內(nèi)，汽車運動的v—t圖像如圖所示：[高頻考題實戰(zhàn)練]16．（2022秋·廣東湛江·八年級統(tǒng)考期末）有些人騎行電動車時喜歡看手機、姿勢隨意，存在很大的安全隱患。電動車遇到緊急情況時，緊急停車要經(jīng)歷反應(yīng)和制動兩個過程，電動車在反應(yīng)過程做勻速直線運動，在制動過程做變速運動。某人騎電動車以18km/h的速度勻速行駛，騎車時看一眼手機需要2s，在這段時間內(nèi)相當于在無人駕駛狀態(tài)下以原來速度勻速行駛。該人發(fā)現(xiàn)情況緊急停車時，在反應(yīng)時間電動車行駛了4m，制動過程中所用時間為3s，電動車在這兩個過程中的總距離為9.5m。（1）在看手機時間內(nèi)，電動車行駛的路程有多少米？（2）該電動車騎行人的反應(yīng)時間為多少秒？（3）該電動車從發(fā)現(xiàn)情況到緊急停車全程的平均速度。

【答案