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专题4 机械运动计算题专项突破专练
题型一 计算运动物体的平均速度
1.日潍高速公路是连接山东日照与潍坊两城市的一条交通大动脉,该高速公路北起潍坊寿光东北部荣乌高速,在潍坊附近跨越济青高速公路,与日东高速公路相连,设计速度120km/h。请回答下列问题:
(1)若汽车从日照到达潍坊最快用了90min,则日潍高速全程长约为多少?
(2)某客车上午8:00从潍坊出发,8:55到达诸城,在诸城停留了15min后又出发,10:15到达日照,该车的平均速度是多少?
【解析】(1)若汽车从日照到达潍坊最快用了90min,即t=90min=1.5h,
则日潍高速全程长为:s=vt=120km/h×1.5h=180km。
(2)由题意知,从潍坊到达日照的总时间为:t′=10:15﹣8:00=2.25h,
客车的平均速度为:v′===80km/h。
答:(1)日潍高速全程长约为180km。
(2)该车的平均速度是80km/h。
2.有人调侃等红绿灯时“红灯停,绿灯行,黄灯亮时看心情”。黄灯亮时,行人一定不要抢行过马路,稍有不慎,极可能发生重大交通事故。如图所示,人行横道宽20m,某人穿过人行横道所需时间为10s。
(1)此人过人行横道的平均速度是多少?
(2)道路上一辆汽车正以72km/h的速度向人行横道驶来,当此人刚踏上人行横道时,汽车距离人行横道120m,假定二者速度均保持不变,请你通过计算判断此人能否安全通过人行横道?
(3)请你结合生活经验及安全常识,给人们出行时的交通安全提出二条合理建议。
【解析】(1)人过人行横道的平均速度:v1===2m/s;
(2)汽车到达人行横道所需时间:t2===6s;
因为t2<t1,所以,汽车到达人行横道时人还没有过完马路,此人不能安全通过人行横道;
(3)为了保障人们出行安全,横穿公路时,要注意:①有红绿灯的路口,要在绿灯时通行,不能闯红灯;②没有红绿灯的路口,确准没有机动车辆通过时再过人行横道。
答:(1)此人走过街道的速度是2m/s;
(2)此人不能安全通过人行横道;
(3)①有红绿灯的路口,要在绿灯时通行,不能闯红灯;②没有红绿灯的路口,确准没有机动车辆通过时再过人行横道。
3.2020年11月10日北京时间清晨4时12分,我国“奋斗者”号载人潜水器从机库推出,检测调试后放入水中开始下潜。早上8时12分,潜水器顺利下潜至地球海洋最深处,在太平洋马里亚纳海沟成功坐底10909m,如图所示,创造了中国载人深潜的新纪录。
求:(1)潜水器从机库推出开始到马里亚纳海沟成功坐底,共历时多少h?
(2)据总设计师介绍,海水中下潜,随着深度增加,下潜速度越来越慢,“奋斗者”在下潜的最后50m,用了大约100s,则潜水器在这50m的平均速度约为多少m/s?
【解析】(1)潜水器从机库推出开始到马里亚纳海沟成功坐底,共历时:t=8:12﹣4:12=4h;
(2)“奋斗者”在下潜的最后50m,用了大约100s,根据v=潜水器在这50m的平均速度:v===0.5m/s。
答:(1)潜水器从机库推出开始到马里亚纳海沟成功坐底,共历时4h;
(2)潜水器在这50m的平均速度是0.5m/s。
4.我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器成功下潜至7020m,位列世界深潜器排名第二位。如果“蛟龙号”在7020m深处竖直向海面发射超声波,问:海面上的接收器要经过多久才会接收到“蛟龙号”发出的声音?(超声波在海水中的传播速度约为1500m/s)
【解析】根据v=知,
声音从7020m深处的“蛟龙号”竖直传到海面的时间:
t===4.68s。
答:海面上的接收器要经过4.68s才会接收到“蛟龙号”发出的声音。
题型二 运动图像类
5.甲同学骑自行车去看望乙同学,得知消息后,乙同学步行去迎接,接到后同车原路返回,整个过程他们的位置与时间的关系如图所示,求:
(1)前10min乙步行的速度。
(2)15min内乙的平均速度。
(3)前5min甲骑车通过的路程。
【解析】(1)由图象可知,前10min乙步行的路程为900m,
乙步行的速度为:
v乙===1.5m/s;
(2)由图可知15min内乙的路程为2×900m=1800m,
则15min内乙的平均速度为:
v乙′===2m/s;
(3)由图象可知,前10min甲骑车的距离为3600m﹣900m=2700m,
甲骑车的速度为:v甲===4.5m/s;
由v=得,前5min甲骑车通过的路程为:
s甲′=v甲t甲′=4.5m/s×300s=1350m。
答:(1)前10min乙步行的速度为1.5m/s;
(2)15min内乙的平均速度为2m/s;
(3)前5min甲骑车通过的路程为1350m。
6.甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示。
求:
(1)