内容正文:
第二章 运动的世界
专题训练
3.与速度有关的计算
交通信息与列车时刻问题
1. [2023·湛江期末]小红邀几位同学到湛江市区游玩,如图是
乘出租车到达赤坎区寸金公园时司机给的车费发票的一部
分。求出租车行驶的平均速度。
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解:根据发票可知,行驶的时间
t=9:08-9:00=8 min=480 s,
行驶的路程s=6.0 km=6 000 m,
出租车行驶的平均速度
v===12.5 m/s。
专题训练
2. [2024年1月太原期末]晋祠位于山西省太原市晋源区晋祠
镇,为国家二级博物馆。国庆假期,小明早上从西安北站
乘动车去太原参观晋祠(该列车时刻表如表),他从太原南
站出站后乘出租车时看到了如图的标志牌。
站次 站名 到达时间 开车时间 运行里程/km
1 西安北 — 7:41 0
2 运城北 8:54 8:56 242
3 太原南 11:41 — 556
(1)求动车从西安北站到太原南站的平均速度。
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解:(1)由表格可知,动车从西安北站到太原南站的路程s=556 km,所用时间为4 h,则全程的平均速度
v===139 km/h。
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(2)在不违反交通规则前提下,从此标志牌到晋祠,最快
需要多长时间?
解:(2)由标志牌可知,从太原南站到晋
祠的路程s'=24 km,最大速度v'=60
km/h,则最短时间为t'===
0.4 h=24 min。
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多段时间或路程类问题
3. [2024年1月福州期末]福道是福州市首条城市山水生态休
闲健身走廊,曾荣获第十九届中国土木工程詹天佑奖。小
帆在一段长为3.6 km的步道上锻炼,前一半路程,他以
7.2 km/h的平均速度慢跑到休息亭。在休息亭休息了5
min后,他继续进行快走锻炼,后一半路程耗时30 min。
(1)小帆前半程慢跑耗时多少秒?
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解:(1)由题意可知,前半程的路程为1.8 km,
由v=可得,前半程慢跑耗时
t1===0.25 h=900 s。
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3. [2024年1月福州期末]福道是福州市首条城市山水生态休
闲健身走廊,曾荣获第十九届中国土木工程詹天佑奖。小
帆在一段长为3.6 km的步道上锻炼,前一半路程,他以
7.2 km/h的平均速度慢跑到休息亭。在休息亭休息了5
min后,他继续进行快走锻炼,后一半路程耗时30 min。
(2)小帆后半程快走速度是多少米每秒?
解:(2)由题意可知,后半程的路程为1.8 km,由v=
可得,后半程快走速度v2===1 m/s。
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3. [2024年1月福州期末]福道是福州市首条城市山水生态休
闲健身走廊,曾荣获第十九届中国土木工程詹天佑奖。小
帆在一段长为3.6 km的步道上锻炼,前一半路程,他以
7.2 km/h的平均速度慢跑到休息亭。在休息亭休息了5
min后,他继续进行快走锻炼,后一半路程耗时30 min。
(3)小帆全程的平均速度是多少米每秒?
解:(3)全程用时t=t1+t休+t2=900 s+5×60 s+30×60
s=3 000 s,全程的平均速度v全===1.2 m/s。
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安全问题
4. 在实施城市拆迁工程时,为了减少对居民的影响,常采用
定向爆破的方式。若某次拆迁一高层建筑时,采用的爆破
导火索燃烧速度是0.8 cm/s,人跑步的速度是5 m/s。若人
点燃导火索后需要离点火处400 m才安全,要使该爆破手
能安全撤离到安全地带,至少选用长度为多少的导火索进
行定向爆破?
解:爆破手撤离时间t===80 s,导火索至少燃烧
80 s,则导火索的长度至少为L=v燃t=0.8 cm/s×80 s=64
cm。
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5. [2024·郑州月考]汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应
和制动(即刹车)两个过程。汽车在反应过程做匀速直线运
动,在制动过程做减速直线运动,如图所示。某司机驾车
匀速前行时,突然发现前方90 m处有障碍物。司机从发现
险情到开始刹车制动的反应时间为0.6 s,这段时间内汽车保持原速匀速前行了18 m。汽车开始制动后还继续向前滑行了30 m。从发现情况到车辆停止,整个过程共用时2.4s。
(1)求汽车制动前的速度;
解:(1)汽车制动前的速度v1===30 m/s。
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5. [2024·郑州月考]汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应
和制动(即刹车)两个过程。汽车在反应过程做匀速直线运
动,在制动过程做减速直线运动,如图所示。某司机驾车
匀速前行时,突然发现前方90 m处有障碍物。司机从发现
险情到开始刹车制动的反应时间为0.6 s,这段时间内汽车保持原速匀速前行了18 m。汽车开始制动后还继续向前滑行了30 m。从发现情况到车辆停止,整个过程共用时2.4s。
(2)求从司机发现障碍物到完全停下,汽车整个过程的平均速度;
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解:(2)从司机发现障碍物到完全停下,汽车整个过程
的总路程s=s1+s2=18 m+30 m=48 m,
从司机发现障碍物到完全停下,汽车整个过程的平均
速度v===20 m/s。
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5. [2024·郑州月考]汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应
和制动(即刹车)两个过程。汽车在反应过程做匀速直线运
动,在制动过程做减速直线运动,如图所示。某司机驾车
匀速前行时,突然发现前方90 m处有障碍物。司机从发现
险情到开始刹车制动的反应时间为0.6 s,这段时间内汽车保持原速匀速前行了18 m。汽车开始制动后还继续向前滑行了30 m。从发现情况到车辆停止,整个过程共用时2.4s。
(3)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍,请通过计算
判断汽车是否会撞上障碍物。
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解:(3)若司机酒后驾车,反应时间t1'=4t1=
4×0.6 s=2.4 s,反应距离s1'=v1t1'=30
m/s×2.4 s=72 m,从司机发现障碍物到完全停
下,汽车整个过程的总路程s'=s1'+s2=72 m+30
m=102 m>90 m,汽车会撞上障碍物。
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车过桥(隧道)有关计算
6. 【易错题】有一辆客车的总长为15 m,以54 km/h的速度
匀速行驶,如果途中车中乘客通过一条隧道的时间为2
min,求:
(1)该隧道的长度。
解:(1)客车速度v=54 km/h=15 m/s;根据v=可得,
隧道长度s=vt=15 m/s×2×60 s=1 800 m。
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6. 【易错题】有一辆客车的总长为15 m,以54 km/h的速度
匀速行驶,如果途中车中乘客通过一条隧道的时间为2
min,求:
(2)乘客乘坐的客车完全通过隧道需要的时间。
解:(2)乘客乘坐的客车完全通过隧道行驶的路程s'=s
+s车=1 800 m+15 m=1 815 m,客车完全通过隧道需
要的时间t'===121 s。
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6. 【易错题】有一辆客车的总长为15 m,以54 km/h的速度
匀速行驶,如果途中车中乘客通过一条隧道的时间为2
min,求:
(3)当客车以同样的速度通过一座长为1 200 m的大桥时,
该客车完全在桥上的时间。
解:(3)该客车完全在桥上行驶通过的路程s″=s桥-s车
=1 200 m-15 m=1 185 m,该客车完全在桥上的时间
t″===79 s。
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追及相遇问题
7. 交警前方80 m处有一辆行驶的摩托车,其路程与时间的
关系图像如图所示,交警以54 km/h的速度追赶,多长时
间可以追上摩托车?
解:从图中可知,摩托车2 s运动20 m,速度v===
10 m/s,交警的速度v'=54 km/h=15 m/s,
设交警追上摩托车的时间为t',则交警运动的路程
s交警=s摩托车+s0,即:v't'=vt'+80 m,
代入数据,则15 m/s×t'=10 m/s×t'+80 m,
解出t'=16 s。
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