内容正文:
期末专项突破二
速度的相关计算
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类型一 全程平均问题
【方法引领】
在计算全程平均速度时,需要用总路程除以总时间。
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1.(2024·南宁期末)小明骑自行车去书店买书。开始在一段平直马路上以2 m/s的速度匀速骑行了400 m,刚好在十字路口遇到红灯,等红灯用时80 s,绿灯亮后他又以5 m/s的速度匀速骑行了2 min后达到书店。求:
(1)小明骑行400 m所用的时间;
解:(1)由v=得小明骑行400 m所用的时间t1===200 s。
(2)绿灯亮后,小明骑行2 min所通过的路程;
解: (2)绿灯亮后小明2 min骑行的路程s2=v2t2=5 m/s×2×60 s=600 m。
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1.(2024·南宁期末)小明骑自行车去书店买书。开始在一段平直马路上以2 m/s的速度匀速骑行了400 m,刚好在十字路口遇到红灯,等红灯用时80 s,绿灯亮后他又以5 m/s的速度匀速骑行了2 min后达到书店。求:
(3)小明全程的平均速度。
解: (3)小明全程的路程s=s1+s2=400 m+600 m=1 000 m,
小明全程的时间t=t1+t2+t3=200 s+2×60 s+80 s=400 s,
小明全程的平均速度v===2.5 m/s。
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类型二 过桥(隧道、山洞)问题
【方法引领】
易混淆的两个路程(以头头或尾尾为参考点):
(1)车全部通过桥时所通过的路程:s=s桥长+s车长。
(2)车全部在桥上时所通过的路程:s=s桥长-s车长。
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2.暑假里,小勇乘火车去游玩,他乘坐的火车总长为180 m。当火车以72 km/h的速度匀速穿过一条隧道时,他坐在车上测出自己通过隧道的时间为60 s。求:
(1)此隧道的长度。
解:(1) 火车速度v=72 km/h=20 m/s,
根据v=可得,隧道的长度s隧=vt=20 m/s×60 s=1 200 m。
(2)火车完全通过隧道需要的时间。
解: (2)火车完全通过隧道的路程s1=s隧+s车=1 200 m+180 m=1 380 m,
火车完全通过隧道的时间t1===69 s
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2.暑假里,小勇乘火车去游玩,他乘坐的火车总长为180 m。当火车以72 km/h的速度匀速穿过一条隧道时,他坐在车上测出自己通过隧道的时间为60 s。求:
(3)若该火车以同样的速度通过一座长为600 m的大桥,火车完全在桥上的时间。
解: (3)火车完全在桥上通过的路程s2=s桥-s车=600 m-180 m=420 m,
火车完全在桥上的时间t2===21 s。
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类型三 列车时刻表、交通标志牌问题
【方法引领】
根据列车时刻表获取信息
(1)路程:即里程,单位是km,可计算两站间的距离。
(2)时间:包括出发时间、到站时间,显示格式为时:分:秒,可计算两站间列车的运行时间(含中间车站的停靠时间)。
常用的两个交通标志牌
(1)限速牌(圆形):从标志牌处到目的地所允许的最大行驶速度,单位是km/h。
(2)地点距离牌(长方形):从标志牌处到目的地的距离,单位为km。
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3.(2024·石家庄期末)沈阳到天津的G1300次列车组运行时刻表如表所示:
时间 沈阳 北戴河 唐山 天津
到站时间 16:18 16:58 17:33
发车时间 13:32 16:27 17:01 17:35
里程/km 0 426 680
(1)求列车从沈阳到天津的平均速度;
解:(1)列车从沈阳到天津所用的时间:t1=17:35-13:32=4 h 3 min=4.05 h,
从沈阳到天津的路程s1=680 km,
列车从沈阳到天津的平均速度:v1==≈168 km/h;
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(2)该车从北戴河到唐山的平均速度为190 km/h,求北戴河到唐山的里程;
解: (2)该车从北戴河到唐山的平均速度v2=190 km/h,
车从北戴河到唐山的时间:t2=16:58-16:27=31 min≈0.52 h,
从北戴河到唐山的里程:s2=v2t2=190 km/h×0.52 h=98.8 km;
(3)此动车长为200 m,若以70 m/s的速度匀速通过长为1 200 m的桥,求动车全部过桥所用时间。
解: (3)车全部通过大桥行驶的路程:s3=L车+L桥=200 m+1 200 m=1 400 m,
由v=可得,车全部过桥所用时间:t3===20 s。
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4.(2023·佛山期中)小明一家利用国庆假日外出旅游,回程时汽车在高速公路上行驶了一段时间,他看到了如图甲所示标志。
(1)此时该车的速度表如图乙,则速度是多少?
解:(1)由图乙可知,该车的速度为80 km/h。
(2)该车在不违反交通规则的前提下,从交通标志牌处到狮山至少需要多少小时?
解: (2)从标志牌到狮山的路程为s=120 km,限速为v=100 km/h,该车在不违反交通规则的前提下,至少需要的时间为:t===1.2 h。
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4.(2023·佛山期中)小明一家利用国庆假日外出旅游,回程时汽车在高速公路上行驶了一段时间,他看到了如图甲所示标志。
(3)小明爸爸驾车行驶的过程中通过一座桥,经查
得知该桥长度约1 200 m,若通过桥梁所需的时间
是60 s,则汽车通过桥梁的速度是多少km/h?(不计汽车的长度)
解: (3)由题知,汽车通过该桥的路程s'=1 200 m,
则汽车通过该桥的速度为:v'===20 m/s,
v'=20 m/s=20×3.6 km/h=72 km/h。
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类型四 反应时间问题
【方法引领】
紧急停车的总路程等于制动过程的路程加上反应时间内的路程。
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5.人类遇到紧急情况时,从发现险情到做出反应的时间需要0.6 s,某司机驾车以
54 km/h的速度在普通公路上匀速前行,突然发现前方有车辆抛锚,遂采取紧急刹车。从行车记录仪上看到汽车制动后继续向前滑行了1.8 s,测得地上刹车痕迹长达15 m。求:
(1)司机发现障碍物后反应时间内汽车通过的路程;
解:(1)由v=可知,司机发现障碍物反应时间内通过的路程:
s1=v1t1=54× m/s×0.6 s=9 m。
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5.人类遇到紧急情况时,从发现险情到做出反应的时间需要0.6 s,某司机驾车以
54 km/h的速度在普通公路上匀速前行,突然发现前方有车辆抛锚,遂采取紧急刹车。从行车记录仪上看到汽车制动后继续向前滑行了1.8 s,测得地上刹车痕迹长达15 m。求:
(2)从司机发现障碍物到汽车完全停下来的平均速度;
解: (2)司机从发现障碍物到汽车完全停下来的路程:s2=9 m+15 m=24 m,
所用的时间:t2=0.6 s+1.8 s=2.4 s,
所以司机从发现障碍物到汽车完全停下来这个过程的平均速度:
v2===10 m/s。
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(3)若汽车在高速公路上以30 m/s匀速行驶,刹车距离是在普通公路上以54 km/h的速度匀速行驶时刹车距离的2倍。为了避免追尾事故的发生,两辆汽车之间至少应保持多远的安全距离。
解: (3)当车速为v3=30 m/s,
由v=可知,此时汽车的反应距离:s3=v3t1=30 m/s×0.6 s=18 m;
刹车后的滑行距离为:s4=2×15 m=30 m;
所以从刹车到完全停下来滑行的距离为:s5=18 m+30 m=48 m,
即两辆车之间的距离至少应为48 m。
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类型五 过马路安全问题
6.(立德树人·注重生命安全)(2022·深圳质检)深圳已实施国家有关机动车礼让行人的新交规,可以简化如下:如图所示,当该车道斑马线上有行人时,机动车车头不得越过停止线。现小明以1 m/s的速度沿垂直于车道的虚线OAB匀速穿过该车道,其中A、B分别为车道斑马线两侧边线上的两个位置,当图中汽车以某一速度匀速向左行驶且车头距停止线28 m时,司机发现小明恰好从O处出发,反应了0.5 s之后开始刹车减速,在小明到达B点时汽车刚好停在停止线EF上。已知汽车在减速过程中的平均速度为3 m/s,O、A相距2 m,A、B相距6 m。问:
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(1)求小明从O点走到B点所需的时间。
解:(1)从O点到B点的路程:sOB=sOA+sAB=2 m+6 m=8 m
小明从O点走到B点的时间:tOB===8 s。
(2)求汽车刹车后通过的路程。
解: (2)由题意知,从发现小明到汽车停在停止线上所用的时间t1=tOB=8 s,则汽车从刹车开始到停止线上所用的时间t2=t1-Δt=8 s-0.5 s=7.5 s
汽车刹车后通过的路程:s=vt2=3 m/s×7.5 s=22.5 m。
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(3)若汽车在司机反应过程中保持匀速直线运动,求汽车匀速行驶时的速度。
解: (3)汽车在司机反应过程中通过的路程:s'=28 m-22.5 m=5.5 m
汽车在司机反应过程中匀速行驶的速度:v'===11 m/s。
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类型六 追及相遇问题
【方法引领】
(1)同向运动:相对速度的大小等于两物体的速度之差。
(2)反向运动:相对速度的大小等于两物体的速度之和。
(3)“追上”意味着运动的路程相等;“相遇”则意味着运动的路程之和与某一总路程相等。
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7.甲、乙两辆小车同时从同一地点出发,沿同一方向做匀速直线运动,甲车的速度为20 m/s,且甲车的速度大于乙车的速度,出发1 min后,两辆车相距300 m。试问:
(1)甲车1 min行驶的路程。
解:(1)由v=可知,甲车1 min行驶的路程为s甲=v甲t甲=20 m/s×1×60 s=1 200 m。
(2)乙车的速度是多少。
解: (2)乙车通过的路程为s乙=s甲-Δs=1 200 m-300 m=9 00 m,
乙车的速度为v乙====15 m/s。
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7.甲、乙两辆小车同时从同一地点出发,沿同一方向做匀速直线运动,甲车的速度为20 m/s,且甲车的速度大于乙车的速度,出发1 min后,两辆车相距300 m。试问:
(3)若乙车以原来的速度比甲车先出发2 min,为使甲车出发8 min后追上乙车,则此时甲车的速度是多少。
解: (3)此时甲车通过的路程为s'甲=s'乙=v'乙t=v'乙(t'乙+t'甲)=
15 m/s×(2×60 s+8×60 s)=9 000 m,
此时甲车的速度为v'甲===18.75 m/s。
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本课结束
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