内容正文:
重难强化练二 速度的计算
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类型一 列车时刻表问题
【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)。
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1.(立德树人·中国力量)连镇高铁位于江苏省中北部,北起连云港市,向南经淮安、扬州市,跨过长江后到达镇江市,形成纵贯江苏省苏北、苏中、苏南地区的中轴铁路主通道。全线长约304.5千米,设计标准为客运专线,设计时速为250千米,如表是长度为215 m的城际列车从盐城到南京的部分运行时刻表。
(1)城际列车由阜宁南驶往南京,所经过的路程是多少千米;
站名 盐城 建湖 阜宁南 … 镇江 南京
到站时刻 07:53 8:03 …… 10:26
发车时刻 07:39 07:55 8:05 ……
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解:(1)由题知列车时速250千米,
即v=250 km/h,
城际列车由阜宁南驶往南京所用的时间:
t=10:26-8:05=2 h 21 min=2.35 h,
则所经过的路程:s=vt=250 km/h×2.35 h=587.5 km;
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1.(立德树人·中国力量)连镇高铁位于江苏省中北部,北起连云港市,向南经淮安、扬州市,跨过长江后到达镇江市,形成纵贯江苏省苏北、苏中、苏南地区的中轴铁路主通道。全线长约304.5千米,设计标准为客运专线,设计时速为250千米,如表是长度为215 m的城际列车从盐城到南京的部分运行时刻表。
(2)若城际列车从阜宁南到镇江经过的路程为475 km,则镇江站的到站时刻为多少(忽略列车在两站间的停靠时间)。
站名 盐城 建湖 阜宁南 … 镇江 南京
到站时刻 07:53 8:03 …… 10:26
发车时刻 07:39 07:55 8:05 ……
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解:(2)列车从阜宁南到镇江的时间:
t2===1.9 h=1 h 54 min,
则镇江站的到站时刻为
8:05+1 h 54 min=9:59。
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类型二 交通标志牌问题
【方法引领】
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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2.(2024·邯郸质检)小刚一家利用元旦假期到南宁玩,汽车在公路上行驶了一段时间,他看到了如图所示标志牌和汽车的速度计。
(1)在不违反交通规则的前提下,汽车在公路上行驶的最快速度是多少?
解:(1)由图甲的限速标志牌可知,汽车在公路上行驶的最快速度为100 km/h;
(2)若汽车以最快的速度行驶,求从图甲的标志牌到南宁需要的时间。
解:(2)图甲中“南宁120 km”是指从此地到南宁的路程s=120 km,
由v=可得,从标志牌到南宁需要的时间为:t===1.2 h;
(3)若以图乙所示的速度行驶2.5 h,求汽车通过的路程。
解:(3)图乙速度计所示的速度是80 km/h,
由v=可得,汽车行驶2.5 h通过的路程为:s'=v't'=80 km/h×2.5 h=200 km。
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类型三 区间测速问题
【方法引领】
(1)明确条件限制:速度限制、路程范围等。
(2)速度计算:区间路程与所用时间的比值。
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3.(2024·成都质检)如图是某高速路上的一个区间测速的相关标识,某车辆以80 km/h的速度进入全长为76 km的区间测速路段,行驶了一段距离后又以120 km/h的速度行驶了0.3 h,然后再以80 km/h的速度继续行驶,直至离开该区间测速路段。请计算:
(1)若该车以限定速度行驶,通过该测速路段需要多少小时?(结果保留两位小数)
解:(1)交通标志牌“90”是限速的标志,指的是该路段速度不能超过90 km/h;通过该测速路段需要的时间t==≈0.84 h。
(2)该车以120 km/h的速度行驶的路程是多少?
解:(2)由v=可知汽车行驶的路程为:
s1=v1t1=120 km/h×0.3 h=36 km;
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(3)在该区间测速路段该车辆的平均速度是多少?该车是否超速?
解:(3)已知测速路段全长s=76 km,
则汽车以80 km/h的速度行驶的路程为:
s2=s-s1=76 km-36 km=40 km,
汽车以80 km/h的速度行驶的时间为:t2===0.5 h,
则整个过程中所用的总时间为:t'=t1+t2=0.3 h+0.5 h=0.8 h,
则该车通过测速区间的平均速度为:v'===95 km/h,
由图可知,该路段允许行驶的最大速度为90 km/h,v'>90 km/h,
因此该车通过该测速区间会被判超速。
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类型四 过马路安全问题
【方法引领】
(1)隐含条件:行人过马路所用的时间等于司机的反应时间与刹车所用时间之和。
(2)运动状态:汽车在反应时间内做匀速直线运动,刹车时间内做减速直线运动。
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4.(立德树人·注重生命安全)“斑马线前礼让行人”已成为一种常态,礼让行人的规则是:如图的①②③是同宽度、同方向的三条车道,行人刚上车道①时,车道②内的机动车应在斑马线前停车让行,只有在行人通过车道②后,机动车方可从行人后方通行。
(1)酒后驾驶会大大增加司机的反应时间(司机从看到行人到采取刹车措施前的时间),非常危险。某次汽车以36 km/h的速度匀速行驶,假设司机反应时间为0.5 s,这段时间汽车行驶的距离是多少?
解:(1)反应时间内汽车的速度
v1=36 km/h=10 m/s,
由v=得,在反应时间内汽车行驶的距离:s1=v1t1=10 m/s×0.5 s=5 m。
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(2)如图所示,行人正准备通过路口,步行速度为1.2 m/s。一个车道宽3 m,汽车距离斑马线15 m,如果汽车不改变车道,车速不超过多少无需刹车礼让?
解:(2)行人通过车道②后所用时间:
t人===5 s;
汽车的行驶时间t车=t人=5 s,
则汽车行驶到斑马线的速度:v车===3 m/s=10.8 km/h。
如果汽车不改变车道,车速不超过10.8 km/h无需刹车礼让。
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类型五 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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5.(2024·唐山质检)暑假里,小明乘火车去游玩时,观察到他乘坐的火车共有12节车厢(包括火车头)。设每节车厢长15 m。
(1)在行驶途中,他做了简单的测量:在15 s时间内,路边有10根电线杆从他眼前掠过。已知相邻两根电线杆之间的距离为50 m。求在15 s时间内,火车的平均速度是多少?
解:(1)火车的平均速度
v===30 m/s;
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(2)当火车以72 km/h的速度匀速穿过一条隧道时,他测出自己通过隧道的时间为80 s。则该隧道的长度是多长?火车完全通过隧道需要运行的时间是多少?
解:(2)火车的速度v车=72 km/h=20 m/s,
隧道的长度
s隧道=v车t'=20 m/s×80 s=1 600 m;
火车的长度s火车=12×15 m=180 m,
火车完全通过隧道需要运行的时间
t1===89 s
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(3)若该火车以72 km/h的速度通过一座长为600 m的大桥,火车完全在桥上的时间是多少?
解:(3)火车完全在桥上的路程
s2=s桥-s火车=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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6.(2024·自贡质检)小明家离学校2 km,他以5 km/h的速度步行上学,出发5分钟后小明父亲发现小明的教科书忘记带上,立即以10 km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明;求:
(1)小明上学要花多少分钟。
解:(1)根据v=得小明上学要用的时间为
t总===0.4 h=24 min
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(2)小明父亲经多少分钟能追上小明。
解:(2)小明行驶的路程,s1=v1(t0+t), ①
小明父亲行驶的路程等于小明行驶的路程,
s2=s1=v2t, ②
由①②可得,v1(t0+t)=v2t,
5 km/h×(5× h+t)=10 km/h×t,
解得:t= h=5 min;
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(3)如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时,小明也发现自己的教科书忘记带上并立即掉头返回,问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米。(小数点后保留2位有效数字)
解:(3)由v=可得,出发5 min小明通过的路程,s'=v1t0=5 km/h×5× h= km;
小明和他父亲相向而行时的速度:v'=v1+v2=5 km/h+10 km/h=15 km/h;
由v=可得,小明和他父亲相向而行时相遇的时间:t'=== h;
小明父亲通过的路程:s2'=v2t'=10 km/h× h= km≈0.28 km;
小明与父亲在途中相遇时离学校距离:
s″=s-s2'=2 km-0.28 km=1.72 km。
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本课结束
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