内容正文:
第一章 机械运动
小专题(二) 速度的计算
类型一 安全问题
1. 人类遇到紧急情况时,从发现险情到做出反应需要0.6s,某司机驾车以54km/h的速度匀速前行,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1.8s,测得地上刹车痕迹长达15m。
(1) 试计算从司机发现障碍物到汽车完全停下来这个过程的平均速度。
(2) 若在高速公路上行驶,车速达到30m/s,刹车距离是在普通公路上的2倍。为了避免追尾事故的发生,两辆汽车之间必须保持多远的安全距离?
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(1) 10m/s
(2) 48m
类型二 火车过桥穿洞问题
2. 暑假里,小勇乘火车去游玩,他乘坐的火车总长为180m。当火车以72km/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60s。求:
(1) 此隧道的长度。
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(1) 火车速度v=72km/h=20m/s,根据v=可得,隧道的长度s=vt=20m/s×60s
=1200m
(2) 火车完全通过隧道需要的时间。
(3) 若该火车以同样的速度通过一座长为600m的大桥,火车完全在桥上的时间。
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(2) 火车完全通过隧道的路程s'=s+s车=1200m+180m=1380m,火车完全通过隧道的时间t'===69s
(3) 火车完全在桥上通过的路程s″=s桥-s车=600m-180m=420m,火车完全在桥上的时间t″===21s
类型三 交通标志牌与列车时刻表问题
3. 小梦假期去南京姑姑家探亲,坐上从北京南站到上海虹桥站的G11次高速列车,看到了该列车的运行时刻表如表所示。
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站 次 站 名 到达时刻 开车时刻 运行时间 里 程
1 北京南 始发站 08:00 0 0
2 济南西 09:32 09:34 1h32min 406km
3 南京南 11:46 11:48 3h46min 1023km
4 上海虹桥 12:55 终点站 4h55min 1318km
(1) 根据列车运行时刻表计算:G11次高速列车从济南西到南京南之间运行的平均速度是多少?(结果保留一位小数)
(2) 小梦的姑姑开车去接小梦,走到该标志牌处时正好是11:00。请问:姑姑以最快的速度行驶接小梦会迟到吗?
(1) 280.5km/h
(2) 不会迟到
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第3题
类型四 全程平均速度问题
4. 某汽车在出厂前要进行测试,一次测试中,先让汽车在山路上以8m/s的速度行驶500s,紧接着又以72km/h的速度继续行驶了2000m。
(1) 该汽车前500s行驶的路程是多少米?
(2) 该汽车以72km/h的速度行驶了多少秒?
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(1) 根据公式v=可知,汽车前500s行驶的路程s1=v1t1=8m/s×500s=4000m
(2) 72km/h=20m/s,汽车以20m/s的速度行驶的时间t2===100s
(3) 汽车在这次整个测试过程中的平均速度是多少?
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(3) 汽车在这次整个测试过程中的总路程s=s1+s2=4000m+2000m=6000m,汽车在这次整个测试过程中的总时间t=t1+t2=500s+100s=600s,汽车在这次整个测试过程中的平均速度v===10m/s
类型五 安全过马路问题
5. 在如图所示的十字路口处,有一辆长10m、宽2.2m的客车,正以10m/s的速度正常匀速行驶在马路中间,当它与斑马线的中点B相距60m时,马路边上的小王同学正好从斑马线中间A点出发沿AB穿过马路,A、B间的距离为8m。
(1) 若车穿过后人再穿过,则小王同学运动的速度不超过多少时,能够安全过马路?(结果保留两位小数)
(1) 客车穿过B点所用的时间t===7s,人运
动的速度v人==≈1.14m/s,因此运动的速度不超过
1.14m/s,能够安全过马路
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第5题
(2) 若人穿过后车再穿过,则小王同学运动的速度至少为多少时,能够安全过马路?
(2) 客车到达B点所用的时间t'===6s,人运动
的速度v人'===1.7m/s,因此运动的速度至
少为1.7m/s,能够安全过马路
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第5题
类型六 追赶和相遇问题
6. 小明家离学校2km,他以5km/h的速度步行上学,出发5min后小明父亲发现小明的课本忘记带了,立即以10km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明。
(1) 小明上学要花多少分钟?
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(1) 由v=可得,小明上学需要的时间t小明===0.4h=24min
(2) 小明父亲经过多少分钟能追上小明?
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(2) 由v=可得,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,5km/h×
=10km/h×t,解得t=h=5min
类型七 超声波测距问题
7. 当小汽车进入监控区域时,测速仪向汽车发出超声波信号,超声波信号经汽车反射后又被测速仪接收。如图所示,已知测速仪每隔1s发出一次信号,当一辆匀速行驶的小汽车进入测控区时,测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.4s,第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.3s。已知超声波的传播速度为340m/s。则:
(1) 当汽车第一次反射信号时距测速仪多少米?
(1) 当汽车第一次反射信号时距测速仪的距
离s1=v声t1=340m/s×=68m
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(2) 这辆小汽车的速度为多少米每秒?(计算结果保留一位小数)
(2) 当汽车第二次反射信号时距测速仪的距
离s2=v声t2=340m/s×=51m;汽车两次反射
信号位置之间的距离s=s1-s2=68m-51m=17m,两次反射信号位置之间的时间间隔t=Δt+t2-t1=1s+0.15s-0.2s=0.95s,汽车车速v==≈17.9m/s
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