内容正文:
第2章 运动与能量
专题一 有关速度的计算
第1课时 有关速度的计算(一)
速度的计算公式v=是同学们接触到的第一个物理公
式,一定要理解并记住。
1. 物理意义:s表示路程,v表示速度,t表示时间。
2. 单位:s、v、t的单位分别是m、m/s、s(或km、
km/h、h)。
3. 公式变形:s=vt或t=。
平均速度的计算问题
1. 在学校运动会上,小明参加的项目是百米赛跑。起跑
后,小明以12.5 s的优异成绩获得冠军。关于上述小明
的百米赛跑过程,下列说法正确的是( C )
A小明在前50 m一定用了6.25 s
B. 小明运动过程中的最大速度是8 m/s
C. 小明的平均速度是8 m/s
D. 小明的平均速度是8 km/h
C
2. 下表为小华用手机APP记录的自己某次跑步数据,分
析该表格中的数据可知:他本次跑步时间约
为 min,平均速度约是 km/h。
总步数 跑步频率 平均每步
4 500 150步/min 0.75 m
30
6.75
3. 小兰骑自行车去书店,开始以2 m/s的速度骑行了400
m,等红灯耗时60 s,接着又以5 m/s的速度骑行了500
m。求:
(1)小兰去书店用时多少分钟?
解:(1)小兰骑行前400 m所用的时间:
t1===200 s
小兰骑行后500 m所用的时间:t3===100 s
故小兰去书店所用的时间:
t=t1+t2+t3=200 s+60 s+100 s=360 s=6 min
(2)小兰在全程中的平均速度为多少?
解:(2)小兰骑行的总路程:
s=s1+s3=400 m+500 m=900 m
故小兰在全程中的平均速度:
v===2.5 m/s
4. (2024·达州渠县期末)2023渠县首届半程马拉松暨
“跑遍四川”渠县站(如图),于11月26日在渠县成功
举办。本届渠县半程马拉松共设置男、女半程马拉松
(21.097 5 km)、欢乐跑(7 km)两个竞赛项目。小
美同学参加了7 km欢乐跑项目,在比赛过程中,她用时
20 min到达了距离起点4 km的法制公园
补给点,在该补给点补充能量并休息了
2 min后继续比赛,她在后面的赛程中
始终保持2.5 m/s的速度完成了比赛,
试计算:
(第4题)
(1)小美从起点到法制公园补给点的平均速度是多少
千米每小时?
解:(1)小美从起点到法制公园补给点的平均速度:
v===12 km/h
(第4题)
(2)小美从法制公园补给点到终点所用时间是多少
分钟?
解:(2)小美从法制公园补给点到终点的路程:
s'=s″-s=7 km-4 km=3 km
则所用时间:t'===1 200 s=20 min
(第4题)
(3)小美在整个比赛中的平均速度是多少千米每小
时?
解:(3)小美在整个比赛中所用的总时间:
t″=t+t'+t0=20 min+20 min+2 min=42 min
则平均速度:v″===10 km/h
5. (2024·德阳广汉期末)固原到银川的K360次列车组
运行时刻表如下所示:
站名 固原 同心 中宁 银川
到站时间 15:37 17:34 18:57
发车时间 13:27 15:40 17:37
里程/km 0 118 385
列车时刻表问题
(1)该列车从固原到银川所用的时间为多少小时?
解:(1)该列车从固原到银川所用的时间:
t=18:57-13:27=5.5 h
(2)该列车从固原驶往银川的平均速度是多少千米每
小时?
解:(2)列车从固原驶往银川的路程s=385 km,则该
列车从固原驶往银川的平均速度:
v===70 km/h
(3)该列车从中宁到银川的平均速度为75 km/h,则中
宁到银川的距离为多少千米?
解:(3)该列车从中宁到银川所用的时间:
t1=18:57-17:37= h
当该列车从中宁到银川的平均速度为75 km/h,中宁到
银川的距离:s1=v1t1=75 km/h× h=100 km
6. 从武汉开往上海虹桥的D3016次动车部分路段运行时
刻表如下表所示。求:
停靠站序号 站名 进站时间 发车时间 停留时间
1 汉口 —— 07:59 ——
2 红安西 08:28 08:30 2分钟
3 麻城北 08:43 08:45 2分钟
…… …… …… …… ……
12 上海虹桥 13:22 —— ——
(1)D3016次动车从汉口站到麻城北站耗时多少分钟?
解:(1)D3016次动车从汉口站到麻城北站的时间:
t=t2-t1=08:43-07:59=44 min
(2)汉口站至麻城北站的距离是110 km,D3016次动车
从汉口站到麻城北站的平均速度是多少?
解:(2)D3016次动车从汉口站到麻城北站的平均
速度:
v===150 km/h
(3)乘客乘坐某次特快列车(平均速度约为60 km/h)
也可从汉口站到达麻城北站。若行驶的里程相同,乘坐
D3016次动车比乘坐特快列车从汉口站到麻城北站可节
省多少分钟?
解:(3)乘客乘坐平均速度约60 km/h的特快列车从汉
口站到麻城北站的时间:
t'=== h=110 min
则节约的时间:
Δt=t'-t=110 min-44 min=66 min
过桥(山洞或隧道)问题
7. 一乘客坐在一列从扬州开往启东的动车上,他想测动
车的速度。在路上动车通过一座大桥,已知大桥长1 000
m,车长150 m,从上桥到离开桥,乘客通过大桥的时
间是20 s。求:
(1)动车的速度;
解:(1)动车的速度:v===50 m/s
(2)动车从开始上桥到全部通过大桥所需要的时间;
解:(2)动车从开始上桥到全部通过大桥所行驶的
路程:
s1=s桥+s车=1 000 m+150 m=1 150 m
则动车从开始上桥到全部通过大桥所需要的时间:
t1===23 s
(3)动车全在桥上行驶的时间。
解:(3)动车全在桥上行驶的路程:
s2=s桥-s车=1 000 m-150 m=850 m
则动车全在桥上行驶的时间:t2===17 s
8. 如图,重庆轨道2号线在李子坝站“穿”居民楼而
过,山城的复杂地形造就了全国绝无仅有的震撼景象,
吸引众多游客至此来“打卡”。若某辆不停靠站点的空
载列车长度为120 m,行驶速度为15 m/s,求:
(第8题)
(1)该列车经过一位在站台上静止站立的乘客需要多
少秒?
解:(1)该列车经过一位在站台上静止站立的乘客需
要的时间:t===8 s
(第8题)
(2)某位游客张大哥测出该列车完全穿过居民楼的
过程中所花的时间为18 s,由此可知该居民楼的长度
为多少?
解:(2)列车完全穿过居民楼的路程:
s=vt'=15 m/s×18 s=270 m
居民楼的长度:L楼=s-L车=270 m-120 m=150 m
(第8题)
(3)根据以上信息计算该不停靠站点的空载列车穿楼
过程中,完全“隐没”在居民楼中的时间。
解:(3)空载列车穿楼过程中完全“隐没”在居民楼
中的路程:
s'=L楼-L车=150 m-120 m=30 m
空载列车穿楼过程中完全“隐没”在居民楼中的时间:
t″===2 s
9. 我国高铁总路程居世界第一,人们出行方便快捷。暑
假小红和父母外出旅游,她们乘坐的高铁动车正以300
km/h的速度向南行驶,旁边平行铁轨一列普通列车以
120 km/h的速度也向南行驶,小红发现自己超过普通列
车用的时间为8 s,以普通列车为参照物,小红向
(选填“南”或“北”)运动;以小红为参照物,普通
列车向 (选填“南”或“北”)行驶,普通列车
的长度为 m。
南
北
400
追及、相遇问题
10. 小明家离学校2 km,他以5 km/h的速度步行上
学,出发5 min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)小明父亲经过多少分钟能追上小明?
解:(1)小明行走的路程:s1=v1(t0+t)
小明父亲骑行的路程:s2=v2t
由小明父亲骑行的路程等于小明行走的路程,得
s1=s2,即:5 km/h×=10 km/h×t,
解得:t= h=5 min
(2)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(结果保留两位
小数)?
解:(2)出发5 min小明通过的路程:
s=v1t0=5 km/h× h= km
小明和他父亲相向而行时的速度之和:
v=v1+v2=5 km/h+10 km/h=15 km/h
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的距离:
s″=s总-s2'=2 km-0.28 km=1.72 km
11. 甲、乙两车(车长不计)在东西双向车道上相向行
驶,甲车向东一直做匀速直线运动,乙车从参考点O出
发,先以25 m/s的速度匀速向西直线行驶,在6 min末时
发生故障,刹车后滑行1 500 m停下。甲、乙两车相对于
参考点O的s-t图与v-t图分别如图所示,求:
(第11题)
(1)由图①可知,初始时刻甲、乙两车相距多远?
解:(1)由图①知,t=0时,甲、乙两车相距18 km。
(2)甲车的速度是多少?
解:(2)由图①知,甲车运动18 km,所需的时间为20
min,甲车的速度:v甲===15 m/s
(3)甲、乙两车何时相遇?
解:(3)乙车6 min内运动的距离:
s乙=v乙t乙=25 m/s×6×60 s=9 000 m
乙车在整个过程中运动的距离:
s乙'=s乙+s0=9 000 m+1 500 m=10 500 m
由图①知,两车在乙停止运动后相遇,
故两车相遇时,甲运动的距离:
s甲=s-s乙'=18 000 m-10 500 m=7 500 m
则相遇的时间:t'===500 s
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