第一章　机械运动 专题一　 第2课时　有关速度的计算（二） 课件- 2024-2025学年物理人教版八年级上册

第一章　机械运动 专题一　有关速度的计算 第2课时　有关速度的计算（二） 类型一　追及、相遇问题 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： 专题突破 （1）小明父亲经多少分钟能追上小明？ 解：（1）小明行驶的路程：s1＝v1（t0＋t） 小明父亲行驶的路程：s2＝v2t 由小明父亲行驶的路程等于小明行驶的路程，得s1＝s2，即： 5 km/h×（5× h＋t）＝10 km/h×t， 解得t＝ h＝5 min 专题突破 （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，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） 专题突破 解：（2）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－s'2＝2 km－0.28 km＝1.72 km 专题突破 类型二　反应时间问题 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（即刹车距离）长达15 m。 求： 专题突破 （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，司机发现障碍物后反应时间内 通过的路程：s1＝v1t1＝54× m/s×0.6 s＝9 m 专题突破 （2）从司机发现障碍物到汽车完全停下来的平均速 度； 解：（2）从司机发现障碍物到汽车完全停下来通过的 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 专题突破 （3）若汽车在高速公路上以30 m/s的速度匀速行驶， 刹车距离是在普通公路上以54 km/h的速度匀速行驶时 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？ 专题突破 解：（3）当车速为v3＝30 m/s时， 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：s4＝2×15 m＝30 m 所以从发现情况到完全停下来滑行的距离： s5＝18 m＋30 m＝48 m 即两辆汽车之间的距离至少应为48 m。 专题突破 类型三　回声问题 小明乘坐着一艘速度为v1＝10 m/s的汽艇匀速驶向一座山崖，他向山崖大喊一声，历时t＝5 s听到回声，已知声音在空气中传播的速度为v2＝340 m/s。求： （1）5 s内，汽艇行驶的路程s1是多少？ 解：（1）5 s内，汽艇行驶的路程： s1＝v1t＝10 m/s×5 s＝50 m （2）5 s内，声音在空气中传播的路程s2是多少？ 解：（2）5 s内，声音在空气中传播的路程： s2＝v2t＝340 m/s×5 s＝1 700 m 专题突破 （3）他向山崖大喊时，离山崖的距离s是多少？ 解：（3）他大喊时，汽艇离山崖的距离： s＝×（s1＋s2）＝×（50 m＋1 700 m）＝875 m （4）他听到回声时，离山崖的距离s0是多少？ 解：（4）他听到回声时，离山崖的距离： s0＝s－s1＝875 m－50 m＝825 m 专题突破 1. 公路上，一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶，它用 10 s追上了它前方150 m处的一辆匀速行驶着的自行车， 这辆自行车的速度是（　D　） A. 20 m/s B. 10 m/s C. 15 m/s D. 5 m/s D 专题集训 2. 两只野兔从桥头跳到大桥的处时，忽然听到背后传 来火车的鸣笛声，甲转身向后以4 m/s 的速度跳至桥 头，火车刚好上桥；乙听到鸣笛声后以4 m/s的速度立 即向前跳，至桥另一头时，火车正好追上它。则火车的 速度为（　B　） A. 4 m/s B. 8 m/s C. 12 m/s D. 16 m/s B 专题集训 3. 我国高铁总路程居世界第一，人们出行更加方便快 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，旁边平行铁轨上一列普通 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；普通列车的长 度为 m。 南　 400　 专题集训 4. 经测定，某志愿者的刹车反应时间（即图中“反应过程”所用时间）是0.4 s。在某次实验中，该志愿者驾车以72 km/h的速度在实验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离33 m，则经过 m距离后汽车才开始减速； 8　 （第4题） 专题集训 （第4题） 若志愿者边打电话边驾车，以72 km/h的速度在实验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离39 m，此时志愿者的刹车反应时间是 s，由此研究可知，驾驶员驾驶时打电话，驾驶员的刹车反应会 （选填“变快”“变慢”或“不变”）。 0.7　 变慢　 专题集训 5. 研究发现，人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的2～3倍，反应时间是指司机从看到意外情况到踩刹车需要的这段时间；在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫作反应距离。如图所示，某人酒后驾摩托车A沿马路直线行驶，摩托车车头中央距马路边沿3 m，摩托车在到达某位置时，发现一行人正从路边出发闯红灯过人行横道，此时摩托车的速度为15 m/s，距离人的行走路线30 m，若该司机此时的反应时间为1.2 s，刹车后摩托车由于惯性还要继续行驶，再经过1 s刚好驶到人的行走路线。 专题集训 （第5题） （1）求这辆摩托车的反应距离是多少？ 解：（1）因为司机的反应时间是1.2 s，且这段时间内 摩托车保持15 m/s的原速前进， 所以s车＝v车t反＝15 m/s×1.2 s＝18 m 专题集训 （2）若人以1.5 m/s的速度匀速行走，请计算说明摩托 车是否撞上行人（摩托车的宽度忽略不计）？ 解：（2）摩托车从发现行人闯红灯到到达行人的行走路线用时：t总＝t反＋t＝1.2 s＋1 s＝2.2 s 在这段时间内，行人行走的路程： s人＝v人t总＝1.5 m/s×2.2 s＝3.3 m＞3 m 故摩托车没有撞上行人。 （第5题） 专题集训 （3）对于题述情景，请你为驾驶人和行人各提出一条 文明交通的警示语。 解：（3）驾驶人：为了您和他人的安全，严禁酒后 驾车； 行人：过马路时要注意看信号灯，不要闯红灯。 专题集训 6. 如图所示，某人酒后驾车以15 m/s沿马路直线行驶， 在图中的A点发现前方危险情况（一行人正从路边距离 C点3 m的D点横穿马路），若该司机的反应时间为1.5 s，在图中的B点才做出踩刹车动作，再经过1 s车头中间 到达图中C点才将车刹住，若刹车距离为2.5 m。求： （第6题） 专题集训 （1）这辆汽车的反应距离是多少？ 解：（1）已知该司机的反应时间t1＝1.5 s，酒后驾车 的速度为v1＝15 m/s 由v＝可知这辆汽车的反应距离： s1＝v1t1＝15 m/s×1.5 s＝22.5 m （第6题） 专题集训 （2）若正常人未饮酒时的反应时间为0.5 s，从发现危 险到汽车完全停下，行驶的距离为多少米？ 解：（2）若正常人未饮酒时的反应时间为t2＝0.5 s， 则这辆汽车的反应距离： s2＝v1t2＝15 m/s×0.5 s＝7.5 m 从发现危险到汽车完全停下，行驶的距离： s＝s2＋s刹＝7.5 m＋2.5 m＝10 m （第6题） 专题集训 （3）若行人以1.3 m/s的速度行走，请计算说明汽车是否有撞上行人的可能。（注：该车的宽为1.8 m） 解：（3）汽车车头到达C点时所用的时间：t3＝1.5 s＋1 s＝2.5 s 人要安全，行人通过的路程要小于3 m－×1.8 m＝2.1 m，或大于3 m＋×1.8 m＝3.9 m 由v＝可知行人这段时间通过的路程： s人＝v人t3＝1.3 m/s×2.5 s＝3.25 m 由于2.1 m＜3.25 m＜3.9 m，因此汽车可能撞上行人。 （第6题） 专题集训 7. 长度为150 m的火车在笔直的轨道上匀速行驶，在从 山崖驶向大桥的过程中，如图所示，火车头在距离桥头 200 m处鸣笛，鸣笛5 s后，车头到达桥头，此时车头的 司机听到来自山崖的回声，听到回声30 s后，车尾驶过 桥尾。求：（声音在空气中的传播速度为340 m/s） （第7题） 专题集训 （1）火车的速度； 解：（1）火车的速度： v1＝＝＝40 m/s （2）大桥的长度； 解：（2）听到回声30 s内，火车行驶的路程： s2＝v1t2＝40 m/s×30 s＝1 200 m 则大桥的长度： s桥＝s2－s车＝1 200 m－150 m＝1 050 m （第7题） 专题集训 （3）鸣笛时，火车头到山崖的距离。 解：（3）司机听到回声时，声音在空气中传播的路 程： s声＝v声t1＝340 m/s×5 s＝1 700 m 则鸣笛时，火车头到山崖的距离： s＝＝＝750 m （第7题） 专题集训 8. *（选做）（2024·育才）据统计，全国发生的车祸中有超过四分之一是超速引起的！为此，交管近年来加大了道路限速监控管理，一种是“定点测速”，即监测汽车在某点的车速：另一种是“区间测速”，就是计算出汽车在某一区间行驶的平均速度，如果超过了该路段的最高限速，即被判为超速。若监测点A、B相距18 km，全程限速120 km/h，一辆轿车通过监测点A、B的速度分别为100 km/h和110 km/h，通过两个监测点的时间如图甲所示。 甲 （第8题） 专题集训 （1）采用“区间测速”，这辆轿车在该路段会不会被判超速？（请通过计算进行说明） 解：（1）图甲中所示轿车在该路段所用的时间： 10：41－10：31＝10 min＝ h 所以轿车在该路段的平均速度：v1＝＝＝108 km/h＜120 km/h 所以这辆轿车在该路段不会被判超速 甲 专题集训 （2）如图乙（a）停在公路旁的公安巡逻车定点测速时，利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。在图乙（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。设测速仪匀速扫描，P1与P2之间的时间间隔为0.9 s，超声波在空气中传播的速度为340 m/s，假设被测汽车沿直线匀速行驶。求： 乙 专题集训 ①第一次检测到超声波信号时声音传播的路程； 解：（2）①P1、P2间隔的刻度为4.5格，间隔的时间长为0.9 s，所以1格表示的时间是0.2 s，则测速仪从第一次发出信号到检测到该反射的信号所用时间：t1＝0.2 s×1.5＝0.3 s，测速仪第一次发出超声波后经0.15 s到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也经过了0.15 s 第一次检测到超声波信号时声音传播的路程： s＝v声t1＝340 m/s×0.3 s＝102 m 乙 专题集训 ②P2、n2之间间隔的刻度为1格，t2＝0.2 s，测速仪第二 次发出超声波时，经过了0.1 s到达了汽车处，而信号从 汽车处返回测速仪，也经过了0.1 s，测速仪第一次发出 的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪： s1＝v声t1＝×340 m/s×0.3 s＝51 m ②汽车行驶的速度。 乙 专题集训 第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速 仪：s2＝v声t2＝×340 m/s×0.2 s＝34 m 汽车在两次与信号相遇的过程中行驶的距离： s'＝s1－s2＝51 m－34 m＝17 m此过程经过的时间： t'＝Δt－＋＝0.9 s－0.15 s＋0.1 s＝0.85 s 所以汽车的车速：v'＝＝＝20 m/s 乙 专题集训 $$