第一章　运动的世界 专题一　有关速度的计算 第2课时　有关速度的计算（二） 课件- 2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

第一章　运动的世界 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　图像问题 （1）甲、乙两同学沿平直路面步行，他们运动的 路程随时间变化的规律如图所示，下列说法中不正确的 是（　B　） B A. 甲同学比乙同学晚出发4 s B. 8 s末，甲、乙两同学的速度相等 C. 4～8 s内，甲、乙两同学都做匀速直线运动 D. 0～8 s内，甲、乙两同学通过的路程相等 专题突破 （2）沿同一条直线向东运动的物体A、B，相对同一参考点O运动的距离s随时间t变化的图像如图所示，以下说法中（　B　） ① 两物体由同一位置出发，但物体A比B迟3 s才开始运动； B ②3～5 s内，物体A和B都做匀速直线运动； ③从第3 s开始，vA＞vB，5 s末A、B相遇； ④5 s内，A、B的平均速度相等，都为2 m/s。 A. 只有①④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③正确 D. 只有③④正确 [提示：本类型的针对训练题见“专题集训”第1～8、12、13题] 专题突破 类型二　安全（爆炸）离开问题 在一次爆破中，点火者点燃1 m长的导火线后以4 m/s的速度跑开，同时导火线以0.5 cm/s的速度燃烧，点 火者能不能在爆炸前跑到离爆炸地点600 m的安全地区 （请至少用三种方法解答）？ 专题突破 解：方法一： 比较导火线燃烧完所用时间与点火者跑 到安全地区所用时间。 导火线燃烧完所用时间： t1＝＝＝200 s 人跑到安全地区需用的时间： t2＝＝＝150 s 因为t2＜t1，所以点火者能在爆炸前跑到安全地区。 专题突破 方法二：比较导火线燃烧完时，点火者能跑出的最大距 离与安全距离。 导火线燃烧完所用时间： t1＝＝＝200 s 人在t1内能通过的路程： s2＝v2t1＝4 m/s×200 s＝800 m 因为800 m＞600 m， 所以点火者能在爆炸前跑到安全地区。 专题突破 方法三：比较点火者到达安全地区时，导火线燃烧的长 度与导火线的总长度。 人跑到安全地区所需时间：t2＝＝＝150 s 经150 s导火线燃烧的长度： L'＝0.5 cm/s×150 s＝75 cm 因为75 cm＜100 cm， 所以点火者能在爆炸前跑到安全地区。 专题突破 导火线燃烧完所用时间：t1＝＝＝200 s 人跑到安全地区的最小速度：v＝＝＝3 m/s 因为3 m/s＜4 m/s， 所以点火者能在爆炸前跑到安全地区。 答：点火者能在爆炸前跑到安全地区。 [提示：本类型的针对训练题见“专题集训”第10、 12题] 方法四：比较点火者跑到安全地区所需最小速度和已知 点火者的速度。 专题突破 类型三　反应时间问题 现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重 要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。驾驶员从发 现前方道路有异常情况到立即刹车制动需要一段时间， 这段时间叫反应时间，在这段时间里汽车通过的距离叫 反应距离。从操纵制动器，到汽车完全停止，汽车又前 进一段距离，这段距离叫制动距离，对应的时间为制动 时间。 专题突破 速度v/（km·h－1） 反应时间t/s 制动距离s/m 50 0.49 13 60 0.50 20 80 0.51 34 100 0.52 54 120 0.54 85 通过大数据统计分析得到如下表的数据，若汽车 在平直高速公路上以120 km/h的速度匀速行驶。求： 专题突破 （1）反应距离是多少？ 解：（1）汽车的速度： v＝120 km/h＝ m/s 由表格数据可知，当汽车速度为120 km/h时，司机的反 应时间是0.54 s， 则反应距离：s反应＝vt＝ m/s×0.54 s＝18 m 答：（1）反应距离是18 m； 专题突破 （2）为避免与前车相撞，在正常行驶时驾驶员必须使 自己驾驶的汽车与前面车辆保持一定的距离，这一距离 至少要大于多少米？ 解：（2）由表格数据可知，当汽车速度为120 km/h 时，汽车的制动距离为85 m， 汽车与前面车辆保持的距离应至少大于： s＝s反应＋s制动＝18 m＋85 m＝103 m 答：（2）汽车与前面车辆保持的距离至少大于103 m； 专题突破 （3）若汽车在平直高速公路上以120 km/h的速度匀速 行驶的制动时间为4.46 s，求从司机发现异常情况到车 停止这个过程中的平均速度。 解：（3）司机从发现异常情况到车停止这个过程中的 时间：t'＝t＋t1＝0.54 s＋4.46 s＝5 s 专题突破 司机从发现异常情况到车停止这个过程中的平均速度： v'＝＝＝20.6 m/s 答：（3）司机从发现异常情况到车停止这个过程中的 平均速度为20.6 m/s。 [提示：本类型的针对训练题见“专题集训”第9、11题] 专题突破 1. 某物体在水平面内做直线运动，该物体距出发点的 距离和时间的关系图像如图所示，据图可知，该物体 （　A　） A. 5 s时的速度为6 m/s B. 在2～4 s内做匀速运动 C. 在前2 s内和后2 s内的速度大小不同 D. 在前2 s内和后2 s内的运动方向相同 （第1题） A 专题集训 2. 甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上同地同时出 发，并排同向行驶，路程－时间图像如图所示。在两辆 汽车运动过程中，下列说法正确的是（　A　） A. 0～t1时间内乙车做减速运动 B. 0～t1时间内甲车做减速运动 C. 0～t1时间内甲车的平均速度大于乙车 的平均速度 D. 0～t1时间内甲车始终在乙车前方 （第2题） A 专题集训 （第3题） 3. （2024·育才）甲、乙两名同学在操场直道上跑步， 他们通过的路程和时间的关系如图所示，下列说法中正 确的是（　C　） A. 0～6 s内，甲、乙都做匀速直线运动 B. 0～10 s内，甲通过的路程比乙多10 m C. 甲前2 s的平均速度大于其前6 s的平均速度 D. 6～12 s内，甲、乙的平均速度不相等 C 专题集训 4. 在某次测试中，甲、乙两车都向东做直线运动，它 们的s－t图像如图所示，则下列说法正确的是 （　B　） A. 甲、乙两车都做加速直线运动 B. 两车出发前相距20 m，甲比乙晚出发 5 s C. 在第10 s时两车速度相等 D. 5～10 s内乙车相对于甲车向东运动 （第4题） B 专题集训 5. （2024·自贡）P、Q是同一直线上相距12 m的两点，甲、乙两小车同时经过P点向Q点做直线运动，它们的s－t图像分别如图（a）（b）所示。则（　D　） A. 甲车速度为2 m/s B. 甲车速度小于乙车速度 C. 乙车先到达Q点 D. 甲车到达Q点时，甲、乙两车相距4 m （第5题） D 专题集训 6. *（2024·一中）小红同学骑自行车去看望小明同学。小明得知消息后快速步行去迎接，接到后二人同车返回。整个过程小红同学的s－t图像与小明同学的v－t图像分别如图甲、乙所示，可知（　D　） D （第6题） ①小红在5～10 min内匀速直线运动 ②两同学在t＝10 min时相遇 ③相遇前后小红的平均速度之比是3∶1 ④全过程小明运动的总路程是2 km A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④ 专题集训 7. 甲、乙两小车同时同地向东做匀速直线运动，它们 的s－t图像如图所示，甲车的速度为 m/s，5 s末 时两车相距 m。 （第7题） 0.2　 0.5　 专题集训 8. 在学校田径运动会1 000 m比赛中，甲、乙两同学前 150 s的s－t图像如图所示，在0～100 s内，v甲 ∶v乙 ＝ ；甲同学在100～150 s内的速度为 m/s， 此后甲同学保持此速度直到终点，乙同学要在到达终点 前赶上甲同学，则乙同学在150 s后的速度至少 为 m/s。 2∶1　 4　 9　 （第8题） 专题集训 9. 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；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。由此实验可知，驾驶员驾驶时打电话，驾驶员的刹车反应会 1 （选填“变快”“变慢”或“不变”）。 8　 0.7　 变慢　 （第9题） 专题集训 10. 一座铁路桥长400 m，一个行人在桥上行走，当行 人走到距离前方桥头190 m处时，发现迎面驶来一辆火 车，此时火车距前方桥头800 m，以20 m/s匀速行驶， 为躲避火车行人立即跑动起来，则行人至少 以 m/s的速度才能安全离开铁路桥。 3.5　 专题集训 11. 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，这段距离叫做反应距离。 专题集训 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。 （第11题） 专题集训 （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 答：（1）这辆摩托车的反应距离为18 m； （第11题） 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。 答：（2）摩托车没有撞上行人； （第11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。 答：（3）如上所述。 （第11题） 专题集训 12. *（拓展）如图甲所示，小车A和小车B在马路上相 向而行，小车A向右运动，小车B向左运动。如图乙是 小车A和小车B的路程随着时间变化的坐标图像，从开 始计时到16 s时两车正好相遇。 （第12题） 专题集训 （1）小车A的速度是多少？ 解：（1）由图乙可知， 小车A的速度： vA＝＝＝6 m/s （第12题） 专题集训 （2）如图乙所示，小车A和小车B在开始计时的时候相 距多少米？ （第12题） 解：（2）由图乙可知，小车B 在16 s内共行驶的路程： sB＝60 m 小车A在16 s内共行驶的路程： sA'＝vAt＝6 m/s×16 s＝96 m 小车A和小车B在开始计时的时候相距： s＝sA'＋sB＝96 m＋60 m＝156 m 专题集训 （3）如图丙所示，马路为双向两车道，每一条车道均 为3.5 m宽，以5 m/s的速度做匀速直线运动的小车C正 前方25 m处一行人正开始横穿马路，行人也做匀速直线 运动，小车车长5 m、宽2.1 m（小车C可看成一个长方 体），小车C始终行驶在该车道的中间。为了能够安全 通过，行人的速度v的范围是多少？ 专题集训 解：（3）情况一：行人到达小车左端，小车刚好完 全通过行人处。行人到达小车左端的距离： s'＝3.5 m＋×（3.5 m－2.1 m）＝4.2 m 小车通过后，行人到达小车左端所用的时间： t1＝＝＝6 s 专题集训 则此种情况下，行人的最大速度： v1＝＝＝0.7 m/s 即：此种情况下，为了能够安全通过，行人速度应小 于0.7 m/s。 情况二：行人到达小车右端，小车前端刚好到达行人 处。 行人到达小车右端的距离： s″＝s'＋s2＝4.2 m＋2.1 m＝6.3 m 专题集训 行人到达小车右端，小车前端刚好到达行人处所用的 时间：t2＝＝＝5 s 则此种情况下，行人的最小速度： v2＝＝＝1.26 m/s 即：此种情况下，为了能够安全通过，行人速度应大 于1.26 m/s。 综上所述，为了能够安全通过，行人速度v的范围是 小于0.7 m/s或大于1.26 m/s。 答：略。 专题集训 13. *（拓展）匀速直线运动是指物体运动速度保持不 变的直线运动。匀加速直线运动是指在任何相等的时间 内增加相同速度的直线运动，如从静止开始，1 s末的速 度是2 m/s，2 s末的速度是4 m/s，3 s末的速度是6 m/s……做匀速直线运动的物体在时间t内移动的距离s＝ vt。在它的v－t图像中（如图甲），阴影矩形的边长正 好是v和t。 （第13题） 专题集训 可见，做匀速直线运动的物体移动的距离对应着v－t图像中阴影部分的面积。匀加速直线运动的物体移动的距离也有类似的关系。 现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加 速直线运动，在10 s末速度达到10 m/s，然后以此速度 做50 s的匀速直线运动，最后减速慢慢停下。 专题集训 （1）从汽车由静止开始运动时计时，请在图乙中作出 汽车在1 min内的v－t图像； 解：（1）在10 s末速度达到10 m/s，然后以此速度做 50 s的匀速直线运动，速度保持不变，采用描点法作 出图像，如图乙所示。 答：（1）如图乙所示； 专题集训 （2）求这1 min内汽车行驶的距离。 解：（2）根据题意可知，汽车前10 s行驶的距离对应 （1）中图像前10 s围成的三角形的面积，则前10 s通过 的路程： s1＝vt＝×10 m/s×10 s＝50 m 后50 s通过的路程： s2＝vt'＝10 m/s×50 s＝500 m 专题集训 则1 min内汽车行驶的距离： s＝s1＋s2＝50 m＋500 m＝550 m 答：（2）这1 min内汽车行驶的距离为550 m。 专题集训 $$