内容正文:
专题二 速度的相关计算
物理 八年级上册 沪科版
练闯考
类型1 多路段行驶问题
1假期,小明从自己家出发到学校交一份调查表,然后去奶奶家吃饭,整个过程中有步行、有骑行,其全程的路程与时间图像如图所示。求:
(1)步行过程对应的图像。
(2)骑行的速度。
(3)整个过程中的平均速度。
2星期天上午9:00,小明骑车从家中出发前往相距12 km的外婆家,动身前他打电话告诉外婆他到达的时间。他先以15 km/h的正常速度骑行了12 min,到达某一书店,在该书店买书用了6 min,为了不迟到,他随后以18 km/h的速度骑行,最终按时到达外婆家(如图所示)。求:
(1)书店到外婆家的距离。
(2)小明是几点几分达到外婆家的。
(3)小明从家到外婆家全程的平均速度。
类型2 追及和相遇问题
3(合肥期中)甲同学骑自行车去看望乙同学,乙同学得知消息后,立即步行去迎接,接到后同车原路返回,整个过程他们的位置与时间的关系如图所示,求:
(1)前8 min乙步行的速度。
(2)前5 min甲骑车通过的路程。
(3)12 min内乙的平均速度。
(结果保留两位小数)
类型3 列车过桥和隧道问题
4某专用列车总长为15 m,以54 km/h的速度匀速行驶,如果途中乘客通过一条隧道的时间为1 min,求:
(1)此隧道的长度。
(2)所乘坐的专车完全通过隧道需要的时间。
(3)专车以同样的速度通过一座长为1 200 m的大桥时,该车完全在桥上的时间。
类型4 反应时间和安全问题
5某司机驾车前行,突然发现前方80 m处有障碍物。司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75 s,这段时间内汽车保持原速前行了15 m。汽车制动后还要继续向前滑行30 m才能停下。
(1)汽车制动前的速度是多少?
(2)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍,请通过计算判断汽车是否会撞上障碍物?
类型5 交通标志牌及动车时刻表问题
6(2022·洛阳期末)便捷的交通与互联网给人们出行带来了极大的方便,家住高青的王爷爷带小孙子驾车到淄博站,然后乘高铁去泰安爬泰山,8:20开车出发,并看到路边如图所示的交通标志牌,此刻小孙子通过铁路12306网站查询到列车从淄博到泰安时刻表如下。
车次 淄博开 泰安到 运行距离
G278 08:12 09:32 172 km
G318 09:16 10:32 172 km
G232 11:37 12:51 172 km
(1)在交通正常的情况下,依据以上信息并通过计算,爷孙俩最快能赶上哪一车次?
(2)该趟高铁运行的平均速度为多少(结果保留一位小数)?
解:(1)由图像可知,OA段5 min行驶了1 500 m,BC段15 min行驶了900 m,则OA段的速度大于BC段的速度,所以步行过程对应的图像是BC段。
(2)由图像可知OA段为骑行,骑行的速度:v骑行= eq \f(s,t) = eq \f(1 500 m,5×60 s) =5 m/s。
(3)整个过程中的时间为25 min,通过的总路程为2 400 m,则整个过程的平均速度:v平均= eq \f(s总,t总) = eq \f(2 400 m,25×60 s) =1.6 m/s。
解:(1)小明买书前走的路程:s1=v1 t1=15 km/h× eq \f(12,60) h=3 km,书店到外婆家的距离:s2=s-s1=12 km-3 km=9 km。
(2)买书后骑车所用的时间:t2= eq \f(s2,v2) = eq \f(9 km,18 km/h) =0.5 h=30 min,小明从家到外婆家用的总时间:t总=t1+t0+t2=12 min+6 min+30 min=48 min,所以到达外婆家的时刻为9:48。
(3)t总=48 min=0.8 h,小明从家到外婆家全程的平均速度:v平均= eq \f(s总,t总) = eq \f(12 km,0.8 h) =15 km/h。
解:(1)由图像可知,前8 min乙步行的路程为600 m,乙步行的速度:v乙= eq \f(s乙,t) = eq \f(600 m,8×60 s) =1.25 m/s。
(2)由图像可知,前8 min甲骑车的距离为2 400 m-600 m=1 800 m,甲骑车的速度:v甲= eq \f(s甲,t) = eq \f(1 800 m,8×60 s) =3.75 m/s;前5 min甲骑车通过的路程:s甲′=v甲t′=3.75 m/s×5×60 s=1 125 m。
(3)由图知12 min内乙的路程为2×600 m=1 200 m,12 min内乙的平均速度:v乙′= eq \f(s乙′,t″) = eq \f(1 200 m,12×60 s) ≈1.67 m/s。
解:(1)专车速度:v=54 km/h=54× eq \f(1,3.6) m/s=15 m/s;根据v= eq \f(s,t) 可得隧道长:s=vt=15 m/s×60 s=900 m。
(2)所乘坐的专车完全通过隧道行驶的路程:s′=s+s车=900 m+15 m=915 m,所乘坐的专车完全通过隧道需要的时间:t′= eq \f(s′,v) = eq \f(915 m,15 m/s) =61 s。
(3)该车完全在桥上行驶的路程:s″=s桥-s车=1 200 m-15 m=1 185 m,该车完全在桥上的时间:t″= eq \f(s″,v) = eq \f(1 185 m,15 m/s) =79 s。
解:(1)因为司机的反应时间是t=0.75 s,且这段时间内行驶的路程s=15 m,所以汽车制动前的行驶速度:v= eq \f(s,t) = eq \f(15 m,0.75 s) =20 m/s。
(2)由题知,酒后驾车的反应时间:t′=4t=4×0.75 s=3 s,则酒后驾车的反应距离:s′=vt′=20 m/s×3 s=60 m,司机从发现险情到汽车完全停止时,汽车行驶的总路程:s总=s′+s滑=60 m+30 m=90 m>80 m,所以汽车将撞上障碍物。
解:(1)由图知,标志牌到淄博站的路程s=30 km,该路段最大限速v=60 km/h,由v= eq \f(s,t) 可知,驾车到淄博站所用的最短时间:t= eq \f(s,v) = eq \f(30 km,60 km/h) =0.5 h=30 min,爷爷8:20开车出发,经过30 min后到达淄博站的时间为8:50,由表可知,此时G278已经发车,所以爷孙俩只能赶上G318车次。
(2)由列车时刻表可知,乘坐G318从淄博站到达泰安站所用时间:t′=10:32-9:16=1 h 16 min= eq \f(19,15) h,总路程s′=172 km,该趟高铁运行的平均速度:v′= eq \f(s′,t′) = eq \f(172 km,\f(19,15) h) ≈135.8 km/h。
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