内容正文:
微专题(九) 速度相关计算
创新作业本·物理八年级下(沪粤版)
过桥及隧道类
1.一列长200 m的列车,需要经过长1.2 km的某一隧道。若列车的运行速度是144 km/h,则列车完全经过隧道所用的时间是 35 s。
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2.一辆长30 m的大型平板车,匀速通过长为70 m的大桥,用时10 s。它以同样的速度通过另一座桥时,用时20 s,则另一座桥的长度为 ( C )
A.60 m B.140 m
C.170 m D.200 m
C
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3.港珠澳大桥(如图甲所示)全长55 km,是世界上最长的跨海大桥,由引桥、跨海桥、海底隧道三部分组成,其中跨海桥长22.9 km,海底隧道长6.7 km,大桥设计使用寿命120年,可抵御8级地震、16级台风、30万吨船舶撞击。图乙是港珠澳大桥的限速牌。
第3题图
(1)求当汽车以最高限速行驶时,通过港珠澳大桥全程需要的时间。
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(2)若一辆汽车通过海底隧道耗时3 min,请通过计算说明该车是否超速。
解:(1)由图乙可知,限速v=100 km/h,
由v=得,通过大桥的时间
t==0.55 h。
(2)汽车通过海底隧道的速度
v'==134 km/h>100 km/h,
所以汽车通过海底隧道超速。
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(3)一车队以90 km/h的速度完全通过海底隧道,所用时间为280 s,求该车队的长度。
(3)车队的速度v″=90 km/h=25 m/s,
车队完全通过海底隧道的路程
s″=v″t″=25 m/s×280 s=7 000 m,
海底隧道的长度s'=6.7 km=6 700 m,
该车队的长度s车队=s″-s'=7 000 m-6 700 m=300 m。
答:(1)通过港珠澳大桥全程需要的时间为0.55 h。
(2)该车超速。
(3)该车队的长度为300 m。
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回声测距类
4.汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪370 m时,测速仪向该车发出一超声波信号,2 s后收到从车返回的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340 m/s,则该车的速度为 30 m/s。
第4题图
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5.某科考队在野外考察时,使用无人机和雷达测量仪测量一棵大树的高度。无人机携带雷达测量仪从地面竖直升空,到达树顶所在高度后悬停,通过雷达测量仪向地面竖直发射超声波信号,雷达测量仪记录从发射到收到地面反射回来的信号所用的时间为0.4 s,无人机再以2 m/s的平均速度竖直降落回地面,完成测量。如图所示的是测量过程中无人机所在高度随时间变化的关系图像。已知超声波在空气中的传播速度为340 m/s,求:
第5题图
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(1)这棵大树的高度h1。
(2)无人机升空过程的平均速度。
(3)图像中时间t1的值。
解:(1)超声波信号遇到地面时的时间
t=×0.4 s=0.2 s,
根据v=,可得这棵大树的高度
h1=s=vt=340 m/s×0.2 s=68 m。
(2)无人机升空过程的平均速度
v'==1.7 m/s。
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(3)无人机再以2 m/s的平均速度竖直降落回地面所用的时间
t″==34 s。
图像中时间t1的值 t1=t0+t″=110 s+34 s=144 s。
答:(1)这棵大树的高度h1为68 m。
(2)无人机升空过程的平均速度为1.7 m/s。
(3)图像中时间t1的值为144 s。
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6.我国“蛟龙”号载人潜水器下潜深度已突破7 000 m。“蛟龙”号潜水器在某次下潜之前,用声呐向该海域的海底发出超声波,经过14 s声呐接收到回声信号,“蛟龙”号潜水器从海水表面匀速竖直下潜到7 000 m深处,需3小时53分20秒。求该海域的深度。(声音在海水中的传播速度为1 500 m/s)
第6题图
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由v=得,该海域的深度
s=vt=1 500 m/s×7 s=10 500 m。
答:该海域的深度为10 500 m。
解:因为声音传播到海底的时间为总的时间的一半,则t=×14 s=7 s,
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追及相遇问题
7.甲、乙两辆汽车在平直公路上同向匀速行驶,由两车的s-t图像可知,乙车的速度为 54 km/h。t=0时,甲车在乙车前方150 m,乙车追上甲车还需 15 s。
第7题图
54
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8.草原上正在进行着一场激烈的捕食战,野兔在草地上以10 m/s的速度向前方50 m处的树洞奔逃,同时秃鹰在野兔后方120 m处以30 m/s的速度贴着地面飞行追击野兔。请你通过计算判断野兔能否安全逃进树洞。
解:由v=可知,野兔跑进树洞的时间
t1==5 s,
秃鹰到达树洞的路程s2=120 m+50 m=170 m,
秃鹰到达树洞的时间t2=≈5.7 s,
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由上述分析可知,野兔到达树洞的时间小于秃鹰到达树洞的时间,因此可以安全逃进树洞。
答:野兔能安全逃进树洞。
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