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物 理
8年级 上册
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专题训练(三) 速度的相关计算
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第二章 机械运动
专题训练(三) 速度的相关计算
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专题训练(三) 速度的相关计算
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类型1 标志牌问题
解答速度类计算题,关键要把握三点:①看清题目中的已知量和所求量;②看清各物理量的单位是否统一;③结合对应的公式或变形公式代值求解。识读有关表格或标志牌的含义是解题的关键。
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1.五一假期,小明一家驾车外出旅游。经过某交通标志牌时,小明看到牌上的标志如图所示。
(1)请你解释标志牌上两个数据的含义;
(2)如果小明的爸爸驾车通过标志牌所示的这段路程用时20 min,则汽车的平均速度为多少?在遵守交通规则的前提下,试计算从标志牌到北京最快需要多长时间?
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解:(1)“60”的含义是通过该路段时汽车的行驶速度不能超过60 km/h;“18 km”的含义是从交通标志牌到北京的距离为18 km。
(2)汽车的平均速度v==54 km/h
由v=可得,从标志牌到北京需要的最短时间
t'==0.3 h
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类型2 过桥(或隧道)问题
以解答火车过桥问题为例,火车运动的距离涉及三种情况:①火车过桥,s总=s桥+s火车;②火车全部在桥上,s总=s桥-s火车;③车上乘客经过桥,s总=s桥。根据题意,找准关系式求解。
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2.如图为创下多项世界第一的重庆朝天门长江大桥,大桥主桥长932 m。
(1)如果过桥的路人步行速度约为1.2 m/s,他通过主桥所用时间为多少?(结果精确到1 s)
(2)某班学生前来参观大桥,排成一路纵队通过桥面。整个队伍长50 m,假设队伍的行进速度也是1.2 m/s,那么队伍通过主桥需要多少时间?(结果精确到1 s)
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解:(1)路人通过主桥所用时间
t1=≈777 s
(2)队伍通过整座桥时的总路程
s2=s1+l=932 m+50 m=982 m
队伍通过整座桥需要的时间
t2=≈818 s
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3.国庆假期期间,小明和同学乘坐火车去旅游,经过一条长600 m的隧道,小明测得他从进入隧道到离开隧道用时25 s,火车完全经过隧道用时28 s。求:
(1)火车过隧道的速度;
(2)火车总长度;
(3)火车全部在隧道中的时间。
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解:(1)火车过隧道的速度v==24 m/s
(2)由v=可知,火车完全经过隧道所行驶的路程
s1=vt2=24 m/s×28 s=672 m
火车的总长度s车=s1-s隧道=672 m-600 m=72 m
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(3)火车全部在隧道中行驶的路程s2=s隧道-s车=600 m-72 m=528 m
由v=可知,火车全部在隧道中的时间t==22 s
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类型3 列车时刻表问题
4.[亳州期末]如表是从合肥南开
往黄山北的G7413次列车运行时
刻表,根据此表回答下列问题:
(1)列车从巢湖东站发车到达绩溪
北站全程的平均速度是多少?(结果精确到1 m/s)
(2)列车到达绩溪北站后停靠2 min再继续以(1)中的速度匀速开往黄山北站,请问列车还要行驶多长时间才能到达黄山北站?(结果精确到1 s)
车站 到达 发车 里程/km
合肥南 始发站 09:05 0
巢湖东 09:26 09:28 70
… … … …
绩溪北 10:29 10:31 265
黄山北 终点站 306
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解:(1)从巢湖东站到达绩溪北站列车行驶的路程
s=265 km-70 km=195 km=195000 m
行驶的时间t=10:29-9:28=61 min=3660 s
全程的平均速度v = ≈53 m/s
(2)从绩溪北站到黄山北站的路程
s'=306 km-265 km=41 km=41000 m
行驶的时间t'=≈774 s
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类型4 反应时间问题
5.[安全教育]如图所示,某司机驾车以20 m/s的速度匀速前行,突然发现前方80 m处有障碍物。司机从发现障碍物到踩刹车制动需要的反应时间为0.75 s,汽车制动后还要继续向前滑行30 m(用时3 s)才能停下。求:
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(1)从司机发现障碍物到踩刹车制动,汽车行驶的距离;
(2)从司机发现障碍物到完全停止,汽车的平均速度;
(3)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍。计算说明上述情况下,汽车能否安全停下来?
(4)为了安全,请给广大司机朋友提一条建议。
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解:(1)反应时间t1=0.75 s
这段时间内汽车保持原速度行驶,则v1=20 m/s
从司机发现障碍物到踩刹车制动,汽车行驶的距离
s1=v1t1=20 m/s×0.75 s=15 m
(2)从司机发现障碍物到完全停止,汽车行驶的时间t=t1+t2=0.75 s+3 s=3.75 s
汽车行驶的距离s=s1+s2=15 m+30 m=45 m
这段时间汽车的平均速度
v==12 m/s
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(3)酒后驾驶的反应时间t'1=4t1=4×0.75 s=3 s
酒后驾驶的反应路程s'1=v1t'1=20 m/s×3 s=60 m
汽车完全停下来行驶的路程s'=s'1+s2=60 m+30 m=90 m>80 m
故汽车不能安全停下来。
(4)严禁酒后驾车(合理即可)
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类型5 追及相遇问题
6.小明家离学校3 km,他以4 km/h的速度步行上学,小明出发15 min后,小明父亲发现小明的教科书忘记带了,于是立即骑车以18 km/h的速度沿小明上学的方向去追赶。
(1)求小明父亲追赶前,小明走的距离;
(2)求小明父亲追上小明需要的时间;(结果精确到0.1 min)
(3)如果小明父亲发现小明忘带教科书的同时,小明自己也发现了并立即掉头返回,求小明与父亲在途中相遇时离学校的距离。(结果精确到1 m)
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解:(1)小明走的距离
s0=v1t0=4 km/h× h=1 km
(2)小明通过的路程s1=s0+v1t
小明父亲通过的路程s2=v2t
由s1=s2可得,s0+v1t=v2t
代入数据,解得t= h≈4.3 min
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(3)由题意可知,v1t'+v2t'=s0
代入数据,解得小明与父亲相遇所需的时间t'= h
小明父亲通过的路程s'2=v2t'=18 km/h× h= km
小明与父亲相遇时离学校的距离s″=s总-s'2=3 km- km= km≈2182 m
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