内容正文:
第二章 运动与能量
第三节 物体运动的速度
第3课时 速度计算的综合问题
典例引导 举一反三
考点1 列车时刻表问题
【例1】张吉怀高速铁路总长246 km,设计最高速度为 350 km/h。假设通车后,小君和她家人从怀化坐高速列车去张家界旅游,该次高速列车的平均速度为307.5k m/h。
(1)求小君和她家人经过多少分钟到达张家界。
(2)表中为目前怀化站到北京西站的K268次列车运行时刻表(部分),请比较,小君和她家人坐高速列车去张家界比坐 K268次列车去张家界节省多少分钟?
站名
到达时间
开车时间
怀化
始发站
09:08
吉首
10:38
10:44
张家界
12:29
12:40
……
……
……
考点2 火车过桥(洞)问题
【例2】一列火车以54 km/h的速度完全通过一座长 1100 m的铁桥,用时1min 20 s。求这列火车的长度。
【思路点拨】火车完全通过桥,意思是从火车头刚刚上桥到火车尾刚刚离开桥,所经历的路程为:桥的长度+火车的长度,如图所示。
考点3 追及问题
【例3】如图所示,野兔在草地上以 20 m/s的速度向前方 40 m处的树洞沿直线奔逃,秃鹰在野兔正后方70 m处以40 m/s的速度贴着地面飞行追击野兔。
(1)求野兔跑到树洞口的时间。
(2)通过计算说明,秃鹰能否追上野兔。
考点4 其他
【例4】在第二次世界大战中,曾发生过一个故事。在一列以15 m/s的速度驶向战争前线的列车上,有一节宽 2.4m的车厢,被垂直于车厢移动方向上飞来的枪弹击穿,位于车厢两壁上的两个弹孔彼此间相对移开了6 cm。求:
(1)枪弹击穿车厢所用的时间。
(2)枪弹的速度。
分层训练 循序渐进
A组基础过关
列车时刻表问题
1.(新都区期末)G2204是从成都东开往郑州东的一趟高速列车,其部分运行时刻表如下。G2204从成都东开往西安北的平均速度大约为 km/h,这个速度比以48m/s飞行的雨燕速度 (选填“大”或“小”)。
站序
站名
到时
发时
时长
里程/ km
1
成都东
-
08:08
0
2
青白江东
08:22
08:25
3 min
32
(
7
汉中
10:45
10:48
3 min
416
8
西安北
12:01
12:10
9 min
658
2. 王爷爷带小孙子驾车到南昌西站,然后乘高铁去上海迪士尼乐园游玩。9:35开车出发,并看到路边如图所示的交通标志牌,此刻吩咐小孙子通过铁路12306网站查询列车时刻表,如下表所示。问:
车次
南昌西开
上海虹桥到
运行距离
G1346
09:43
13:18
780 km
G1386
10:05
13:59
780 km
G1348
10:26
13:41
780 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(单位:km/h)?
火车过桥(洞)问题
3. 某次军演中使用无人机对一辆长度为400 m、运行速度为72km/h的军用列车进行空中侦察,途中列车需要经过长度为1600 m的隧道。
(1)列车全部穿过隧道所用的时间为多少秒?
(2)列车经过隧道时,无人机完全拍不到列车的时间为多少秒?
追及问题
4.(德州中考)甲、乙两辆汽车,甲车的速度 ,先运动20 s后,乙车从同一地点出发去追赶甲车。乙车运动40 s后,甲、乙两车相距200 m。问:乙车的速度v乙多大?
5. 在建筑工地上经常要用到爆破技术。在一次爆破中,用了一条96 cm长的导火线引爆炸药。导火线的燃烧速度是0.8cm /s,点火者点燃引线后以5m /s的速度跑开。点火者能不能在爆炸前跑到离爆炸点500 m的安全地区?
B组能力提升
6.一辆长20m的货车,以72km/h的速度匀速通过长为100m的大桥,下列说法中 ( )
①货车完全在桥上行驶的时间是5s;
②货车完全在桥上行驶的时间是4s;
③货车通过大桥所用的时间是6s;
④货车通过大桥所用的时间是7 s。
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有②③正确
7. 小明家离学校2km,他以5k m/h的速度步行上学,出发5m in后小明的父亲发现小明的教科书忘记带了,立即以10 km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明。问:
(1)小明的父亲经多少分钟能追上小明?
(2)如果小明的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?(小数点后保留两位有效数字)
8. 高速公路已广泛应用 ETC 收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图甲是某高速公路入口处的 ETC 通道示意图。现有一辆汽车以如图乙所示的速度匀速行驶,在开始进入 ETC 通道时减速,经 后运动至 ETC 收费岛边界,然后再以18 km/h的速度匀速通过 ETC 收费岛。已知 50m, 不计车长。求:(计算结果,保留一位小数)
(1)汽车通过ETC收费岛所用的时间t₂。
(2)汽车从开始减速到离开ETC 收费岛全过程的平均速度。
(3)汽车因通过 ETC 收费系统而耽误的时间。
9. 成都市作为全国文明典范城市,“文明交通”是其中最重要的组成部分。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,如图乙所示是小车A 和小车B 的路程随着时间变化的坐标图,从开始计时到第16 s两车正好相遇。
(1)小车A 的速度是多少?
(2)如图乙所示,小车A 和小车B 在开始计时的时候相距多远?
(3)如图丙所示,有两条机动车道,每车道宽3.6m 。一辆长为4.5m、宽为1.8m的轿车以 54 km/h的速度由南向北匀速行驶在左侧机动车道的正中间。此时一辆长为1.8m的自行车突然横穿机动车道,自行车与轿车在南北方向的距离为22.5m,则自行车的车速只有在什么范围内才能避免与这辆轿车相撞?
第二章 运动与能量
第三节 物体运动的速度
第3课时 速度计算的综合问题 答案版
典例引导 举一反三
考点1 列车时刻表问题
【例1】张吉怀高速铁路总长246 km,设计最高速度为350 km/h。假设通车后,小君和她家人从怀化坐高速列车去张家界旅游,该次高速列车的平均速度为307.5k m/h。
(1)求小君和她家人经过多少分钟到达张家界。
(2)表中为目前怀化站到北京西站的 K268次列车运行时刻表(部分),请比较,小君和她家人坐高速列车去张家界比坐 K268次列车去张家界节省多少分钟?
站名
到达时间
开车时间
怀化
始发站
09:08
吉首
10:38
10:44
张家界
12:29
12:40
解:(1)到达张家界的时间
(2)K268次列车从怀化到张家界的运动时间
t'=12:29-9:08=3:21=201 min
节省的时间△t=t'-t=201 min-48 min=153 min
考点2 火车过桥(洞)问题
【例2】一列火车以54 km/h的速度完全通过一座长 1100 m的铁桥,用时1m in 20 s。求这列火车的长度。
【思路点拨】火车完全通过桥,意思是从火车头刚刚上桥到火车尾刚刚离开桥,所经历的路程为:桥的长度+火车的长度,如图所示。
解:设火车的长度为 s车,桥的长度为s桥。
火车的速度 v=54 km/h=15 m/s
火车运动的时间t=1m in 20 s=80 s
火车运动的路程
s= vt=15 m/s×80 s=1200 m
由火车运动的路程s=s车+s桥可得,这列火车的长度
考点3 追及问题
【例3】如图所示,野兔在草地上以 20 m/s的速度向前方40 m处的树洞沿直线奔逃,秃鹰在野兔正后方70 m处以40 m/s的速度贴着地面飞行追击野兔。
(1)求野兔跑到树洞口的时间。
(2)通过计算说明,秃鹰能否追上野兔。
解:(1)野兔到树洞口的距离 野兔的速度
根据速度公式可知野兔跑到树洞口的时间
(2)秃鹰到树洞口的距离 秃鹰的速度
根据速度公式可知秃鹰到树洞口的时间
所以在秃鹰到达树洞口时,野兔已经安全逃进树洞,故秃鹰不能追上野兔。
考点4 其他
【例4】在第二次世界大战中,曾发生过一个故事。在一列以15 m/s的速度驶向战争前线的列车上,有一节宽2.4m的车厢,被垂直于车厢移动方向上飞来的枪弹击穿,位于车厢两壁上的两个弹孔彼此间相对移开了 6 cm。求:
(1)枪弹击穿车厢所用的时间。
(2)枪弹的速度。
解:(1)枪弹击穿车厢所用的时间
(2)枪弹的速度
分层训练 循序渐进
A组 基础过关
列车时刻表问题
1.(新都区期末)G2204是从成都东开往郑州东的一趟高速列车,其部分运行时刻表如下。G2204从成都东开往西安北的平均速度大约为 169.4 km/h,这个速度比以48m/s飞行的雨燕速度小(选填“大”或“小”)。
站序
站名
到时
发时
时长
里程/ km
1
成都东
———
08:08
———
0
2
青白江东
08:22
08:25
3 min
32
7
汉中
10:45
10:48
3 min
416
8
西安北
12:01
12:10
9 min
658
2. 王爷爷带小孙子驾车到南昌西站,然后乘高铁去上海迪士尼乐园游玩。9:35开车出发,并看到路边如图所示的交通标志牌,此刻吩咐小孙子通过铁路12306网站查询列车时刻表,如下表所示。问:
车次
南昌西开
上海虹桥到
运行距离
G1346
09:43
13:18
780km
G1386
10:05
13:59
780km
G1348
10:26
13:41
780km
(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(单位:km/h)?
解:(1)由图知,s=30 km,限速 v=60 km/h
驾车到南昌西站所用的最少时间
爷爷9:35开车出发,经过 30 min后到达南昌西站的时间为 10:05,由于到站时G1386车次正好出发,根据实际情况,爷孙俩只能赶上 G1348车次。
(2)乘坐 G1348车次到达上海虹桥站所用时间
t'=13:41-10:26=3 h 15 min=3.25 h
总路程s'=780 km
高铁运行的平均速度
火车过桥(洞)问题
3. 某次军演中使用无人机对一辆长度为400m、运行速度为72 km/h的军用列车进行空中侦察,途中列车需要经过长度为1600 m的隧道。
(1)列车全部穿过隧道所用的时间为多少秒?
(2)列车经过隧道时,无人机完全拍不到列车的时间为多少秒?
解:(1)列车全部穿过隧道行驶的路程
列车的速度 v=72 km/h=20 m/s
列车全部穿过隧道所用的时间
(2)列车完全在隧道内行驶的路程
列车完全在隧道内的时间 列车经过隧道时,无人机完全拍不到列车的时间为 60 s。
追及问题
4.(德州中考)甲、乙两辆汽车,甲车的速度v甲=20m/s,先运动20s后,乙车从同一地点出发去追赶甲车。乙车运动40s后,甲、乙两车相距200 m。问:乙车的速度 vz多大?
解:乙车运动40 s后可能在甲车前方也可能在甲车后方。
甲车通过的路程
s甲= v甲(t₁+t₂)=20m/s×(20s+40s)=1200m若乙车在甲车前,则乙车的速度
若乙车在甲车后,则乙车的速度
5. 在建筑工地上经常要用到爆破技术。在一次爆破中,用了一条96 cm长的导火线引爆炸药。导火线的燃烧速度是0.8cm/s,点火者点燃引线后以5m/s的速度跑开。点火者能不能在爆炸前跑到离爆炸点500 m的安全地区?
解:方法1:比时间
导火线燃尽所用的时间 点火者跑到安全地区所用的时间
t线>t人,故点火者能在爆炸前跑到离爆炸点500 m 的安全地区
方法2:比路程
导火线燃尽所用的时间
在导火线燃尽的时间内点火者通过的路程
故点火者能在爆炸前跑到离爆炸点500 m的安全地区
B组 能力提升
6.(泰安中考)一辆长20m的货车,以72 km/h的速度匀速通过长为 100m的大桥,下列说法中 (D)
①货车完全在桥上行驶的时间是5s ;
②货车完全在桥上行驶的时间是 4s;
③货车通过大桥所用的时间是 6s;
④货车通过大桥所用的时间是7s。
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有②③正确
7. 小明家离学校2km,他以5km/h的速度步行上学,出发5m in后小明的父亲发现小明的教科书忘记带了,立即以 10 km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明。问:
(1)小明的父亲经多少分钟能追上小明?
(2)如果小明的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?(小数点后保留两位有效数字)
解:(1)小明通过的路程
小明父亲行驶的路程等于小明通过的路程
由①②可得
即 解得
(2)出发5m in小明通过的路程
小明和他父亲相向而行时的相对速度
小明和他父亲从刚相向而行到相遇时所用的时间
小明父亲通过的路程
小明与父亲在途中相遇时离学校的距离
8. 高速公路已广泛应用 ETC 收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图甲是某高速公路入口处的 ETC 通道示意图。现有一辆汽车以如图乙所示的速度匀速行驶,在开始进入 ETC通道时减速,经 后运动至 ETC 收费岛边界,然后再以18 km/h的速度匀速通过 ETC 收费岛。已知 50m, ,不计车长。求:(计算结果保留一位小数)
(1)汽车通过ETC收费岛所用的时间t₂。
(2)汽车从开始减速到离开 ETC 收费岛全过程的平均速度。
(3)汽车因通过ETC 收费系统而耽误的时间。
解:(1)18 km/h=5m /s
汽车通过 ETC收费岛所用的时间
(2)汽车从开始减速到离开 ETC 收费岛:
总路程
总时间
平均速度
汽车正常行驶通过ETC收费系统的时间
耽误的时间
9. 成都市作为全国文明典范城市,“文明交通”是其中最重要的组成部分。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,如图乙所示是小车A 和小车B 的路程随着时间变化的坐标图,从开始计时到第16 s 两车正好相遇。
(1)小车 A 的速度是多少?
(2)如图乙所示,小车A 和小车B 在开始计时的时候相距多远?
(3)如图丙所示,有两条机动车道,每车道宽3.6m 。一辆长为4.5m 、宽为1.8m的轿车以54 km/h的速度由南向北匀速行驶在左侧机动车道的正中间。此时一辆长为1.8m的自行车突然横穿机动车道,自行车与轿车在南北方向的距离为22.5m,则自行车的车速只有在什么范围内才能避免与这辆轿车相撞?
解:(1)由图乙可知,小车A 的速度
(2)由图乙可知,小车B 16s内运动的路程
小车 A 16 s 内运动的路程
开始计时的时候小车A和小车B 相距
(3)自行车的车速的最小值,是自行车车头刚好和汽车右车尾接触
汽车行驶的距离
汽车行驶的时间
自行车通过的路程
自行车的最小速度
自行车的车速的最大值,是自行车车尾接触到汽车左车头
汽车行驶的距离
汽车行驶的时间
自行车通过的路程
自行车行驶的最大速度
自行车的速度应小于2.5m/s或大于5.4m /s才能避免与轿车相撞
学科网(北京)股份有限公司
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