第一章机械运动 专题1速度的计算2026-2027学年人教版八年级物理上册
2026-09-14
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摘要:
**基本信息**
聚焦速度计算四大应用场景,以生活情境为载体,构建从基础公式到图像分析的递进式知识逻辑,培养运动观念与科学推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|速度公式应用|3题|多过程运动、单位换算、路程差计算|基于v=s/t公式,结合实际运动过程(如反应时间、故障停车)深化对平均速度的理解|
|列车时刻表问题|2题|时间间隔提取、区间平均速度比较|通过时刻表数据处理,建立“路程-时间-速度”关联,强化科学数据素养|
|火车过桥问题|3题|隧道/大桥长度、完全通过/在桥时间计算|构建“物体长度+路径长度”模型,发展模型建构能力,理解运动路程的物理意义|
|速度图像问题|3题|s-t图像斜率分析、追及相遇距离计算|将运动规律转化为图像语言,培养从图像提取信息的科学思维,提升直观认知能力|
内容正文:
专题1速度的计算
难点1 速度公式的应用
1.假期里,小兴一家由曲江出发去植物园观赏菊花。查询后有两个方案,分别是图甲所示的驾车路线和图乙所示的骑行路线。小兴选择骑行,且骑行速度为4m/s;爸爸选择驾车,他们同时出发且都按照推荐路线行驶。
(1)若爸爸用时12min到达植物园,则汽车行驶的平均速度是多少km/h?
(2)小兴比爸爸晚到多长时间?
(3)若爸爸驾车出发后以28.8km/h的速度匀速行驶10min后车辆遇到故障,此时小兴与爸爸相距多少km?
2.如图甲所示的小青年一边看手机一边开着电动车,结果发生了剐蹭。电动车紧急停车要经历如图乙所示的反应和制动两个过程,当电动车以18km/h的速度匀速行驶时,他看一眼手机需要2.5s,在这段时间内相当于在无人驾驶状态下以原来速度匀速行驶。该人发现情况紧急停车时,在反应时间电动车行驶了4m,制动过程中所用时间为3s,电动车在这两个过程中的总距离为9.9m。
(1)在看手机时间内,电动车行驶的路程有多少米?
(2)该电动车骑行人的反应时间为多少秒?
(3)该电动车从发现情况到紧急停车全程的平均速度。(结果保留一位小数)
3.国家推行了机动车礼让行人的新交规,可以简化如图所示,当该车道斑马线上有行人时,机动车车头就不得越过停止线,否则视为违反交规。现小明以1m/s的速度沿垂直于车道的线OAB匀速穿过该车道,其中A、B分别为车道两侧边线上的两个位置,当图中轿车以11m/s的速度匀速向左行驶且车头距停止线28m时,司机发现小明正位于O处,司机从发现小明到踩刹车的反应时间为0.5s,刹车使汽车减速,再经过4s汽车停了下来,减速过程中汽车的平均速度为5.5m/s,已知O、B相距6m。求:
(1)轿车减速4s内行驶的路程;
(2)小明从O处运动至B处所需的时间;
(3)请结合计算结果分析说明该轿车司机是否违反交规。
难点2.列车时刻表问题
4.元旦期间,某同学一家准备乘坐某趟列车前往西安该同学家到太原南站的距离为20km,该趟列车的运行时刻表如下。求:
(1)为了顺利检票出发,该同学准备在列车发车前1h到达太原南站。若爸爸开车的平均速度为40km/h,则该同学应几点从家出发。
(2)该趟列车从太原南站行驶到西安北站的平均速度。
5.下表是某高速列车从上海到南京的运行时刻表。
根据列车运行时刻表回答下列问题。
(1)列车由上海驶往南京的平均速度是多大?
(2)列车从苏州到无锡和从常州到南京,它在哪一路段的平均速度较大?
难点3.火车过桥问题
6.暑假期间,小明从武汉乘火车北京旅游,他乘坐的火车长500m。途中当该火车以20m/s的速度匀速穿过一条直隧道时,小明测出自己通过该隧道的时间为70s。求:
(1)该隧道的长度。
(2)火车完全通过该隧道需要的时间。
(3)若该火车通过一座长为0.8km的大桥时,火车完全在桥上的时间为3s,则火车在该桥上的平均速度为多少?
7.2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨反法西斯战争胜利80周年,我国在北京天安门前进行了盛大的阅兵仪式。众多国产现役主战装备在检阅中亮相,展现了我国国防力量的成果。如图甲、乙是标兵和国之重器“DF﹣61”入场时的情景。已知,阅兵标兵共有60名,就位后相邻标兵间的距离为5m,“DF﹣61”运载车行驶速度约2.8m/s,天安门城楼的长度为66m。
(1)某位标兵从天安门城楼的一端走到另一端用时55s,求该标兵的速度为多少?
(2)若检阅车的速度为2.95m/s,则车上的检阅首长经过标兵队列时所用的时间为多少?
(3)若“DF﹣61”全部通过标兵队列的时间约为115s,则“DF﹣61”的长度约为多少?
8.暑假里,小明乘火车去游玩时,观察到他乘坐的火车共有12节车厢(包括火车头)。设每节车厢长15m。
(1)在行驶途中,他做了简单的测量:在15s时间内,路边有10根电线杆从他眼前掠过。已知相邻两根电线杆之间的距离为50m。求在15s时间内,火车的平均速度是多少?
(2)当火车以72km/h的速度匀速穿过一条隧道时,他测出自己通过隧道的时间为80s。则该隧道的长度是多长?火车完全通过隧道需要运行的时间是多少?
(3)若该火车以72km/h的速度通过一座长为600m的大桥,火车完全在桥上的时间是多少?
难点4.速度图像问题
9.甲、乙两物体从同一地点出发沿同一方向运动,其路程s跟时间t的关系图象如图所示,则:
(1)甲物体的运动速度为多少?
(2)两物体相遇后40s两物体之间的距离为多少?
10.周末小军相约到小刚家玩,并讨论相关学习问题。吃过早饭后,小军骑自行车从家中出发前往小刚家,小军出发的同时,小刚步行去迎接,经过20min接到小军后,两人一同推车步行到达家中。整个过程小军同学的路程与时间的关系如图所示。
(1)在相遇前后小军的速度分别是多少?
(2)相遇后小刚的平均速度和小军在全程的平均速度各是多少?
(3)若小刚以相同步行速度,从家步行至小军家,则他需要多少时间?
11.龙舟赛是很多地方在端午节时举行的传统活动。图甲为涛涛同学站在桥上观看龙舟比赛的场景,比赛过程中龙舟将从桥下方沿着航线穿过,图乙为甲、乙两支龙舟队在比赛时所行进的路程(m)与时间(min)关系图像。其中龙舟长12m,桥宽16m。求:
(1)甲龙舟队的速度为多少m/s?
(2)甲龙舟队的舟身全部通过桥需要的时间为多少s?
(3)出发多长时间以后,两队龙舟的舟头在航线方向上前后相距51m远?
专题1速度的计算
参考答案与试题解析
1.【解答】解:(1)由图甲可知,驾车行驶的路程s1=5.7km,行驶的时间t1=12min=0.2h,
汽车行驶的平均速度
v128.5km/h;
(2)由题意可知,小兴的骑行速度v2=4m/s=14.4km/h,按照推荐路线行驶的路程s2=6.48km,
由v可知,小兴骑行的时间
t20.45h=27min,
则小兴比爸爸晚到的时间
Δt=t2﹣t1=27min﹣12min=15min;
(3)已知汽车的速度v3=28.8km/h,
由v可知,爸爸驾车10min行驶的路程
s3=v3t3=28.8km/hh=4.8km,
小兴10min内骑行的路程
s4=v2t3=14.4km/hh=2.4km,
此时小兴与爸爸相距的距离
Δs=s3﹣s4=4.8km﹣2.4km=2.4km。
2.【解答】解:
(1)骑电动车的速度v=18km/h=5m/s
根据公式得,在看手机时间内,电动车行驶的路程s=vt=5m/s×2.5s=12.5m
(2)根据公式得,该电动车骑行人的反应时间
,
(3)该电动车从发现情况到紧急停车全程的路程s总=9.9m
总时间为t总=0.8s+3s=3.8s
全程的平均速度v12.6m/s。
3.【解答】解:(1)由v得,轿车减速4s内行驶的路程:s=vt=5.5m/s×4s=22m;(2)由v可得,小明从O点到B点所需的时间为:
tOB6s;
(3)司机反应时间内行驶的路程为:
s反应=v反应t反应=11m/s×0.5s=5.5m,
司机从发现小明到停下来行驶的总路程为:
s总=s+s反应=22m+5.5m=27.5m,
根据(1)(2)的计算结果可知,小明要通过斑马线至少需要6s,而汽车4.5s内行驶了27.5m,由于27.5m<28m,所以该轿车司机没有违反新交规。
4.【解答】解:
(1)该同学从家到太原南站所需的时间:
因此该同学从家出发的时间应为8:34。
(2)该趟列车从太原南站行驶到西安北站所用的时间
t2=3.35h,
该趟列车从太原南站行驶到西安北站的平均速度:
5.【解答】解:(1)列车由上海驶往南京全程:
s=301km,
列车由上海驶往南京用的时间:
t=11:40﹣10:00=1h40min,
列车由上海驶往南京的平均速度:
v180.6km/h;
(2) 苏州到无锡、常州到南京的路程分别为
s1=126km﹣84km=42km,
s2=301km﹣165km=136km,
苏州到无锡、常州到南京的时间:
t1=10:42﹣10:27=15min,
t2=11:40﹣11:00=40min,
苏州到无锡的平均速度:v1168km/h,
常州到南京的平均速度:v2204km/h,
所以列车从常州到南京的行驶的较大。
6.【解答】解:(1)小明自己通过该隧道的时间为70s,则隧道长度为:
s=vt=20m/s×70s=1400m;
(2)火车完全通过隧道所经过的路程为隧道长度与火车长度之和,即s总=s1+s2=1400m+500m=1900m,则火车完全通过隧道需要的时间为:
;
(3)火车完全在桥上时,通过的路程为桥长减去火车长度,即s桥上=s总2﹣s2=800m﹣500m=300m,火车完全在桥上的时间为3s,则火车在该桥上的平均速度为:
。
7.【解答】解:(1)标兵走过的路程为天安门城楼的长度s=66m,所用时间t=44s,则该标兵的速度为:
v1.2m/s;
(2)共有60名阅兵标兵,相邻标兵间的距离为5m,则阅兵标兵队列的总长度为:
s队列=(60﹣1)×5m=59×5m=295m;
检阅车的速度v车=2.95m/s,则车上的检阅首长经过标兵队列所用的时间为:
t′100s;
(3)“DF﹣61”运载车的行驶速度为2.8m/s,全部通过标兵队列的时间为115s,则“DF﹣61”全部通过标兵队列行驶的总路程为:s总=v运载车×t运载车=2.8m/s×115s=322m;
“DF﹣61”的长度为:s运载车=s总﹣s队列=322m﹣295m=27m。
8.【解答】解:(1)火车的平均速度v30m/s;
(2)火车的速度v′=72km/h=20m/s,隧道的长度s隧道=v′t′=20m/s×80s=1600m;
火车的长度s火车=12×15m=180m,
火车完全通过隧道需要运行的时间
t
(3)火车的长度s火车=12×15m=180m,
火车完全在桥上的路程
s″=s桥﹣s火车=600m﹣180m=420m,
火车完全在桥上的时间t″21s。
9.【解答】解:
(1)由图象可知,甲物体的图象是一条倾斜直线,说明甲物体做匀速直线运动,
当s甲=60m时,t甲=25s,
则甲的速度v甲2.4m/s;
(2)由图象可知,乙物体的图象是一条倾斜直线,说明乙物体做匀速直线运动,
当s乙=60m时,t乙=25s﹣15s=10s,
则乙的速度v乙6m/s;
40s内甲物体经过的路程:
s甲′=v甲t甲′=2.4m/s×40s=96m;
40s内乙物体经过的路程:
s乙′=v乙t乙′=6m/s×40s=240m;
两物体相遇后40s两物体之间的距离为:
s=s乙′﹣s甲′=240m﹣96m=144m。
10.【解答】解:(1)在相遇前小军的速度是
在相遇后小军的速度是
(2)相遇后小刚与小军一起步行,小刚的平均速度与小军的速度相同,都为3km/h;
小军全程路程为4 km,总用时40 min,故小军全程平均速度
(3) 若小刚全程以3 km/h从家步行至小军家,需走4 km,所需的时间为
。
11.【解答】解:
(1)由图乙可知甲的s﹣t图像是倾斜直线,即甲一直做匀速直线运动;
则甲队的速度:v甲3.5m/s;
(2)甲龙舟全部通过桥所经过的路程为:s总=s舟+s桥=12m+16m=28m,
由v可知甲龙舟全部通过桥需要的时间为:t总8s;
(3)①两队相遇之前,0~2min乙的速度:v乙12.5m/s,
当甲、乙相距51m时,可得Δs=s甲2﹣s乙2=v甲t2﹣v乙1t2=51m,(v甲﹣v乙1)t2=51m,
则t251s;
②2~4.5min乙的速度:v乙25m/s,
由图乙可知,两队相遇前能再次在航线方向上前后相距51m,设需要的时间为t4,且此时甲在前,
则有:Δs=s甲4﹣s乙4=v甲t4﹣[s乙1+v乙2(t4﹣t1)],
代入数据可得:51m=3.5m/s×t4﹣[300m+5m/s×(t4﹣2×60s)],
化简解得t4=166s;
③由图乙可知,两队相遇后也能在航线方向上前后相距51m,设需要的时间为t5,且此时乙在前,
则有:Δs=s乙5﹣s甲5=s乙1+v乙2(t5﹣t1)﹣v甲t5,
代入数据可得:51m=300m+5m/s×(t5﹣2×60s)﹣3.5m/s×t5,
化简解得t5=234s;
由上述分析可知出发51s、166s和234s以后,两队龙舟的舟头在航线方向上前后相距51m远。
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