2022-2023学年八年级物理上册期末复习计算题专项训练(声与运动)
展开八年级物理上册计算题专项训练(声与运动)(原卷版)
注意:
1、训练范围:苏科版八年级上册第1、5章
2、训练内容:图像问题、标志牌问题、列车时刻表问题、过桥问题、刹车制动问题、回声测距问题、声音在不同介质中传播问题、跑步鸣枪问题。
3、解题思路及技巧:
(1)应用计算时,单位要统一,一般可以转化为国际单位;
s—路程,国际单位米,符号m;
t—时间,国际单位秒,符号s;
v—路程,国际单位米/秒,符号m/s;
常见速度单位换算关系:1m/s=3.6km/h;
(2)灵活运用速度公式及其变形公式,;
(3)公式的三个物理量必须对应同一对象、同一运动时段。
(4)声波在介质中的传播速度叫声速,声速大小跟介质有关。一般情况下,声音在固体中传播最快,液体中较快,气体中最慢。在15℃时,空气中的声速是340m/s;
(5)把回声跟原声区分开来最少需要0.1s,此时障碍物到听者的距离至少为17m;
(6)回声测距方法:测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距物体。
1.(2021秋•单县校级期中)小聪从家中出发到体育场的过程中,一半路程步行,一半路程骑自行车。路程与时间关系图像如图所示。则:
(1)小聪骑车和步行的速度各是多少?
(2)小聪从家到体育场全程的平均速度是多少?
(3)在步行期间小聪20s内通过的路程是多少?
2.(2021秋•秦淮区期末)为了节能,某商场的自动扶梯安装了智能控制系统,在扶梯底端前3m处安装了如图1所示红外系统,乘客通过时,红外传感开关被触发,扶梯启动,同时计时器开始计时,若在设定时间t内无乘客通过,扶梯将停止运行。已知扶梯长15m,从启动到匀速运行的v﹣t图像如图2所示,若乘客步行速度在0.5m/s~1.5m/s之间:
(1)求乘客从红外杆处运动至扶梯底端的时间范围;
(2)为确保安全,设定时间t应至少为多少s。
3.(2021秋•沭阳县校级期末)某轿车在平直公路上行驶的45s时间内,其速度v与时间t的图像如图所示。前10s做加速直线运动,接下来35秒做匀速直线运动。求:
(1)后35s轿车运动的路程。
(2)小明又计算了图像中后35s表示速度大小的直线与横坐标之间图形的面积(图形阴影部分面积)。发现计算结果与(1)中结果相同。经查阅资料和老师解释,这一规律是正确的。请你计算轿车前10s运动的平均速度。
(3)若以前10s的平均速度行驶完全程,则需要多长时间?
4.(2022春•袁州区期末)小明要去外地上学,爸爸开车送他赶往南昌西站,在行驶过程中,他看到如图甲所示的交通标志牌,此时为上午10:10。
(1)标志牌上的数字表示的意义是什么?
(2)按如图乙所示的汽车速度表显示的速度,从标志牌处行驶到南昌西站需要多少时间?
(3)从家出发到交通标志牌处,汽车按速度表显示的速度刚好行驶了10min,则小明家离交通标志牌处多远?
(4)在遵守交通规则的前提下,按最快速度赶往南昌西站,赶到南昌西站是什么时刻?
5.(2021秋•兴化市期末)暑假里小明一家要乘G2590次列车从泰州到北京旅游,他们从兴化出发乘坐汽车前往泰州火车站,在途中看到如图所示的交通标志牌。G2590次列车时刻表如表所示。
车次
发站
发车时间
到站
到站时间
运行距离
2590次
泰州
18:02
北京南
23:14
1092km
求:(1)在不超速的前提下,从该交通标志牌处到达泰州火车站,至少需要多长时间?
(2)G2590次列车从泰州到北京南站的平均速度。
(3)假设G2590次途中以180km/h的速度完全通过一座长1050m的大桥,用时25s,求G2590次列车车身长度。
6.(2021秋•阳新县期末)便捷的交通与互联网给人们的出行带来很大的方便,小云和爸爸驾车从黄陂到武汉高铁站乘车,然后乘高铁去阳新仙岛湖游玩,爸爸看见路旁交通标志牌如图甲所示,爸爸吩咐小云通过铁路12306网站查询到列车时刻表如表所示。
车次
武汉站
阳新站
路程
D3277
09:02
10:13
121km
D7009
10:15
11:21
121km
G2045
10:34
11:40
121km
(1)小云爸爸此时车上的速度计如图乙所示,小云爸爸是否违章驾驶?
(2)若小云和爸爸8:20从该标志牌处出发,在交通正常和不违章的情况下,依据以上信息计算他们最快能赶上哪一次列车。
(3)该趟列车运行的平均速度是多少?
7.(2021秋•岳阳期末)“十一”长假期间,小明一家驾车外出到省城长沙旅游。一路上,他利用所学物理知识解决了不少实际问题。
(1)汽车以如图甲所示的速度行驶30min通过的路程;
(2)小明看到他爸爸驾车从图乙交通标志牌时到长沙用时0.8h,则小轿车的平均速度为多少km/h;
(3)在不违规的前提下,若汽车以最快的速度行驶,从如图乙的标志牌到长沙需要的时间比实际时间少多少?
8.(2021秋•东港区校级期末)便捷的交通与互联网给人们出行带来极大的方便。某天,爸爸要带小明驾车到日照西站,然后乘高铁去济南,他们7:00开车出发,并看到路边如图所示交通标志牌,此刻爸爸让小明通过铁路12306网站查询列车时刻,如表所示。求:
(1)交通标志牌上“80”和“日照西站100km”的含义?
(2)依据以上信息并通过计算说明,父子俩最快能赶乘上哪一车次?
(3)该趟高铁从日照西站到达济南东站运行的平均速度?
车次
日照西
淄博
济南东
里程
开车时间
到达时间
开车时间
到达时间
G6966
08:07
10:38
10:40
11:32
572km
G2658
09:38
11:27
11:29
11:50
G2632
09:59
12:13
12:15
12:58
9.(2021秋•来凤县期末)下面是福州至厦门的D6201次列车沿途部分站点的到站、发车时刻表。
车站
里程/km
到站时刻
发车时刻
福州
0
06:30
福清
55
06:30
06:59
莆田
105
07:18
07:21
泉州
174
07:46
07:49
厦门
276
08:45
请根据该表回答下列问题。
(1)列车从莆田到泉州的时间、路程和平均速度分别是多少?
(2)列车在07:47的速度为多大?
10.(2021秋•福清市期末)荣荣驾车从高山镇到福清市某地开会,导航给出了“熟路”、“大路多”、“距离长”三个路线方案,如图所示。三种方案的数据如下表所示。
方案
熟路
大路多
距离长
路程
36km
42km
54km
预估用时
45min
50min
49min
(1)他选择了“熟路”方案,到达目的地所用时间与导航上的预估用时一致,求汽车的平均速度。
(2)若以60km/h的平均速度按“距离长”方案的路径行驶,求全程需要多少时间。
11.(2021秋•德城区期末)下表是京广高铁线G81次列车时刻表,求G81次列车从北京西到驻马店西的平均速度?
车次
站名
到达时间
开车时间
里程(km)
G81
北京西
始发站
13:05
0
G81
石家庄
14:24
14:27
281
G81
郑州东
16:17
16:20
693
G81
驻马店西
17:05
17:08
912
G81
武汉
18:12
18:17
1229
G81
衡山西
20:15
20:20
1727
G81
广州
22:32
终点站
2298
12.(2021秋•麒麟区校级期末)2021年12月3日,全长1035km的中老铁路全线正式通车。中老铁路由昆玉段、玉磨段、磨万段组成,其中昆明站至玉溪站全长106km,设计时速200公里,玉溪站至磨憨站全长507km,设计时速160公里,磨丁站至万象站全长422km,设计时速160公里。如图所示是中老铁路玉磨段元江特大桥,位于云南省元江县境内,是我国首次建造的大跨度上承式连续钢桁梁铁路桥,全长832.2m,有6个桥墩,其中最高的3号桥墩高154米,相当于54层楼房的高度,位居该类桥梁世界第一。一列动车从昆明站出发,中途经过玉溪站到达磨憨站。求;
(1)这列动车以速度160km/h从昆明站出发到达磨憨站用时多少小时?
(2)一列长为250m的动车以144km/h的平均速度通过全长为832.2m的元江特大桥,动车通过大桥所用的时间是多少s?
13.(2021秋•石城县期末)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1000m。
(1)如果过桥的路人的步行速度约为1m/s,则他通过主桥所用时间为多少?
(2)某班学生前来参观大桥,排队通过主桥桥面。整个队伍通过整座桥需要700s,队伍的前进速度是1.5m/s,那么队伍长多少米?
14.(2021秋•鹤城区期末)一客运列车从青岛始发,途中经停连云港、上海虹桥、杭州。列车行驶时的平均速度是160km/h。如表是该列车从青岛北站到杭州站的运行时刻表。
站名
青岛北
连云港
上海虹桥
杭州
到站时刻
—
23:03
7:32
发车时刻
20:43
23:13
7:45
—
(1)列车由青岛北站驶往连云港站,所经过的路程是多少?(结果保留一位小数)
(2)从上海虹桥站到杭州站的路程为280km,求列车到达杭州站的到站时刻。
(3)若列车车身长度为400m,列车途经一座长为6800m的大桥,求列车完全通过大桥所需的时间。
15.(2020秋•阜宁县期末)连镇高铁位于江苏省中北部,北起连云港市,向南经淮安、扬州市,跨过长江后到达镇江市,形成纵贯江苏省苏北、苏中、苏南地区的中轴铁路主通道。全线长约304.5公里,设计标准为客运专线,设计时速为250公里,南京至阜宁新增城际列车班线2对,2020年12月10日18时开始售票,如表是长度为215m的C3666/3/6次城际列车从盐城到南京的部分运行时刻表。
站名
盐城
建湖
阜宁南
……
镇江
南京
到站时刻
07:53
8:03
……
10:26
发车时刻
07:39
07:55
8:05
……
(1)城际列车由阜宁南驶往南京,所经过的路程是多少km;
(2)若城际列车从阜宁南到镇江经过的路程为475km,则镇江站的到站时刻为多少;
(3)若城际列车途经一座长为7285米的大桥,则城际列车完全通过大桥所需要的时间为多少s?
16.(2021秋•启东市期末)为严惩酒后驾车,公安部出台了2020最新酒驾处罚标准,资料显示:一个人在正常情况下,遇到紧急情况时的反应时间为0.75s,而人饮酒后反应时间会延长,反应距离也将增加,如图所示,酒后驾驶的司机驾车以25m/s的速度匀速行驶,突然发现前方90m处有紧急情况,经过一段反应时间(反应时间内汽车仍以原来的速度行驶)后开始紧急制动刹车,经过3s制动,汽车滑行40m撞倒障碍物后停止。求:
(1)该酒后司机在反应时间内车前行的距离;
(2)从发现情况到完全停止的这段时间内,汽车的平均速度;
(3)若该路段设有如图的交通标志,请计算说明该司机有无涉嫌超速驾驶。
17.(2021秋•新华区期末)现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。驾驶员从发现前方道路有异常情况到立即操纵制动器需要一段时间,这段时间叫反应时间,在这段时间里汽车通过的距离叫反应距离;从操纵制动器制动,到汽车静止,汽车又前进一段距离,这段距离叫制动距离。制动距离与汽车速度有关,图甲为某品牌汽车的速度v与制动距离s的关系图。若驾驶员驾驶该车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶,行驶中突遇紧急情况,驾驶员从发现紧急情况到刹车静止过程中,汽车行驶了54m,制动距离阶段用时4s。求:
(1)该车匀速行驶10min的路程;
(2)制动距离阶段汽车的平均速度;
(3)驾驶员的反应时间;
(4)该车匀速驶入某超声测速路段,当与测速仪距离OA=45m时(如图乙),测速仪向小车发出超声波,测速仪从发出超声波到接收到反射回来的超声波共用时0.3s。已知此路段限速为80km/h,超声波的速度为340m/s。请通过计算判断该车在此路段是否超速。
18.(2020秋•东海县期末)一般情况下,驾驶员酒后的反应时间(从发现情况到开始制动所需的时间)比正常时慢了0.1~0.5s,易发生交通事故。如表为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离(汽车在正常反应时间内通过的距离)的表格:
车速v(km/h)
20
40
60
反应距离s(m)
2.5
5
7.5
(1)请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间;
(2)饮酒后的驾驶员驾车以54km/h的速度在平直公路上行驶,在距离某学校门前40m处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了0.3s,刹车到停止运动所用时间4s,刹车后,车的平均速度为27km/h,试通过计算说明是否会发生交通事故;
(3)在一条南北方向的机动车道上有一辆轿车正在由南向北匀速行驶,如图所示,已知机动车道的宽度D=3m,轿车长度L1=3m、宽度d=1.4m,假设行驶中轿车始终位于机动车道的正中间。若某时在轿车的前方突然有一人骑自行车以v=5m/s速度横穿机动车道,已知自行车长L2=1.8m,前轮行至非机动车道与机动车道交界处的C点时与轿车沿南北方向的距离s=8m。若要让骑车人先行安全通过,则此时汽车匀速行驶的速度最大不能超过多少?
19.(2021秋•渠县期末)汽车发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时不能立即停止。驾驶员从发现前方道路有异常情况到立即刹车制动需要一段时间,这段时间叫反应时间,在这段时间里汽车通过的距离叫反应距离;从操纵制动器,到汽车完全停止,汽车又前进一段距离,这段距离叫制动距离。问:
速度v(km.h﹣1)
反应时间t(s)
制动距离s(m)
50
0.49
13
60
0.50
20
80
0.51
34
100
0.52
54
120
0.54
85
(1)从表中可以看出汽车制动距离与速度有什么关系?
(2)若汽车在平直高速公路上以100km/h的速度匀速行驶,为避免与前方静止的事故车辆相撞,驾驶员必须至少在多远距离发现异常情况并立即采取措施?
(3)若汽车在平直高速公路上以120km/h的速度匀速行驶,为避免与前方静止的事故车辆相撞,驾驶员从操纵制动器,到汽车完全停止用时间4.45s,求驾驶员从发现前方道路静止的事故车辆到汽车完全停止的平均速度。
20.(2021秋•烟台期末)一列动车长200m,以恒定的速度匀速直线穿过一个长840米的隧道,坐在车尾的小明记录下他在隧道入口处和出口处的时间如图所示。列车离开隧道后,司机鸣笛4s后听到了经过隧道出口处的山体反射回来的声音,求:
(1)列车行驶的速度;
(2)该列车完全在隧道内行驶的时间;
(3)司机听到回声时,小明距隧道出口的距离。
21.(2021秋•绥滨县期末)一快艇以20m/s的速度在湖面上朝着对面高山方向匀速直线行驶,在A处鸣笛后,经过4s后在B处听到对面处的高山传来的回声(空气中的声速为340m/s)。求:
(1)A处到B处的距离。
(2)4s内声波在空气中所传播的路程。
(3)A处离高山有多远。
22.(2021秋•江津区期末)一同学乘坐的汽艇遥对一高崖,汽艇静止在水面上。他向高崖大喊一声,6s后听到回声,已知声音在空气中传播速度是340m/s,求:
(1)此时该同学距离高崖多远?
(2)若汽艇以一定速度靠近高崖,该同学在距离高崖875m处又大喊一声,5s后听到回声,则汽艇的速度是多少?听到回声时距离高崖多远?
23.(2021秋•冠县期末)国庆假期,小明一家外出游玩,驾驶汽车以15m/s的速度在两山之间的一段平直公路上向前做匀速直线运动,如图所示。在两山间的某位置,小明鸣笛一声后汽车匀速行驶60m听到前山的回声,又继续行驶一段距离听到了后山的回声,已知两山间的距离为1685m,声音的传播速度为340m/s,求:
(1)小明鸣笛后汽车行驶60m所用的时间;
(2)听到前山回声时,汽车距前山的距离;
(3)听到前山回声至听到后山回声期间,汽车继续行驶的距离。
24.(2021秋•肥城市期末)甲同学将耳朵贴在长1377m的金属管的一端,乙同学敲一下金属管的另一端,甲同学听到两次敲打的声音,两次响声间隔3.75s。假设当时声音在空气中的传播速度是340m/s,求:
(1)声音在空气中的传播时间;
(2)声音在金属中的传播速度。
25.(2021秋•樊城区期末)在某金属管的一端敲一下钟,在管的另一端听到两次声音(第一次是由金属管传来的,第二次是由空气传来的),管长1020m,两次响声相隔2.5s.如果当时空气中的声速是340m/s,求该金属中的声速。
26.(2021秋•高州市期中)为了测定声音在钢铁中的传播速度,小华同学在一根长为1020m的空铁管的一端敲一下铁管,小梦同学把耳朵贴在空铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为2.75s.已知当时声音在空气中的传播速度v空=340m/s.问:
(1)声音在空气中传到人耳的时间是多少?
(2)声音在铁管中的传播速度是多少?
27.(2022秋•桐城市校级期中)在一个长1020m注满水的铸铁水管的一端敲一下,在另一端听到三次声音,第一次声音同第二次间隔0.48s,第二次声音与第三次间隔2.32s,已知当时空气中的声速为340m/s,则铸铁中的声速为多少?
28.(2021秋•邹城市校级月考)设声音在空气中的传播速度v=340m/s,请进行如下的计算:
(1)小康同学对着山崖大喊一声,4s后听到了回声,求小康同学与山崖的距离;
(2)这种方法 (填“能”或“不能”)用来测量地球和月球之间的距离;
(3)站在百米赛跑终点的计时员,如果听到起跑的枪声才开始计时,那么计时员开始计时的时间将比实际的起跑时间晚多少秒?(结果保留2位小数)
29.(2020秋•德保县期中)已知声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s,人耳可以分辨两个不同声音的时间间隔为最小0.1s。在15℃的空气中,求:
(1)100米赛跑时,枪声从起点传到终点所用的时间?(结果保留一位小数)
(2)人对着山崖喊话,经过2s后听到回声,人距离山崖多少米?
30.(2020秋•广陵区期末)已知声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s,人耳可以分辨出两个不同声音的最小时间间隔为0.1s。在15℃的空气中,求:
(1)100米赛跑时,枪声从起点传到终点所用的时间?(结果保留一位小数)
(2)人对着山崖喊话,经过3s后听到回声,人距离山崖多少米?
八年级物理上册计算题专项训练(声与运动)(解析版)
注意:
1、训练范围:苏科版八年级上册第1、5章
2、训练内容:图像问题、标志牌问题、列车时刻表问题、过桥问题、刹车制动问题、回声测距问题、声音在不同介质中传播问题、跑步鸣枪问题。
3、解题思路及技巧:
(1)应用计算时,单位要统一,一般可以转化为国际单位;
s—路程,国际单位米,符号m;
t—时间,国际单位秒,符号s;
v—路程,国际单位米/秒,符号m/s;
常见速度单位换算关系:1m/s=3.6km/h;
(2)灵活运用速度公式及其变形公式,;
(3)公式的三个物理量必须对应同一对象、同一运动时段。
(4)声波在介质中的传播速度叫声速,声速大小跟介质有关。一般情况下,声音在固体中传播最快,液体中较快,气体中最慢。在15℃时,空气中的声速是340m/s;
(5)把回声跟原声区分开来最少需要0.1s,此时障碍物到听者的距离至少为17m;
(6)回声测距方法:测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距物体。
1.(2021秋•单县校级期中)小聪从家中出发到体育场的过程中,一半路程步行,一半路程骑自行车。路程与时间关系图像如图所示。则:
(1)小聪骑车和步行的速度各是多少?
(2)小聪从家到体育场全程的平均速度是多少?
(3)在步行期间小聪20s内通过的路程是多少?
【解答】解:
(1)由题知,小聪在整个过程中,一半路程步行,一半路程骑自行车;由图像可知,小聪在OA段所用时间较长,则由速度公式可知小聪在OA段的速度较小,所以小聪在前半段(OA段)步行,后半段(AB段)骑车;
小聪骑车的速度:vAB===5m/s;
小聪步行的速度:vOA===1.25m/s。
(2)全程的平均速度:v===2m/s;
(3)在步行期间小聪20s内通过的路程:s1=vOAt1=1.25m/s×20s=25m。
答:(1)小聪骑车和步行的速度各是5m/s和1.25m/s。
(2)小聪从家到体育场全程的平均速度是2m/s。
(3)在步行期间小聪20s内通过的路程是25m。
2.(2021秋•秦淮区期末)为了节能,某商场的自动扶梯安装了智能控制系统,在扶梯底端前3m处安装了如图1所示红外系统,乘客通过时,红外传感开关被触发,扶梯启动,同时计时器开始计时,若在设定时间t内无乘客通过,扶梯将停止运行。已知扶梯长15m,从启动到匀速运行的v﹣t图像如图2所示,若乘客步行速度在0.5m/s~1.5m/s之间:
(1)求乘客从红外杆处运动至扶梯底端的时间范围;
(2)为确保安全,设定时间t应至少为多少s。
【解答】解:(1)扶梯底端前3m安装了图1所示红外系统,人步行的最小速度是0.5m/s,
此时人从红外杆走到扶梯所用的时间:t1===6s,
人步行的最大速度是1.5m/s,此时人从红外杆走到扶梯所用的时间:t2===2s,
所以,人从红外杆走到扶梯所用的时间范围为:2s~6s;
(2)据图2可知,2s后扶梯匀速运动的速度是1m/s,
由图1可知扶梯的长度15m,故扶梯匀速运动的时间为:t3===15s;
为确保安全,速度最慢的人也能安全乘坐扶梯到顶端,故整个过程的总时间:t=t1+t3=6s+15s=21s,即设定时间t应至少为2s。
答:(1)乘客从红外杆处运动至扶梯底端的时间范围为2s~6s;
(2)为确保安全,设定时间t应至少为21s。
3.(2021秋•沭阳县校级期末)某轿车在平直公路上行驶的45s时间内,其速度v与时间t的图像如图所示。前10s做加速直线运动,接下来35秒做匀速直线运动。求:
(1)后35s轿车运动的路程。
(2)小明又计算了图像中后35s表示速度大小的直线与横坐标之间图形的面积(图形阴影部分面积)。发现计算结果与(1)中结果相同。经查阅资料和老师解释,这一规律是正确的。请你计算轿车前10s运动的平均速度。
(3)若以前10s的平均速度行驶完全程,则需要多长时间?
【解答】解:(1)由v﹣t图可知,轿车后35s做匀速直线运动,速度为v1=20m/s,
由v=可知,后35s轿车运动的路程:s1=v1t1=20m/s×35s=700m;
(2)根据题干信息可得出规律:物体通过的路程等于这段时间的图像与坐标轴围成图形的面积,可知轿车前10s通过的路程s2=×20m/s×10s=100m;
轿车前10s运动的平均速度:v2===10m/s;
(3)全程的路程:s=s1+s2=700m+100m=800m,
由v=可知,以前10s的平均速度行驶完全程需要的时间:t===80s。
答:(1)后35s轿车运动的路程为700m;
(2)轿车前10s运动的平均速度为10m/s;
(3)以前10s的平均速度行驶完全程,则需要的时间为80s。
4.(2022春•袁州区期末)小明要去外地上学,爸爸开车送他赶往南昌西站,在行驶过程中,他看到如图甲所示的交通标志牌,此时为上午10:10。
(1)标志牌上的数字表示的意义是什么?
(2)按如图乙所示的汽车速度表显示的速度,从标志牌处行驶到南昌西站需要多少时间?
(3)从家出发到交通标志牌处,汽车按速度表显示的速度刚好行驶了10min,则小明家离交通标志牌处多远?
(4)在遵守交通规则的前提下,按最快速度赶往南昌西站,赶到南昌西站是什么时刻?
【解答】解:(1)甲图中“120”表示允许行驶的最大速度为120km/h;“40km”表示从标志牌到南昌西站的还有40km的路程;
(2)由题意可知:v=60km/h,s1=40km;
由v=可得:标志牌处到南昌西站的运动时间t1=;
(3)从家出发到交通标志牌处,汽车按速度表显示的速度v=60km/h刚好行驶了t2=10min=;
由v=可得:小明家到标志牌处的路程s2=vt2=60km/h×=10km;
(4)在遵守交通规则的前提下,从标志牌处按最快速度v′=120km/h赶往南昌西站,通过的路程s1=40km;
由v=可得:赶到南昌西站的最短时间t3=;
又因为起始时刻为10:10,则到达南昌西站的终点时刻为10:10+20min=10:30。
答:(1)“120”表示允许行驶的最大速度为120km/h;“40km”表示从标志牌到南昌西站的还有40km的路程;
(2)从标志牌处行驶到南昌西站需要40min;
(3)小明家离交通标志牌处10km;
(4)按最快速度赶到南昌西站是10:30。
5.(2021秋•兴化市期末)暑假里小明一家要乘G2590次列车从泰州到北京旅游,他们从兴化出发乘坐汽车前往泰州火车站,在途中看到如图所示的交通标志牌。G2590次列车时刻表如表所示。
车次
发站
发车时间
到站
到站时间
运行距离
2590次
泰州
18:02
北京南
23:14
1092km
求:(1)在不超速的前提下,从该交通标志牌处到达泰州火车站,至少需要多长时间?
(2)G2590次列车从泰州到北京南站的平均速度。
(3)假设G2590次途中以180km/h的速度完全通过一座长1050m的大桥,用时25s,求G2590次列车车身长度。
【解答】解:(1)由图可知,该路段允许行驶的最大速度为v=60km/h,从该标志牌到泰州火车站的路程为s=30km,
由可知从该交通标志牌处到达泰州火车站,至少需要的时间为:;
(2)已知泰州到北京南的路程为s′=1092km,所用时间为t′=23:14﹣18:02=5h12min=5.2h,
则G2590次列车从泰州到北京南站的平均速度为:;
(3)已知G2590次列车经过大桥的速度为v″=180km/h=50m/s,所用时间t″=25s,
由可知列车完全通过大桥行驶的路程为:s″=v″t″=50m/s×25s=1250m,
则列车的车身长度为:L车=s″﹣L桥=1250m﹣1050m=200m。
答:(1)在不超速的前提下,从该交通标志牌处到达泰州火车站,至少需要0.5h;
(2)G2590次列车从泰州到北京南站的平均速度为210km/h;
(3)G2590次列车车身长度为200m。
6.(2021秋•阳新县期末)便捷的交通与互联网给人们的出行带来很大的方便,小云和爸爸驾车从黄陂到武汉高铁站乘车,然后乘高铁去阳新仙岛湖游玩,爸爸看见路旁交通标志牌如图甲所示,爸爸吩咐小云通过铁路12306网站查询到列车时刻表如表所示。
车次
武汉站
阳新站
路程
D3277
09:02
10:13
121km
D7009
10:15
11:21
121km
G2045
10:34
11:40
121km
(1)小云爸爸此时车上的速度计如图乙所示,小云爸爸是否违章驾驶?
(2)若小云和爸爸8:20从该标志牌处出发,在交通正常和不违章的情况下,依据以上信息计算他们最快能赶上哪一次列车。
(3)该趟列车运行的平均速度是多少?
【解答】解:(1)标志牌上给出了最大限速为60km/h,仪表指示的速度为100km/h,超过了最大限速,说明违章驾驶;
(2)由标志牌的最大限速为60km/h,路程为60km,则在交通正常和不违章的情况下最短行驶的时间为t=,
则小云爸爸到达武汉站的时间为8:20+1h=9:20,结合列车时刻表可知,他们最快能赶上10:15的列车D7009;
(3)D7009列车行驶的路程为s′=121km,行驶时间为t′=11:21﹣10:15=1h6min=1.1h,则全程的平均速度为
v'=;
答:(1)违章驾驶;
(2)最快能赶上10:15的列车D7009;
(3)该趟列车运行的平均速度是110km/h。
7.(2021秋•岳阳期末)“十一”长假期间,小明一家驾车外出到省城长沙旅游。一路上,他利用所学物理知识解决了不少实际问题。
(1)汽车以如图甲所示的速度行驶30min通过的路程;
(2)小明看到他爸爸驾车从图乙交通标志牌时到长沙用时0.8h,则小轿车的平均速度为多少km/h;
(3)在不违规的前提下,若汽车以最快的速度行驶,从如图乙的标志牌到长沙需要的时间比实际时间少多少?
【解答】解:(1)图甲所示的速度为90km/h,
汽车以如图甲所示的速度行驶30min通过的路程s=vt=90km/h×h=45km;
(2)根据图乙可知,此处距长沙60km,小轿车的平均速度为v′===75km/h;
(3)根据图乙可知,限速100km/h,
在不违规的前提下,若汽车以最快的速度行驶,从如图乙的标志牌到长沙需要的时间为t″===0.6h,
若汽车以最快的速度行驶,从如图乙的标志牌到长沙需要的时间比实际时间少着:Δt=t′﹣t″=0.8h﹣0.6h=0.2h。
答:(1)汽车以如图甲所示的速度行驶30min通过的路程为45km;
(2)小明看到他爸爸驾车从图乙交通标志牌时到长沙用时0.8h,则小轿车的平均速度为75km/h;
(3)在不违规的前提下,若汽车以最快的速度行驶,从如图乙的标志牌到长沙需要的时间比实际时间少0.2h。
8.(2021秋•东港区校级期末)便捷的交通与互联网给人们出行带来极大的方便。某天,爸爸要带小明驾车到日照西站,然后乘高铁去济南,他们7:00开车出发,并看到路边如图所示交通标志牌,此刻爸爸让小明通过铁路12306网站查询列车时刻,如表所示。求:
(1)交通标志牌上“80”和“日照西站100km”的含义?
(2)依据以上信息并通过计算说明,父子俩最快能赶乘上哪一车次?
(3)该趟高铁从日照西站到达济南东站运行的平均速度?
车次
日照西
淄博
济南东
里程
开车时间
到达时间
开车时间
到达时间
G6966
08:07
10:38
10:40
11:32
572km
G2658
09:38
11:27
11:29
11:50
G2632
09:59
12:13
12:15
12:58
【解答】解:(1)由图可知该路段运行行驶的最大速度为80km/h;从此标志牌到日照西站的路程为100km,
(2)由v=可得,到达日照西站所需最短时间:t===1.25h=1h15min,
由题知他们7:00出发,则到达日照西站的时刻为:7:00+1h15min=8:15,
由运行时刻表可知最快能赶上G2658次车次;
(3)由运行时刻表可知该趟高铁运行的时间为:t′=11:50﹣09:38=2h12min=2.2h,
则该趟高铁运行的平均速度:v′===260km/h。
答:(1)该路段运行行驶的最大速度为80km/h;从此标志牌到日照西站的路程为100km,
(2)父子俩最快能赶乘上G2658次车次;
(3)该趟高铁从日照西站到达济南东站运行的平均速度为260km/h。
9.(2021秋•来凤县期末)下面是福州至厦门的D6201次列车沿途部分站点的到站、发车时刻表。
车站
里程/km
到站时刻
发车时刻
福州
0
06:30
福清
55
06:30
06:59
莆田
105
07:18
07:21
泉州
174
07:46
07:49
厦门
276
08:45
请根据该表回答下列问题。
(1)列车从莆田到泉州的时间、路程和平均速度分别是多少?
(2)列车在07:47的速度为多大?
【解答】解:(1)从表中数据可知,列车从莆田到泉州所用时间t=07:46﹣07:21=25min=1500s;
列车从莆田到泉州行驶的路程为s=174km﹣105km=69km=69000m;
则列车从莆田到泉州的平均速度为v=;
(2)由表中数据可知,列车在07:46到07:49这段时间内停靠在泉州站未动,所以列车在07:47的速度为v′=0m/s。
答:(1)列车从莆田到泉州的时间、路程和平均速度分别是1500s、69000m、46m/s;
(2)列车在07:47的速度为0m/s。
10.(2021秋•福清市期末)荣荣驾车从高山镇到福清市某地开会,导航给出了“熟路”、“大路多”、“距离长”三个路线方案,如图所示。三种方案的数据如下表所示。
方案
熟路
大路多
距离长
路程
36km
42km
54km
预估用时
45min
50min
49min
(1)他选择了“熟路”方案,到达目的地所用时间与导航上的预估用时一致,求汽车的平均速度。
(2)若以60km/h的平均速度按“距离长”方案的路径行驶,求全程需要多少时间。
【解答】解:
(1)由表中数据可知,按“熟路”方案的路程和时间分别为:s=36km,t=45min=h,
则汽车的平均速度:v===48km/h;
(2)由表中数据可知,按“距离长”方案的路程:s′=54km,
由v=可得,全程需要的时间:t′===0.9h。
答:(1)按“熟路”方案,汽车的平均速度为48km/h;
(2)若以60km/h的平均速度,按“距离长”方案的路径行驶,全程需要的时间为0.9h。
11.(2021秋•德城区期末)下表是京广高铁线G81次列车时刻表,求G81次列车从北京西到驻马店西的平均速度?
车次
站名
到达时间
开车时间
里程(km)
G81
北京西
始发站
13:05
0
G81
石家庄
14:24
14:27
281
G81
郑州东
16:17
16:20
693
G81
驻马店西
17:05
17:08
912
G81
武汉
18:12
18:17
1229
G81
衡山西
20:15
20:20
1727
G81
广州
22:32
终点站
2298
【解答】解:由列车时刻表可知,列车从北京西到驻马店西的路程s=912km,运行的时间t=17:05﹣13:05=4h;
列车从北京西到驻马店西的平均速度:v===228km/h。
答:G81次列车从北京西到驻马店西的平均速度为228km/h。
12.(2021秋•麒麟区校级期末)2021年12月3日,全长1035km的中老铁路全线正式通车。中老铁路由昆玉段、玉磨段、磨万段组成,其中昆明站至玉溪站全长106km,设计时速200公里,玉溪站至磨憨站全长507km,设计时速160公里,磨丁站至万象站全长422km,设计时速160公里。如图所示是中老铁路玉磨段元江特大桥,位于云南省元江县境内,是我国首次建造的大跨度上承式连续钢桁梁铁路桥,全长832.2m,有6个桥墩,其中最高的3号桥墩高154米,相当于54层楼房的高度,位居该类桥梁世界第一。一列动车从昆明站出发,中途经过玉溪站到达磨憨站。求;
(1)这列动车以速度160km/h从昆明站出发到达磨憨站用时多少小时?
(2)一列长为250m的动车以144km/h的平均速度通过全长为832.2m的元江特大桥,动车通过大桥所用的时间是多少s?
【解答】解:(1)昆明站到达磨憨站的路程s=106km+507km=613km;
由v=可知,从昆明站出发到达磨憨站所用的时间:t==≈3.83h;
(2)动车的速度:v′=144km/h=40m/s,动车通过大桥的路程:s′=L车+L桥=250m+832.2m=1082.2m;
由v=可知,动车通过大桥所用的时间:t′===27.055s。
答:(1)列动车以速度160km/h从昆明站出发到达磨憨站用时约3.83小时;
(2)动车通过大桥所用的时间是27.055s。
13.(2021秋•石城县期末)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1000m。
(1)如果过桥的路人的步行速度约为1m/s,则他通过主桥所用时间为多少?
(2)某班学生前来参观大桥,排队通过主桥桥面。整个队伍通过整座桥需要700s,队伍的前进速度是1.5m/s,那么队伍长多少米?
【解答】解:(1)由v=可得,过桥的路人步行通过主桥所用时间:t===1000s;
(2)整个队伍通过整座桥的路程:
s总=v′t′=1.5m/s×700s=1050m,
因整个队伍通过整座桥的路程等于桥长加上队伍的长,
所以,队伍长:L队伍=s总﹣s=1050m﹣1000m=50m。
答:(1)他通过主桥所用时间为1000s;
(2)队伍长为50m。
14.(2021秋•鹤城区期末)一客运列车从青岛始发,途中经停连云港、上海虹桥、杭州。列车行驶时的平均速度是160km/h。如表是该列车从青岛北站到杭州站的运行时刻表。
站名
青岛北
连云港
上海虹桥
杭州
到站时刻
—
23:03
7:32
发车时刻
20:43
23:13
7:45
—
(1)列车由青岛北站驶往连云港站,所经过的路程是多少?(结果保留一位小数)
(2)从上海虹桥站到杭州站的路程为280km,求列车到达杭州站的到站时刻。
(3)若列车车身长度为400m,列车途经一座长为6800m的大桥,求列车完全通过大桥所需的时间。
【解答】解:(1)由表格数据可知列车由青岛北站驶往连云港站所用的时间为t1=23:03﹣20:43=2h20min=,
已知列车行驶时的平均速度是v=160km/h,由v=可知列车由青岛北站驶往连云港站,所经过的路程为:s1=vt1=160km/h×≈373.3km;
(2)已知上海虹桥站到杭州站的路程为s2=280km,
由v=可知所用的时间为:t2===1.75h=1h45min,
由表格数据可知列车在上海虹桥站的发车时间为7:45,
则到达杭州站的时间为:7:45+1h45min=9:30;
(3)列车完全通过大桥行驶的路程为:s=L车+L桥=400m+6800m=7200m=7.2km,
由v=可知列车完全通过大桥所需的时间为:t===0.045h=2.7min。
答:(1)列车由青岛北站驶往连云港站,所经过的路程是373.3km;
(2)列车到达杭州站的到站时刻为9:30;
(3)列车完全通过大桥所需的时间为2.7min。
15.(2020秋•阜宁县期末)连镇高铁位于江苏省中北部,北起连云港市,向南经淮安、扬州市,跨过长江后到达镇江市,形成纵贯江苏省苏北、苏中、苏南地区的中轴铁路主通道。全线长约304.5公里,设计标准为客运专线,设计时速为250公里,南京至阜宁新增城际列车班线2对,2020年12月10日18时开始售票,如表是长度为215m的C3666/3/6次城际列车从盐城到南京的部分运行时刻表。
站名
盐城
建湖
阜宁南
……
镇江
南京
到站时刻
07:53
8:03
……
10:26
发车时刻
07:39
07:55
8:05
……
(1)城际列车由阜宁南驶往南京,所经过的路程是多少km;
(2)若城际列车从阜宁南到镇江经过的路程为475km,则镇江站的到站时刻为多少;
(3)若城际列车途经一座长为7285米的大桥,则城际列车完全通过大桥所需要的时间为多少s?
【解答】解:(1)由题知列车时速250公里,即v=250km/h,
城际列车由阜宁南驶往南京所用的时间为:t=10:26﹣8:05=2h21min=2.35h,
则所经过的路程为:s=vt=250km/h×2.35h=587.5km;
(2)动车从阜宁南到镇江的时间:t2===1.9h=1h54min,
则镇江站的到站时刻为8:05+1h54min=9:59;
(3)列车完全通过的路程为:s′=L桥+L车=7285m+215m=7500m=7.5km,
则城际列车完全通过大桥所需要的时间:t′===0.03h=108s。
答:(1)城际列车由阜宁南驶往南京,所经过的路程是587.5km;
(2)则镇江站的到站时刻为9:59;
(3)则城际列车完全通过大桥所需要的时间为108s。
16.(2021秋•启东市期末)为严惩酒后驾车,公安部出台了2020最新酒驾处罚标准,资料显示:一个人在正常情况下,遇到紧急情况时的反应时间为0.75s,而人饮酒后反应时间会延长,反应距离也将增加,如图所示,酒后驾驶的司机驾车以25m/s的速度匀速行驶,突然发现前方90m处有紧急情况,经过一段反应时间(反应时间内汽车仍以原来的速度行驶)后开始紧急制动刹车,经过3s制动,汽车滑行40m撞倒障碍物后停止。求:
(1)该酒后司机在反应时间内车前行的距离;
(2)从发现情况到完全停止的这段时间内,汽车的平均速度;
(3)若该路段设有如图的交通标志,请计算说明该司机有无涉嫌超速驾驶。
【解答】解:(1)该酒后司机在反应时间内车前行的距离s1=90m﹣40m=50m;
(2)司机的反应时间t1===2s,
从发现情况到完全停止的总时间t=t1+t2=2s+3s=5s,
汽车的平均速度v===18m/s=64.8km/h;
(3)司机在反应时间内的车速v1=25m/s=90km/h,
从图中可知,该路段限速80km/h<90km/h,该司机涉嫌超速驾驶。
答:(1)该酒后司机在反应时间内车前行的距离为50m;
(2)从发现情况到完全停止的这段时间内,汽车的平均速度为64.8km/h;
(3)该司机涉嫌超速驾驶。
17.(2021秋•新华区期末)现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。驾驶员从发现前方道路有异常情况到立即操纵制动器需要一段时间,这段时间叫反应时间,在这段时间里汽车通过的距离叫反应距离;从操纵制动器制动,到汽车静止,汽车又前进一段距离,这段距离叫制动距离。制动距离与汽车速度有关,图甲为某品牌汽车的速度v与制动距离s的关系图。若驾驶员驾驶该车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶,行驶中突遇紧急情况,驾驶员从发现紧急情况到刹车静止过程中,汽车行驶了54m,制动距离阶段用时4s。求:
(1)该车匀速行驶10min的路程;
(2)制动距离阶段汽车的平均速度;
(3)驾驶员的反应时间;
(4)该车匀速驶入某超声测速路段,当与测速仪距离OA=45m时(如图乙),测速仪向小车发出超声波,测速仪从发出超声波到接收到反射回来的超声波共用时0.3s。已知此路段限速为80km/h,超声波的速度为340m/s。请通过计算判断该车在此路段是否超速。
【解答】解:(1)汽车在平直公路上行驶的速度:v=72km/h=20m/s;
由v=可知,车匀速行驶10min的路程:s=vt=20m/s×10×60s=12000m;
(2)由甲图可知,当汽车的速度为72km/h时,汽车的制动距离为s1=40m,制动距离阶段用时t1=4s,制动距离阶段汽车的平均速度:v1===10m/s;
(3)驾驶员反应时间内通过的路程:s2=54m﹣40m=14m,由v2===0.7s;
(4)超声波从发出到碰到汽车所用的时间:t3=×0.3s=0.15s;
由v=可知,超声波从发出到碰到汽车时,测试仪与汽车的距离:s3=v声t3=340m/s×0.15s=51m;
汽车在这段时间行驶的路程:s′=51m﹣45m=6m,汽车此时的速度:v′===40m/s=144km/h>80km/h,该车在此路段已经超速。
答:(1)该车匀速行驶10min的路程为12000m;
(2)制动距离阶段汽车的平均速度为10m/s;
(3)驾驶员的反应时间为0.7s;
(4)该车在此路段已经超速。
18.(2020秋•东海县期末)一般情况下,驾驶员酒后的反应时间(从发现情况到开始制动所需的时间)比正常时慢了0.1~0.5s,易发生交通事故。如表为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离(汽车在正常反应时间内通过的距离)的表格:
车速v(km/h)
20
40
60
反应距离s(m)
2.5
5
7.5
(1)请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间;
(2)饮酒后的驾驶员驾车以54km/h的速度在平直公路上行驶,在距离某学校门前40m处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了0.3s,刹车到停止运动所用时间4s,刹车后,车的平均速度为27km/h,试通过计算说明是否会发生交通事故;
(3)在一条南北方向的机动车道上有一辆轿车正在由南向北匀速行驶,如图所示,已知机动车道的宽度D=3m,轿车长度L1=3m、宽度d=1.4m,假设行驶中轿车始终位于机动车道的正中间。若某时在轿车的前方突然有一人骑自行车以v=5m/s速度横穿机动车道,已知自行车长L2=1.8m,前轮行至非机动车道与机动车道交界处的C点时与轿车沿南北方向的距离s=8m。若要让骑车人先行安全通过,则此时汽车匀速行驶的速度最大不能超过多少?
【解答】解:(1)车速v1=40km/h=m/s,
由于在反应时间内汽车仍匀速行驶,则驾驶员的反应时间:
△t===0.45s,
即驾驶员的反应时间为0.45s;
(2)车速v2=54km/h=15m/s,
反应时间△t′=0.45s+0.3s=0.75s,
驾驶员的反应距离:
s′=v2△t′=15m/s×0.75s=11.25m,
刹车后车做匀减速直线运动,平均速度为v3=27km/h=7.5m/s,刹车时间t″=4s,
则刹车距离为:
s刹=v3t″=7.5m/s×4s=30m,
故s总=s反+s刹=11.25m+30m=41.25m>40m,
所以会发生交通事故;
(3)要让骑车人先行安全通过,则在汽车到达C点时,自行车的后车轮最少运动到了轿车的左边,则自行车运动的路程:
s自行车=++L2=++1.8m=4m,
运动的时间:
t===0.8s,
轿车在这段时间内匀速行驶的最大速度:
v轿车===10m/s;
所以轿车在这段时间内匀速行驶的最大速度为10m/s。
答:(1)驾驶员的正常反应时间为0.45s;
(2)会发生交通事故;
(3)轿车在这段时间内匀速行驶的最大速度为10m/s。
19.(2021秋•渠县期末)汽车发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时不能立即停止。驾驶员从发现前方道路有异常情况到立即刹车制动需要一段时间,这段时间叫反应时间,在这段时间里汽车通过的距离叫反应距离;从操纵制动器,到汽车完全停止,汽车又前进一段距离,这段距离叫制动距离。问:
速度v(km.h﹣1)
反应时间t(s)
制动距离s(m)
50
0.49
13
60
0.50
20
80
0.51
34
100
0.52
54
120
0.54
85
(1)从表中可以看出汽车制动距离与速度有什么关系?
(2)若汽车在平直高速公路上以100km/h的速度匀速行驶,为避免与前方静止的事故车辆相撞,驾驶员必须至少在多远距离发现异常情况并立即采取措施?
(3)若汽车在平直高速公路上以120km/h的速度匀速行驶,为避免与前方静止的事故车辆相撞,驾驶员从操纵制动器,到汽车完全停止用时间4.45s,求驾驶员从发现前方道路静止的事故车辆到汽车完全停止的平均速度。
【解答】解:(1)由表中数据可知:速度由50km/h到120km/h,对应的制动距离由13m到85m;
故可得出:汽车的行驶速度越大,制动距离越长;
(2)由表格可得,汽车速度为100km/h,反应时间为t=0.52s;
由v=可得,反应距离应为:s反=vt=100×m/s×0.52s≈14.4m;
所以安全行驶距离至少应为:s=s反+s制=14.4m+54m=68.4m;
(3)由表格数据可知,当汽车速度为120km/h时,司机的反应时间是0.54s,
则根据v=可得反应距离:s反′=v′t=100×m/s×0.54s=18m;
由表格数据可知,当汽车速度为120km/h时,汽车的制动距离为85m,
因为司机从看到突发情况开始制动到汽车完全刹住时的距离是由反应距离和制动距离组成的,
所以汽车与前面车辆保持的距离至少为:s=s反应+s制动=18m+85m=103m;
司机从发现异常情况到车停止这个过程中的平均速度:
v′′==≈20.6m/s;
答:(1)汽车的行驶收到越大,制动距离越长;
(2)驾驶员必须至少在68.4m距离发现异常情况并立即采取措施;
(3)驾驶员从发现前方道路静止的事故车辆到汽车完全停止的平均速度为20.6m/s。
20.(2021秋•烟台期末)一列动车长200m,以恒定的速度匀速直线穿过一个长840米的隧道,坐在车尾的小明记录下他在隧道入口处和出口处的时间如图所示。列车离开隧道后,司机鸣笛4s后听到了经过隧道出口处的山体反射回来的声音,求:
(1)列车行驶的速度;
(2)该列车完全在隧道内行驶的时间;
(3)司机听到回声时,小明距隧道出口的距离。
【解答】解:(1)小明在隧道内的时间为:09:50:04﹣09:49:50=14s,
列车行驶的速度为:
v===60m/s;
(2)根据v=得该列车完全在隧道内行驶的时间为:
t′==≈10.67s;
(3)司机鸣笛4s车通过的路程为:
s车=v车t″=60m/s×4s=240m,
声音运动的距离为:
s声=v声t″=340m/s×4s=1360m,
司机听到回声时,小明距隧道出口的距离为:
s′=(s车+s声)﹣L车=×(240m+1360m)﹣200m=600m。
答:(1)列车行驶的速度为60m/s;
(2)该列车完全在隧道内行驶的时间10.67s;
(3)司机听到回声时,小明距隧道出口的距离为600m。
21.(2021秋•绥滨县期末)一快艇以20m/s的速度在湖面上朝着对面高山方向匀速直线行驶,在A处鸣笛后,经过4s后在B处听到对面处的高山传来的回声(空气中的声速为340m/s)。求:
(1)A处到B处的距离。
(2)4s内声波在空气中所传播的路程。
(3)A处离高山有多远。
【解答】解:(1)快艇的速度v1=20m/s,
由v=可知,快艇4s行驶的路程:s1=v1t=20m/s×4s=80m,即为A处到B处的距离;
(2)声音在空气中的传播速度v2=340m/s,
由v=可知,4s内声波在空气中所传播的路程:s2=v2t=340m/s×4s=1360m;
(3)A处离高山的距离:s=(s1+s2)=×(80m+1360m)=720m。
答:(1)A处到B处的距离为80m;
(2)4s内声波在空气中所传播的路程为1360m;
(3)A处离高山有720m。
22.(2021秋•江津区期末)一同学乘坐的汽艇遥对一高崖,汽艇静止在水面上。他向高崖大喊一声,6s后听到回声,已知声音在空气中传播速度是340m/s,求:
(1)此时该同学距离高崖多远?
(2)若汽艇以一定速度靠近高崖,该同学在距离高崖875m处又大喊一声,5s后听到回声,则汽艇的速度是多少?听到回声时距离高崖多远?
【解答】解:(1)6s后听到回声,则喊声到高崖的时间为t==3s,
由v=得,该同学距离高崖的距离:s=vt=340m/s×3s=1020m;
(2)由题意分析可知,s汽+s声=2×875m,
5s声音传播的路程:s声=v声t′=340m/s×5s=1700m,
得5s汽艇行驶的路程:s汽=2×875m﹣1700m=50m,
汽艇行驶的速度:v汽===10m/s;
听到回声时距离高崖s′=875m﹣50m=825m。
答:(1)此时该同学距离高崖1020m;
(2)汽艇的速度是10m/s;听到回声时距离高崖825m。
23.(2021秋•冠县期末)国庆假期,小明一家外出游玩,驾驶汽车以15m/s的速度在两山之间的一段平直公路上向前做匀速直线运动,如图所示。在两山间的某位置,小明鸣笛一声后汽车匀速行驶60m听到前山的回声,又继续行驶一段距离听到了后山的回声,已知两山间的距离为1685m,声音的传播速度为340m/s,求:
(1)小明鸣笛后汽车行驶60m所用的时间;
(2)听到前山回声时,汽车距前山的距离;
(3)听到前山回声至听到后山回声期间,汽车继续行驶的距离。
【解答】解:(1)由v=可得,小明鸣笛后汽车行驶60m所用的时间:
t===4s;
(2)在4s内声音传播的路程:
s1=v声t=340m/s×4s=1360m,
因声音传播的距离加上汽车行驶的路程等于鸣笛处到前山距离的2倍,
所以,鸣笛处到前山之间的距离:
s2===710m,
则听到前山回声时,汽车距前山的距离:
s3=s2﹣s=710m﹣60m=650m;
(3)鸣笛处到后山之间的距离s4=s总﹣s2=1685m﹣710m=975m,
设听到后山回声时,汽车前进的距离s5,则声音传播的距离2s4+s5,
因此时汽车前进的时间和声音传播的时间相等,
所以,t′==,即=,
整理可得:s5=s4=×975m=90m,
则听到前山回声至听到后山回声期间,汽车继续行驶的距离:
△s=s5﹣s=90m﹣60m=30m。
答:(1)小明鸣笛后汽车行驶60m所用的时间为4s;
(2)听到前山回声时,汽车距前山的距离为650m;
(3)听到前山回声至听到后山回声期间,汽车继续行驶的距离为30m。
24.(2021秋•肥城市期末)甲同学将耳朵贴在长1377m的金属管的一端,乙同学敲一下金属管的另一端,甲同学听到两次敲打的声音,两次响声间隔3.75s。假设当时声音在空气中的传播速度是340m/s,求:
(1)声音在空气中的传播时间;
(2)声音在金属中的传播速度。
【解答】解:(1)声音在空气中的传播时间为:t空===4.05s;
(2)声音在金属管中的传播时间为:t金=t空﹣t=4.05s﹣3.75s=0.3s;
声音在金属中的传播速度为:v金===4590m/s。
答:(1)声音在空气中的传播时间为4.05s;
(2)声音在金属中的传播速度4590m/s。
25.(2021秋•樊城区期末)在某金属管的一端敲一下钟,在管的另一端听到两次声音(第一次是由金属管传来的,第二次是由空气传来的),管长1020m,两次响声相隔2.5s.如果当时空气中的声速是340m/s,求该金属中的声速。
【解答】解:因为v=,
所以声音的传播时间:
t空气===3s,
由题意知:t空气﹣t金属=2.5s,
声音在金属中的传播时间:
t金属=t空气﹣2.5s=3s﹣2.5s=0.5s,
声音在金属中的传播速度v金属===2040m/s;
答:金属中的声速是2040m/s。
26.(2021秋•高州市期中)为了测定声音在钢铁中的传播速度,小华同学在一根长为1020m的空铁管的一端敲一下铁管,小梦同学把耳朵贴在空铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为2.75s.已知当时声音在空气中的传播速度v空=340m/s.问:
(1)声音在空气中传到人耳的时间是多少?
(2)声音在铁管中的传播速度是多少?
【解答】解:(1)由v=得声音在空气中的传播时间:
t1===3s;
(2)因为声音在铁管中的传播速度大于空气中的传播速度,
所以声音在铁管中的传播时间:
t2=t1﹣△t=3s﹣2.75s=0.25s;
声音在铁管中的传播速度:
v铁===4080m/s。
答:(1)声音在空气中传到人耳的时间是3s;
(2)声音在铁管中的传播速度是4080m/s。
27.(2022秋•桐城市校级期中)在一个长1020m注满水的铸铁水管的一端敲一下,在另一端听到三次声音,第一次声音同第二次间隔0.48s,第二次声音与第三次间隔2.32s,已知当时空气中的声速为340m/s,则铸铁中的声速为多少?
【解答】解:由v= 得,声音在空气中的传播时间:
t空===3s,
所以声音在铸铁中的传播时间:t铁=3s﹣2.32s﹣0.48s=0.2s,
所以铸铁中的声速:v铁===5100m/s。
答:铸铁中的声速为5100m/s。
28.(2021秋•邹城市校级月考)设声音在空气中的传播速度v=340m/s,请进行如下的计算:
(1)小康同学对着山崖大喊一声,4s后听到了回声,求小康同学与山崖的距离;
(2)这种方法 不能 (填“能”或“不能”)用来测量地球和月球之间的距离;
(3)站在百米赛跑终点的计时员,如果听到起跑的枪声才开始计时,那么计时员开始计时的时间将比实际的起跑时间晚多少秒?(结果保留2位小数)
【解答】解:声音从小康传到山崖的时间:
t=×4=2s,
由v=得小康与山崖之间的距离:
s=vt=340m/s×2s=680m;
(2)月球周围是真空,声音不能在真空中传播,不能利用声音的传播测量地球和月球之间的距离;
(3)听到枪声才开始计时,说明枪声已经传播100m到达终点时才开始计时,测得时间肯定少了,少的时间:
t==≈0.29s。
故答案为:(1)小红同学与山崖的距离为680m;
(2)不能;
(3)她开始计时的时间将比实际的起跑时间晚0.29s。
29.(2020秋•德保县期中)已知声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s,人耳可以分辨两个不同声音的时间间隔为最小0.1s。在15℃的空气中,求:
(1)100米赛跑时,枪声从起点传到终点所用的时间?(结果保留一位小数)
(2)人对着山崖喊话,经过2s后听到回声,人距离山崖多少米?
【解答】解:(1)由v=可得,枪声从起点传到终点所用的时间:
t==≈0.3s;
(2)由v=可得,声音在2s时间内所走的路程为:
s=vt=340m/s×2s=680m,
人到山崖的直线距离等于声音传播路程的一半,
即人到山崖的直线距离:s′=s=×680m=340m。
答:(1)100米赛跑时,枪声从起点传到终点所用的时间约为0.3s;
(2)人距离山崖340米。
30.(2020秋•广陵区期末)已知声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s,人耳可以分辨出两个不同声音的最小时间间隔为0.1s。在15℃的空气中,求:
(1)100米赛跑时,枪声从起点传到终点所用的时间?(结果保留一位小数)
(2)人对着山崖喊话,经过3s后听到回声,人距离山崖多少米?
【解答】解:(1)由v=可得,枪声从起点传到终点所用的时间:
t==≈0.3s;
(2)由v=可得,声音在3s时间内所走的路程为:
s=vt=340m/s×3s=1020m,
人到山崖的直线距离等于声音传播路程的一半,
即人到山崖的直线距离:s′=s=×1020m=510m。
答:(1)100米赛跑时,枪声从起点传到终点所用的时间约为0.3s;
(2)人距离山崖510米。
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