8年级上物理速度计算题及答案
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速度计算题
1.一列长210m的列出以36km/h的速度匀速驶过长为1400m的铁路桥。
求:
(1)列车过桥的时间是多少?
(2)列车全部在桥上的时间是多少?
(3)列车上一乘客在窗口观察到他在桥上的时间是多少?
【答案】解:(1)列车过桥时通过的距离:s1=1400m+210m=1610m,
v=36km/ℎ=10m/s
由v=s
t
得:
列车过桥的时间:t1=s1v=1610m
10m/s
=161s
(2)列车全部在桥上时需要通过的路程s2=1400m−210m=1190m,
由v=s
t
得:
列车全部在桥上的时间:t2=s2v=1190m
10m/s
=119s
(3)由v=s
t
得:
列车上的乘客经过大桥所用时间t3=s
桥
v
=1400m
10m/s
=140s。
答:(1)这列列车全部通过大桥所用的时间是161s。
(2)这列列车全部在桥上的时间是119s。
(3)列车上的乘客经过大桥所用的时间是140s。
2.一列长210m的火车,在进入长510m的隧道口时鸣笛,站在隧道另一端的某人听
到笛声38.5s后,看到火车全部驶出隧道,若火车的行驶速度为18m/s且保持不变。
求:(1)火车从刚进入到全部驶出隧道所需的时间;
(2)此时空气中的声速。
【答案】解:(1)车全部通过隧道时行驶的路程:
s=s
车+s
隧道
=210m+510m=720m,
由v=s
t
可得,火车全部通过隧道行驶的时间:
t 车=s
v
车
=720m
18m/s
=40s;
(2)由题意可得,声音从隧道口传播到隧道另一端的时间:
t 声=t
车
−t0=40s−38.5s=1.5s,
这时空气中的声速:
v 声=
s
隧道
t
声
=510m
1.5s
=340m/s。
答:(1)火车全部通过隧道行驶的时间是40s;
(2)这时空气中的声速是340m/s。
3.汽车在出厂前要进行测试。
某次测试中,先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行
驶500s,
紧接着在模拟公路上100s内行驶2000m。
求:
(1)该汽车在模拟公路上行驶的速度是多少?
(2)该汽车在整个测试过程中的平均速度是多少?
(3)该汽车在教练场测试时,作出它在1min内的v−t图象(如图1所示)。
由图1的
v−t图象可知,阴影矩形的边长是v和t,阴影的面积正好是物体在时间t内移动的距离s=vt.如果这两个图象求距离是类似的,则在这1min内汽车行驶的距离是多少?
【答案】解:(1)该汽车在模拟公路上行驶的速度:
v2=s2
t2=2000m
100s
=20m/s。
(2)由v=s
t
得,
s1=v1t l=8m/s×500s=4000m,
该汽车在整个测试过程中行驶的路程:
s=s1+s2=4000m+2000m=6000m;汽车在这次整个测试中的时间t。
t=t l+t2=500s+100s=600s;
汽车在这次整个测试中的平均速度:
v=s
t =6000m
600s
=10m/s。
(3)由题意和图象可知,前10s汽车通过的路程:
s1′=1
2v′t′=1
2
×10m/s×10s=50m,
后50s通过的路程:
s2′=v′t″=10m/s×50s=500m,
1分钟内汽车行驶的距离:
s′=s1′+s2′=50m+500m=550m。
答:(1)该汽车在模拟公路上行驶的速度是20m/s;
(2)该汽车在整个测试过程中的平均速度是10m/s;
(3)在这1min内汽车行驶的距离是550m。
4.汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做匀速
直线运动,在制动过程做变速直线运动,如图所示。
若汽车以20m/s的速度在平直的公路上行驶,紧急停车时,在反应过程,汽车行驶了14m,制动过程中所用的时间为2.3s。
汽车在两个过程中通过的总距离为30m。
求:
(1)汽车在反应过程所用的时间;
(2)紧急停车全程的平均速度;
(3)新交通法规定,严禁酒驾,醉酒后司机反应时间至少增加一倍,若汽车还是以
20m/s的速度行驶,假如前方25m处有行人,行人有危险吗?(通过计算加以说明)。
【答案】解:(1)由v=s
t
可得,汽车在反应过程所用的时间:
t1=s1
v1=14m
20s
=0.7s。
(2)紧急停车全程所用的总时间:t=t1+t2=0.7s+2.3s=3s,紧急停车全程的平均速度:
v=s
t =30m
3s
=10m/s。
(3)酒后驾车的反应时间:t2=2t1=2×0.7s=1.4s,则后的反应距离:
s2=vt2=20m/s×1.4s=28m;
s2>s3=25m,
所以,以原来的速度行驶,前方25m处的行人有危险。
答:(1)汽车在反应过程所用的时间为0.7s。
(2)紧急停车全程的平均速度为10m/s。
(3)计算可知行人有危险。
5.交通部门常用测速仪来检测车速。
测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车
反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。
某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。
假设超声波的速度为340米/秒,且声速与车速不变。
问:
(1)汽车第一次接收到超声波信号时,距测速仪多远?
(2)汽车第二次接收到超声波信号时,距测速仪多远?
(3)被测汽车的速度是多少?(保留两位小数)
【答案】解:
(1)由图知:超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点A,经过的时间为t1=
0.32s
=0.16s,
2
∵v=s
,
t
∴超声波通过的距离为s波1=v波×t1=340m/s×0.16s=54.4m;
=0.12s,(2)超声波第二次从测试仪发出到与汽车相遇的地点B,经过的时间为t2=0.24s
2
超声波通过的距离为s波2=v波t2=340m/s×0.12s=40.8m;
(3)所以AB之间的距离为s AB=s波1−s波2=54.4m−40.8m=13.6m;
测试仪发出的超声波两次间隔时间为1s,且测试仪第一次发出超声波记为0时刻,则超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点A,经过的时间为0.16s;
超声波第二次发出的时间为1s末,超声波第二次与车相遇在B点的时刻应该是1s+ 0.12s=1.12s,
汽车从A点到B点行驶的时间是t=1.12s−0.16s=0.96s,
所以汽车行驶的速度为v=s
t =13.6m
0.96s
≈14.17m/s。
答:(1)汽车第一次接收到超声波信号时,距测速仪54.4m;
(2)汽车第二次接收到超声波信号时,距测速仪40.8m;
(3)被测汽车的速度是14.17m/s。
6.为监控车辆是否超过规定的最高车速,交通部常用测速仪来检测。
测速原理如图所
示,测速仪前后两次发出并接收超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出被测车辆的速度。
如果某次检测车速时,第一次从发出至接收到超声波信号用了0.4s,第二次从发出至接收到超声波信号用了0.3s,两次信号发出时间间隔是1s。
求:
(1)第一次信号遇到汽车时,汽车距离测速仪多少米?
(2)第二次信号遇到汽车时,汽车距离测速仪多少米?
(3)被测汽车速度是多少m/s?(第问结果保留一位小数)(假设超声波的速度为
340m/s,且保持不变)
【答案】解:
(1)第一次信号遇到汽车时的时间t1=1
2
×0.4s=0.2s,
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪:
s1=v
声
t1=340m/s×0.2s=68m;
(2)第二次信号遇到汽车时的时间t2=1
2
×0.3s=0.15s,
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪:
s2=v
声
t2=340m/s×0.15s=51m;
(3)汽车在两次与信号相遇的过程中,行驶了:s′=s1−s2=68m−51m=17m;
这17m共用了:t′=△t+t2−t1=1s+0.15s−0.2s=0.95s;
所以汽车的车速为:v′=s′
t′=17m
0.95s
≈17.9m/s。
答:(1)第一次信号遇到汽车时,汽车距离测速仪68m;
(2)第二次信号遇到汽车时,汽车距离测速仪51m;
(3)被测汽车速度是17.9m/s。
7.某同学乘坐汽艇在某景区峡谷游玩,他向对面崖壁大喊一声,历时5s听到回声,
已知声音在空气中的速度为340m/s,问:
(1)若汽艇静泊水面,他离崖壁多远?
(2)若汽艇以10m/s的速度正对崖壁驶去,他喊时离崖壁多远?
(3)若汽艇以15m/s的速度背离崖壁驶去,他听到回声时离崖壁多远?
【答案】解:(1)t=1
2
×5s=2.5s
由v=s
t
,可得汽艇静泊水面,他离崖壁:s=vt=340m/s×2.5s=850m;
(2)如下图:汽艇正对崖壁驶去,
从喊话到听见回声汽艇行驶的路程为:s汽艇=AB,即s汽艇=v汽艇t=10m/s×5s= 50m,
声音通过的路程为s声=AC+BC,即s声=v声t=340m/s×5s=1700m,
则喊话时离崖壁的距离:AC=1
2
(AC+BC+AB),
即s1=1
2(s
声
+s
汽艇
)=1
2
×(1700m+50m)=875m;
(3)同理,当汽艇远离崖壁时,
从喊话到听见回声汽艇行驶的路程为:s汽艇=AB,即s汽艇=v汽艇t=15m/s×5s= 75m,
声音通过的路程为s声=BC+AC,即s声=v声t=340m/s×5s=1700m,
听到回声时离高崖的距离为:AC=1
2
(AC+BC+AB),
s2=1
2×(s
汽艇
+s
声
)=1
2
×(75m+1700m)=887.5m。
答:(1)若汽艇静止停泊在水面上,则汽艇距离高崖850m;
(2)若汽艇以10m/s的速度正对崖壁驶去,他喊时离崖壁875m;
(3)若汽艇以15m/s的速度背离崖壁驶去,他听到回声时离崖壁887.5 m。
8.一辆汽车以10m/s的速度向山崖行驶,司机鸣笛后4s听到回声(声音的速度为:
340m/s)求:
(1)从鸣笛到听见回声,汽车行驶的路程S1;
(2)从鸣笛到听见回声,声音经过的路程S2;
(3)鸣笛时,汽车和山的距离S
(4)司机听到回声时,汽车和山的距离S´
【答案】解:(1)由v=s
t
可得,从鸣笛到听见回声(t=4s),汽车行驶的路程:
s1=v1t=10m/s×4s=40m;
(2)此时间内声音传播的距离:
s2=v2t=340m/s×4s=1360m;
(3)设司机鸣笛时车到山崖的距离为s,
由上图可知:2s=s1+s2,
所以s=s1+s2
2=40m+1360m
2
=700m;
(4)司机听到回声时,汽车和山的距离为s´=s−s1=700m−40m=660m。
答:(1)从鸣笛到听见回声,汽车行驶的路程s1为40m;
(2)从鸣笛到听见回声,声音经过的路程s2为1360m;
(3)鸣笛时,汽车和山的距离s为700m;
(4)司机听到回声时,汽车和山的距离s´为660m。