机械运动--计算题(含解析)讲解
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
七、计算题(题型注释)
1.西南大道贯穿我市境内通往自治区首府南宁,其中从我市都安县城至南宁路段为高速公路。
轿车司机于上午8时正进入“都南高速”入口处时看路边立有如图甲所示的标志牌,当轿车行驶到乙地时司机又看见路边立有如图乙所示的标志牌,此时时钟指在8时30分,问:(1)轿车从入口处行驶到乙地的平均速度是多少km/h ? (2)司机在遵守交通法规的前提下,最快可于几时几分到达南宁?
【答案】 (1) 90km/h (2) 9时15分)
【解析】从图示中可知从甲地到乙地的路程和时间,利用速度公式计算出平均速度;从图示中可知从乙地到贵阳地的路程75km 和最大速度,利用速度公式计算出到贵阳的时间; 解:(1)h km h
km km t s v /905.075120111=-==
(4分) (2)min 4575.0/10075222====
h h
km km
v s t (4分) ∴轿车到达南宁时间:min 159min 45min 308h h =++(即9时15分) (2分) 2.(5分)我国研制成功的超音速反舰导弹“飞龙7型”可以从飞机上发射,能以超过声音速度飞行,其速度可达500m /s ,射程为32km ,因为它接近敌舰的速度极大,故很难拦截。
在一次演习中,从导弹发射到击中敌舰只用了30s 。
请问导弹发射地距离敌舰多远? 【答案】
【解析】导弹的速度是已知的,为500m/s ;导弹发射到击中敌舰只用了30s ,根据t=s/t,求出导弹发射地距离敌舰多远.
解:导弹与敌舰的距离S=vt=500m/s ×30s =1.5×104
m ; 答:敌舰的防御时间为30s .
3.2009年1月1日9时整,江西首条湖底隧道开通。
这条隧道西起阳明东路京九线隧道,东至国威 路和上海北路交叉口,全长l965m ,双向6车道,其中湖底暗埋段550m 。
在湖底隧道口有一交通标志 牌如图所示,交通标志牌上数字的含义是什么?在遵守交通规则的前提下,一辆小车通过湖底暗埋段至少需要多少时间?
【答案】限速40km /h ,49.5s 【解析】
试题分析:交通标志牌上数字的含义是通过隧道的速度不能超过40km /h ;
===
h
km km v s t /4055.00.01375h= 49.5s 考点: 速度的计算
4.某一时期,常州开往黄山的202次旅游列车,当天晚上从常州发车,第二天早晨到达黄山,全程运行506km ,列车时刻表如下表所示.求:
(1)202次列车运行全程的时间是 h . (2)列车运行全程的平均速度是多少? 【答案】(1) 11 (2)46km/h 【解析】
试题分析:常州开往黄山的202次旅游列车,当天晚上20:10从常州发车,第二天早晨7:10到达黄山,所以全程的时间为11h .
因为全程运行了506km ,所以列车运行全程的平均速度是50646/11s km v km h t h
=
== 考点:信息给予题,路程时间的计算
点评:本题主要要求学生能从列车时刻表中获取相关信息,并进行平均速度的计算,计算平均速度时,在南京站停留的时间也要计算在里面。
5.如图所示,重500N 的小丽同学,在今年中考体育必测项目800m 的测试中,以3min20s 的好成绩跑完全程.求:
(1)跑前小丽站立地面,他对地面的压力为多少牛顿? (2)小丽跑完全程的平均速度是多少米每秒? 【答案】(1)500N ;(2)4m/s . 【解析】
试题分析:(1)小丽站在水平地面上时,处于静止状态,受到平衡力的作用,重力与地面对小丽的支持力是一对平衡力,平衡力的大小相等,故地面对小丽的支持力大小等于小丽的重力大小;小丽对水平地面的压力与地面对小丽的支持力是一对相互作用力,相互作用力大小相等,所以小丽对水平地面的压力等于小丽的重力;所以小丽站立地面时对地面的压力F=G=500N ;
(2)小丽跑完全程的时间t=3min20s=3×60s+20s=200s,小丽跑步的路程为800米,所以小丽跑完全程的平均速度:v=S/t=800m/200S=4m/s . 【考点定位】压力与重力的区别;平均速度
6.森林”动物运动会“中龟兔准备进行1000m 比赛。
比赛开始后,乌龟和兔子同时从起点出发,兔子以8 m/s 的速度飞速奔跑,而乌龟只以0.1m/s 的速度缓慢爬行,1 min 后兔子发现远远超过了乌龟,便骄傲地睡起了觉,而乌龟却坚持以不变的速度爬行。
2 h 后兔子醒了发现,乌龟已快到终点了!于是兔子赶紧用原来的速度追赶,请问最终谁取得了比赛的胜利?(通过计算说明)
【答案】设兔子跑完全程所用的时间为t 兔 ;
t 兔 =s/v+t=1000m/8m/s+7200s=7325s 设乌龟跑完全程所用的时间为t 龟 t 龟=s/v 2=1000m/0.1m/s=10000s
因为t 兔<t 龟,所以兔子取得比赛的胜利。
【解析】
试题分析: 在此题中注意兔子在睡觉的前后速度都是8 m/s ,而它在中途睡觉的2h 的时间也应该计算在内,所以兔子跑完全程所用的时间是,t 兔 =s/v+t=1000m/8m/s+7200s=7325s ;乌龟在全程是做匀速运动,所以乌龟所用的时间是t 龟=s/v 2=1000m/0.1m/s=10000s ,通过计算出的时间可以看出,兔子所用的时间比乌龟少,所以兔子获胜。
考点: 速度的计算
7.一次工程爆破中,用了一条96cm 长的导火索来使装在钻孔里的炸药爆炸,导火索燃烧的速度是0.8cm/s ,点火者点着导火索以后,以5m /s 的速度跑开。
他能不能在爆炸前跑到离爆炸点500 m 的安全地区?
【答案】(1)、导火索完全燃烧所用时间:120s (2)、120s 时间点火者可跑出的距离:600m (3)、离爆炸点500m 的安全距离<600m (4)、点火者能跑到安全地区
【解析】分析:此题利用公式S=V×T,要先计算炸药从被点燃到爆炸,一共所用的时间;在这段时间内,点火者一直朝远离爆炸点的方向跑,若能跑到500m ,则他到了安全区,若不能,则他会处于危险区. 解答:解:导火索从点燃到爆炸用时t=
11S v =96cm 0.8cm
=120s ; 点火者在这段时间内跑的路程S 2=v 2t=5m/s×120s=600m>500m 答:点火者能在爆炸前跑到离爆炸点500米远的安全区.
8.超音速飞机的飞行速度常用马赫为单位表示,马赫数指的是该速度是声速的多少倍(声速是声音在15℃时的传播速度340m/s )。
某超音速飞机飞行的速度为2马赫,它从北京到上海飞行的时间大约半小时,则从北京到上海的距离大约是多少? 【答案】1224km 【解析】
试题分析:680m/s=2448km/h
km h h km vt S 12245.0/2448=⨯==
考点:路程时间的计算
点评:超音速飞机飞行的“马赫数”为2.5,其意义即此飞机运动速度是声速的2.5倍,故可由此求出飞机的速度.已知飞机速度和时间,要求路程可用公式s=vt 求解
9.某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶,出租车的牵引力为3×103
N ,右为他乘车到达目的地时的车费发票。
求:
(1)出租车行驶的速度?
(2)出租车在这段时间内所做的功和功率?
【答案】(1)20m/s (2)1.8×107J ,6×104
W 【解析】 试题分析:解:(1) 出租车行驶的时间t=5min=300s ,出租车行驶的路程s=6.0km=6000m ; 出租车行驶的速度s m s
m
t s v /203006000===
; (2)出租车在这段时间内所做的功W=Fs=3×103
N×6000m=1.8×107
J ;
出租车在这段时间内所做的功率=⨯==s
J
t W P 300108.176×104W 。
考点:速度的计算、功和功率的计算
10.(6分)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 ,汽车的牵引力为
2×103
N ;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)汽车牵引力在反应过程所做的功; (3)紧急停车全程的平均速度。
【答案】(1)0.7s ;(2)4×104
;(3)10m/s. 【解析】 试题分析:(1)v=20m/s ,S=14m
根据速度公式得:t=s/v=14m/20m/s=0.7s ;
(2)P=FV=2×103N×20m/s=4×104
W ;
(3)制动过程平均速度:v=S 总/t 总=30m/(0.7s+2.3s)=10m/s 【考点定位】速度 功率计算
根据列车运行时刻表回答下列问题(要有详细的计算过程): (1)列车由北京南站驶往上海虹桥站全程的平均速度是多少?
(2)列车在济南西到南京南、南京南到上海虹桥这两个路段的运行过程中,哪个路段运行得快? 【答案】(1)267.9km /h (2)济南西到南京南站运行的速度比南京南到上海虹桥段运行的速度快。
【解析】 试题分析:根据列车由北京南站驶往上海虹桥站,可知列车全程运行的时间为t=4.92h ,又知全程s=1318km ,根据s
v t
=
即可求出列车在全程的平均速度.根据表中数据,利用s
v t
=分别求出列车在济南西到南京南、从南京南到上海虹桥运行的平均速度,然后比
较即可知道在哪个路段运行的最慢.
(1)列车由北京南站驶往上海虹桥站全程的平均速度 h 92.4h 60
55
h 44h55min t 1318km S =+
===, h /km 9.267h
92.4km 1318t s ===
υ (2)列车在两个路段运行的速度分别为
①济南西到南京南:
617km 406km -1023km S 1==
h 2.2h 60
12
h 212min 2h 3409-46:11t 1=+
=+==: h t /km 5.280h
2.2km 617s 111===
υ ②从南京南到上海虹桥:
,
km 295km 1023-km 1318S 2== h 12.1h 60
7
h 1min 7h 148:11-55:12t 2=+
=== h t /km 4.263h
12.1km 295s 222===
υ 由以上计算可知:济南西到南京南站运行的速度比南京南到上海虹桥段运行的速度快。
考点:本题考查速度公式及其应用、速度的计算
点评:给定信息题解决的关键是在于从所给的信息中抽象出相应的物理问题,所以解答第(1)小题成为解决本题的重心,剩下的问题同理即可解决了.
12.坐在行驶汽车上的一位乘客,欲估测前方隧道的长度,在进、出隧道口时,分别看了一下手表,如下图所示,汽车通过隧道前后司机座位前面的速度计的指针如右图所示,
假设汽车匀速运动,此隧道的长度为多少千米?
【答案】5.81km 【解析】 试题分析:通过隧道用时t=1h25min-1h20min=5min=0.083h ,观察速度表单位、分度值,读出v=70km/h ,s=vt=70km/h×0.083h=5.81km
考点:手表、速度表读数,图片信息读取,单位换算,s=vt 。
13.如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人。
机器人质量约500kg ,装有四条三
角形履带,每条履带与地面的接触面积约为1000cm 2。
今年2月,机器人首次在南极内陆冰盖完成了27km 的自主行走。
求:(1)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强为多少? (2)本次自主行走共耗时30min, 则它的平均速度为多少? 【答案】12500Ps 54km/h 【解析】 试题分析:(1)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压力: F=G=mg=500kg×10N/kg=5000N , 对冰面的压强:
25000p 12500Pa 440.1F N S m =
==⨯; (2)本次自主行走的平均速度:
27v 54km /h 0.5s km t h
=
== 考点:压强的大小及其计算;变速运动与平均速度.
点评:本题考查了压强和速度的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,计算过程要注意单位的换算.
14.如图,轿车从某地往南宁方向匀速行驶.当到达A 地时,车内的钟表显示为10时15分;到达B 地时,钟表显示为10时45分。
求:
(1)轿车从A 地到B 地行驶的时间是多少h? (2)轿车从A 地到B 地行驶的速度千米每小时?
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B 地到达南宁需要多长时间.
【答案】(1)0.5小时 (2) 100 (3) 0.7 【解析】 试题分析:(1)轿车从A 地到B 地行驶的时间是10h45min-10h15min=30min=0.5h ;(2)轿车从A 地到B 地行驶的速度v=s/t=(120km-70km )/0.5h=100lm/h ;(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B 地到达南宁需要:t=s/v=70km/100lm/h=0.7h 。
考点:路程与速度的计算
15.出租车司机在机场高速公路的入口处,看到如图所示的标志牌。
在不违反交通规则的前提下,该司机从入口处出发,至少行驶多长时间才能到达机场?
【答案】解:t=s/v=30km/100km/h=0.3h 【解析】略
16.峭壁前方的山路上有一辆汽车,在下列两种情况下,汽车鸣笛后都是经过3s 听到回声,分别求鸣笛时车和峭壁间的距离。
(空气中声速340m /s) (1)车向靠近峭壁的方向匀速行驶,速度为10m /s ; (2)车向远离峭壁的方向匀速行驶,速度为10m /s 。
【答案】525m 495m 【解析】
试题分析:=10/3=30s v t m s s m =⨯车车 =3400/3=1020s v t m s s m =⨯声声 设鸣笛时车距峭壁的距离为s
(1)各物理量的示意图如下所示:
由图得:+30+1020===52522
s s m m
s m 车声 (2)各物理量的示意图如下所示:
由图得:-1020-30'=
==49522
s s m m
s m 声车 考点:速度计算
S 车
s
车
【答案】729.6m 【解析】
试题分析:声音从铁轨的一端传播到另一端所用时间115000/s s
t v m s
=
=
,声音在空气中从铁轨的一端传播到另一端所用时间22340/s s
t v m s
=
=
,田田听到两次响声的时间间隔△t=t 2-t 1=2s,用锤子在铁轨一端敲击,铁轨振动而发出的声音可以在铁轨中传播,也可以在空气中传播,由于声音在铁轨和空气中的传播速度不同,传播相同的距离所用时间不同,所以声音传到铁轨另一端是有先后的,另一端的人就能听到两次响声。
解上述三个方程得s=729.6m.
考点:s=vt 变式应用,等量关系获取,解方程组。
18.电动汽车以蓄电池为驱动能源,汽车运动时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机
为汽车提供动力。
某辆电动汽车的总质量(含驾驶员)为2.5×103
kg ,汽车车身长3.5m 。
当它在水平路面以某一速度v 匀速行驶时,电动机工作电流为50A ,工作电压为400V ,电动机电功率转换为汽车前进的机械功率的效率为75%,汽车所受阻力为汽车重力的0.03倍.(g 取10N/kg )。
(1)求电动汽车匀速前进的速度v 多大?
(2)若汽车以10m/s 的速度通过9.5 m 长的桥梁,求汽车通过桥梁的时间。
【答案】(1)20m/s ;(2)1.3s 【解析】
试题分析:(1)3
0.030.03 2.51010/750 F G kg N kg N ==⨯⨯⨯=阻
因为汽车做匀速直线运动,所以F= F 阻 =750 N 由题意 P Fv UI η==
4005075%
20/750 UI V A v m s F N
η⨯⨯=
== (2)s=s 车+s 桥=3.5m+9.5 m=13 m ,113m
==1.3s 10m/s
s t v =
考点:电动机的效率 速度计算 19.(7分)利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体,下图P-t 图像中表示了电动机输出的机械功率P 与物体上升时间t 的关系。
已知0~80s 时间内,物体始终以m/s 1.0=v 的速度匀速上升,当s 80=t 时,物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上。
已知电动机的电压是200V ,物体上升过程中的摩擦阻力不计,g 取10N/kg 。
求:
(1)湖水的深度h 1,甲板离水面距离h 2 。
(2)物体的质量m ,长度l ,体积V 。
(3)若电动机电能转换为机械能的效率为80%,求在0~50s 内,电动机线圈中电流的大小。
【答案】(1)6m ;2m ;(2)2×103kg ;1m ;1m 3
;(3)6.25A . 【解析】
试题分析:(1)物体从湖底至完全露出水面的时间t 1=60s ,∵v s
t
=, ∴11h vt 01m s 60s
6m ./=
=?;
因为当t=80s 时,物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上.由图可知,t 2=80s-60s=20s ,
所以:h 2=vt 2=0.1m/s×20s=2m; (2)由P Fv W Fs t t =
==可得:1212
F P P v v
==,F ,
由图象可知,P 1=1×103
W ,P 2=2×103
W ,因此,
3
4
11110F 110N 01./P W v m s ´===?,
3
422210F 210N 01./P W v m s
´===?,
物体的质量为:4
3
2210m 210kg 10/F N g N kg
´=
==?; 由图象可知物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上所用时间10s , 因此物体的长度为:l=vt 3=0.1m/s×10s=1m; 因为4
4
4
1F G F 210N 110N
110N =-=???浮,
所以物体的体积为:4
3
3
3
110V 1m 101010.//F N
g
kg m
N kg
´=
=
=创浮
水;
(3)由电动机电能转换为机械能的效率为80%,即
80%W W =机械电
,因此:P 电×80%=P 1,
∵P=UI ,∴电动机中的电流为:3
1
110I 625A 8008200.%.P W U V
´=
==´. 考点:速度;浮力;阿基米德原理;机械效率;电功;电功率;
20.汽车已进入千家万户,给人们的出行带来方便,为了防止交通事故的发生,要加大交通法规的宣传力度,增强人们的交通安全意识.下面几个问题与交通安全紧密相关,请同学们帮助解决.
(1)司机驾驶大货车在公路上行驶,看到如图所示的交通标志牌,在遵守交通规则的前提下,从此标志牌处到达淄博,所用的时间最少是多少?
(2)假如大货车在途中以60kW 的功率匀速直线行驶了10min ,发动机提供的牵引力为
3×103
N ,那么大货车在这10min 内是否超速?
(3)按照规定,车辆对地面的压强不得超过7×105
Pa ,该车为自重4.8t 的6轮大货车,
如果每个车轮与路面的接触面积为0.04m 2
,该车最多可以装载多少吨货物?(g=10N/kg ) 【答案】(1)从此标志牌处到达淄博,所用的时间最少是1.5h . (2)大货车在这10min 内是超速. (3)该车最多可以装载12吨货物. 【解析】 试题分析:(1)标志牌中“大车 60”是大车的限速牌,表示在此路段上的最大行驶速度为v=60km/h ;“淄博90km ”表示 从此处到淄博的路程为s=90km , 由v=s/t 得:从看到这块标志牌的地方到到达北京最快的时间: t=s/v=90/60(h )=1.5h
(2)由P=Fv 得:v′=P/F=N
103W
10603
3⨯⨯=20m/s=72km/h >60km/h , ∴大货车在这10min 内是超速的.
(3)车辆对地面的最大压力F 压=pS =7×105Pa×0.04m 2×6=1.68×105
N
∵G 总=F 压=1.68×105N ,∴m 总=G 总/g =1.68×104
kg ,
则汽车最多装货质量m 货=m 总﹣m 车=1.68×104kg ﹣4.8×103kg=1.2×104
kg=12t . 考点:速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功率计算公式的应用.
21.小明一家驾车外出去秋游,在路上他看到如图所示的交通标志牌,小明想了想,马上就明白了这两个数据的含义:
(1) “12km”的含义是 ;“60”的含义是___ ________;(2)在遵守交通规则的前提下,汽车从这两个标志牌到月牙湖最快要需要用几分钟?
【答案】(1)此地距月牙湖还有12km 限车时速60km/h (2)18min 【解析】
试题分析:交通标志牌“60”是限速的标志,指的是速度不能超过60km/h ;“月牙湖12km”,是指从该标志牌到月牙湖还有12km ;已知汽车的最大速度和到月牙湖的距离,
根据公式
s
t v =
可求出从此标志牌所在的位置到达月牙湖最快需要的时间. (1)此地距月牙湖还有12km 限车时速60km/h (2)解:12km =0.2h=18min 60km/h
s t v =
= 考点:本题考查速度公式及其应用
点评:解决本题的关键是明白交通标志牌所表示的意义,为了自己和他人的安全,不要超速行驶.
22.一列火车全长200m ,匀速通过一座70m 长的桥用时18s ,若该车用同样的速度通过一个山洞,用时1.5min ,该山洞的长度是多少米? 【答案】1150m 【解析】
试题分析:根据题意,求得火车的速度270m v ==15/18s m s t s
=
;以同样的速度通过山洞,则山洞的长度s t -s =15/90s-200m=1150m m s υ=⨯山山火。
考点:速度的计算
点评:解决本题的关键是考虑火车的长度。
23.如图所示,一列长200m的列车以72 k m/h 的速度通过一山洞共用了50s ,问该山洞有多长?
【答案】800m
【解析】本题求山洞的长度,根据公式S 总=v 车t ,其中也要注意单位的统一。
解:72km/h =20 m/s
S 总=v 车t =20 m/s ×50s =1000m 所以:
S 洞=S 总-S 车=1000m -200m =800m 答:该山洞有800m 。
24.利用超声波的反射波可探测海洋的深度,在某次实验中已知声波在海水中的传播速度是1500m/s ,若发射信号8s 后,接收到了反射回来的波,求海洋的深度是多少? 【答案】海洋的深度是6000m . 【解析】
试题分析:知道声音从海面到海底再返回海面的时间,可以求出声音从海面到海底用的时间,又知道声速,利用速度公式求海洋的深度
解:超声波从发射信号到海底的时间:t=
=4s ,∵v=
,∴海洋的深度:
s=vt=1500m/s×4s=6000m. 答:海洋的深度是6000m .
点评:本题考查了学生对速度公式的掌握和运用,求出声音走单趟(从海面到海底)用的时间是本题的关键.
25.我国某种新型坦克,其质量为2×104
kg 。
(g=10N/kg )。
求: (1)坦克受到的重力;
(2)坦克以36km/s 的速度行驶5min 通过的路程;
(3)在某次任务中坦克发动机以500 kW 的功率工作了0.5h ,求这次任务中发动机所做的功。
【答案】(1)2×105N (2)3×103
m (3)250 kW ·h 【解析】
试题分析:(1) G=mg=2×104kg ×10N/kg=2×105
N (2) v=36km/h=10m/s ,t=5min=5×60s=300s 由=s v t
得s=vt=10m/s ×300s=3×103
m (3)W=Pt=500kW ×0.5h=250 kW ·h
考点:重力的大小跟质量的关系G=mg 应用,速度公式=
s
v t
变式应用,单位换算,功的计算。
26.如图所示的一款电动自行车,让它充足电可储存1KW.h 电能,在正常载人(人和车总质量为100kg )的情况下,速度v ≤30km/h 。
如果在匀速行驶时车所受的阻力是正常
载人总重的0.05倍。
(g=10N/kg )
⑴小明骑该电动车经过某处看见路旁的标志牌如图所示,如果他要到无锡火车站,最快还需多少时间?
⑵这款车每充一次电最多可行驶多远?(不考虑能量损失)
⑶若轮胎与地面接触面积共为20cm 2
,在正常载人的情况下,电动车对地面的压强有多大?
【答案】0.2h ,72000m ,500000Pa 【解析】
试题分析:已知两地的距离和最快速度,根据公式s
t v
=
可求最快的时间;匀速行驶时牵引力等于所受的阻力,已知储存的电能和牵引力的大小,根据公式W=FS 可求行驶的距离;在正常载人的情况下,车对地面的压力等于人和车的总重力;根据公式F P S
=可求电动车度地面的压强.(1)所需最快的时间6km
==0.230km/h
s t h v =
; (2)牵引力F=f=0.05G=0.05mg=0.05×100kg×10N/kg=50N;
行驶的距离为61 3.610J ==72000m 50W s F N
⨯= (3)在正常载人的情况下,车对地面的压力F 压=G=mg=100kg×10N/kg=1000N; 电动车对地面的压强5421000==510Pa 2010m
F N
P S -=
⨯⨯; 考点:本题考查速度公式及其应用、压强的大小及其计算
点评:解决本题的关键是速度公式及压强公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力.
27.(6分)某同学测出自己正常步行时的速度是1.2m/s ,从家门到校门要走15min ,如果改骑自行车则需6min ,问:
(1)从家门到校门的路程大约是多少? (2)骑自行车的平均速度是多少? 【答案】(1)1080m (2)3m/s 【解析】
试题分析:(1)从家门到校门的路程大约是s=vt=1.2m/s×15×60s=1080m; (2)骑自行车的平均速度是v=s/t=1080m/(6×60s)=3m/s. 考点:速度的有关计算 28.(7分)如图所示,某同学横过公路时,正好有一辆汽车从距岔路口100m 处以72km/h 的速度驶过来。
如果公路宽12m ,该同学以1.2m/s 的正常步行速度能否在汽车到达岔路口前完全通过公路?
【答案】该同学不能安全通过公路 【解析】
试题分析:解:汽车的速度v 1= 72km/h=20m/s 汽车到达岔路口的时间:s s m m v s t 5/20100111===
; 该同学通过公路的时间:s s
m m v s t 10/2.112222===
由于t 1< t 2,所以该同学不能安全通过公路 考点:速度的计算 29.(6分)国庆期间,小明一家驾车外出旅游。
(1)如果小车以36km/h 的速度匀速通过长为450m 的长江大桥,则过桥所需的时间为多少?
(2)小明在高速路某处看到了如图所示的标志牌,用了30min 的时间通过了这段限速路段,请你通过计算说明他超速了吗?
【答案】 (1)45s (2)他超速了 【解析】 试题分析:(1)由图中的标志牌判断距离和速度,根据t=s/v 求出时间。
v=36km/h=10m/s ,t=s/v=450m/10m/s=45s ,故过桥所需的时间为45s 。
(2)知道小明爸爸驾车的时间和路程,根据速度公式求出平均速度。
交通标示牌表示行驶速度不得超过80km/h ,此处距离上桥还有60km 。
t ’=30min=0.5h ,v ’=s ’/t ’=60km/0.5h=120km/h>80km/h ,所以他超速了。
考点:速度的计算
30.声音在海水中的传播速度是1530m/s ,为了开辟新航道,某科学探测船装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,探测船发出的声音信号0.6s 后被探测仪器接收到。
通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少? 【答案】459m 【解析】
试题分析:声音传播的距离为海底深度的二倍,声音传播的距离为s=vt=1530m/s ×0.6s=918m ,所以海底障碍物到探测船舱底的距离是918m/2=459m 。
考点:速度和路程的计算
31.如图,被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美洲豹”已经在海外正式上市.该车车身质量约1300千克,长度4.6米,可乘坐4人,水上速度可达到72千米/时,陆上速度最高达130千米/时.“美洲豹”车轮可通过液压方式进入底盘,使用一个喷气驱
动控制杆从汽车切换成快艇,只需要短短15秒.
(1)“美洲豹”在陆地上以最高速度行驶0.5小时,通过的路程是多少千米?
(2)“美洲豹”停在平直公路上时,轮眙与地面的总接触面积大约为0.1米2,此时对地面的压强约多少帕?
(3)“美洲豹”以最高速度在水上行驶时,受到的阻力约是车重的0.3倍,此时发动机的功率约多少瓦?
【答案】(1)65千米;(2)1.3×105帕;(3)7.8×104瓦
【解析】
试题分析:
(1)“美洲豹”在陆地上以最高速度行驶0.5小时,通过的路程是s=vt=130千米/时×0.5小时=65千米
(2)“美洲豹”停在平直公路上时,对地面的压力为F =G=mg=1300千克×10牛/千克=13000牛
对地面的压强为p=F/S=13000牛/0.1米2=1.3×105帕
(3)“美洲豹”以最高速度在水上匀速行驶时,受到的牵引力F= f= 0.3 G=0.3×13000牛=3900牛
行驶的速度为v=72千米/时=20米/秒
此时发动机的功率约P=W/t=Fv=3900牛×20米/秒=7.8×104瓦
【考点定位】路程的计算;压力与压强;功率
32.停在水面上的汽艇发出汽笛声,在6s后听到经高山反射回来的回声,计算高山和汽艇间的距离是多少?
【答案】高山和汽艇间的距离是1020m.
【解析】
试题分析:声音在传播过程中遇到障碍物又返回的现象叫做回声。
由题意可知:声音传播的时间为t=6s,声速v=340m/s,声音传播的路程为s=vt=340m/s×6s=2040m,则高山和汽艇间的距离s′=1/2s=1/2×2040m=1020m。
考点:回声,速度的相关计算
33.2013年6月1日,由武汉造船厂制造的“中国海监5001”在江苏南通交付使用(如图),它是目前我国最先进的海洋公务执法船。
其部分技术参数如下表(计算时取g =10N/kg,海水密度ρ海水=1.0×103kg/m3)。
求:(1)海监船连续巡航5h ,通过的路程是多少km ?(2分)
(2)海监船在某海域巡航时,船底在海水中的深度达到3.0m ,求船底受到的海水压强是多少?(2分)
(3)海监船满载时受到的浮力是多少N ?(2分)
【答案】(1)180km (2)3.0×104Pa (3)1.5×107
N 【解析】(1)欲求路程,由表中可知其速度,又知道时间,根据速度的变形公式即可求出路程;(2)欲求海水对船底的压强,根据公式p =ρ液gh 可知,已知海水的密度,深度,则可直接求出;(3)由于表中已知船的排水量,即船满载时排开水的质量,故可求船满载时排开水的重力,即浮力。
解:(1)根据v =
t
s
,海监船通过的路程s=vt =36km/h×5h =180km ; (2)船底受到的压强p =ρ液gh =1.0×103
kg/m 3
×10N/kg×3.0m=3.0×104
Pa ;
(3)根据阿基米德原理,海监船受到的浮力F 浮=G 排液=m 排液
g =1500×103kg×10N/kg=1.5×107N 。
34.小李开车时看到如图甲所示的交通标志牌,此时汽车内的速度计如图乙所示。
(1)你能从交通标志牌上了觯哪些信息?
(2)若小李此时汽车的速度大小如图乙速度计所示,汽车此时是否超速?若以这样的车速行驶,再经过多长时间能到达香山出口?
(3)在遵守交通规则的前提下,此汽车到香山出口至少需多长时间? (4)你对小李有什么忠告?
【答案】(1)从交通标志牌上知:此位置距香山出口5 km;此段路程中最高行驶速度是80km/h 或者是限速为80 km /h 。
(2)汽车此时超速;以这样的车速行驶,再经过180 s 到达香山出口。
(3)在遵守交通规则的前提下,此汽车到香山出口至少需225 s 的时间。
(4)要遵守交通规则,安全行驶等。
【解析】
试题分析:(1)标志牌上的信息是: 5km 表示:此位置距香山出口5km ;
80表示:此段路程中最高行驶速度是80km/h 或者是限速为80km/h ; (2)①汽车速度计上显示v 100km /h 车=; 从标志牌知:v 80km /h =,所以汽车超速了. ②若v 100km /h,s 5km 车==, 根据s v t =得:1s 5km t 0.05h 180s v 100km /h
=
===; (3)从标志牌上的信息知:s 5km?
v 80km /h ==。