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单元专项提升 01 速度的计算和运动图像问题
s
1.利用速度计算公式v= 解决实际问题,如计算列车的速度、列车过隧道和桥梁问题、判断汽车是
t
否超速、交通安全问题等。
2.利用s-t图像和v-t图像分析物体的运动情况,计算物体运动的速度等。
s
知识点一、利用速度公式v= 进行计算
t
s
1.公式:v= 变形公式: 。
t
2.单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1,速度单位是由长
度单位和时间单位组合而成的组合单位。
3.与速度有关的交通标志
①速度表
可以直接显示出车辆的运动速度。下图中的汽车速度表,它上面的单位是 km/h,当指针指在哪个位
置时,说明此时的速度是多少km/h。如图所示,汽车的速度是80 km/h。“136018”是指这辆车总共通
过的路程为136018km。
汽车速度表 高铁速度指示屏
②限速标志与里程标记甲 乙
在不同的道路或不同的路段,有很多限速的标志牌。如图甲所示为限速标志,限速标志牌的单位是
km/h,表示机动车在该道路上行驶,速度不得超过 60km/h。图乙是公路上的里程标记牌,表示从此标志
牌到北海的路程为24km。
4.平均速度
s
(1)在变速运动中,只做粗略研究,也可以用v= 来描述运动的快慢,这样算出来的速度叫做平
t
均速度。
平均速度等于物体运动的路程与通过这段路程所用时间之比。日常所说的速度,多数情况下指的是
平均速度。
s
(2)计算公式:
v=
s是总路程,t指总时间。
t
(3)对平均速度的理解
平均速度用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度,但不能精确地知道它的运动情况。
我们说一个物体的平均速度时,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中,因为在不同的时间或路
程中,平均速度一般不同。
知识点二、 图像与 图像
(1) (路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,纵坐标表示路程(s),横
坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。
如果图像是一条平行横轴的直线,表示物体静止。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的
速度小。
(2) (速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,纵坐标表示速度(v),横
坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速
运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
(3)若图像不是一条直线时,可以分段分析图像的含义;若有几个图像在同一坐标图里,还需要分
析图像交点的含义。如下图
题型01 关于列车时刻表的速度计算
【典例1】(23-24八年级上·广西南宁·阶段练习) 小明在国庆节期间乘坐高铁从广州南到香港。列车时
刻表如表所示,求:
(1)列车由广州南到香港所需时间;
(2)列车由广州南到香港全程的平均速度;
(3)列车以170km/h的平均速度从广州南达到虎门,则广州南到虎门的路程。
站名 到站时间 出发时间 停留时间 路程
广州南 -- 7∶55 -- 0km
虎门 8∶13 8∶15 2 分钟 --
深圳北 8∶31 8∶36 5 分钟 102km
香港 8∶55 -- -- 141km题型02 过桥和过隧道的速度计算
【典例2】(23-24七年级下·湖南衡阳·阶段练习)火车以相同的速度匀速通过甲、乙两桥,通过1400m
的甲桥用时24s,通过2800m的乙桥用时44s,求:
(1)列车的长度是多少米?
(2)列车通过甲桥的速度是多少m/s?
题型03 汽车刹车安全距离
【典例3】(23-24八年级下·湖南益阳·开学考试)汽车遇到意外情况时,紧急停车要经历司机的反应和制
动两个过程,汽车在司机的反应过程中做匀速直线运动,在制动过程做变速直线运动,如图所示。若汽
车在平直的公路上匀速行驶,紧急停车时,反应过程中所用的时间为0.5s,汽车行驶了10m;制动过程中
所用的时间为2.5s,制动过程中的平均速度为8m/s。求:
(1)汽车在司机反应过程中的平均速度;
(2)汽车在制动过程中行驶的路程;
(3)紧急停车全程的平均速度是多少km/h。
题型04 关于 图像与 图像的分析
【典例4】(23-24八年级上·贵州黔南·期末)如图所示为甲、乙两个物体同时同地沿同一方向运动的s-t
图象,对于运动过程中的下列说法,正确的是( )
A.甲、乙两物体在0~20s内的平均速度:2v =v
甲 乙
B.从出发地出发后,20s内甲、乙两物体2次相遇
C.甲物体先做加速运动,后做匀速运动,再做加速运动
D.乙物体运动15s,距离出发点250m
题型05 关于 图像与 图像的计算
【典例5】(23-24八年级上·山东泰安·期末)“龟兔赛跑”是同学们熟悉的寓言故事,今天龟兔又进行了
60m比赛。从同一地点O出发,同时沿同一方向运动,乌龟用时10min首先到达终点,它们的s-t图象如
图所示,求:(1)乌龟的速度;
(2)龟兔第一次在A点相遇时所用的时间;
(3)兔子在后8min的平均速度。
1.(23-24八年级上·湖北黄冈·阶段练习)周日做完作业,小明和小芳同学在风景如画的“一河两岸”骑
自行车,如图所示是他们在某段路面上的速度随时间变化的图像。下列分析中错误的是( )
A.0~10s两人所通过的路程相等
B.以湖畔的垂柳为参照物,小芳是运动的
C.第20s末,小明的速度快
D.小芳做匀速直线运动
2.(2024·山东潍坊·二模)某汽车由静止开始驶入某公路,前15s行驶了0.45km,前30s的速度随时间
变化关系如图所示。下列分析正确的是( )
A.0~10s内汽车做匀速直线运动
B.汽车前15s的平均速度是20m/sC.汽车前30s行驶的路程是750m
D.10~30s内汽车一定做曲线运动
3.(23-24八年级下·重庆·开学考试)a、b两辆小车同时从同一地点出发,沿直线向南运动,图甲是a车
运动的s-t图像,图乙是b车运动的v-t图像,下列说法正确的是( )
A.2~4s内,a和b车都在做匀速直线运动
B.0~6s内,a车的平均速度是15m/s
C.0~6s内,a和b车会有两次相遇
D.4~6s内,以a车为参照物,b车向南运动
4.(23-24八年级上·湖北武汉·期末)两个物体A、B同时同地向东做直线运动,其运动图象如图甲、乙
所示。下列说法正确的是( )
A.A物体做匀速直线运动,B物体做变速直线运动
B.A物体运动3s通过的路程是3m
C.以A物体为参照物,B物体向西运动
D.B物体的速度大于A物体的速度
5.(23-24八年级上·四川成都·期末)“双减”政策以来,家长和同学节日往往安排出游,东东同学的爸
爸元旦期间携全家驾车到龙马湖游玩,经过一段平直路段时,路边突然蹿出一只小猫,他紧急刹车才没
撞到它。如图为紧急刹车前后汽车行驶的 图像,根据图像分析正确的是( )
A.8:20~8:23时间段匀速行驶,8:23~8:27时间段静止不动
B.紧急刹车发生在8:23C.汽车在8:23~8:27时间段内他驾车匀速前进
D.在8:20~8:30时间段他驾车的平均速度为60km/h
6.(2024·江西九江·三模)A、B两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,图甲是A物体的s-t图
像,图乙是B物体的v-t图像。求:
(1)A物体在8s内的平均速度;
(2)B物体在4s内通过的路程;
(3)4s时A、B两物体之间相距的距离。
7.(22-23八年级上·福建·阶段练习)一辆汽车向着山崖以15m/s的速度匀速行驶,在距离山崖一定距离
的地方鸣笛,经过0.8s后司机听到了回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求:
(1)在0.8s内汽车行驶的距离;
(2)在0.8s内声音传播的距离;
(3)汽车鸣笛时距山崖距离。
8.(23-24九年级下·湖南衡阳·阶段练习)激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等方面。
激光测距仪向目标发射激光脉冲束,接收反射回来的激光束,测出激光束往返所用的时间,就可以算出
所测天体与地球之间的距离。现在利用激光测距仪测量月、地之间的距离,精度可以达到±10cm。若一束
激光从激光测距仪发出并射向月球,大约经过2.6s反射回来。(取光速c=3×108m/s)
(1)求地球到月球的距离;
(2)假设一辆F 赛车以260km/h的速度不停地跑,请计算要经过多少小时才能跑完从地球到月球的距离。
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9.(23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习)在火车站,通常可见到列车运行时刻表。
(1)从其中的T14次列车时刻表可知,列车从蚌埠至济南区间段运行所经历的时间为多少分钟?
(2)在此过程中的平均速度约为多少?
到达时
停靠站 开车时刻 里程/km
间
上海 …… 6︰00 0
蚌埠 9︰57 10︰00 430
济南 15︰30 15︰35 980
北京 20︰00 …… 1463
10.(23-24九年级下·江苏连云港·期中)目前,中国高铁运营里程达4.5万公里,位居全球首位。高铁给
人们出行带来便捷,下表是上海开往南京的某动车运行时刻表,请根据它提供的信息求:站名 上海 苏州 常州 南京
到达时
09:51 10:33 11:45
间
发车时
9:15 09:53 10:35
间
里程/km 0 84 165 300
(1)列车由上海开往南京全程的平均速度;
(2)某大桥全长3600m,一列车以60m/s的速度匀速通过大桥,求出列车上乘客经过大桥的时间是多少
s?若列车全部在大桥上运行的时间是56s,则该列车车身长多少m?
11.(23-24八年级上·重庆长寿·期中)成渝高铁是“十一五”国家重点铁路建设项目,从重庆北站至成
都东站设计时速350km/h。下表是G8541次列车时刻表,如果你乘坐该次列车旅游。求:
时间 重庆北 永川东 内江北 成都东
到站时
09:38 10:04 10:48
间
发车时
09:15 09:40 10:08
间
里程/km 0 56 152
(1)列车从永川东至内江北的平均速度?
(2)若该列车全长400m,当以180km/h的速度通过长5.6m的某隧道时,求列车从车头开始进入隧道到
车尾完全通过隧道所需的时间?
(3)在第(2)问中,该列火车在通过隧道前,需要鸣笛示意。在鸣笛后,继续前进,经过4s后司机听
到回声。己知声音在空气中的传播速度为340m/s。求司机听到回声时车头距离隧道口多远?
12.(23-24八年级上·山东菏泽·阶段练习)研究发现,司机从看到意外情况到踩下刹车需要一段时间,
这段时间叫反应时间.从踩下刹车到车停止,汽车还要前进一段距离,这段距离叫制动距离。某司机驾
车前行,突然发现前方 处有障碍物。若司机从发现险情到踩下刹车需要的反应时间为 ,这段时
间内汽车保持原速前行 ,汽车制动后还要继续向前滑行 才能停下。求:
(1)汽车制动前的速度是多少;
(2)若司机酒后驾车,反应时间会变长,如果是平时的3倍,请判断汽车是否会撞上障碍物。
13.(23-24八年级上·河南濮阳·阶段练习)有些人骑行电动车时喜欢看手机、姿势随意,存在很大的安
全患。电动车遇到紧急情况时,紧急停车要经历反应和制动两个过程,电动车在反应过程做匀速直线运
动,在制动过程做变速运动。某人骑电动车以18km/h的速度匀速行驶,骑车时看一眼手机需要2s,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,电动车在这两个过程中的总距离为9.5m。过程如图
(1)在看手机时间内,电动车行驶的路程:
(2)该电动车骑行人的反应时间:
(3)若电动车从发现情况到完全停车全程用时3.8s,则电动车在整个过程中的平均速度是多少。
14.一列长360m的火车以30m/s的速度匀速驶过隧道,测得火车完全通过隧道需要72s,求:
(1)隧道的长度;
(2)火车全部在隧道内运动的时间。
15.(22-23八年级上·广东韶关·期末)如图,重庆轨道2号线在李子坝站“穿”居民楼而过,山城的复
杂地形造就了全国绝无仅有的震撼景象。吸引众多游客至此来“打卡”。若某辆空载列车长度100m,行
驶速度为72km/h,求:
(1)该列车经过一位在站台上静止站立的乘客需要多少时间;
(2)某位游客张大哥测出该列车完全穿过居民楼的过程中所花的时间为18s,由此可知该居民楼长度为
多少;
(3)根据以上信息计算该空载列车穿楼过程中“完全隐没”在楼中的持续时间。(行车途中列车为停靠
站点)