北师大版物理八年级上册课课练：专题训练：速度图像及速度计算（含答案）

[速度图像及速度计算]
类型一　速度图像问题
方法诠释:首先要理解图中横、纵坐标表示的物理量、分度值和单位,找出横、纵坐标的关系;然后明确图像中的特殊点(始终点、转折点、交叉点等)表示的物理意义;最后分析图像的走向、变化趋势,揭示出图像的意义和物理规律。利用对应的坐标值,通过公式进行推导和计算,得出结论和结果。匀速直线运动的s-t图像是一条倾斜的直线,其v-t图像是与时间轴平行的直线。
1.[2020·巴中] 甲、乙两人同时同地向东运动,运动图像如图所示。由图可知,乙的速度v乙=　　　　m/s,以甲为参照物,乙向　　　　(选填“东”或“西”)运动。
2.[2020·凉山州] 公交车甲和公交车乙从同一车站同时同向匀速行驶,路程随时间的变化图像如图所示,甲车的速度为　　　　km/h,若运行5 min,则乙车行驶的路程是　　　　。
3.[2020·德州改编] 两辆汽车在同一平直公路上同时出发,其路程s与时间t的关系如图所示。由图像可知,甲车的速度　　　　(选填“<”“=”或“>”)乙车的速度,甲车的速度为　　　m/s,当t=30 s时,甲、乙两车相距　　　　m。
4.某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像,如图所示。根据图像可以判断 (　　)
A.0~5 s内,小车的平均速度是0.4 m/s
B.0~7 s内,小车的平均速度是1.5 m/s
C.2~5 s内,小车做匀速直线运动
D.5~7 s内,小车在不断加速
类型二　速度计算问题
(一)基础计算
方法诠释:利用速度公式时,注意代入数据前须统一公式中各物理量的单位。求哪段路程的平均速度须用该段路程除以通过该段路程的时间,中间休息的时间也要计算在内。
5.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10 m/s的速度行驶100 s,紧接着在模拟公路上以20 m/s的速度行驶8 km。求:
(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程。
(2)汽车在这次测试的整个过程中的平均速度。
(二)有长度的物体过桥、隧道问题
方法诠释:有一定长度的物体全部通过大桥(或隧道)行驶的路程为大桥(或隧道)长与物体长之和,物体全部在大桥上(或隧道里)行驶的路程为大桥(或隧道)长与物体长之差。
6.一列车长160 m,以一定的速度通过一条长200 m的隧道,用了0.01 h。问:
(1)该列车的速度是多少
(2)该列车以同样的速度通过一座长1040 m的铁路桥要用多长时间 列车全部在桥上的时间是多少
(三)汽车制动问题
方法诠释:(1)已知反应时间和在这段时间内行驶的距离,根据公式v=可求汽车制动前的速度;(2)已知反应时间,根据公式s=vt可求反应距离,加上滑行的距离,再与到障碍物的距离相比较,即可得出结论。
7.某司机驾车前行,突然发现前方80 m处有障碍物,司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75 s,这段时间内汽车保持原速度前行了15 m,汽车制动后还要继续滑行30 m才能停下。
(1)汽车制动前的速度是多少
(2)若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍,请你通过计算判断汽车是否会撞上障碍物。
(四)爆破安全距离问题
方法诠释:利用公式v=,先求出导火索燃烧完所用的时间,然后求出爆破人员在这段时间内跑的距离,与安全距离比较;也可以求解人撤离到安全地带的时间内导火索燃烧的长度,与导火索的全长作比较;亦或是比较撤离到安全地带的时间和导火索燃烧完所用的时间;还可以求出导火索完全燃烧的时间内人跑到安全区的最小速度,与人的实际速度比较,都可得出结论。
8.在实施城市拆迁工程时,为了减少对居民的影响,常采用定向爆破的方式。若某次拆迁一高层建筑时,采用的爆破导火索燃烧的速度是0.8 cm/s,人跑步的速度是5 m/s。若人点燃导火索后需要离爆破点至少400 m才安全,爆破人员选用了长度为80 cm的导火索进行定向爆破,该爆破人员能否安全撤离到安全地带
(五)交通标志牌、速度表、列车时刻表
方法诠释:知道交通标志牌文字及数字的含义,会读速度表并知道数值的意义,能从列车时刻表中得出列车运行的路程和时间,然后利用速度公式及其变形公式解题。
9.便捷的交通与互联网给人们的出行带来很大的方便,小云和爸爸驾车从昆明市区到昆明呈贡高铁南站,然后乘高铁去贵阳游玩,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某网站查询到列车时刻表如图下表所示。问:
车次 昆明南 贵阳北 路程
K876 07:05 14:48 520 km
G286 07:17 09:39 520 km
G1380 07:24 09:49 520 km
(1)此时小云爸爸车上的速度表如图图乙所示,小云爸爸是否超速驾驶
(2)小云和爸爸6:20经过该交通标志牌,在交通正常和不违反交通规则的情况下,他们最快能赶上哪一车次列车 该列车运行的平均速度是多少
(3)K876次列车是普通列车,其运行的平均速度是多少
参考答案
1.2　西　 由v-t图像可知,甲的速度v甲=3 m/s,由s-t图像可知,乙的速度:v乙===2 m/s,甲、乙两人同时同地向东运动,甲的速度大于乙的速度,所以,以甲为参照物,乙是向西运动的。
2.36　1500 m　 由s-t图像可知,当t为2 s时,甲的路程是20 m,乙的路程是10 m,则甲车速度:v甲===10 m/s=36 km/h,乙车速度:v乙===5 m/s,由v=可得,运行5 min,乙车行驶的路程:s=v乙t1=5 m/s×5×60 s=1500 m。
3.>　20　100　 由图可知甲、乙两车都做匀速直线运动,在t甲=30 s时,甲车行驶的路程s甲=600 m,甲车的速度v甲===20 m/s;在t乙=20 s时,乙车行驶的路程s乙=400 m-200 m=200 m,乙车的速度v乙===10 m/s,可见,甲车的速度大于乙车的速度;由图可知,行驶20 s时甲车追上乙车,甲、乙相遇后再经过10 s,甲车行驶了600 m-400 m=200 m,乙车行驶了500 m-400 m=100 m,两车相距Δs=200 m-100 m=100 m。
4.A
5.(1)根据v=可得,该汽车在模拟山路上行驶的路程:s1=v1t1=10 m/s×100 s=1000 m。(2)根据v=可得,汽车在模拟公路上行驶的时间:t2===400 s,
汽车行驶的总路程:s=s1+s2=1000 m+8000 m=9000 m,汽车的运动时间:t=t1+t2=100 s+400 s=500 s,汽车在这次测试的整个过程中的平均速度:
===18 m/s。
6.(1)该列车通过的总路程:
s=s1+s2=160 m+200 m=360 m,
所用时间:t1=0.01 h=36 s,
该列车的速度:
v===10 m/s。
(2)该列车通过铁路桥的路程:
s'=s1+s3=160 m+1040 m=1200 m,
需要的时间:t2===120 s。
列车全部在桥上的路程:
s″=s3-s1=1040 m-160 m=880 m,
列车全部在桥上的时间:
t3===88 s。
7.(1)汽车制动前的速度:
v===20 m/s。
(2)制动前行驶的距离:
s1=vt1=20 m/s×4×0.75 s=60 m,
汽车行驶的总路程:
s总=s1+s2=60 m+30 m=90 m>80 m,
故汽车会撞上障碍物。
8.导火索燃烧完所用的时间:
t===100 s,
此时间内人跑出的距离:
s2=v2t=5 m/s×100 s=500 m>400 m,
故能安全撤离到安全地带。
9.(1)由标志牌可知此路段允许的最大行驶速度为60 km/h,此时车速v=100 km/h>60 km/h,故小云爸爸超速驾驶。
(2)到达车站所用时间:t===1 h,
则他们在7:20才能到达高铁站,最快能赶上G1380次列车。
该趟列车运行的时间:t1=2 h 25 min= h,
该趟列车运行的平均速度:
==≈215.2 km/h。
(3)K876次列车运行的时间:
t2=7h 43 min= h,
K876次列车运行的平均速度:==≈67.4 km/h。