2020年春基于核心素养中考物理特色专题——速度问题含解析

2020年春基于核心素养中考物理特色专题——速度问题
课程标准要求用速度描述物体运动的快慢。用速度公式进行简单计算。要求通过实验测量物体运动的速度。通过本课题的学习，需要理解速度的测量（要会测量），用刻度尺和表分别测出运动物体通过一段路程需要的时间，或者一定时间内通过的路程，用公式求出其平均速度。中考试题会出现填空题、选择题、探究实验题以及计算题。全国各地每年在中考试卷里都会出现考查速度知识点的问题。
1.求解物体运动速度考法.根据题意找到时间和对应时间内运动的路程，根据公式v=s/t直接求解速度。在解答时，注意单位的统一。
2.求解物体运动的路程考法.根据题意找出物体运动的速度与运动时间，注意物理量单位的统一，根据公式v=s/t变形s=vt求解路程。
3.求解物体运动的时间考法.根据题意找出物体运动的路程与运动速度，注意物理量单位的统一，根据公式v=s/t变形t=s/v求解时间。
4.涉及s——t图像问题的考法.解决这类问题要看清坐标系横轴和纵轴上的点各代表什么，单位是啥。图像上每个点表示在时间t内通过的路程s。可以通过图线判断物体是匀速直线运动还是变速直线运动，然后应用相应的规律来研究问题。
5.涉及速度问题的综合计算题考法.涉及速度的综合计算类问题，对研究对象用速度公式一一对应的分析，然后通过等量关系建立方程，这种解决问题的方法需要学生认真思考分析。
【例题1】2018年4月30日东坡国际半程马拉松比赛在眉山市湿地公园隆重举行，若甲、乙两位运动员同时从起跑线起跑并做匀速直线运动，他们的路程时间s﹣t图象是如图所示，a、b、c三条图线中的两条，甲的速度大于乙的速度，运动5s甲、乙间的距离大于2m，则（ ）

A．甲的s﹣t图象一定为a B．乙的s﹣t图象一定为c
C．甲的s﹣t图象可能为b D．乙的s﹣t图象可能为a
【答案】A
【解析】（1）由图象可知，相同时间内（如t=4s）a、b、c的路程关系为sa＞sb＞sc，
由速度公式v=s/t可知，va＞vb＞vc；
（2）由图象可知，t=5s时，sa﹣sb＞2m，sa﹣sc≈4m＞2m，sb﹣sc＜2m；
（3）由题知，甲的速度大于乙的速度，运动5s甲、乙间的距离大于2m；结合前面解答可知，甲的s﹣t图象一定是图线a；乙的s﹣t图象可能是图线b，也可能是图线c；
故选：A。
【例题2】甲、乙两小车同时同地向东匀速直线运动，它们的s—t图像如图所示。甲车的速度为 ，5s时两车相距 。以甲车为参照物，乙车向 运动。

【答案】0.2m/s；0.5m；西。
【解析】（1）匀速直线运动的路程s与运动时间t成正比，s-t图象是一条倾斜的直线，由图象找出甲乙的路程s与所对应的时间t，由速度公式可求出甲乙的速度，然后比较它们的大小关系；
根据甲、乙速度和运动时间，得到运动的路程，进一步得到两车距离。
读图可知，经过6s，甲运动了1.2m，乙运动了0.6m，
则甲的速度：v甲=s甲/t=1.2m/6s=0.2m/s
乙的速度：v乙= s乙/t=0.6m/6s=0.1m/s
所以，v甲＞v乙；
经过5s，两车通过的路程分别为：
s甲′=v甲t′=0.2m/s×5s=1m，s乙′=v乙t′=0.1m/s×5s=0.5m
此时两车相距：△s=1m-0.5m=0.5m
（2）首先根据甲乙的速度关系判断两物体的位置关系，然后以甲为参照物，判断乙的运动状态。
由于甲、乙两车同时同地向东做匀速直线运动，所以，同一时刻甲在乙的前面向东运动，如果以甲为参照物，则乙向西运动。
【例题3】在平直的公路上，小明坐在车上用电子手表的秒表功能计下了汽车连续通过5根电线杆的时间为10s，相邻电线杆的距离为50米，则汽车的平均速度约为（ ）
A．90km/h B．70km/h C．50km/h D．40km/h
【答案】B
【解析】本题考查的是平均速度。可以用速度的计算公式v=s/t求出汽车的平均速度。由题意知，小明在汽车驶过第1根电线杆时开始计时，在汽车驶过第5根电线杆时停止计时，则汽车通过的路程（4个间隔距离）：s=4×50m=200m，
汽车的平均速度：v=s/t=200m/10s=20m/s=72km/h，约为70km/h，故ACD错误；
B正确。
【例题4】下表是简化的2018年北京南至上海虹桥G101次列车时刻表。G101次列车从济南西至曲阜东的行车里程为 km；G101次列车从北京南至曲阜东的平均速度为 km/h。
站名
到站时间
出发时间
里程/km
北京南
06：43
06：43
0
济南西
08：37
08：41
406
曲阜东
09：13
09：15
535
【答案】129；214
【解析】根据列车时刻表获取从济南西至曲阜东的行车里程s1；从北京南至曲阜东的路程s2，时间t2，由速度公式求平均速度v2。
由题知：济南西至曲阜东的行车里程为s1=535km﹣406km=129km；
从北京南至曲阜东的路程为s2=535km，t2=09：13﹣06：43=2h30min=2.5h；
由v=s/t得：v2=s2/t2=535km/2.5h=214km/h。
一、选择题
1.在一年一度的大庆市“黎明湖端午龙舟赛”中，有人对某组在平行赛道上比赛的甲乙两队龙舟的速度与时间关系进行了仔细研究，得出了甲乙的速度与时间关系图象如图。根据图象可知，下列说法正确的是（　　）
A．0﹣t1时刻两队所走距离相等
B．t1时刻甲队比乙队运动的快
C．t1时刻甲队超过乙队
D．t1时刻甲乙两队速度相等
【答案】D
【解答】AC．由图象可知，0～t1时刻内，甲队龙舟的平均速度小于乙队龙舟的平均速度，
由v＝的变形式s＝vt可知，甲队龙舟所走的距离小于乙队龙舟走过的距离，
所以，t1时刻甲队不可能超过乙队，故AC错误；
BD．由图象可知，t1时刻甲乙两队速度相等，两对运动的快慢相同，故B错误、D正确。
2.下列图形中表示物体做匀速直线运动的是（ ）

A B C D
【答案】C．
【解析】A．v-t图象中表示物体的速度随时间的变化关系，由图可知，物体的速度在增大，故A错误；
B.v-t图象中表示物体的速度随时间的变化关系，由图可知，物体的速度在减小，故B错误；
C.x-t图象表示物体的位移随时间变化的规律，由图可知，物体的位移均均变化，故速度保持不变，物体做匀速直线运动，故C正确；
D.物体位移不变，处于静止状态，故D错误。
3.如图是某物体做直线运动时的路程随时间变化的图象，由图象判断下列说法错误的是（ ）

A.5s时，物体通过的路程为2.5m
B.整个20s时间内，物体的平均速度为0.2m/s
C.物体在20s内都做匀速直线运动
D.物体在0～5s时间内的速度比10～20s内的速度大
【答案】C
【解析】从图像可以知道：前5s时，物体通过的路程为2.5m，选项A正确；根据速度公式，整个20s时间内，物体的平均速度为：v=s/t=4m/20s=0.2m/s，选项B正确；物体在5s-10s时是静止不动的，选项C错误；物体在0～5s时间内的速度是0.5m/s，在10～20s内的速度是0.15m/s，选项D正确。故选C。
4.如图是相向而行的甲、乙两物体的s﹣t图象，下列说法正确的是（　　）
A．相遇时两物体通过的路程均为100m
B．0﹣30s内甲、乙均做匀速直线运动
C．甲的运动速度为10m/s
D．甲、乙是同时出发的
【答案】C
【解析】根据图象中图线的形状，判断物体的运动情况；再结合选项中的说法，运用速度的公式，可得出正确的选项．
A.由图象可知，相遇时（即两图线相交），甲通过的路程为400m﹣100m=300m，乙通过的路程为100m；故A错误；
B.由图象可知，在0﹣10s内，乙处于静止状态；在10s后乙物体才做匀速直线运动，故B错误；
C.由图象可知，甲物体做匀速直线运动，在30s内通过的路程为300m，
甲的运动速度为v===10m/s；故C正确；
D.由图象可知，在0﹣10s内，甲做匀速直线运动，而乙处于静止状态；10s﹣30s，甲乙均做匀速直线运动；所以乙比甲要晚10s出发，故D错误。
二、填空题
5.在攀枝花市中考体育800m测试中，随着发令枪声响起，小睿如离弦之箭一般冲出起跑线，3分20秒后冲过终点，取得了长跑满分的好成绩，她在起跑过程中运动状态是否发生改
变 （选填“是”成“否”），长跑过程中她的平均速度为 m/s。
【答案】是；4。
【解析】由于起跑时是加速运动，所以运动状态在发生改变；由题意知，s=800m，t=3min20s=3×60s+20s=200s，则小睿的平均速度：v=s/t=800m/200s=4m/s。
6.在中考的考场上，随着铃声的响起，同学们开始了紧张的考试，这说明声音可以传递 ；小萌同学以5m/s的速度从家里骑车12min到达中考考点，小萌家距考点 km。
【答案】信息；3.6。
【解析】随着铃声的响起，同学们开始了紧张的考试，这说明声音可以传递信息；根据速度公式v=s/t得到小萌同学运动的路程为：
。
7.我国高铁总路程居世界第一，人们出行更加方便快捷，暑假小红和父母外出旅游，她们乘坐的高铁动车正以300km/h的速度向南行驶，旁边平行铁轨一列普通列车以120km/h的速度也向南行驶，小红发现自己超过普通列车用的时间为16s，以普通列车为参照物，小红向 （选填“南”或“北”）行驶，以小红为参照物。普通列车向 （选填“南”或“北”）行驶，普通列车的长度为 m。
【答案】南；北；800
【解析】（1）由题知，高铁和普通列车都向南运动，且高铁的速度大于普通列车的速度，
所以，以普通列车为参照物，小红向南运动；以小红为参照物，普通列车向北行驶。
（2）高铁和普通列车的相对速度：v=300km/h﹣120km/h=180km/h=50m/s，
根据v=s/t可得，普通列车的长度为：s=vt=50m/s×16s=800m。
8.如图所示是木块在水平面上运动时每隔相等时间曝光一次所得到的照片，曝光时间间隔为0.02s，木块从1位置到3位置运动的距离是 cm，木块从1位置到4位置运动的速度为 m/s。

【答案】3.60；0.9
【解析】（1）刻度尺的读数：先要明确分度值，在读出准确数字之后，还要读出估计数字，当物体的末端正对刻度尺的刻度时，也要读出估计数字0；
由图知，刻度尺分度值为1mm，
则木块从1位置运动到3位置时距离为：6.20cm﹣2.60cm=3.60cm；
（2）根据频闪的次数和频闪的时间间隔，结合图示计算木块从1位置运动到4位置的距离和所用的时间；由v=s/t计算木块从1位置到4位置运动的速度。
由图知，木块从1位置运动到4位置时，频闪3次，所用时间为t=0.02s×3=0.06s，
木块运动的距离：s=8.00cm﹣2.60cm=5.40cm=0.054m，
则木块从1位置到4位置运动的平均速度：v=v=s/t=0.054m/0.06s=0.9m/s。
9.如图所示记录了汽车在平直的公路上行驶时，在相同时间内通过的路程。由图可以知道汽车在各段时间内速度是 的，汽车在全长内平均速度大小等于 m/s.
【答案】不相等 30
【解析】本题考查的是速度的计算，根据图可以看出汽车每10s走过的路程不相同，故汽车在各段时间内速度是不相等的，汽车在全长内平均速度大小v=s/t=1200m/40s=30m/s.
10.世界上时速最快的真空高温超导磁悬浮直道实验线2018年年底将在四川建成，试验线安装在一条直径4.2m、长140m的特制管道里，测试时可以将单人乘坐的列车模型加速到最大400km/h。若测试时，在2.8s时间140m距离内将列车模型加速至360km/h，加速过程的平均速度是 m/s；若列车模型以360km/h匀速通过该实验管道，通过时间是 s。
【答案】50；1.4
【解析】（1）加速过程的时间t=2.8s，路程s=140m；
加速过程的平均速度：v=s/t=140m/2.8s=50m/s；
（2）当列车模型以v′=360km/h=100m/s匀速通过该实验管道时，
通过的时间：t′=s/ v′=140m/100m/s=1.4s。
11.空中加油机在高空给战斗机加油时，以加油机为参照物，战斗机是 的；若加油机以500km/h的速度航行0.2h，通过的路程是 km。
【答案】静止；100
【解析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；（2）已知速度和时间，利用速度公式计算通过的路程。
当加油机在空中给战斗机加油时，以加油机为参照物，战斗机与加油机之间没有位置的变化，所以战斗机是静止的；根据v=s/t可得，加油机通过的路程为：s=vt=500km/h×0.2h=100km。
12.蒙内铁路是我国用中国技术，按中国标准帮肯尼亚修建的标轨铁路，今年5月31日正式通车运行。列车从蒙巴萨出发，以120km/h的速度运行4h后到达内罗毕，铁路全程约 km，行驶的过程中，以列车为参照物，路旁的建筑物是 （选填“运动”或“静止”）的。
【答案】480、运动。
【解析】用速度描述物体运动的快慢。通过实验测量物体运动的速度。用速度公式进行简单计算。
行驶路程s=vt=120km/h×4h=480km，以列车为参照物，路旁建筑物是运动的。
13.我国拥有自主知识产权的大飞机C919的最大载重为77.3t，最大巡航速度为980Km/h，最长航程为5555Km．我国版图的最大横跨距离为5027.4Km.2017年5月5日，C919从上海浦东机场成功起飞，以浦东机场指挥塔为参照物，C919是　　的．若C919以最大巡航速度飞行，横跨我国最大版图仅需　　h．
【答案】运动；5.13．
【解析】在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止．已知速度和路程，利用速度公式计算时间．
（1）C919从上海浦东机场成功起飞，以浦东机场指挥塔为参照物，C919与浦东机场指挥塔之间的位置发生了变化，因此C919是运动的。
（2）根据v=可得，C919以最大巡航速度飞行，横跨我国最大版图需要的时间：
t===5.13h．
三、综合应用题
14.小明家离学校2km，他以5km/h的速度步行上学，出发5分钟后小明父亲发现小明的教科书忘记带上，立即以10km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明；求：
（1）小明父亲经多少分钟能追上小明？
（2）如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时，小明也发现自己的教科书忘记带上并立即掉头返回，问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米（小数点后保留2位有效数字）？
【答案】（1）小明父亲经5min能追上小明；（2）小明与父亲在途中相遇时离学校1.72km．
【解析】小明父亲追上小明所走的路程等于小明走的路程，由速度公式v=s/t可得；
出发5min，利用速度公式求出小明 经过的路程，再利用相对速度求出时间，用总路程减去小明父亲的路程就是相遇时离学校的路程．
（1）由v=s/t可得，小明行驶的路程，s1=v1（t0+t）......①
小明父亲行驶的路程等于小明行驶的路程，s2=s1=v2t.....②
由①②可得，v1（t0+t）=v2t，5×（5×1/60+t）=10t，
解得：t=1/12h=5min
（2）由v=s/t可得，小明和他父亲相向而行时相遇的时间设为t′ ，则
v2t′+ v1t′= v1t0
10 t′+ 5t′= 5×5/60
t′=1/36h
小明父亲通过的路程：
s2′=v2t′=10km/h×1/36h=5/18km≈0.28km
小明与父亲在途中相遇时离学校距离：
s″=s总﹣s2′=2km﹣0.28km=1.72km．