第二章 运动与能量
2.运动的描述
第2课时 速度
基础过关全练
知识点3 快与慢
1.【物理跨体育】【教材P25图片变式】同学们在观看第二届运动会的短跑比赛时,进行了如下讨论,下列说法正确的是( )
A.小简认为100 m和200 m比赛的运动员,路程和用时都不同,无法比较快慢
B.小贾认为100 m比赛,冲过终点时速度最大者为冠军
C.小王认为100 m比赛,完成比赛所用时间最短者为冠军
D.小黄认为如果裁判员听到枪响后再计时,测得运动员的用时比实际多
2.【物理跨语文】(2022湖南长沙中考)诗词中常蕴含着物理知识,根据下列哪句诗能估算出物体运动的速度( )
A.天台四万八千丈
B.坐地日行八万里
C.春风十里扬州路
D.桃花潭水深千尺
3.(2022河北中考改编)如图所示,甲、乙两列高铁列车相向行驶,以甲车为参照物,乙车是 的。目前我国正在打造比飞机还快的“超级高铁”,若“超级高铁”以4 000 km/h的速度沿地球赤道绕一圈所用时间约为 h。(地球赤道周长约为40 000 km)
4.【物理跨体育】【新独家原创】如图是两位同学100 m比赛时的情景,根据情景可以发现哪些有用的物理信息,请写在下面空白处。(至少三条)
能力提升全练
5.(2022四川内江中考,3,★☆☆)在平直轨道上匀速行驶的火车中,对于静放在车厢内桌面上的苹果,发生相对运动所选择的参照物是( )
A.这列火车的车厢
B.坐在车厢椅子上的乘客
C.从旁边走过的列车员
D.关着的车门
6.(2022湖南益阳中考,16改编,★☆☆)常益长高铁于2022年12月26日全线通车,大大缩短了益阳与长株潭城市群之间的时空距离,对促进沿线地区经济社会发展具有十分重要的意义。从益阳至长沙由原来的70分钟压缩至30分钟,该段线路长约64.2 km,则高铁在该段线路运行的速度约为 km/h,该速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)小汽车以33 m/s在高速公路上行驶的速度。
7.(2021山西中考,37,★☆☆)小丽在朋友圈分享了自己外出旅行时的照片,其中两张是坐在平直行驶车内连续拍摄的照片,如图所示。网友判断小丽乘坐的车正在向东行驶。请你分析网友的判断是 (选填“正确” 或“错误”)的,理由是 。(答案合理即可)
8.(2022四川攀枝花中考,16,★★☆)2022年4月21日我国自主研发的CR450动车组,在济南至郑州高铁上成功创造了速度为435 km/h(合 m/s)的世界纪录。动车组若以该速度跑完全长2 298 km的京广高速铁路,将用时 h。(结果均保留1位小数)
9.(2022四川德阳中考,11,★★☆)从北京到上海直线距离约1.4×103 km,轿车以100 km/h的速度行驶,需 h才能跑完这段路程。假如有一个小孩以3×108 m/s的光速行进,他1 s内能在北京和上海之间最多跑 个来回(结果保留成整数)。
10.(2021四川遂宁中考,11,★★☆)5月22日,以“中流击水,百年龙腾”为主题的中国龙舟大赛四川遂宁站的比赛在美丽的观音湖举行。在一场小组赛中,四个龙舟队沿200米赛道由北向南争先划行。当安居区龙舟队奋力超越旁边队伍时,以安居区龙舟队为参照物,旁边的队伍向 (选填“南”或“北”)运动;最终安居区龙舟队以40秒的成绩取得小组第一名,则该队全程的平均速度为 m/s。
11.(2020江苏常州中考,22,★★☆)2019年9月30日,位于乌蒙山区的赤水河红军大桥全面建成。工程师以1.6 m/s的速度走过大桥,用时1 250 s,桥长 m。驾驶员驾驶工程车以40 km/h 的速度在桥上行驶,看到桥栏杆向西运动,可知大桥是 (选填“东西”或“南北”)走向的,工程车驶过大桥用时 min。
12.【安全与健康】(2022四川内江中考,26改编,★★☆)车速过快是造成交通事故的重要原因之一,为限制车速,常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图,在倾斜角为30°的斜坡上有7个减速带,相邻两个减速带间的距离均为50 m。现有一辆质量为1.2 t的小汽车,从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑,由于减速带、小汽车制动等因素的影响,使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10 m/s。(小汽车的长度不计,减速带的宽度不计)则:
小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少秒
13.(2020四川内江中考,25改编,★★☆)如图所示是高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆轿车(车长忽略不计),正以36 km/h的速度驶向ETC通道,轿车通过ETC通道时,需要在收费站中心线前方10 m处减速到18 km/h,然后保持匀速运动到达收费站中心线后,再加速离开收费站中心线,则轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间是多少秒
素养探究全练
14.【科学思维】【国防教育】某次海上军事演习,假设在演习中一艘鱼雷快艇以v1=35 m/s的速度追击前面同一直线上正以v2=25 m/s的速度逃跑的敌舰,当两者相距L=3 km时,发射一枚鱼雷,经过t1=60 s,舰长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰发出的火花,同时发现受损敌舰仍然以速度v3继续逃跑,于是舰长立即发出了第二次攻击命令,第二枚鱼雷以同样的速度前进,鱼雷快艇仍以v1=35 m/s的速度继续追击,又经过t2=40 s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。(不考虑光传播的时间)求:
(1)鱼雷的速度;
(2)第二枚鱼雷击中敌舰前,敌舰逃跑的速度;
(3)第二枚鱼雷击中敌舰时,鱼雷快艇距敌舰的距离。
答案全解全析
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1.C 100 m和200 m比赛的运动员,虽然路程和用时都不同,但利用v=可以分别求出他们的平均速度,然后可比较其运动的快慢,故A错误;100 m比赛中,哪位运动员获得冠军,关键是看他跑完100 m的平均速度,平均速度大的所用时间短,冲过终点时速度最大者其平均速度未必大,故B错误;100 m比赛,路程相同,则所用时间最短者的速度最快,所以完成比赛所用时间最短者为冠军,故C正确;听到枪声才开始计时,说明枪声已经传播100米才开始计时,则测得运动员的用时比实际的少,故D错误。
易错警示 声音和光在空气中的传播速度不同,不能忽略声音的传播也需要时间,看到烟才是计时员计时较准确的时刻。
2.B 物体单位时间内通过的路程为速度,故“坐地日行八万里”表示每日运动八万里,由v=能估算出物体运动的速度,B正确。
3.答案 运动 10
解析 甲、乙两列高铁列车相向行驶,以甲车为参照物,两车的位置发生了变化,故乙车是运动的;已知地球赤道周长s=40 000 km,“超级高铁”的速度v=4 000 km/h,则沿地球赤道绕一圈所用时间约为t===10 h。
4.解析 (1)甲同学的速度
v甲==≈9.02 m/s。
(2)乙同学的速度v乙==≈9.78 m/s。
(3)乙同学跑得快,原因是v乙>v甲。
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5.C 车厢内桌面上的苹果相对于车厢、坐在车厢椅子上的乘客、车门之间的位置没有发生变化,所以,以车门、车厢、坐在车厢椅子上的乘客为参照物,它是静止的;而车厢内桌面上的苹果相对于从桌旁走过的列车员的位置发生改变,因此,以从桌旁走过的列车员为参照物时,它是运动的。
6.答案 128.4 大于
解析 高铁运行的速度v===128.4 km/h≈35.7 m/s>33 m/s,所以该速度大于小汽车以33 m/s在高速公路上行驶的速度。
7.答案 错误 以窗外建筑物为参照物,小丽与窗外建筑物的位置在靠近,说明车正在向西运动
解析 要研究小丽乘坐的车是向西还是向东运动,我们以窗外建筑物为参照物,小丽与窗外建筑物的位置在靠近,说明车正在向西运动,网友的判断是错误的。
8.答案 120.8 5.3
解析 435 km/h=435× m/s≈120.8 m/s,由v=可得t==≈5.3 h。
9.答案 14 107
解析 轿车跑完这段路程所用的时间t===14 h;小孩1 s跑过的路程s=v't'=3×108 m/s×1 s=3×108 m,一个来回的路程为2×1.4×103×103 m,他能跑的来回数n=≈107。
10.答案 北 5
解析 四个龙舟队沿200米赛道由北向南争先划行。当安居区龙舟队奋力超越旁边队伍时,以安居区龙舟队为参照物,旁边的队伍向北运动;安居区龙舟队以40秒的成绩取得小组第一名,则该队全程的平均速度为v===5 m/s。
11.答案 2 000 东西 3
解析 由v=可得桥长s=vt=1.6 m/s×1 250 s=2 000 m。正在行驶的工程车中的驾驶员看到桥栏杆向西运动,说明工程车向东运动,即大桥是东西走向;工程车驶过大桥用时为t'===0.05 h=3 min。
12.解析 根据速度公式v=得小汽车通过相邻减速带的时间为t1===5 s,由题意知小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是t=6t1=6×5 s=30 s。
13.解析 汽车的速度v=18 km/h=5 m/s,由题可知汽车匀速行驶的路程是10 m,通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间t===2 s。
素养探究全练
14.解析 (1)第一次发射鱼雷过程中敌舰运动的距离:s2=v2t1=25 m/s×60 s=1 500 m,
已知鱼雷快艇与敌舰两者相距
L=3 km=3 000 m,
由题意知第一次鱼雷通过的路程
s3=L+s2=3 000 m+1 500 m=4 500 m,
鱼雷的速度v0===75 m/s;
(2)已知鱼雷快艇速度v1=35 m/s,
由v=可知第一次发射鱼雷后,鱼雷快艇运动的路程为s1=v1t1=35 m/s×60 s=2 100 m,
第二次发射鱼雷时,鱼雷快艇与敌舰距离s4=L-s1+s2=3 000 m-2 100 m+1 500 m=2 400 m,
第二次鱼雷通过的路程s5=v0t2=75 m/s×40 s=3 000 m,
敌舰第二次通过的路程s6=s5-s4=3 000 m-2 400 m=600 m,
第二枚鱼雷击中敌舰前,敌舰运行速度v3===15 m/s;
(3)第二枚鱼雷击中敌舰时,鱼雷快艇通过的路程为s7=v1t2=35 m/s×40 s=1 400 m,
已知敌舰第二次通过的路程s6=600 m,
则此时鱼雷快艇距敌舰的距离为L'=s4-s7+s6=2 400 m-1 400 m+600 m=1 600 m。
