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解:
(1)由列车时刻表可知,列车由海门到南通所用的时间
$t=7:36-7:15=21\ \mathrm{min}$
(2)由列车时刻表可知,海门到南通的路程
$s=83\ \mathrm{km}-45\ \mathrm{km}=38\ \mathrm{km}$
本次列车由海门到南通的平均速度
$v=\frac{s}{t}=\frac{38\ \mathrm{km}}{\frac{21}{60}\ \mathrm{h}}\approx109\ \mathrm{km/h}$
(3)列车完全通过高架桥所行驶的路程
$s'=L_{\mathrm{桥}}+L_{\mathrm{车}}=1800\ \mathrm{m}+360\ \mathrm{m}=2160\ \mathrm{m}$
列车运行的速度
$v'=\frac{s'}{t'}=\frac{2160\ \mathrm{m}}{72\ \mathrm{s}}=30\ \mathrm{m/s}$
解:
(1)由图甲可知,速度表的分度值为5 km/h,指针指在60 km/h处,故该车速度表所指的速度是60 km/h。
由图乙可知,从交通标志牌处到武夷山的路程$s=9\ \mathrm{km},$
由$v=\frac{s}{t}$可得,从交通标志牌处到武夷山至少需要的时间
$t=\frac{s}{v}=\frac{9\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.15\ \mathrm{h}$
(2)该车从标志牌到武夷山实际行驶速度
$v'=\frac{s}{t'}=\frac{9\ \mathrm{km}}{\frac{5}{60}\ \mathrm{h}}=108\ \mathrm{km/h}$
由图乙可知,该路段汽车的限速为80 km/h,
由于$v'>80\ \mathrm{km/h},$所以该车已超速。
解:
(1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中通过的路程
$s_2=v_2 t=340\ \mathrm{m/s}×2.5\ \mathrm{s}=850\ \mathrm{m}$
(2)已知汽车的速度$v_1=72\ \mathrm{km/h}=20\ \mathrm{m/s},$汽车从鸣笛到驾驶员听到回声这段时间内通过的路程
$s_1=v_1 t=20\ \mathrm{m/s}×2.5\ \mathrm{s}=50\ \mathrm{m}$
(3)汽车在驾驶员听到回声时到山崖的距离
$s=\frac{s_2-s_1}{2}=\frac{850\ \mathrm{m}-50\ \mathrm{m}}{2}=400\ \mathrm{m}$
【分析】
要解决这三个问题,需结合列车时刻表提取对应时间、路程信息,再利用速度公式进行计算:
(1) 求海门到南通的时间,用南通的发车时间减去海门的发车时间即可;
(2) 平均速度的计算需先确定海门到南通的路程(南通总路程减海门总路程),再将时间换算为小时,代入平均速度公式计算;
(3) 列车完全通过高架桥的路程是桥长与列车长度之和,再代入速度公式计算列车速度。
【解析】
(1) 由列车时刻表可知,列车从海门的发车时间为7:15,到达南通的时间为7:36,因此海门到南通所用时间:
$t = 7:36 - 7:15 = 21\ \mathrm{min}$;
(2) 海门到南通的路程:$s = 83\ \mathrm{km} - 45\ \mathrm{km} = 38\ \mathrm{km}$,
时间换算为小时:$t = 21\ \mathrm{min} = \frac{21}{60}\ \mathrm{h} = 0.35\ \mathrm{h}$,
根据平均速度公式$v = \frac{s}{t}$,得本次列车的平均速度:
$v = \frac{38\ \mathrm{km}}{0.35\ \mathrm{h}} \approx 109\ \mathrm{km/h}$;
(3) 列车完全通过高架桥行驶的总路程:$s' = L_{\mathrm{桥}} + L_{\mathrm{车}} = 1800\ \mathrm{m} + 360\ \mathrm{m} = 2160\ \mathrm{m}$,
已知通过时间$t' = 72\ \mathrm{s}$,根据速度公式$v' = \frac{s'}{t'}$,得列车运行速度:
$v' = \frac{2160\ \mathrm{m}}{72\ \mathrm{s}} = 30\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) $21\ \mathrm{min}$;(2) 约$109\ \mathrm{km/h}$;(3) $30\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
平均速度计算;路程时间换算;过桥问题
【点评】
本题结合列车时刻表和实际场景考查运动学基本计算,需注意时间单位换算、过桥路程的正确理解,属于基础应用题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题需先从图甲的速度表读取汽车行驶的速度,从图乙的交通标志牌获取到武夷山的路程和该路段的限速,再利用速度公式$v=\frac{s}{t}$及其变形公式进行计算,最后将实际速度与限速比较判断是否超速。
【解析】
(1) 由图甲可知,速度表的分度值为5 km/h,指针指向60 km/h,因此该车行驶速度$v = 60\ \mathrm{km/h}$;由图乙可知,从交通标志牌到武夷山的路程$s = 9\ \mathrm{km}$。根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得所需时间:
$t=\frac{s}{v}=\frac{9\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.15\ \mathrm{h}$。
(2) 实际行驶时间$t' = 5\ \mathrm{min} = \frac{5}{60}\ \mathrm{h} = \frac{1}{12}\ \mathrm{h}$,则实际行驶速度:
$v'=\frac{s}{t'}=\frac{9\ \mathrm{km}}{\frac{1}{12}\ \mathrm{h}}=108\ \mathrm{km/h}$;
由图乙可知,该路段限速为80 km/h,因为$108\ \mathrm{km/h} > 80\ \mathrm{km/h}$,所以该车存在超速。
【答案】
(1) $0.15\ \mathrm{h}$;(2) 该车存在超速
【知识点】
速度公式应用,路程时间速度计算,交通标志牌解读
【点评】
本题结合生活实际考查速度公式的应用,关键是准确读取图表中的物理信息,注意单位换算,属于基础力学计算题,难度适中。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题为回声测距类问题,解题思路:鸣笛后,声音向山崖传播并反射,同时汽车向山崖匀速行驶,两者运动时间均为2.5s。需先利用速度公式分别计算声音传播的总路程、汽车行驶的路程;再根据声音路程与汽车路程的差值,推导听到回声时汽车到山崖的距离,核心是明确声音往返与汽车前进的路程关系。
【解析】
首先统一单位:汽车速度$v_1=72\ \mathrm{km/h}=72×\frac{1000\ \mathrm{m}}{3600\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$,已知声速$v_2=340\ \mathrm{m/s}$,时间$t=2.5\ \mathrm{s}$。
(1) 根据速度公式$s=vt$,鸣笛声传播的路程:
$s_2=v_2t=340\ \mathrm{m/s}×2.5\ \mathrm{s}=850\ \mathrm{m}$;
(2) 汽车行驶的路程:
$s_1=v_1t=20\ \mathrm{m/s}×2.5\ \mathrm{s}=50\ \mathrm{m}$;
(3) 声音传播的路程是“鸣笛处→山崖→听到回声处”,汽车行驶的路程是“鸣笛处→听到回声处”,两者的路程差为听到回声时汽车到山崖距离的2倍,因此:
$s=\frac{s_2-s_1}{2}=\frac{850\ \mathrm{m}-50\ \mathrm{m}}{2}=400\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1) 850 m;(2) 50 m;(3) 400 m
【知识点】
回声测距、速度公式应用
【点评】
本题考查速度公式在回声问题中的应用,关键是理清声音与汽车的路程关系,需注意单位换算,属于基础运动学应用题。
【难度系数】
0.6