第174页

信息发布者:
解:
(1) 靶机飞行的距离 $s_1 = v_1 t_1 = 400\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 800\ \mathrm{m}$
(2) 根据速度公式得,靶机爆炸时到炮口的距离
$s_2 = v_2 t_2 = 340\ \mathrm{m/s} × 5\ \mathrm{s} = 1700\ \mathrm{m}$
(3) 炮弹飞行的平均速度 $v_3 = \frac{s_2}{t_1} = \frac{1700\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}} = 850\ \mathrm{m/s}$
解:
(1) ETC通道前的减速带长度
$s_1 = v_1 t_1 = 10\ \mathrm{m/s} × 3\ \mathrm{s} = 30\ \mathrm{m}$
(2) 小轿车通过识别区起点到自动栏杆间的平均速度
$v_2 = \frac{s_2}{t_2} = \frac{24\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}} = 6\ \mathrm{m/s}$
(3) 设备升级后,该车通过的路程
$s_3 = s_1 + s_2 = 30\ \mathrm{m} + 24\ \mathrm{m} = 54\ \mathrm{m}$
该车从减速带起点到自动栏杆处所需的时间 $t_3 = \frac{s_3}{v_1} = \frac{54\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/s}} = 5.4\ \mathrm{s}$
【分析】
要解决这道题,需明确每个问题对应的物理量与时间:
1. 第(1)问:靶机做匀速直线运动,已知其速度和飞行时间(开炮到看到爆炸的2s),利用匀速直线运动的路程公式$s=vt$计算靶机飞行距离;
2. 第(2)问:爆炸声从爆炸点传到炮口的时间为5s,声速已知,利用路程公式计算爆炸点到炮口的距离;
3. 第(3)问:炮弹飞行时间等于开炮到看到爆炸的时间(光传播时间不计),路程为第(2)问的爆炸点到炮口的距离,利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算炮弹的平均速度。
【解析】
解:
(1) 靶机做匀速直线运动,速度$v_1=400\ \mathrm{m/s}$,飞行时间$t_1=2\ \mathrm{s}$,根据$s=vt$,靶机飞行的距离:
$s_1 = v_1 t_1 = 400\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=800\ \mathrm{m}$;
(2) 爆炸声传播时间$t_2=5\ \mathrm{s}$,声速$v_2=340\ \mathrm{m/s}$,爆炸时离炮口的距离等于爆炸声传播的路程:
$s_2 = v_2 t_2 = 340\ \mathrm{m/s}×5\ \mathrm{s}=1700\ \mathrm{m}$;
(3) 炮弹飞行时间等于开炮到看到爆炸的时间$t_1=2\ \mathrm{s}$,路程为$s_2=1700\ \mathrm{m}$,根据平均速度公式,炮弹的平均速度:
$v_3=\frac{s_2}{t_1}=\frac{1700\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=850\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) $800\ \mathrm{m}$;(2) $1700\ \mathrm{m}$;(3) $850\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
匀速直线运动、速度公式应用、平均速度计算
【点评】
本题结合打靶场景考查速度公式的应用,关键是区分各物理过程对应的时间与路程,属于基础题型,需准确对应每个问题的已知量和公式即可解答。
【难度系数】
0.6
【分析】本题是运动学中速度、路程、时间的计算问题,解题思路如下:(1)减速带路段小轿车做匀速直线运动,利用匀速运动的路程公式$s=vt$,结合已知的速度和时间,可求出减速带长度;(2)平均速度的计算需对应路程和时间,识别区到自动栏杆的路程和时间已知,直接用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算;(3)设备升级后,总路程为减速带长度与识别区路程之和,速度不变,再利用时间公式$t=\frac{s}{v}$求出总时间。
【解析】
(1) 小轿车在减速带做匀速直线运动,已知速度$v_1=10\ \mathrm{m/s}$,通过时间$t_1=3\ \mathrm{s}$,根据匀速直线运动路程公式:
$s_1 = v_1 t_1 = 10\ \mathrm{m/s} × 3\ \mathrm{s} = 30\ \mathrm{m}$;
(2) 识别区起点到自动栏杆的路程$s_2=24\ \mathrm{m}$,所用时间$t_2=4\ \mathrm{s}$,根据平均速度公式:
$v_2 = \frac{s_2}{t_2} = \frac{24\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}} = 6\ \mathrm{m/s}$;
(3) 设备升级后,小轿车通过的总路程为减速带长度与识别区路程之和:
$s_3 = s_1 + s_2 = 30\ \mathrm{m} + 24\ \mathrm{m} = 54\ \mathrm{m}$,
速度仍为$v_1=10\ \mathrm{m/s}$,根据时间公式:
$t_3 = \frac{s_3}{v_1} = \frac{54\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/s}} = 5.4\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1) 30 m;(2) 6 m/s;(3) 5.4 s
【知识点】
速度公式应用、平均速度计算、路程时间关系
【点评】
本题为初中物理基础运动学计算题,核心考查速度、路程、时间三者的关系,解题关键是明确各物理量对应的路段,正确选用公式,整体难度较低,属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.7