备战2023年中考物理二轮专题 机械运动计算题专练（答案）

备战2023年中考物理二轮专题 机械运动计算题专练（含答案）
1．玄武湖隧道工程是南京市规划的“经六纬九”以及快速井字形内环的重要组成部分。隧道西起模范马路南京工业大学附近,东至新庄立交桥。道全长2660m,设计车速为60km/h.
（1）已知22路公交车在地面上从入口处到出口处行驶路程约为4500m，需要15min,求该车行驶过程中的平均速度？
（2）若74路公交车以36km/h的速度通过隧道,能比22路公交车在地面上行驶省多少时间
2．一列火车长100米，匀速通过长300米的山洞，车身全部在山洞内的时间为10s，求
（1）火车的行驶速度；
（2）火车全部通过山洞的时间。
3．如图甲为某地距离传感器发出和接收超声波检测汽车速度的示意图。
（1）已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，某次检测车速时，传感器发出至接收超声波信号用了0.4s，超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离是多少米？
（2）如果将距离传感器与计算机连接，可以将物体运动的距离（s）﹣时间（t）图象显示在计算机的屏幕上。利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离（s）﹣时间（t）图像如图乙所示，请在图丙中画出汽车运动的速度（v）﹣时间（t）图像。
（3）遵守交通规则是每个公民的自觉行为，为了他人的安全同时也能保障自己的安全。从标志牌上看，在遵守交通规则的前提下，从标志牌到威海匀速行驶的汽车最快需用多长时间才能到达威海。
4．港珠澳大桥东接香港，西接珠海、澳门，是世界上最长的跨海大桥，被誉为“新世界七大奇迹”．港珠澳大桥全程55km，桥面为双向六车道高速公路，设计速度100km/h．
（1）如果一辆汽车以桥梁设计速度匀速通过港珠澳大桥，则需要多少时间？
（2）如果某汽车以25m/s的速度匀速行驶，司机突然发现前方有紧急情况，经过0.5s(从发现情况到开始制动刹车司机的反应时间)开始制动刹车，又经过4.5s滑行80m车停止．则汽车从发现情况到完全停止的这段时间内汽车的平均速度为多大？
5．在某金属管的一端敲一下钟，在管的另一端听到两次声音（第一次是由金属管传来的，第二次是由空气传来的），管长1020 m，两次响声相隔2.5 s.如果当时空气中的声速是340 m/s，求该金属中的声速.
6．一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动，司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，5s后听到回声，听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛，3s后听到回声．请根据以上数据计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，已知此高速公路的最高限速为120 km/h，声音在空气中的传播速度为340 m/s．
7．遵守交通法规是每一个市民应该具备的最基本的道德素养，违反交通法规不仅仅是现代社会的不文明现象，更重要的是，这种行为会 给国家或者个人造成财产损失，对人身安全带来重大威胁。如图所示为某道路由有向北机动车及非机动车的道路示意图，已知机动车 车道宽 D = 3m ，甲、乙两部轿车（两部轿车的尺寸均为：长度L1= 4.5m ，宽度 d = 1.8m ）分别在慢车道和快车道上向北匀速行驶，v甲= 36km / h ， v乙= 54km / h （设两轿车均在车道中间位置行驶， 且不考虑轿车的制动情况）。当甲、乙两车沿南北方向上的距离为S2= 3m 时，在甲车前方慢车道与非机动车道交界处的 C 点（与甲车 相距 S1，且S1 = 10.5m ），突然有人骑自行车打算沿 CC'方向匀速横穿 马路（CC’方向与道路方向垂直），自行车车长 L2= 1.8m 。
（1）当甲车的尾部恰好到达
CC'线所消耗的时间 t 为多少？
（2）当甲车的尾部恰好到达
CC'线时，自行车的车头还未到达轿车处，则自行车不会有危险，据此情 景，请计算出自行车与甲车相撞的最小速度
v1 为多少
（3）当自行车车速在什么范围内将与乙车相撞
8．自2007年4月18日零时起，全国铁路已进行第六次大提速.这次大提速全国主要中心城市将新开“D”字头快速列车86列，其中D92次和D93次列车的运行时刻表如下.
南昌﹣﹣上海南 上海南﹣﹣南昌 运行里程
D92 8：34开 13：49到 D93 18：31开 20：39到 840km
根据上述列车运行时刻表的信息可知：
（1）D92次列车从南昌站到上海南站所用的时间是多少？
（2）它的平均速度为多少？
9．一艘航空母舰停泊在海洋上，它用超声波搜索附近海底，发现有一艘潜水艇向自己直线航行，第一次发射的超声波经过18s收到回波，100s后发射的超声波经过16s收到回波，计算潜水艇航行的速度。（海10．磁悬浮列车是一种新型交通工具，如图所示，列车受到磁力的作用而浮起，使列车轨道间的摩擦力减少到零，上海磁悬浮列车线路列车单向运行平均速度是约80m/s，单向运行时间约396s．求：
（1）上海悬浮列车线路约长是多少？
（2）悬浮列车的平均速度是多少km/h？
11．一座大桥全长6.89千米，江面上正桥长为1570米，一列长为110米的火车匀速行驶，通过江面正桥需120秒。
（1）火车的速度是多少？
（2）火车通过全桥需用的时间是多少？
12．汽车以20m/s的速度匀速行驶，司机突然发现前面有紧急情况，经过0.5s（反应时间）后开始制动（即刹车），又经过4.5s滑行45.9m车停下。求：
（1）汽车在司机反应的时间内通过的路程是多少？
（2）汽车从发现情况到完全停车的这段时间内汽车通过的路程是多少？
（3）汽车在滑行时的平均速度是多少km/h？
（4）若司机饮酒，会使反应时间变长，若某司机饮酒后驾驶，从发现前方障碍物到车停下来共行驶了65.9m，请计算司机的反应时间。
（5）汽车以20m/s匀速行驶中，在某处鸣笛，经3s听到正前方的回声，听到回声时，车到障碍物距离？
13．K279次列车由北京开往十堰，从北京到十堰铁路长923km，根据列车运行时间表回答下列问题：
K279次列车的运行时刻表如下：
车次 到、发站时间 北京 郑州 襄阳 十堰
K279 到站时间 … 19:09 3:42 6:10
发车时间 9:52 19:33 3:58 …
（1）K279次列车由北京到达十堰的平均速度；
（2）中途K279次列车以36km/h的速度穿越长度为1600m的一个隧道，列车全部在隧道中行驶的时间是150s，那么这列火车的长度是多少？
14．为提高冰球运动员的能力，教练员经常要求运动员做击球训练和追球训练。在冰面上与起跑线距离30m处设置一个挡板，如图。做击球训练时，运动员从起跑线将冰球往挡板方向水平击出，冰球运动时的速度大小不变，运动方向始终垂直于起跑线和挡板，遇到挡板后立即垂直于挡板反弹回来，反弹时速度不变，教练员帮助计时。某次击球，球从被击出到回到起跑线用时4s。（运动员、冰球视为同点）求：
（1）请计算冰球被击出时的速度大小。
（2）某次击球，反弹时速度变为原来的一半，球从被击出到回到起跑线用时3s，做追球训练时，冰球被击出的同时，运动员立即垂直于起跑线出发追击小球，已知运动员的速度大小为刚击出的冰球速的 ，且大小不变，请通过计算确定运动员在离挡板多远处能接到球。
15．某同学买了一张列车时刻表他注意到在北京和上海间往返的D31和D32次动车的运行时刻表如下：
车次 到站、发车 北京南 泰山 南京 上海
D31 到站时间 —— 16：33 19：12 21：23
发车时间 11：05 16：34 19：14 ——
D32 到站时间 20：08 17：12 12：40 ——
发车时间 —— 17：14 12：42 10：31
他了解了D31次列车由北京开往上海，D32次列车由上海开往北京．这两次列车每天各发一趟．自北京到上海铁路长1463km．根据列车时刻表回答下列问题：
（1）你从列车时刻表所列各项内容可以获得哪些信息 (写出两条)
（2）计算D31次列车由北京开往上海的平均速度是多少km/h
16．光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论。
（1）最初的光速值是根据丹麦科学家罗默的理论测出的。罗默对木星系进行了长期系统的观察和研究。他发现，离木星最近的卫星--木卫一绕木星运行，隔一段时间就会被木星遮食一次，这个时间间隔在一年之内的各个时间里并不是完全相同的。罗默在解释这个现象时说，这是因为光穿越地球轨道需要时间，最长时间可达22min，已知地球轨道半径R=1.5×108km．请根据罗默的数据算出光速的大小。
（2）如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n0时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c．请写出测量光速的表达式。
（3）一车厢以速度v在水平地面上行驶，车厢底部有一光源，发出一光信号，射到车顶。已知在车厢里的观察者测量到这一过程所用的时间为△t0，如图（a）所示。另外一个观察者站在地面，他测量到的这一过程所用的时间为△t，如图（b）所示。研究表明不论观察者是站在车厢里还是在车厢内地面上，车厢的高度L0都是不变的，光在车厢里和车厢内地面上传播的速度都是c，试判断△t和△t0哪一个更大一些，从中可以得出什么结论。
答案
1、（1）5m／s
（2）解：公交车行驶路程是：s2 =2660m，公交车的速度是：v=36km/h=10m/s，由t=s/v得公交车行驶的时间是：t2 =2660m/10m/s=266s， 故节省的时间是：△t=t1 -t2 =900s-266s=634s
2、（1）解：火车车身全部在山洞内所经过的距离
>s等于山洞长减去车长，s=300m-100m=200m；
车身全部在山洞内的时间为10s，所以火车行驶的速度
（2）解：火车全部通过山洞，车头进入至车尾开出，s=s车+s洞=100m+300m=400m 则火车全部通过山洞的时间 。
3、（1）解：s=vt1=340m/s×0.4s=136m
答：超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离是68m
（2）解：
（3）解： =0.75h（或=45min）
答：从标志牌上看，在遵守交通规则的前提下，从标志牌到威海匀速行驶的汽车最快需用0.75h（45min）才能到达威海
4、（1）解：由 得，汽车以桥梁设计速度匀速通过港珠澳大桥需要的时间：
答：如果一辆汽车以桥梁设计速度匀速通过港珠澳大桥，则需要0.55h
（2）解：由 得，汽车在司机反应时间内行驶的路程：s1=v1t1=25m/s×0.5s=12.5m
从发现情况到完全停止过程中的总路程：s′=s1+s2=12.5m+80m=92.5m
总时间：t′=t1+t2=0.5s+4.5s=5s
则汽车从发现情况到完全停止的这段时间内汽车的平均速度：
答：汽车从发现情况到完全停止的这段时间内汽车的平均速度为18.5m/s
5、解：声音的传播时间： ，由题意知：t空气-t金属=2.5s，声音在金属中的传播时间：t金属=t空气-2.5s=3s-2.5s=0.5s，声音在金属中的传播速度 。
答：金属中的声速是2040m/s.
6、解：设客车行驶速度为v1，声速为v2，客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为L，由题意知：2L－v1×5s＝v2×5s①
当客车第二次鸣笛时，客车距悬崖为L′，则
2L′－v1×3s＝v2×3s
又因为L′＝L－v1×15s
则2(L－v1×15s)－v1×3s＝v2×3s②
由①②联立解得 ≈87.43km/h＜120km/h
故客车未超速。
7、（1）解：根据题意知道，甲车的速度是：v甲 =36km/h=10m/s，
当甲车的尾部恰好到达 CC'线时，甲车走的路程是：s甲 =s1 +L1=10.5m+4.5m=15m，
由v=s/t知道， 甲车所消耗的时间是：t甲 =s甲/v甲=15/10s=1.5s
（2）解：根据题意知道，自行车在这段时间内（t自行车 =t甲 =1.5s）走的路程是：s乙 =（3m-1.8m）/2=0.6m，若自行车头与甲车尾部相撞时的速度，则是自行车与甲车相撞的最小速度是： v1= s乙/ t自行车=0.6m/1.5s=0.4m/s
（3）解：根据题意知道，乙车的速度是：v乙 =54km/h=15m/s
由图知道，当自行车头与乙车尾部相撞时，乙车走的路程是：
s乙=s1 +s2 +2L1=10.5m+3m+2×4.5m=22.5m
乙车用的时间：t乙=s乙/v乙=22.5/15=1.5s，
自行车在这段时间内（t自行车=t乙=1.5s）走的路程是：s乙=0.6m+3m=3.6m
此时自行车的速度是：v自行车小 =s自行车/t自行车=3.6m/1.5s=2.4m/s
当自行车尾与乙车头部相撞时，乙车走的路程是：s乙′=s1+s2 +L1 =10.5m+3m+4.5m=18m，
乙车用的时间是：t乙′=s乙′/v乙=18m/15s=1.2s，
自行车在这段时间内（t自行车 =t乙=1.2s）走的路程是：s自行车=3×0.6m+3×1.8m=7.2m
此时自行车的速度是：v自行车大 =s自行车′/t自行车=7.2m/1.2s=6m/s；
当自行车车速在2.4m/s～6m/s范围内将与乙车相撞；但是被乙车撞的前提是不能被甲车撞，所以要把2.4m/s至4m/s剔除出去，即被乙车撞的条件是自行车速度在4m/s至6m/s之间。
8、（1）解：从表中可知，D92次列车从南昌是8：34分发车，到上海南的时候是13：49分，
所以行驶的时间：
（2）解：D92次列车从南昌到上海南运行距离是840 km，所以它的平均速度：
9、解：根据题意可知，第一次发射超声波时，超声波遇到潜水艇。超声波通过的距离即为潜水艇这时到航空母舰的距离为
第二次发射超声波时，超声波遇到潜水艇。超声波通过的距离即为潜水艇这时到航空母舰的距离
在这段时间内，潜水艇移动的距离
潜水艇航行的时间
潜水艇的速度
答：潜水艇航行的速度为12.8m/s
10、（1）解：线路全长：
（2）解：磁悬浮列车线路列车单向运行平均速度是约80 m/s，
所以
11、（1）解：列车通过正桥的距离为： ，
通过正桥用时：
根据 得，火车的速度为：
（2）解：火车通过全桥的距离为： ；
根据 得，火车通过全桥的时间为：
12、（1）解：汽车在司机反应时间内的路程为s1=vt1=20m/s×0.5s=10m
答：汽车在司机反应的时间内通过的路程是10m
（2）解：从发现到停车通过的路程s=s1+s2=10m+45.9m=55.9m
答：汽车从发现情况到完全停车的这段时间内汽车通过的路程是55.9m；
（3）解：汽车滑行时的平均速度 =36.72km/h
答：汽车在滑行时的平均速度是36.72km/h；
（4）解：汽车在司机反应时间内的路程为s3=s4-s2=65.9m-45.9m=20m
司机的反应时间
答：若司机饮酒，会使反应时间变长，若某司机饮酒后驾驶，从发现前方障碍物到车停下来共行驶了65.9m，司机的反应时间是1s；
（5）解：3s内车行驶距离s车=vt=20m/s×3s=60m
3s内声音传播的距离s声=v声t=340m/s×3s=1020m
司机听到回声时汽车距山的距离
答：汽车以20m/s匀速行驶中，在某处鸣笛，经3s听到正前方的回声，听到回声时，车到障碍物距离是480m。
13、（1）解：由北京到达十堰所走的路程
所消耗的时间
那么由北京到达十堰的平均速度
答：K279次列车由北京到达十堰的平均速度约为12.63m/s
（2）解：设这列火车的长度是 ，列车全部在隧道时，行驶的路程为
所消耗的时间
那么火车的长度为
答：火车的长度为100m
14、（1）解：运动员从起跑线将冰球往挡板方向水平击出，冰球运动时的速度大小不变，运动方向始终垂直于起跑线和挡板，遇到挡板后立即垂直于挡板反弹回来，反弹时速度不变，所以冰球被击出时的速度
答：冰球被击出时的速度为15m/s；
（2）解：设冰球被击出时的速度为v，则遇到挡板反弹时速度 ，所以冰球被击出后运动到挡板的时间
冰球遇到挡板反弹后回到起跑线的时间
因球从被击出到回到起跑线用时3s，所以
解得v＝30m/s，v'＝15m/s，设运动员运动的总时间为t'，则冰球遇到挡板反弹后到运动员接到球的时间为 ， 因冰球和运动员运动的距离之和等于起跑线到挡板距离的2倍，由题意知运动员运动的速度
则有
代入数据解得t′=1.8s，运动员接到球的位置到挡板的距离
答：运动员在离挡板12m远处能接到球。
15、（1）解：由列车时刻表可知：D31次列车从北京南发车，发车时间是11h05min；到达上海时间是21h23min
（2）解：s=1463km，t1=10h18min=10.3h，v=s/t1=1463km/10.3h≈142.04km/h
16、（1）解：根据速度公式c= = =2.3×105km/s
（2）解：由第一次看见发光点可知,光传播2L的距离所用的时间等于八面镜转过18转所用的时间,即t= .可得光速为：c= =16n0L.
（3）解：在车厢内观察△t0= ,在地面上观察(v△t)2+ =(c△t)2
△t= > =△t0
结论：运动的参照系里时钟变慢

备战2023年中考物理二轮专题 机械运动计算题专练（答案）