安徽省2024八年級物理上冊訓練3速度的安全距離(時間)問題新版滬科版

訓練3速度的安全距離(時間)問題問題如圖所示，馬路為雙向兩車道，每條車道寬3.5m，一輛長5m、寬2.1m的小車A(小車可看成一個長方體)以6m/s的速度由西向東勻速直線行駛在右側(cè)車道上。此時，一行人突然從B點橫穿馬路，人與小車在東西方向的距離為25m。為了能夠不停留地安全通過馬路，行人的速度的范圍是多少？(不考慮小車車速和方向變化，以及小車的制動情況)【思維路徑】請寫出解題過程：1．一輛卡車以36km/h的速度闖紅燈，卡車開出20s后，交警以15m/s的速度追擊。若卡車速度不變，且不計卡車長度，交警要多長時間可追上違反交通規(guī)則的卡車？2．工程上常用爆破的方法開山劈嶺，若用一條96cm長的引火線來點燃炸藥，引火線燃燒的速度是0.8cm/s，工人點燃引火線后，以5m/s的速度跑開，他能不能在炸藥爆炸前跑到離點火處500m遠的安全地帶？3．勻速直線運動中路程的大小可以用v-t圖像中的矩形面積來表示。在變速直線運動中，也可以用v-t圖像中的“陰影部分面積”(如圖甲所示)來表示變速直線運動的路程大小。如圖乙所示，一輛長途客車正在以v0＝20m/s的速度在公路上勻速直線行駛，突然，司機看見車的正前方37m處有一只受到驚嚇的羊以5m/s的速度在公路上向前奔跑，司機經(jīng)過1s后開始剎車。若從司機看見羊開始計時，客車的v-t圖像如圖丙所示。(1)求在1s內(nèi)，客車行駛的路程。(2)求從司機看見羊到減速為零這段時間內(nèi)，客車的平均速度。(3)假設(shè)羊向前奔跑的速度不變，請通過計算說明，羊是否會被撞？訓練3速度的安全距離(時間)問題【經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)過程】解：情況1：eq\f(（3.5m＋0.7m＋2.1m）,v人)＝eq\f(25m,6m/s)，情況2：eq\f(3.5m＋0.7m,v人′)＝eq\f(25m＋5m,6m/s)，解得v人＝1.512m/s，v人′＝0.84m/s，即行人的速度的范圍是：小于0.84m/s或大于1.512m/s【規(guī)律應(yīng)用】1．解：卡車的速度是36km/h＝10m/s，假設(shè)經(jīng)過時間t后交警追上違反交通規(guī)則的卡車，則此時卡車行駛的時間是t＋20s，根據(jù)v＝eq\f(s,t)可得，警車通過的路程是：s警車＝v警車t＝15m/s×t，卡車通過的路程是：s卡車＝v卡車×(t＋20s)＝10m/s×(t＋20s)，當交警追上卡車時兩車通過的路程相等，則有：15m/s×t＝10m/s×(t＋20s)，解得，t＝40s，故交警40s就可以追上違反交通規(guī)則的卡車。2．解：方法一：根據(jù)v＝eq\f(s,t)可得，引火線全部燃燒所需的時間t＝eq\f(s1,v1)＝eq\f(96cm,0.8cm/s)＝120s，人跑到安全距離外所需的時間t2＝eq\f(s2,v2)＝eq\f(500m,5m/s)＝100s＜120s，所以他能在炸藥爆炸前跑到離點火處500m遠的安全地帶。方法二：根據(jù)v＝eq\f(s,t)可得，引火線全部燃燒所需的時間t＝eq\f(s1,v1)＝eq\f(96cm,0.8cm/s)＝120s，人在這段時間內(nèi)跑的路程s2′＝v2t＝5m/s×120s＝600m＞500m，所以他能在炸藥爆炸前跑到離點火處500m遠的安全地帶。3．解：(1)1s內(nèi)客車行駛的路程s＝v0t＝20m/s×1s＝20m。(2)從司機看見羊到減速為零這段時間內(nèi)，客車行駛的路程大小為圖線與坐標軸圍成的面積，故客車行駛的路程s1＝eq\f(（1＋5）×20,2)m＝60m，則這段時間內(nèi)客車的平均速度v＝eq\f(s1,t′)＝eq\f(60m,5s)＝12m/s。(3)當客車經(jīng)過4s，速度為5m/s時，客車行駛的路程s2＝20m＋eq\f(（5＋20）×（4－1）