2025年中考物理熱點題型歸納與變式演練（全國）專題01 機(jī)械運(yùn)動計算問題（解析版）

專題01機(jī)械運(yùn)動計算問題速度公式的應(yīng)用速度公式及其變形公式變形公式：v=st如果知道速度、路程、時間三個量中的任意兩個，利用速度公式及其變形公式可計算出第三個量注意事項公式中速度、路程、時間三個量必須對應(yīng)于同一物體公式中速度、路程、時間三個量的單位必須統(tǒng)一到國際單位制下先進(jìn)行字母運(yùn)算，再代入數(shù)值進(jìn)行計算1m/s=3.6km/h1h=60min,1min=60s,1h=3600s1m=10dm,1dm=10cm,1cm=10mm勻速直線運(yùn)動的圖像1．（2023?濟(jì)南）如圖所示，濟(jì)南至石家莊鐵路客運(yùn)專線濟(jì)南黃河公鐵兩用特大橋，全長約14km，其中主橋長1792m。上層為設(shè)計時速100km/h的雙向六車道高速公路，下層為四線鐵路。汽車以設(shè)計時速通過該特大橋主橋，大約需要多少秒？【解答】解：主橋長s＝1792m＝1.792km，由速度公式v=st=s答：汽車以設(shè)計時速通過該特大橋主橋，大約需要64.5s。2．（2022?常州）2021年12月22日，常州發(fā)生4.2級地震，震源處同時產(chǎn)生并向各個方向發(fā)出P波和S波，P波的傳播速度是7×103m/s，S波的傳播速度是3.5×103m/s，常州市地震局于當(dāng)日21h46min07s探測到P波，于當(dāng)日21h46min09s探測到S波，問：（1）地震局距離震源有多遠(yuǎn)？（2）震源發(fā)生地震的時刻？【解答】解：（1）由題意可得，兩列波到達(dá)的時間差：t＝21：46：09﹣21：46：07＝2s，設(shè)地震局距震源的距離為s，由v=st可得，svS解得：s＝14000m；（2）由v=st知，t′=s震源發(fā)生地震的時刻為：當(dāng)日21h46min05s。3．（2021?懷化）張吉懷高速鐵路預(yù)計2021年底通車，讓懷化人們?nèi)ネ鶑埣医缬侄嗔艘环N出行方式。張吉懷高速鐵路總長246km，設(shè)計最高速度為350km/h。假設(shè)通車后，小君和她家人從懷化坐高速列車去張家界旅游，若該次高速列車的平均速度為307.5km/h。求：站名到達(dá)時間開車時間懷化始發(fā)站09：08吉首10：3810：44張家界12：2912：40………………（1）小君和她家人經(jīng)過多少分鐘到達(dá)張家界；（2）如表中為目前懷化站到北京西站的K268次列車運(yùn)行時刻表（部分），請比較，小君和她家人坐高速列車去張家界比坐K268次列車去張家界節(jié)省多少分鐘？【解答】解：（1）由v=st得，小君和她家人到達(dá)張家界的時間：t（2）從K268次列車運(yùn)行時刻表中可以看出，K268次列車從懷化到張家界的運(yùn)動時間為：t′＝12：29﹣9：08＝3：21＝201min，節(jié)省的時間為：Δt＝t﹣t′＝201min﹣48min＝153min。4．（2021?常州）常州地鐵1號線的開通，為市民出行提供了極大的便利，如表為地鐵1號線從茶山站到常州火車站的運(yùn)行時刻表，問：站名茶山清涼寺同濟(jì)橋文化宮博愛路常州火車站到站時刻/（時：分）——6：016：036：056：076：09發(fā)車時間/（時：分）6：006：026：046：066：08——路程/km01.22.33.34.45.4（1）地鐵從茶山站出發(fā)直至抵達(dá)常州火車站，用時多長？（2）地鐵從茶山站出發(fā)直至抵達(dá)常州火車站，平均速度為多少千米每小時？合多少米每秒？【解答】解：（1）地鐵從茶山站出發(fā)直至抵達(dá)常州火車站，用時t＝6：09﹣6：00＝9min＝0.15h；（2）地鐵從茶山站出發(fā)直至抵達(dá)常州火車站，路程s＝5.4km，平均速度v=s5．（2023?豐城市校級一模）如圖所示，有兩條南北方向筆直的機(jī)動車道，一輛轎車A在1min內(nèi)沿左側(cè)車道正中間勻速行駛了900m。某時刻小明騎一輛長1.8m的自行車違規(guī)從圖中C點橫穿機(jī)動車道到B點，如果自行車與轎車此時在南北方向的距離s＝25.2m，每條機(jī)動車道寬3.6m，轎車長4.8m、寬1.8m，自行車與轎車都做勻速直線運(yùn)動。問：（1）轎車的速度是多少？（2）若小明騎自行車以5m/s的速度勻速橫穿機(jī)動車道，則騎自行車完全通過兩條機(jī)動車道的時間是多少？（3）若自行車的車頭與這輛轎車的車尾D點剛好相撞，則自行車的速度為多少？【解答】解：（1）轎車的速度：v轎車=s（2）小明騎自行車完全通過兩條機(jī)動車道運(yùn)動的路程：s2＝2×s道+L車＝2×3.6m+1.8m＝9m，騎自行車完全通過兩條機(jī)動車道的時間：t2=s（3）自行車的車頭剛好和轎車的車尾D點接觸時，轎車行駛的距離s3＝25.2m+4.8m＝30m，由v=st可得轎車行駛的時間：t3自行車通過的路程：s4＝3.6m+1自行車的行駛速度：v自行車′=s6．（2023?赤坎區(qū)校級模擬）小娜同學(xué)從家中出發(fā)去昌大昌超市，前25min步行，后改為騎自行車5min到達(dá)超市。全程運(yùn)動可近似為圖的路程與時間圖像，求：（1）小娜同學(xué)到昌大昌超市全程的平均速度；（2）小娜同學(xué)騎行的速度；（3）如果小娜同學(xué)騎車的速度保持不變，請計算她全程騎車返回需要多長時間?！窘獯稹拷猓海?）全程平均速度為v=s（2）AB段的路程為sAB＝3600m﹣1800m＝1800m，時間是tAB＝30min﹣25min＝5min＝300s，兩段的路程相等，AB段所用的時間少，AB段為騎行，速度為v騎（3）全程騎車返回需要時間t全7．（2023?天寧區(qū)校級模擬）小剛駕車行駛一段時間后，看到了如圖甲所示的標(biāo)志，請問：（1）在不違規(guī)的前提下，汽車從標(biāo)志牌處行駛到慶陽至少需要多長時間？（2）若汽車以90km/h的速度勻速直線行駛0.4h，通過的路程是多少？（3）小明家到慶陽的路程是340km，汽車行駛了4h到達(dá)慶陽，則汽車行駛的平均速度是多少？（4）小剛經(jīng)過一座如圖乙所示的大橋，全長540m，公軌兩用，上層通汽車，下層通輕軌；一輕軌列車以20m/s的速度完全通過下層橋面用時32s，求該列車的長度。【解答】解：（1）由圖甲兩種，汽車從標(biāo)志牌處到慶陽的路程：s＝120km，汽車的最大行駛速度v＝100km/h，由v=st可知，在不違規(guī)的前提下，汽車從標(biāo)志牌處行駛到慶陽至少需要的時間：t（2）由v=st可知，若汽車以90km/h的速度勻速直線行駛0.4h，通過的路程：s1＝v1t（3）汽車行駛的平均速度：v2=s（4）由v=st可知，此列車完全通過橋所行駛的路程：s3＝v3t列車的長度：L車＝s3﹣L橋＝640m﹣540m＝100m。8．（2023?宛城區(qū)三模）在如圖所示的十字路口處，有一輛長10m、寬2.2m的客車以10m/s速度正常勻速行駛在馬路中間，當(dāng)它與斑馬線的中點B相距60m時，馬路邊上的小王同學(xué)正好在斑馬線中間A點出發(fā)沿AB穿過馬路，A、B間的距離為8m。求：（1）小王同學(xué)安全過馬路，他的速度范圍？（2）該客車完全通過一座長50m的大橋需要的時間是多少？【解答】解：（1）若車剛穿過時人再穿過，由v=st可得，客車穿過B點所用時間：t小王運(yùn)動的速度：v人=s（2）若人剛穿過時車再過線，客車到達(dá)B點所用時間：t′=s小王運(yùn)動的速度：v人′=s當(dāng)小王的速度大于1.7m/s或小于1.14m/s時，能安全過馬路。（2）客車過橋時行駛的路程：s＝50m+10m＝60m，由v=st得，客車完全過橋時間：t9．（2023?蒲城縣模擬）某次列車的運(yùn)行時刻表如下：站次站名到達(dá)時間開車時間距始發(fā)站里程/km1萍鄉(xiāng)始發(fā)站07：0202宜春07：4907：53713分宜08：1108：14954新余08：3308：491255樟樹09：3609：422006豐城09：5710：022257南昌10：52終點站299請回答下列問題：（1）旅途中，小馨同學(xué)觀察到窗外的電線桿飛速的向列車后方“跑去”，請用所學(xué)物理知識解釋該現(xiàn)象。（2）小馨同學(xué)面對車窗可以看到自己的像，請用所學(xué)物理知識解釋該現(xiàn)象。（3）列車全程的平均速度為多少km/h？（4）如果列車長150m，以20m/s的速度勻速駛過一條長450m的橋梁，列車剛好完全通過橋梁的時間是多少？【解答】解：（1）小馨同學(xué)坐在列車?yán)?，以列車或小馨自己為參照物，小馨與窗外的電線桿有位置的變化，所以以列車或小馨自己為參照物會到窗外的電線桿飛速的向列車后方“跑去”；（2）小馨同學(xué)面對車窗可以看到自己的像，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的；（3）由表格數(shù)據(jù)知列車從萍鄉(xiāng)和南昌的時間為：t1＝10：52﹣07：02＝3h50min=23列車從萍鄉(xiāng)和南昌的路程為：s＝299km，列車全程的平均速度為：v=s（4）列車剛好完全通過橋梁所通過的路程為：s′＝s橋+s車＝450m+150m＝600m，由v=st得，列車剛好完全通過橋梁的時間為：t′10．（2023?唐河縣模擬）深圳北站到廈門北站的D2316次高速列車運(yùn)行時刻表（2013年12月試運(yùn)行）如下表所示。站次站名到達(dá)時間開車時間運(yùn)行時間里程1深圳北始發(fā)站10：200分02潮汕12：5012：522小時30分3廈門北14：20終點站4小時502千米根據(jù)列車運(yùn)行的時刻表回答下列問題：（1）列車由深圳北站駛往廈門北站全程的平均速度是多少？（2）按全程平均車速估算，列車由深圳北站駛往潮汕站的里程是多少千米（只保留整數(shù)）？【解答】解：（1）列車由深圳北站駛往廈門北站所用的時間t＝4h，里程s＝502km，全程的平均速度：v=s（2）由列車時刻表可得列車由深圳北站駛往潮汕站的時間t′＝2h30min＝2.5h，列車由深圳北站駛往潮汕站的里程：s′＝vt′＝125.5km/h×2.5h≈314km。11．（2023?荊州一模）甲、乙兩物體分別從P、Q兩點同時往相同的方向做勻速直線運(yùn)動，它們的s﹣t圖象分別如圖（a）、（b）所示，經(jīng)過6s乙物體剛好追上甲物體。求：（1）乙物體通過的路程是8m時，所需的時間是s；乙物體的速度是m/s。（2）甲物體勻速運(yùn)動15s通過的路程s是多少？（3）P、Q間的距離為多少？【解答】解：（1）由圖象b可知：乙物體通過的路程是8m時所需的時間t乙＝4s，則乙物體的速度v乙=s（2）由圖象a可知：t甲＝12s時，s＝8m；甲車的速度v甲=s根據(jù)v=st可得，甲物體勻速運(yùn)動15s通過的路程s′＝v甲t′（3）由圖象知：經(jīng)過6秒，s甲′＝4m，s乙′＝12m，P、Q兩點的距離為兩者相距Δs＝s乙′﹣s甲′＝12m﹣4m＝8m。12．（2023?姑蘇區(qū)校級模擬）一車廂以速度v在水平地面上行駛，車廂底部有一光源，發(fā)出一光信號，射到車頂。在車廂里的觀察者測量到這一過程所用的時間為Δt0，如圖（a）所示。另外一個觀察者站在地面，他測量到的這一過程所用的時間為Δt，如圖（b）所示。研究表明不論觀察者是站在車廂里還是在地面上，車廂的高度乙都是不變的，光在車廂里和地面上傳播的速度都是c，試判斷Δt0和Δt哪一個更大一些，從中可以得出什么結(jié)論。【解答】解：如下圖，在車廂內(nèi)觀察Δt0=L0c，在地面上觀察（vΔt）2Δt=L0c結(jié)論：運(yùn)動的參照系里時鐘變慢。13．（2023?豐城市校級一模）近年來我國鐵路事業(yè)迅猛發(fā)展，動車具有動力集中、提速快、效率高等優(yōu)點。車站到站時間發(fā)車時間里程/km上海始發(fā)站09：500南京12：0212：11301合肥13：1913：21457武昌16：11終點站841（1）以動車車次D3018為例，此趟列車具體行程見下方時刻表，該動車從南京到武昌間行駛的平均速度是多少km/h？（2）途中動車以72km/h的速度勻速行駛，用了2min完全通過長2000m的隧道，求這列動車的長度多少米？【解答】解：（1）由動車時刻表可知，南京到武昌的路程為s＝841km﹣301km＝540km，所用時間t＝16：11﹣12：11＝4h，動車在南京到武昌間行駛的平均速度：ν=s（2）完全通過長2000m的隧道時，動車行駛時間t′＝2min＝120s，動車的速度：v′＝72km/h＝20m/s，動車完全通過隧道所行駛的路程：s＝vt＝20m/s×120s＝2400m，因動車完全通過隧道，則有s＝s隧道+s車，所以動車的長度：s車＝s﹣s隧道＝2400m﹣2000m＝400m。14．（2023?寧津縣校級一模）汽車遇到意外情況時緊急停車要經(jīng)歷反應(yīng)和制動兩個過程，汽車在反應(yīng)過程做勻速直線運(yùn)動。一輛汽車在平直公路上勻速行駛的過程中，若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方70m處有障礙物，采取制動后，汽車?yán)^續(xù)行駛50m剛好停在障礙物前10米處，已知該駕駛員的反應(yīng)時間為0.5s。求：（1）制動前汽車行駛速度。（2）若駕駛員酒后駕駛，反應(yīng)時間變?yōu)?s。計算說明上述情況下，汽車能否安全停下來？【解答】解：（1）由題知，汽車的反應(yīng)距離s＝70m﹣（50m+10m）＝10m，反應(yīng)時間是t＝0.5s，制動前汽車行駛速度v=s（2）由v=s從發(fā)現(xiàn)情況到停下來的總路程s＝40m+50m＝90m＞70m，因此汽車不能安全停下來。15．（2022?曲阜市校級模擬）如圖所示的“港珠澳大橋”全長55km，是世界上最長的跨海大橋。橋面為雙向六車道高速公路。大橋全線設(shè)計的通行速度最大為100km/h。大橋上還設(shè)有“區(qū)間測速”，就是在兩個監(jiān)測點安裝監(jiān)控探頭，測出車輛通過兩個監(jiān)測點的時間，再根據(jù)兩點間的距離算出該車在這一區(qū)間路段的平均速度來判斷是否超速。求：（1）一輛汽車正常行駛通過港珠澳大橋，至少需要多少小時？（2）若監(jiān)測點A、B相距16km，一輛轎車通過兩個監(jiān)測點的時間如圖乙所示，則轎車在監(jiān)測點A、B間行駛時有超速嗎？（3）一輛行駛在珠港澳大橋上小車的司機(jī)在9：00看到橋上如圖丙所示的標(biāo)志牌，小車勻速行駛速度如圖丁所示，他能否在9：10前到達(dá)東人工島？【解答】解：（1）由v=st=s（2）由圖可知，轎車通過兩個監(jiān)測點用的時間：t′＝10：43﹣10：31＝12min。轎車在這一區(qū)間路段的平均速度：v′=s'所以，轎車沒有超速；（3）標(biāo)志牌上“東人工島7km”是指標(biāo)志牌處到東人工島的距離s2＝7km，小車的行駛速度v″＝60km/h，所需時間：t2=s2v″小車在9：07到達(dá)東人工島，能在9：10到達(dá)東人工島。16．（2022?揭陽模擬）周末小明和同學(xué)約好一起去沈陽故宮拍攝雪后的美景。小明選擇打車前往，如圖甲所示是小明乘坐的出租車發(fā)票。求：（1）在小明乘車的全過程中，出租車的平均速度是多少？（2）出租車行駛過程中，如果按如圖乙所示的速度行駛了1.8min，求這段時間所通過的路程。（3）出租車以速度v駛出某直線路段時，有一處測速儀，測速儀內(nèi)有能發(fā)射和接收超聲波的傳感器，如圖丙。在出租車行駛距離測速儀為66m時，測速儀發(fā)出超聲波，經(jīng)過0.2s后超聲波會被汽車反射，反射后接收到超聲波信號，則該出租車在此路段是否超速？（此路段限速為40km/h，超聲波的速度為340m/s）【解答】解：（1）由車票數(shù)據(jù)可知：s1＝4.2km，小明從上車到下車，出租車行駛的時間：t1＝07：28﹣07：10＝18min＝0.3h，出租車全過程的平均速度：v1=s（2）由速度盤可知：v2＝60km/h，且t2＝1.8min＝0.03h，這段時間所通過的路程：s2＝v2t2＝60km/h×0.03h＝1.8km；（3）超聲波在0.2s內(nèi)通過的距離：s＝vt＝340m/s×0.2s＝68m，汽車0.2s通過的距離：s汽