初中物理速度公式及其应用试题

现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。易步车（如图甲）以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为 $60\mathit{kg}$的雯雯从家骑行该品牌易步车上学（如图乙），以最大速度匀速行驶 $10\mathit{min}$到达学校，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍，设该过程中电机始终以额定功率工作。（取 $g=10N/\mathit{kg})$。求：

电池	$4\mathit{AH}$锂电池
电机额定功率	$500W$
最大速度	$18\mathit{km}/h$
单轮胎触地面积	$25c{m}^2$
轮胎个数	2
车身自重	$20\mathit{kg}$

（1）雯雯的家到学校的距离。

（2）雯雯在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强。

（3）雯雯上学过程中，易步车电机的效率。

暑假，家住聊城的小明准备乘坐 $Z308$次列车去北京参加青少年夏令营，该车经停车站的信息如下表所示，则该列车从聊城站出发到达北京西站所用时间约为　　 $h$．已知聊城站到北京西客站的路程约为 $490\mathit{km}$，则该车此行程的平均速度约为　　 $\mathit{km}/h$。

甲、乙两人进行 $100m$赛跑，结果甲比乙超前 $10m$到达终点。如果让甲从原起跑线往后退 $10m$起跑，乙仍从原起跑线起跑，两人都保持原来的速度重新比赛，则比赛结果是 $($　　 $)$

A．同时到B．甲先到C．乙先到D．不能确定

近日，我国新型战略核潜艇（如图所示）为保障国家安全，进行了战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数

水下排水量	11500吨	水下最大航速	36节
水面排水量	9000吨	水下巡航速度	20节
艇长	135米	最大潜深	350米
艇宽	13米	发电机最大功率	25000千瓦

求：

（1）核潜艇以水下最大航速行驶，到距离 $2700\mathit{km}$外的某海域执行任务所用的时间； $(1$节 $\approx 0.5m/s)$

（2）核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强； $\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{\mathit{海水}}=1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

（3）若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，它的动力功率是多少？

在操场直跑道上进行遥控小车比赛，甲、乙两车从 $t=0s$时由同一起点同方向运动，两者运动的路程 $-$时间图象分别如图中的甲、乙所示，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．在 $0~5s$内甲车的速度是 $10m/s$

B．在 $0~5s$内乙车的速度是 $1m/s$

C． $t=10s$时两车的速度相等

D． $t=10s$后，乙车超过甲车

一辆长 $20m$的货车，以 $72\mathit{km}/h$的速度匀速通过长为 $100m$的大桥，下列说法中 $($　　 $)$

①货车完全在桥上行驶的时间是 $5s$

②货车完全在桥上行驶的时间是 $4s$

③货车通过大桥所用的时间是 $6s$

④货车通过大桥所用的时间是 $7s$

A．只有①④正确B．只有②④正确C．只有①③正确D．只有②③正确

微波通信

电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。

用微波传递信息时，必须每隔 $50\mathit{km}$左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站，可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，某地举行体育赛事，其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）用微波传递信息时，必须每隔 $50\mathit{km}$左右就要建设一个微波中继站，这是因为　    　（选填序号）。

①多修建中继站，有利于微波产生更多的信息

②微波的传播距离比中波近，只能传播 $50\mathit{km}$

③微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射

（2）如图丙所示， $a$、 $b$分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，要使地球上 $b$处地面站接收到 $a$处发送的信号，请仿照光路图，在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。

（3）已知三颗通信卫星距地面的高度都是 $3.58\times {10}^4\mathit{km}$，任意两颗卫星之间的距离都是 $7.30\times {10}^4\mathit{km}$．则 $a$处发送的微波信号传送到 $b$处所用的时间是　       　 $s$。

鲁南高铁曲荷段计划于2021年底投入运行，已知至曲阜的高铁里程约 $160\mathit{km}$，若高速列车在这一段的平均速度为 $320\mathit{km}/h$，届时我市市民乘高速列车从菏泽站到曲阜站约需　       　 $h$，当列车从静止起动时，乘客由于惯性身体会向　      　（选填“前倾”或“后仰”）当列车正常运行时，某乘客观察到铁路两侧的建筑物在飞快地向后退，这是因为他选择了　      　作为参照物。

植保无人机因其操控简单、喷洒均匀、省时高效等优点，在现代农业中发挥着重要作用，图为某型号双起落架植保无人机，其项目参数如下表：

项目	参数
外形尺寸（长宽高）	$3090\mathit{mm}*3090\mathit{mm}*680\mathit{mm}$
飞机质量	$20\mathit{kg}$
药箱容量	$30L$
起落架底面积（单个）	$1\times {10}^{-2}{m}^2$
聚合物动力电池	$30000\mathit{mA}·h$
充电电压	$40V$
最佳作业速度	$8m/s$

（1）若以最佳作业速度飞行，求无人机 $2\mathit{min}$飞行的距离。

（2）求加满药箱的农药质量 $({\rho }_{\mathit{农药}}$取 $1.1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$。

（3）求空载时静止在水平地面上的无人机产生的压强 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$。

（4）电池充满电后，求无人机储存的电能。

两辆汽车在同一平直公路上同时出发，其路程 $s$与时间 $t$的关系如图所示。由图象可知，甲车的速度　        　乙车的速度（选填“ $<$”“ $=$”或“ $>$” $)$，甲车的速度为　         　 $m/s$，当 $t=40s$时，甲、乙两车相距　         　 $m$。

2018年5月21日，我国成功发射“鹊桥”号中继卫星。若某时刻如图所示，地面测控中心与“鹊桥”相距约46万公里，“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里，它们之间是利用　　通讯的，测控中心发出的指令通过“鹊桥”到达月球背面，大约需要　　 $s$。

小明步行的平均速度是 $1.2m/s$，从家到学校要走 $15\mathit{min}$，那么他上学要走的路程是 $($　　 $)$

A． $1080m$B． $108m$C． $18\mathit{km}$D． $0.3\mathit{km}$

2017年12月24日，我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机 $\mathit{AG}600$首飞成功，可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为 $560\mathit{km}/h$，最大航程为 $4500\mathit{km}$，巡航速度（经济、节油的飞行速度）为 $500\mathit{km}/h$。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为 $51t$，轮胎与跑道的总接触面积为 $0.6m^2({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$。求：

（1）飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少？

（2）起飞后，飞机在空中直线飞行 $1400\mathit{km}$，所需要的最短时间是多少？

（3）飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为 $46t$，此时飞机受到的重力是多少？舱底某处距水面 $1.5m$，水对该处产生的压强是多少？

如图所示是一次研学活动中，某校师生乘坐的一辆新能源汽车。汽车和师生的总质量为 $1.5\times {10}^4\mathit{kg}$，汽车轮胎与地面总接触面积是 $0.3m^2$．这辆汽车从学校出发，沿平直公路以 $15m/s$的速度匀速行驶了 $40\mathit{min}$到达研学基地，汽车发动机的功率是 $50\mathit{kW}$．取 $g=10N/\mathit{kg}$。通过计算回答：

（1）这辆汽车对地面的压强多大？

（2）这次的研学基地离学校多远？

（3）这辆汽车从学校到研学基地途中，发动机做了多少功？

某旅行车满载时总质量为 $8t$，车轮与地面接触的总面积为 $0.4m^2$．求：

（1）旅行车满载静止在水平地面上，对地面的压强是多少？

（2）如果在某路段，旅行车牵引力的功率恒定为 $72\mathit{kW}$，当它以 $108\mathit{km}/h$的速度匀速行驶时，受到的阻力是多少？

（3）2020年的年底，朝阳至北京的高铁将开通，该段铁路线长约 $450\mathit{km}$，若高铁列车全程以 $360\mathit{km}/h$的最高设计速度行驶时，受到的阻力为 $1.4\times {10}^{5}N$，则列车从朝阳到北京需要多少小时？列车要克服阻力做多少功？