初中物理速度公式及其应用试题

一辆质量为 $1.4\times {10}^4\mathit{kg}$的小型压路机，以 $2\mathit{km}/h$的速度在路面上匀速行驶。在施工时可以等效为每次钢轮以 $2.5\times {10}^{5}N$的恒力垂直作用在路面上，下压路面的距离为 $1\mathit{mm}$，钢轮每秒钟压路25次。下列判断中正确的是 $(g=10N/\mathit{kg})($　　 $)$

A．压路机静止时对水平路面的压力是 $1.4\times {10}^{4}N$

B．压路机在 $5\mathit{min}$内通过的路程是 $200m$

C．压路机在 $1\mathit{min}$内对路面做功是 $3.7\times {10}^{5}J$

D．压路机在 $1\mathit{min}$内对路面做功功率是 $6.25\times {10}^{3}W$

航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程，将带有降落伞的重物从高处释放，一段时间后打开降落伞，重物在离地 $4m$高处开始匀速下落，速度为 $5m/s$。若打开降落伞后，降落伞和重物受到的阻力 $f$与速度 $v$满足关系式 $f=k{v}^2$， $k=3N·s^2/m^2$，则重物从开始匀速下落到落地所用的时间为　　 $s$，降落伞和重物的总重为　　 $N$。

有一圆形跑道，跑道长 $120m$，甲，乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时，每隔 $20s$相遇一次，已知甲、乙速度之比为 $2:3$，如果甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步，每隔　　 $s$相遇一次；若甲同学体重小于乙同学体重，则他们匀速跑步时　　同学的动能大。

绵泸高铁内自泸段即将建成通车，据了解泸州乘高铁经内江到成都大约需要 $84\mathit{min}$。其中泸州至内江约 $130\mathit{km}$，按照设计速度 $250\mathit{km}/h$运行，泸州到内江列车大约需要 　　 $h$。内江至成都约 $150\mathit{km}$，从泸州经内江到成都全程的平均速度约为 　　 $\mathit{km}/h$。某牵引力为 $9\times {10}^{4}N$的动车组在一段平直轨道上匀速行驶时速度为 $216\mathit{km}/h$，则该动车组的输出功率为 　　 $W$。

2019年1月3日，嫦娥四号探测器在月球背面成功着陆，并通过“鹊桥”中继星传回了世界上第一张近距离拍摄的月背景影像图，传输过程中利用了　      　；嫦娥四号的巡视器 $---$玉兔二号质量为 $135g$，与月球表面的接触面积约为 $0.8m^2$，玉兔二号对月球表面的压强为　      　 $\mathit{pa}$， $(g$取 $10N/\mathit{kg}$，物体在月球上的重力为地球上的 $\frac{1}{6})$：玉兔二号移动很慢，速度约为 $250m/h$，累计在月球表面行驶了 $120m$，用时约为　     　 $h$。

一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动，其速度 $v$随时间 $t$变化的图象如图所示。已知在 $4s~8s$内小车受到的牵引力恒为 $10N$，则在 $4s~8s$内小车受到的合力为　　 $N$，运动的路程为　　 $m$；在 $0~4s$内小车受到的摩擦力　　 $10N$（选填“大于”“等于”或“小于” $)$。

如图，骑马是古人最便捷的出行方式。“春风得意马蹄疾，一日看尽长安花”。当诗人孟郊骑马看到百花纷纷向后退去，是以　           　为参照物。西安到洛阳路程约为 $360\mathit{km}$，乘坐动车约需2个小时；若古人骑马走完此路段，平均速度 $5m/s$，则大约需要　        　小时。

鸟撞飞机事件时有发生，是不是它们“瞎”了？研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力，甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径，避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现，某种鸟类只有距离运动的物体 $30m$内才逃离。由于飞机速度很快，所以它们就没有足够的时间来逃离，而引起撞机事件。综合上述信息，回答下列问题：

（1）数据显示，一只 $0.5\mathit{kg}$的鸟正面撞在迎面飞来的速度为 $720\mathit{km}/h$的飞机上，就会产生 $1.6\times {10}^{4}N$撞击力，对飞机造成损伤。假如撞击面积为 $0.01m^2$，计算该鸟撞击飞机的压强。

（2）如表是三种材料的相关参数，从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑，最适宜用来制造飞机的材料是　　。

性质	材料 $A$	材料 $B$	材料 $C$
抗压性 $(N/m^2)$	$1.2\times {10}^4$	$1.6\times {10}^4$	$2.0\times {10}^4$
密度 $(\mathit{kg}/m^3)$	$1.2\times {10}^3$	$4.0\times {10}^3$	$1.2\times {10}^3$

（3）如图，一架飞机以 $720\mathit{km}/h$的速度向正前方 $O$点的鸟迎头飞去，则飞机的头 $A$点到达 $O$点位置所需的时间是　　 $s$，这也就是飞机留给该鸟逃离 $O$点的时间。

（4）天空自古以来都是鸟类的地盘，能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们　　飞行生活的表现，是自然选择的结果。根据达尔文进化论推测，随着空中高速飞行器的增多，很多很多年后，鸟类　　（选填“可能”或“不可能” $)$具有更强的躲避高速飞行器的能力。

根据《电动自行车安全技术规范》，交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的“非标”电动自行车不得上路行驶。如图是小明家新购买的电动自行车，整车质量为 $40\mathit{kg}$。小明爸爸以 $18\mathit{km}/h$的速度匀速骑行 $9\mathit{km}$的过程中，电动机两端的电压恒为 $48V$，通过的电流是 $6.25A$，车轮与地面的总接触面积为 $200c{m}^2$．小明爸爸的质量是 $60\mathit{kg}$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求本次骑行过程中：

（1）骑行所用时间。

（2）车对地面的压强。

（3）电动机的功率。

“绿色环保，低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为 $200\mathit{kW}$，速度为 $72\mathit{km}/h$。公交车行驶 $1h$，发动机做的功为　　 $J$，公交车行驶的路程为　　 $m$。

金义东（金华 $-$ 义乌 $-$ 东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路的建成有助于打造金义都市区"一小时通勤圈"。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米 $/$ 小时。完成下列问题：

（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要多少小时？

（2）停靠时，空载列车对铁轨的压强为多少？

（3）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为多少瓦？

武广高速铁路全长约为 $1050\mathit{km}$，如果高速列车按 $300\mathit{km}/h$的速度匀速行驶。则全程所需时间约 　　 $h$。高铁站的站台边沿标有黄色安全线，提示乘客在等候时要站在安全范围内。一个重要的原因是，当列车进出站时，车体附近的气流速度 　　，压强 　　（均选填“大”或“小” $)$，会使乘客受到一个“推”向列车的力。

如图所示，某公司研发的智能服务机器人，它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能。若它在 $50N$的牵引力作用下，以 $0.5m/s$的速度在水平地面匀速直线行驶 $60s$，求：

（1）它行驶的路程；

（2）此过程中牵引力所做的功。

国产大飞机 $C919$成功首飞，标志着我国航空事业一个新时代的开启，若飞机滑行 $60s$后，以 $70m/s$的速度起飞，滑行过程中的平均速度为 $35m/s$，那么跑道的长度至少需要　　 $m$．某段时间内飞机在空中水平飞行了 $10\mathit{Km}$，受到的平均阻力为 $6\times {10}^{4}N$，则这段时间内飞机克服阻力做的功为　　 $J$。

为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时 $0.5s$，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时 $0.3s$，若两次发出信号的间隔是 $0.9s$，汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是　　 $m$，汽车速度是　　 $m/s$。（超声波速度是 $340m/s)$