初中物理速度公式及其应用试题

甲、乙两同学在同一直道上，从同一出发点相同方向跑步锻炼，运动的路程和时间图象如图所示，他们跑步时，速度较快的是　　同学，相遇时距离出发点　　 $m$。

2016年5月20日，贵阳至黔西高速的重点控制性工程﹣鸭池河大桥实现合拢，桥全长1450米，如果一辆轿车以72km/h的平均速度通过此桥需　　s；坐在行驶的轿车中的乘客，以轿车为参照物，路边的桥栏是　　的（选填“运动”或“静止”）；轿车在行驶过程中，把燃料的部分内能转化为轿车运动的　　。

2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的"祝融号"火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现中国航天历史性的突破。

（1）虽然火星大气稀薄，着陆组合体冲入火星大气层后，5千米 $/$ 秒级别的速度依然导致大气冲击和摩擦产生了巨大的振动和热量，足以熔化大部分金属。通过隔热装置和多种散热手段，着陆组合体的温度依然能保持常温。图甲为着陆组合体部分着陆流程的示意，则隔热装置应安装在 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 处。

（2）当着陆组合体的速度骤降到数百米 $/$ 秒，巨大的降落伞在火星上空约10千米的高度打开。当速度降低到100米 $/$ 秒以内，降落伞"功成身退"，着陆组合体依靠底部强大的反冲火箭工作进一步减速。随着速度进一步降低，着陆组合体进入悬停避障状态。着陆组合体悬停时（如图乙所示），反冲火箭喷气的方向为 　　。

（3）着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右，也被叫做"恐怖9分钟"。这是因为火星距离地球太遥远 $(5.5\times {10}^{10}$ 米 $~4\times {10}^{11}$ 米），如果着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信，信号来回至少需要几分钟？（电磁波在真空中传播速度为 $3\times {10}^8$ 米 $/$ 秒）

三峡升船机于2015年12月21日进行实船测试。如图所示，旅游船“长江电力”号先进入上游航道，开启活动桥、卧倒门、防撞装置、工作门后，旅游船缓慢驶入承船厢，随后承船厢内相关设施依次关闭。客轮在承船厢中，仿佛进入了一个装水的“大脚盆”，像坐电梯一样，由机械驱动承船厢下降，承船厢以0.2m/s的速度匀速下降，从上游175m水位下降至下游62m水位处，又依次开启活动桥、卧倒门、防撞装置、工作门后，旅游船缓缓驶出承船厢。

（1）升船机承船厢在下降过程中动能、重力势能和机械能怎样变化？

（2）升船机承船厢下降过程所用的时间是多少？

近年来，十堰市委、政府十分重视精神文明建设，倡导“绿色出行，低碳生活”的生活理念。全市主要公园、游乐场都配备了旅游观光自行车（如图）。小华一行四人在农业观光园游玩时，租借了一辆四人骑联排自行车骑行观光，在某一段平直路面上，他们用时 $50s$匀速骑行了 $150m$。已知他们每个人的质量均为 $50\mathit{kg}$，该自行车自重为 $400N$，绕观光园一圈的路程是 $5.4\mathit{km}$，假定在匀速骑行过程中人和车受到的阻力始终为总重的0.05倍，求：

$(g=10N/\mathit{kg})$

（1）若他们绕观光园骑行的平均速度与平直路面上的速度相同，则绕观光园骑行一圈需要多长时间？

（2）假若骑行时前后轮胎和地面的总接触面积为 $120c{m}^2$，他们骑行时车对水平地面压强。

（3）平直路面上骑行时的功率。

如图甲是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度 $v=0.2m/s$向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力 $F$随时间 $t$变化的图象。设 $t=0$时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）重物露出水面前，汽车拉重物的功率；

（2）湖水的深度；（整个过程中，湖水深度不变）

（3）圆柱形重物的密度。

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。

阅读材料，回答问题。

新华社电：2019年5月17日23时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。

该卫星属地球静止轨道卫星，它运行在位于地球赤道上空约 $36000\mathit{km}$的圆形轨道上，运行方向与地球自转方向相同，运行一周的时间与地球自转一周的时间相等。

地球静止轨道卫星可以对所覆盖区域实现24小时不间断的移动通信，如卫星电话、电视节目转播等。卫星电话使“天涯若比邻”成为了现实，两人通过卫星电话通话时，发出“呼叫”与听到“回应”之间有一段时间差，称之为“延迟时间”。

（1）火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，该推力的施力物体是　　。地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时相对于地面是　　（选填“运动”或“静止” $)$的，此时卫星　　（选填“处于”或“不处于” $)$平衡状态；

（2）卫星电话是通过　　（选填“超声波”或“电磁波” $)$来传递信息的请你估算出使用卫星电话通话的“延迟时间”至少为　　 $s$。

小红坐在匀速行驶的小汽车内，发现前方路旁停着一辆普通大客车，观测到自己经过大客车的时间约为 $1s$，则小汽车的速度最接近于 $($　　 $)$

A． $10\mathit{km}/h$B． $40\mathit{km}/h$C． $70\mathit{km}/h$D． $100\mathit{km}/h$

随着人民生活水平的提高，小汽车逐步走进千家万户。

（1）如图所示是小丽家新买的小汽车，总质量1200kg，每个车轮与地面接触面积20cm²．求：小汽车停放在车库时，车对地面的压强。（取g＝10N/kg）

（2）小丽家打算利用周末去离家72km的武汉，若车行驶的平均速度为20m/s，则去武汉大约需多长时间？

汽车后刹车灯的光源，若采用发光二极管 $\left(\mathit{LED}\right)$，通电后亮起的时间会比采用白炽灯大约短 $0.5s$，这有助于后方车辆驾驶员及时作出反应。假设后方车辆以 $36\mathit{km}/h$的速度匀速前进，在 $0.5s$的时间内，后方车辆前行的距离为　　 $m$。

【考点速度公式及其应用

如图甲所示，用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以 $0.05m/s$的速度竖直向上匀速提起，图乙是钢丝绳的拉力 $F$随时间 $t$变化的图象，整个提起过程用时 $100s$，已知河水密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，混凝土的密度为 $2.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，钢铁的密度为 $7.9\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，不计河水的阻力，求：

（1） $0-60s$内混凝土构件在河水里上升的高度；

（2）开始提起 $(t=0)$时混凝土构件上表面受到水的压强（不计大气压）；

（3） $0-60s$内钢丝绳拉力所做的功；

（4）通过计算说明，此构件的组成是纯混凝土，还是混凝土中带有钢铁骨架？

如图所示，人的重力为 $850N$，双脚与地面接触面积为 $250c{m}^2$，用滑轮组拉着重 $210N$的物体沿竖直方向以 $0.1m/s$的速度匀速向上运动了 $5s$。人对绳子竖直向下的拉力为 $100N$，求：

（1）物体上升的高度；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）人对地面的压强。

小明看到闪电后 $12.3s$又听到雷声，已知声音每 $3s$传播的距离约为 $1000m$，光速约为 $3\times {10}^{8}m/s$，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为 $4.1\mathit{km}$。假设声速或光速发生以下变化，这种估算方法不再适用的是 $($　　 $)$

A．声速增大为原来的两倍B．声速减小为原来的一半

C．光速减小为原来的一半D．光速减小为声速的两倍

如图所示，电视节目中“闯关游戏”的笔直通道上每隔 $8m$设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭时间分别为 $5s$和 $2s$，关卡关闭时，人能在两关卡间运动，但不能通过关卡。当小强正通过关卡1左侧 $9m$远的 $A$处时，关卡刚好放行，若他全程以 $2m/s$的速度做匀速直线运动，则最先挡住他前进的关卡是 $($　　 $)$

A．关卡4B．关卡3C．关卡2D．关卡1