初中物理速度的计算试题

2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度．试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船．如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器．吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t₁=6h，到达7000m出停留t₂=0.5h，上升用时t₃=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F₁=5.5×10⁴N，滑轮组的机械效率η=80%．
已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×10⁴kg，体积V=20m³，水的密度ρ₁=1.0×10³kg/m³，海水的密度ρ₂=1.03×10³kg/m³，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响．求：

（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？
（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？
（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？

以汽油为燃料的某品牌卡丁车额定功率为 $23\mathit{kW}$，其满载时的质量为 $640\mathit{kg}$，轮胎与沙滩接触的总面积为 $0.32m^2$．它在水平沙滩上匀速直线运动 $5\mathit{min}$，行驶了 $3\mathit{km}$。求：

（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大？

（2）此次行驶中，卡丁车运动的速度和受到的水平阻力各是多少？

（3）若卡丁车的汽油机效率为 $25\%$，此次行驶中，卡丁车需要燃烧汽油的质量是多少千克？ $(g$取 $10N/\mathit{kg}$， $q_{\mathit{汽油}}=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×10⁵Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km，所用时间是6min，该路段限速60km/h（取g=10N/kg，r_沙=2.5´10³kg/m³）。

自重	5´10^4N
车轮个数	10
每个轮胎触地面积	3´10^-2m^2
车厢容积	10m^3

（1）车厢内所装沙子的质量是多少？
（2）货车的速度为多少km/h？
（3）货车轮胎对地面的压强是多少？
（4）货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的 0.03倍，这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是多大？
（5）根据以上计算，请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。

假期小明陪同家人坐火车去北京旅游。当火车距离站点 $1200m$时，他发现放在水平桌面的一粒糖豆突然向列车运行的方向滚动，由此可判断火车正在　     　运行（选填“加速”、“减速”或“匀速”），火车的动能　　     （选填“增大”、“不变“或”减小”），糖豆向前滚动是由于　      　。若经过 $2\mathit{min}$火车停靠在站点，则火车在这段路程内的平均速度是　      　 $m/s$。

甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向同一方向运动，它们的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．	2～4s内乙做匀速直线运动
B．	4s 时甲、乙两物体的速度相等
C．	0～4s内乙的平均速度为2m/s
D．	3s时甲在乙的前方

小鹏家购买了一箱重 $960N$的装修材料，工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高 $9m$，用时 $3\mathit{min}$，若滑轮组的机械效率为 $80\%$（不计箱子重、绳重和摩擦）。小鹏计算的下列物理量正确的是 $($　　 $)$

A．绳子自由端移动的速度为 $0.05m/s$

B．做的有用功为 $8640J$

C．拉力为 $240N$

D．拉力的功率为 $48W$

图1画中题有李白《早发白帝城》诗句,诗中能估算出速度大小的一句是（   ）

A．

朝辞白帝彩云间

B．

千里江陵一日还

C．

两岸猿声啼不住

D．

轻舟已过万重山

我国自行研制的“玉兔号”月球车早已抵达月球表面，如图所示，“玉兔号”车的总质量为 $180\mathit{kg}$，同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一，该车在月球上的重力是　　 $N$，月球车在 $80N$的牵引力作用下， $5\mathit{min}$内沿牵引力方向移动了 $30m$，牵引力做功为　　 $J$，运动的平均速度为　　 $m/s$（取 $g=10N/\mathit{kg})$

如图所示，工人用斜面向上、大小为 $500N$的推力，将重 $800N$的货物从 $A$点匀速推至 $B$点；再用 $100N$的水平推力使其沿水平台面匀速运动 $5s$，到达 $C$点。已知 $\mathit{AB}$长 $3m$， $\mathit{BC}$长 $1.2m$，距地面高 $1.5m$。试问：

（1）利用斜面搬运货物主要是为了　   　；

（2）货物在水平面上运动的速度为多少？

（3）水平推力做功的功率为多少？

（4）斜面的机械效率为多少？

小明参加校运动会百米赛跑，站在起跑线上静止时所受重力与　　是一对平衡力；鞋底上有许多花纹是为了　　摩擦；起跑时用力蹬地是利用了力的作用是　　；跑完全程用时 $13.5s$，他的平均速度是　　 $m/s$（结果保留一位小数）。

近年来，国内共享单车盛行，它的出现既符合低碳出行的理念，也给市民的出行带来了便利。下表是某款单车的相关数据，一质量为 $70\mathit{kg}$的市民在骑行该自行车时，自行车对地面的压强为　　 $\mathit{Pa}$，该市民在一次骑行中，前半段路程的平均速度为 $6m/s$，后半段的平均速度为 $4m/s$，则该市民在整段路程中的平均速度是　　 $m/s$。

车架材料	铝合金
车架材料体积 $/c{m}^3$	2500
整车质量 $/\mathit{kg}$	10
单轮接触面积 $/c{m}^2$	4

小明坐在以 $300\mathit{km}/h$的速度行驶的高铁上，看到高速公路上与高铁同向运动的汽车。若汽车的速度为 $120\mathit{km}/h$，以汽车为参照物，高铁的速度为　    　 $\mathit{km}/h$。当小明乘坐的高铁与另一轨道上的高铁相遇时，感觉到车身有一点晃动，其原因是：　　。

“节能减排，低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。李明同学坚持骑自行车上下学，他的质量为 $50\mathit{kg}$，所骑自行车质量为 $15\mathit{kg}$。 $(g=10N/\mathit{kg})$求：

（1）若他在平直公路上 $5\mathit{min}$内匀速行驶了 $1500m$，则这段时间他骑行的速度是多大？

（2）若他骑行时的牵引力恒为 $60N$，则他骑行这 $5\mathit{min}$内克服阻力做了多少功？

（3）若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为 $25c{m}^2$，则他骑行时自行车对地面的压强为多少？

某商场自动感应门俯视图如图所示，以O为圆心半径为2m的虚线圆为感应区，即当有物体进入虚线圆内时，宽度均为2m的两扇感应门立即向两边以v ₀＝0.1m/s的速度匀速开启。某次，商场工作人员推动宽为D＝40cm的货物在水平地面上匀速通过该门，货物的中央始终在门的中心线s上，该过程中货物受到的地面支持力与货物受到的 　    　是一对平衡力；推动货物过程中会有摩擦生热，摩擦生热是通过 　    　（选填"做功"或"热传递"）方式来改变内能的；为能安全通过，工作人员匀速推动货物的速度应不超过 　    　m/s。

在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识，其实只要应用科学知识进行分析，就能作出合理解释。

（1）人们经常认为，汽车的速度越大惯性越大，所以要限速，但是高速公路限速牌上却显示，大型车辆最高限速比小型车辆低，原因是汽车的　　越大惯性越大。

（2）在今年第四次成品油调价中，汽油价格下调250元 $/$吨，柴油价格下调235元 $/$吨。但细心的小明发现，加油站的汽油价格下调0.18元 $/$升，柴油价格下调0.20元 $/$升，每升柴油价格反而比汽油下调得多，其原因是　　。

（3）现在高速公路上不仅有即时测速，还有区间测速，即在某一路段上设置两个监控点，根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速。在如图所示限速要求的高速公路上，第一个监控点测得某辆小车于 $8:10$以115千米 $/$时的速度通过，相距30千米的第二个监控点于 $8:22$测得该小车以118千米 $/$时的速度通过。请通过计算判断该小车行驶途中是否超速。