初中物理速度的计算试题

完全相同的两辆汽车，在相同的路面上沿同一方向做匀速直线运动（不计空气阻力），其路程 $s$随时间 $t$变化的图像如图所示。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A． $t=3s$时，甲、乙两车的速度 $v_{甲}=v_{乙}$

B． $0~3s$内，两车牵引力做功 $W_{甲}>W_{乙}$

C．行驶过程中，两车的牵引力 $F_{甲}>F_{乙}$

D． $t=3s$，甲、乙两车行驶的路程 $s_{甲}=s_{乙}$

2017年5月30日，“蛟龙号”载人潜水器在世界最深的马里亚纳海沟进行了本年度的第4潜，当地时间7时03分开始下潜，10时21分抵达预定 $6700m$深处，近距离在该深度处拍摄到了狮子鱼游弋的影像，获取到了基岩蚀变岩石、沉积物、生物和近底海水样品，已知“蛟龙号”的总体积为 $84m^3$． $({\rho }_{\mathit{海水}}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

据此计算：

（1）“蛟龙号”潜水器下潜的速度为多大？（结果保留两位小数）

（2）“蛟龙号”潜水器未向水舱充水时的总质量为 $22t$，并且漂浮于海面上，求此时它排开海水的体积是多少？欲使“蛟龙号”完全浸没，至少应向水舱中充多少吨海水？

（3）狮子鱼头部上表面 $1\times {10}^{-4}{m}^2$的面积上受到的海水压力是多大？

（4）若将获取到的岩石样品取一小块，用天平和量筒测出它的质量和体积如图所示，则该岩石的密度为多少千克每立方米？

如图甲所示，静止在水平面上的物块，受水平拉力 $F$作用， $F$随时间 $t$的变化关系如图乙所示，从 $t=10s$开始，小强每隔 $2s$记录的物块位置和时刻如图丙所示。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A． $0-4s$内，物块受到的摩擦力为 $8N$

B． $8-10s$内，物块受到的摩擦力为 $12N$

C．若 $14s$时撤去 $F$，物块将做匀速直线运动

D． $t=10s$时，物块的速度一定小于 $6m/s$

如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在 $4s$时间内用 $100N$的力竖直向下压动摇臂 $1m$，把 $1000$的重物匀速抬高 $8\mathit{cm}$。则重物上升的速度为　       　 $m/s$，人做的功为　　     $J$，千斤顶的效率是　      　 $\%$。

一个边长为 $1m$，重为 $2000N$的正方体箱子静止在水平，地面上。如图所示，某人利用滑轮组以 $0.2m/s$的速度，匀速把箱子提高了 $4m$。则：

（1）箱子放在水平地面上静止时，它对地面的压强为多大？

（2）提起箱子的过程中，绳子自由端向下拉动的速度大小为多少？

（3）滑轮组的机械效率为 $80\%$，作用在绳子自由端的拉力 $F$的功率为多少？

自动感应门俯视图如图所示：当有物体进入半径为 $2m$的虚线圆（圆心处为 $O)$内时，宽度均为 $2m$的两扇感应门立即向两边匀速开启，开启速度为 $0.1m/s$，感应门在物体离开虚线圆后关闭，在水平地面上，人用 $100N$的水平推力 $F$推动宽 $D=40\mathit{cm}$的货物，使货物的中央沿虚线 $s$垂直地匀速通过该门，此过程中货物受到的摩擦力大小为　　 $N$，从门开始开启到货物被推至门处的过程中，推力 $F$做的功为　　 $J$；为能安全通过该感应门，货物运动的速度应不超过　　 $m/s$。

淮扬镇高铁过江通道“五峰山公铁大桥”建成后，扬州将进一步融入上海一小时经济圈。大桥主跨长为 $1120m$，一列 $280m$长的高铁匀速通过大桥主跨的时间为 $70s$，则高铁的速度为　　 $m/s$，若以高铁为参照物，大桥是　　的。

小明和小红从同一地点，沿同一直线，以大小相等的速度，同时向相反方向匀速行走， $1\mathit{min}$后两人相距 $120m$。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．以小明为参照物，小红的速度是 $2m/s$

B．以地面为参照物，小红的速度是 $2m/s$

C．以小明为参照物，小红是静止的

D．如果说小明是静止的，则选择的参照物是地面

阅读短文，回答问题。

地铁

南通即将进入地铁时代。乘坐地铁需文明出行、确保安全。地铁站的站台上标有黄色警戒线；乘客应留意车厢内红、绿色的线路指示灯。手持式安检仪用于检测乘客是否携带违禁金属物品，工作人员能根据安检仪发出低沉或尖锐的警报声，判断金属物品的大小；手持式安检仪的电池容量为 $2\times {10}^3\mathit{mAh}$，额定电压为 $9V$，额定功率为 $0.36W$，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的 $10\%$时，安检仪不能正常工作。

图甲为另一种安检仪的原理模型，固定的矩形虚线区域内存在方向竖直向上的磁场，宽度为 $0.6m$。边长 $0.2m$的正方形金属线圈 $\mathit{abcd}$放在水平传送带上，可随传送带一起以速度 $v$匀速运动。线圈进、出磁场过程中会产生电流，从而线圈会受到大小随线圈速度增大而增大、方向水平的磁场力作用，因此线圈与传送带间也存在摩擦力；运动过程中线圈整体处于磁场中时，线圈中无电流产生。在线圈与传送带间无相对滑动时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率 $P$与对应的速度 $v$的数据如表。

$v/m·s^{-1}$	0.2	0.3	0.5	0.6	0.8
$P/W$	0.016	0.036		0.144	0.256

（1）候车时乘客越过黄色警戒线会有危险，那是因为流体的流速越大，压强越　　；有乘客手捧鲜花进入车厢，所有乘客都闻到了花香，这是因为分子在　　。

（2）下列说法中，正确的是　　。

$A$．手持式安检仪也能检测出酒精等易燃违禁物品

$B$．通过手持式安检仪报警声的音调可判断金属物大小

$C$．站立的乘客拉住扶手是为了避免受惯性作用造成伤害

$D$．佩戴紫色眼镜的乘客也能准确辨别出线路指示灯的颜色

（3）手持式安检仪正常工作时的电流为　　 $\mathit{mA}$；电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为　　 $h$。

（4）分析表中数据，当传送带速度为 $0.5m/s$时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率 $P=$　　 $W$；线圈进入磁场时受到的摩擦力 $f$与传送带匀速运动的速度 $v$的变化关系如图乙所示，则当 $v>$　　 $m/s$时线圈将在传送带上滑动。

（5）设传送带的速度保持 $0.2m/s$不变。已知线圈的 $\mathit{bc}$边进入磁场时， $\mathit{bc}$边受到的磁场力方向水平向左，当 $\mathit{bc}$边出磁场时，由于 $\mathit{ad}$边受到磁场力作用，线圈会受到方向水平向　　（选填“左”或“右” $)$的摩擦力的作用；将多个与图甲中相同的线圈每隔相同时间△ $t$从传送带的左端逐一释放，释放后线圈即与传送带保持 $0.2m/s$的速度一起运动。则△ $t=$　　 $s$时，一段时间后，传送带就会不间断的受到一个线圈的摩擦力作用。

建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重 $4.2\times {10}^{3}N$的物体时，物体 $5s$内上升了 $6m$，此过程中有用功为　　 $J$，钢丝绳移动的速度为　　 $m/s$；若滑轮组的机械效率为 $70\%$，则额外功为　　 $J$，拉力 $F$为　　 $N$，其功率为　　 $W$。

下图是某个实验小组利用频闪照相机每隔 $0.1s$拍摄一次所得到的物体和刻度尺的频闪照片，黑点表示物体的像。由图可知，物体在 $\mathit{AB}$段的路程为　　 $\mathit{cm}$，平均速度为　　 $m/s$。

物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为 $F_1$；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为 $F_2$．两次推力的功率分别为 $P_1$、 $P_2$．则下列关系正确的是 $($　　 $)$

A． $F_1=F_2$ $P_1>P_2$B． $F_1=F_2{P}_1<P_2$

C． $F_1>F_2$ $P_1>P_2$D． $F_1<F_2$    $P_1>P_2$

如图所示。小车水平向右做直线运动。数字钟显示的时间格式是“时，分，秒”，则小车从起点到终点通过的总路程是　　 $\mathit{cm}$，全程的平均速度是　　 $\mathit{cm}/s$。

2019年4月15日起，新的《电动自行车安全技术规范》正式实施。要求：最大速度 $⩽25\mathit{km}/h$，电动机输出功率 $⩽400W$，质检员小华对某款电动自行车进行测试，沿水平直路从 $A$出发骑行至 $D$结束，如图所示。测试情况如表格所示。

	$\mathit{AB}$	$\mathit{BC}$	$\mathit{CD}$
路程 $/\mathit{km}$	0.6	4.8	0.6
用时 $/h$	0.05	0.2	0.05
速度特点	逐步加速	以最大速度匀速行驶	逐步减速
阻力特点	越来越大	恒为 $60N$	越来越小

（1）测试过程中，小华看到路旁的树木向西，她是以　　（选填“自己”或“地面” $)$为参照物，此时她是向　　（选填“东”或“西” $)$骑行。

（2） $\mathit{BC}$段，电动自行车的速度为　　 $\mathit{km}/h$，　　（选填“符合”或“不符合” $)$新《规范）关于最大速度的要求。

（3） $\mathit{BC}$段，电动自行车的动力做功　　 $J$．电动机的输出功率为　　 $W$，　　（选填“符合”或“不符合” $)$新《规范》关于电动机输出功率的要求。

（4）从 $A$到 $D$全程，电动自行车的平均速度为　　 $\mathit{km}/h$。

阅读短文，回答问题

无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图象信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图象。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数：

参数名称	最大飞行 半径 $/\mathit{km}$	最大巡航速度 $/\mathit{km}·h^{-l}$	电池电压 $/V$	电池容量 $/\mathit{mAh}$	电动机额定功率 $/W$	拍摄速度 $/$帧 $·$秒 ${}^{-1}$
数据	5	50	24	2500	20	11000

（电池容量 $=$放电电流 $\times$放电时间，例如， $1\mathit{mAh}$是指以 $1\mathit{mA}$的电流能连续工作 $1h$。帧 $·$秒 ${}^{-1}$是指每秒拍摄的画面数）

（1）人们是利用遥控器通过　　传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为　　 $\mathit{km}$。

（2）小轿车在高速公路上限速 $120\mathit{km}/h$。如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行 $0.5m$的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？　　（是 $/$否）。

（3）如图乙，是无人机竖直向上运动的 $v-t$图象，由图象可知，在 $0~5s$内，无人机受到的升力　　 $(>/=/<)$重力。

（4）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时， $12s$内消耗的电能是　　 $J$．已知电动机消耗的功率是电源总功率的 $50\%$，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过　　 $h$。

（5）为增大小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议：　　。