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8. 汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程中做变速直线运动。如图ZT-1-8所示，若驾驶员发现前方65 m处有障碍物，采取刹车制动后，汽车在制动过程行驶了50 m，刚好停在障碍物前5 m处，已知该驾驶员的反应时间为0.5 s。
(1)在驾驶员正常驾驶的情况下，制动前汽车行驶速度为多少千米每小时？
(2)若驾驶员酒后驾驶，反应时间变为2 s。计算说明上述情况下，汽车能否安全停下来。
图ZT-1-8
(1)在驾驶员正常驾驶的情况下，制动前汽车行驶速度为多少千米每小时？
(2)若驾驶员酒后驾驶，反应时间变为2 s。计算说明上述情况下，汽车能否安全停下来。
图ZT-1-8
答案
8. (1)反应过程中汽车行驶的路程:$s_{\mathrm{反应}}=65\ \mathrm{m}-50\ \mathrm{m}-5\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{m}$，制动前汽车行驶的速度：$v=\frac{s_{\mathrm{反应}}}{t_{\mathrm{反应}}}=\frac{10\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}=72\ \mathrm{km/h}$。
(2)酒后驾驶的反应距离：$s_{\mathrm{反应}}'=vt_{\mathrm{反应}}'=20\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=40\ \mathrm{m}$，汽车完全停下来行驶的路程：$s=s_{\mathrm{反应}}'+s_{\mathrm{制动}}=40\ \mathrm{m}+50\ \mathrm{m}=90\ \mathrm{m}＞65\ \mathrm{m}$，所以，汽车不能安全停下来。
(2)酒后驾驶的反应距离：$s_{\mathrm{反应}}'=vt_{\mathrm{反应}}'=20\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=40\ \mathrm{m}$，汽车完全停下来行驶的路程：$s=s_{\mathrm{反应}}'+s_{\mathrm{制动}}=40\ \mathrm{m}+50\ \mathrm{m}=90\ \mathrm{m}＞65\ \mathrm{m}$，所以，汽车不能安全停下来。
解析
【分析】
要解决这道题，需明确汽车停车分为反应过程（匀速直线运动）和制动过程（变速直线运动，制动距离固定）。第(1)问需先求出反应过程的路程，再利用速度公式计算制动前的速度；第(2)问需先算出酒后的反应距离，再加上制动距离得到总停车路程，与障碍物距离比较判断是否安全。
【解析】
(1) 反应过程中汽车行驶的路程：
$ s_{\mathrm{反应}} = 65\ \mathrm{m} - 50\ \mathrm{m} - 5\ \mathrm{m} = 10\ \mathrm{m} $
根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，制动前汽车行驶速度：
$ v = \frac{s_{\mathrm{反应}}}{t_{\mathrm{反应}}} = \frac{10\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}} = 20\ \mathrm{m/s} $
单位换算：$ 20\ \mathrm{m/s} = 20 × 3.6\ \mathrm{km/h} = 72\ \mathrm{km/h} $
(2) 酒后驾驶时，反应时间 $ t_{\mathrm{反应}}' = 2\ \mathrm{s} $，反应距离：
$ s_{\mathrm{反应}}' = v × t_{\mathrm{反应}}' = 20\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 40\ \mathrm{m} $
汽车完全停下来的总路程：
$ s_{\mathrm{总}} = s_{\mathrm{反应}}' + s_{\mathrm{制动}} = 40\ \mathrm{m} + 50\ \mathrm{m} = 90\ \mathrm{m} $
因为 $ 90\ \mathrm{m} ＞ 65\ \mathrm{m} $，所以汽车不能安全停下来。
【答案】
(1) 72 km/h；(2) 汽车不能安全停下来
【知识点】
速度公式应用、匀速直线运动路程计算
【点评】
本题结合实际交通场景，考查速度公式的应用，关键是理清反应过程和制动过程的路程关系，区分不同状态下的运动规律，需注意单位换算和路程的正确计算，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确汽车停车分为反应过程（匀速直线运动）和制动过程（变速直线运动，制动距离固定）。第(1)问需先求出反应过程的路程，再利用速度公式计算制动前的速度；第(2)问需先算出酒后的反应距离，再加上制动距离得到总停车路程，与障碍物距离比较判断是否安全。
【解析】
(1) 反应过程中汽车行驶的路程：
$ s_{\mathrm{反应}} = 65\ \mathrm{m} - 50\ \mathrm{m} - 5\ \mathrm{m} = 10\ \mathrm{m} $
根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $，制动前汽车行驶速度：
$ v = \frac{s_{\mathrm{反应}}}{t_{\mathrm{反应}}} = \frac{10\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}} = 20\ \mathrm{m/s} $
单位换算：$ 20\ \mathrm{m/s} = 20 × 3.6\ \mathrm{km/h} = 72\ \mathrm{km/h} $
(2) 酒后驾驶时，反应时间 $ t_{\mathrm{反应}}' = 2\ \mathrm{s} $，反应距离：
$ s_{\mathrm{反应}}' = v × t_{\mathrm{反应}}' = 20\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 40\ \mathrm{m} $
汽车完全停下来的总路程：
$ s_{\mathrm{总}} = s_{\mathrm{反应}}' + s_{\mathrm{制动}} = 40\ \mathrm{m} + 50\ \mathrm{m} = 90\ \mathrm{m} $
因为 $ 90\ \mathrm{m} ＞ 65\ \mathrm{m} $，所以汽车不能安全停下来。
【答案】
(1) 72 km/h；(2) 汽车不能安全停下来
【知识点】
速度公式应用、匀速直线运动路程计算
【点评】
本题结合实际交通场景，考查速度公式的应用，关键是理清反应过程和制动过程的路程关系，区分不同状态下的运动规律，需注意单位换算和路程的正确计算，难度适中。
【难度系数】
0.6
9. (2025大连甘井子区期中)国庆假期，爸爸带着小明自驾游，当他们进入某公路区间测速起点时，看到如图
所示的区间测速标识牌。求：
(1)汽车在该测速区间依交通法规行驶时，时间不能少于多少。
(2)若小明爸爸在测速区间的前18 km路程驾车的平均速度为60 km/h，则所用的时间是多少；为了不违反交通法规，爸爸在后12 km路程驾车的平均速度不能超过多少。
所示的区间测速标识牌。求：(1)汽车在该测速区间依交通法规行驶时，时间不能少于多少。
(2)若小明爸爸在测速区间的前18 km路程驾车的平均速度为60 km/h，则所用的时间是多少；为了不违反交通法规，爸爸在后12 km路程驾车的平均速度不能超过多少。
答案
9. (1)由$v=\frac{s}{t}$可得，汽车在该测速区间行驶的最短时间：$t=\frac{s}{v}=\frac{30\ \mathrm{km}}{50\ \mathrm{km/h}}=0.6\ \mathrm{h}$。
(2)前18 km路程所用时间：$t_1=\frac{s_1}{v_1}=\frac{18\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.3\ \mathrm{h}$，则后12 km路程最少所用时间：$t_2=t-t_1=0.6\ \mathrm{h}-0.3\ \mathrm{h}=0.3\ \mathrm{h}$，后12 km路程驾车平均速度：$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{12\ \mathrm{km}}{0.3\ \mathrm{h}}=40\ \mathrm{km/h}$，即后12 km路程驾车的平均速度不能超过40 km/h。
(2)前18 km路程所用时间：$t_1=\frac{s_1}{v_1}=\frac{18\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.3\ \mathrm{h}$，则后12 km路程最少所用时间：$t_2=t-t_1=0.6\ \mathrm{h}-0.3\ \mathrm{h}=0.3\ \mathrm{h}$，后12 km路程驾车平均速度：$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{12\ \mathrm{km}}{0.3\ \mathrm{h}}=40\ \mathrm{km/h}$，即后12 km路程驾车的平均速度不能超过40 km/h。
解析
【分析】
首先明确区间测速标识的含义：“50”表示该区间最高限速为50km/h，区间总长度为30km。解题思路：（1）依交通法规行驶时，汽车最大速度不能超过限速值，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，速度越大行驶时间越短，因此用总路程除以限速即可得到行驶的最少时间；（2）先计算前18km的行驶时间，再用总最少时间减去前半段时间得到后半段的最少行驶时间，最后用后半段路程除以该时间，得到后半段的最大平均速度，确保总时间不小于规定的最少时间，不违反交通法规。
【解析】
（1）已知区间总路程$s=30\ \mathrm{km}$，最高限速$v=50\ \mathrm{km/h}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得汽车在该测速区间依交通法规行驶的最少时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{30\ \mathrm{km}}{50\ \mathrm{km/h}}=0.6\ \mathrm{h}$。
（2）前18km路程的平均速度$v_1=60\ \mathrm{km/h}$，根据速度公式，前半段所用时间：
$t_1=\frac{s_1}{v_1}=\frac{18\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.3\ \mathrm{h}$。
为不违反交通法规，总时间不能少于0.6h，因此后12km路程的最少行驶时间：
$t_2=t - t_1=0.6\ \mathrm{h} - 0.3\ \mathrm{h}=0.3\ \mathrm{h}$。
则后12km路程的最大平均速度：
$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{12\ \mathrm{km}}{0.3\ \mathrm{h}}=40\ \mathrm{km/h}$，即后12km路程驾车的平均速度不能超过40km/h。
【答案】
(1) 0.6 h；(2) 前18 km所用时间为0.3 h，后12 km路程驾车的平均速度不能超过40 km/h
【知识点】
速度公式应用、平均速度计算
【点评】
本题结合生活中的区间测速场景，将物理知识与交通规则结合，考查速度公式的实际应用，解题关键是理解“最少时间”对应最大限速，以及总时间需满足法规要求的逻辑，体现了物理的实用性。
【难度系数】
0.7
首先明确区间测速标识的含义：“50”表示该区间最高限速为50km/h，区间总长度为30km。解题思路：（1）依交通法规行驶时，汽车最大速度不能超过限速值，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，速度越大行驶时间越短，因此用总路程除以限速即可得到行驶的最少时间；（2）先计算前18km的行驶时间，再用总最少时间减去前半段时间得到后半段的最少行驶时间，最后用后半段路程除以该时间，得到后半段的最大平均速度，确保总时间不小于规定的最少时间，不违反交通法规。
【解析】
（1）已知区间总路程$s=30\ \mathrm{km}$，最高限速$v=50\ \mathrm{km/h}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得汽车在该测速区间依交通法规行驶的最少时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{30\ \mathrm{km}}{50\ \mathrm{km/h}}=0.6\ \mathrm{h}$。
（2）前18km路程的平均速度$v_1=60\ \mathrm{km/h}$，根据速度公式，前半段所用时间：
$t_1=\frac{s_1}{v_1}=\frac{18\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.3\ \mathrm{h}$。
为不违反交通法规，总时间不能少于0.6h，因此后12km路程的最少行驶时间：
$t_2=t - t_1=0.6\ \mathrm{h} - 0.3\ \mathrm{h}=0.3\ \mathrm{h}$。
则后12km路程的最大平均速度：
$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{12\ \mathrm{km}}{0.3\ \mathrm{h}}=40\ \mathrm{km/h}$，即后12km路程驾车的平均速度不能超过40km/h。
【答案】
(1) 0.6 h；(2) 前18 km所用时间为0.3 h，后12 km路程驾车的平均速度不能超过40 km/h
【知识点】
速度公式应用、平均速度计算
【点评】
本题结合生活中的区间测速场景，将物理知识与交通规则结合，考查速度公式的实际应用，解题关键是理解“最少时间”对应最大限速，以及总时间需满足法规要求的逻辑，体现了物理的实用性。
【难度系数】
0.7
10. 国庆期间，小明乘火车去游玩时，他乘坐的火车总长为200 m，当火车以72 km/h的速度匀速穿过一座大桥时，他坐在车上测出自己通过大桥的时间为80 s。求：
(1)此大桥有多长。
(2)火车完全通过大桥需要多长时间。
(3)火车完全在大桥上的运行时间。
(1)此大桥有多长。
(2)火车完全通过大桥需要多长时间。
(3)火车完全在大桥上的运行时间。
答案
10. (1)火车的速度是$v=72\ \mathrm{km/h}=20\ \mathrm{m/s}$，此大桥长:$s_{\mathrm{桥}}=vt=20\ \mathrm{m/s}×80\ \mathrm{s}=1600\ \mathrm{m}$。
(2)火车完全通过大桥的路程：$s'=s_{\mathrm{桥}}+s_{\mathrm{车}}=1600\ \mathrm{m}+200\ \mathrm{m}=1800\ \mathrm{m}$，火车完全通过大桥所用的时间：$t'=\frac{s'}{v}=\frac{1800\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=90\ \mathrm{s}$。
(3)火车全部在大桥上运行的路程：$s''=s_{\mathrm{桥}}-s_{\mathrm{车}}=1600\ \mathrm{m}-200\ \mathrm{m}=1400\ \mathrm{m}$，火车全部在大桥上的运行时间：$t''=\frac{s''}{v}=\frac{1400\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=70\ \mathrm{s}$。
(2)火车完全通过大桥的路程：$s'=s_{\mathrm{桥}}+s_{\mathrm{车}}=1600\ \mathrm{m}+200\ \mathrm{m}=1800\ \mathrm{m}$，火车完全通过大桥所用的时间：$t'=\frac{s'}{v}=\frac{1800\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=90\ \mathrm{s}$。
(3)火车全部在大桥上运行的路程：$s''=s_{\mathrm{桥}}-s_{\mathrm{车}}=1600\ \mathrm{m}-200\ \mathrm{m}=1400\ \mathrm{m}$，火车全部在大桥上的运行时间：$t''=\frac{s''}{v}=\frac{1400\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=70\ \mathrm{s}$。
解析
【分析】
要解决这道题，首先需统一物理量的单位，再根据不同场景确定对应的路程，最后利用速度公式$v=\frac{s}{t}$的变形公式$t=\frac{s}{v}$计算时间。具体思路：①先将火车速度单位从$km/h$换算为$m/s$；②小明在车上通过大桥时，其运动路程等于大桥长度，据此计算桥长；③火车完全通过大桥的路程是桥长加车长，对应时间用总路程除以速度；④火车完全在大桥上的路程是桥长减车长，再计算对应时间。
【解析】
首先进行单位换算：火车速度$v=72\ \mathrm{km/h}=72×\frac{1}{3.6}\ \mathrm{m/s}=20\ \mathrm{m/s}$。
(1) 小明通过大桥时，运动路程等于大桥长度，根据$s=vt$，大桥长度：$s_{\mathrm{桥}}=vt=20\ \mathrm{m/s}×80\ \mathrm{s}=1600\ \mathrm{m}$。
(2) 火车完全通过大桥的路程为桥长与火车长度之和：$s'=s_{\mathrm{桥}}+s_{\mathrm{车}}=1600\ \mathrm{m}+200\ \mathrm{m}=1800\ \mathrm{m}$，则所需时间：$t'=\frac{s'}{v}=\frac{1800\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=90\ \mathrm{s}$。
(3) 火车完全在大桥上的路程为桥长与火车长度之差：$s''=s_{\mathrm{桥}}-s_{\mathrm{车}}=1600\ \mathrm{m}-200\ \mathrm{m}=1400\ \mathrm{m}$，则运行时间：$t''=\frac{s''}{v}=\frac{1400\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=70\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1) 1600 m；(2) 90 s；(3) 70 s
【知识点】
速度公式应用、单位换算、路程分析
【点评】
本题为初中物理运动学的典型基础题，核心是区分火车过桥问题中不同场景的路程计算（完全通过、完全在桥上），单位换算也是易错点，整体考察学生对速度公式的掌握及实际应用能力，属于常规得分题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，首先需统一物理量的单位，再根据不同场景确定对应的路程，最后利用速度公式$v=\frac{s}{t}$的变形公式$t=\frac{s}{v}$计算时间。具体思路：①先将火车速度单位从$km/h$换算为$m/s$；②小明在车上通过大桥时，其运动路程等于大桥长度，据此计算桥长；③火车完全通过大桥的路程是桥长加车长，对应时间用总路程除以速度；④火车完全在大桥上的路程是桥长减车长，再计算对应时间。
【解析】
首先进行单位换算：火车速度$v=72\ \mathrm{km/h}=72×\frac{1}{3.6}\ \mathrm{m/s}=20\ \mathrm{m/s}$。
(1) 小明通过大桥时，运动路程等于大桥长度，根据$s=vt$，大桥长度：$s_{\mathrm{桥}}=vt=20\ \mathrm{m/s}×80\ \mathrm{s}=1600\ \mathrm{m}$。
(2) 火车完全通过大桥的路程为桥长与火车长度之和：$s'=s_{\mathrm{桥}}+s_{\mathrm{车}}=1600\ \mathrm{m}+200\ \mathrm{m}=1800\ \mathrm{m}$，则所需时间：$t'=\frac{s'}{v}=\frac{1800\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=90\ \mathrm{s}$。
(3) 火车完全在大桥上的路程为桥长与火车长度之差：$s''=s_{\mathrm{桥}}-s_{\mathrm{车}}=1600\ \mathrm{m}-200\ \mathrm{m}=1400\ \mathrm{m}$，则运行时间：$t''=\frac{s''}{v}=\frac{1400\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=70\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1) 1600 m；(2) 90 s；(3) 70 s
【知识点】
速度公式应用、单位换算、路程分析
【点评】
本题为初中物理运动学的典型基础题，核心是区分火车过桥问题中不同场景的路程计算（完全通过、完全在桥上），单位换算也是易错点，整体考察学生对速度公式的掌握及实际应用能力，属于常规得分题。
【难度系数】
0.7
