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12. 一辆洒水车在一幢高楼和隧道之间沿直线匀速行驶，如图所示，洒水车在某处鸣笛一声，4 s后司机听到隧道口处山崖反射的回声，此时洒水车向前行驶了60 m，过一会又听见后方高楼反射的回声，声音在空气中的速度为340 m/s，高楼和隧道口之间距离为2010 m，求：
（1）洒水车行驶的速度是多少千米/时？
（2）司机听到隧道口山崖回声时，洒水车距隧道口多少米？
（3）听到隧道山崖回声至听到高楼回声期间，洒水车行驶了多少米？
（1）洒水车行驶的速度是多少千米/时？
（2）司机听到隧道口山崖回声时，洒水车距隧道口多少米？
（3）听到隧道山崖回声至听到高楼回声期间，洒水车行驶了多少米？
答案
12. （1）洒水车行驶的速度$v=\frac{s}{t}=\frac{60\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{m/s}=54\ \mathrm{km/h}$
（2）声音4 s传播的路程$s_{\mathrm{声}}=v_{\mathrm{声}}t=340\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=1360\ \mathrm{m}$,司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离$L_1=\frac{s_{\mathrm{声}}-s}{2}=\frac{1360\ \mathrm{m}-60\ \mathrm{m}}{2}=650\ \mathrm{m}$
（3）听到隧道山崖回声时司机与高楼的距离$L_2=L-L_1=2010\ \mathrm{m}-650\ \mathrm{m}=1360\ \mathrm{m}$,洒水车鸣笛时与高楼间的距离$L_3=L_2-s=1360\ \mathrm{m}-60\ \mathrm{m}=1300\ \mathrm{m}$,设听到隧道山崖回声至听到高楼回声期间,洒水车行驶了$s'$,此时对应的时间为$t'$,声音从鸣笛开始到从高楼返回过程中传播的总路程$s_1=v_{\mathrm{声}}(t'+4\ \mathrm{s})$,洒水车从鸣笛开始到听到高楼返回的声音过程中行驶的总路程$s_2=vt'+60\ \mathrm{m}$,洒水车鸣笛时与高楼间的距离$L_3=\frac{1}{2}(s_1-s_2)=\frac{1}{2}[v_{\mathrm{声}}(t'+4\ \mathrm{s})-(v× t'+60\ \mathrm{m})]=\frac{1}{2}[340\ \mathrm{m/s}× t'+340\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}-15\ \mathrm{m/s}× t'-60\ \mathrm{m}]=1300\ \mathrm{m}$,即$325\ \mathrm{m/s}× t'=1300\ \mathrm{m}$,解得$t'=4\ \mathrm{s}$,洒水车行驶路程$s'=vt'=15\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=60\ \mathrm{m}$
（2）声音4 s传播的路程$s_{\mathrm{声}}=v_{\mathrm{声}}t=340\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=1360\ \mathrm{m}$,司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离$L_1=\frac{s_{\mathrm{声}}-s}{2}=\frac{1360\ \mathrm{m}-60\ \mathrm{m}}{2}=650\ \mathrm{m}$
（3）听到隧道山崖回声时司机与高楼的距离$L_2=L-L_1=2010\ \mathrm{m}-650\ \mathrm{m}=1360\ \mathrm{m}$,洒水车鸣笛时与高楼间的距离$L_3=L_2-s=1360\ \mathrm{m}-60\ \mathrm{m}=1300\ \mathrm{m}$,设听到隧道山崖回声至听到高楼回声期间,洒水车行驶了$s'$,此时对应的时间为$t'$,声音从鸣笛开始到从高楼返回过程中传播的总路程$s_1=v_{\mathrm{声}}(t'+4\ \mathrm{s})$,洒水车从鸣笛开始到听到高楼返回的声音过程中行驶的总路程$s_2=vt'+60\ \mathrm{m}$,洒水车鸣笛时与高楼间的距离$L_3=\frac{1}{2}(s_1-s_2)=\frac{1}{2}[v_{\mathrm{声}}(t'+4\ \mathrm{s})-(v× t'+60\ \mathrm{m})]=\frac{1}{2}[340\ \mathrm{m/s}× t'+340\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}-15\ \mathrm{m/s}× t'-60\ \mathrm{m}]=1300\ \mathrm{m}$,即$325\ \mathrm{m/s}× t'=1300\ \mathrm{m}$,解得$t'=4\ \mathrm{s}$,洒水车行驶路程$s'=vt'=15\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=60\ \mathrm{m}$
解析
【分析】
本题是匀速直线运动与回声测距结合的问题，解题思路如下：
1. 第（1）问：利用已知的时间和行驶路程，结合速度公式计算速度，再完成单位换算；
2. 第（2）问：鸣笛后声音传播并反射，结合车行驶的路程，声音与车的路程差对应鸣笛时车到隧道距离的2倍，据此求出听到回声时车到隧道的距离；
3. 第（3）问：先算出鸣笛时车到高楼的距离，再分析从鸣笛到听到高楼回声的过程，利用声音和车的路程关系列方程，求出时间后计算对应行驶距离。
【解析】
（1）已知洒水车4s行驶的路程$s=60\ \mathrm{m}$，根据速度公式：
$v=\frac{s}{t}=\frac{60\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{m/s}$
单位换算：$15\ \mathrm{m/s}=15×3.6\ \mathrm{km/h}=54\ \mathrm{km/h}$
（2）声音4s传播的路程：
$s_{\mathrm{声}}=v_{\mathrm{声}}t=340\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=1360\ \mathrm{m}$
司机听到隧道回声时，车到隧道口的距离：
$L_1=\frac{s_{\mathrm{声}}-s}{2}=\frac{1360\ \mathrm{m}-60\ \mathrm{m}}{2}=650\ \mathrm{m}$
（3）听到隧道回声时，车到高楼的距离：
$L_2=L-L_1=2010\ \mathrm{m}-650\ \mathrm{m}=1360\ \mathrm{m}$
鸣笛时车到高楼的距离：
$L_3=L_2-s=1360\ \mathrm{m}-60\ \mathrm{m}=1300\ \mathrm{m}$
设听到隧道回声至听到高楼回声的时间为$t'$，从鸣笛到听到高楼回声的总时间为$(t'+4\ \mathrm{s})$，此过程中声音传播总路程$s_1=v_{\mathrm{声}}(t'+4\ \mathrm{s})$，车行驶总路程$s_2=vt'+60\ \mathrm{m}$，根据鸣笛时车到高楼距离的关系：
$L_3=\frac{1}{2}(s_1-s_2)$
代入数值：
$1300\ \mathrm{m}=\frac{1}{2}[340\ \mathrm{m/s}×(t'+4\ \mathrm{s})-(15\ \mathrm{m/s}× t'+60\ \mathrm{m})]$
化简得：$1300\ \mathrm{m}=130\ \mathrm{m}+162.5\ \mathrm{m/s}× t'$，解得$t'=4\ \mathrm{s}$
这段时间洒水车行驶的距离：
$s'=vt'=15\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=60\ \mathrm{m}$
【答案】
（1）54 km/h；（2）650 m；（3）60 m
【知识点】
速度公式应用、回声测距、匀速直线运动
【点评】
本题是初中物理运动学的典型综合题，结合匀速运动和回声原理，需要理清声音与车的运动关联，第（3）问对逻辑分析能力要求稍高，整体能较好考查学生对运动学知识的掌握。
【难度系数】
0.6
本题是匀速直线运动与回声测距结合的问题，解题思路如下：
1. 第（1）问：利用已知的时间和行驶路程，结合速度公式计算速度，再完成单位换算；
2. 第（2）问：鸣笛后声音传播并反射，结合车行驶的路程，声音与车的路程差对应鸣笛时车到隧道距离的2倍，据此求出听到回声时车到隧道的距离；
3. 第（3）问：先算出鸣笛时车到高楼的距离，再分析从鸣笛到听到高楼回声的过程，利用声音和车的路程关系列方程，求出时间后计算对应行驶距离。
【解析】
（1）已知洒水车4s行驶的路程$s=60\ \mathrm{m}$，根据速度公式：
$v=\frac{s}{t}=\frac{60\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{m/s}$
单位换算：$15\ \mathrm{m/s}=15×3.6\ \mathrm{km/h}=54\ \mathrm{km/h}$
（2）声音4s传播的路程：
$s_{\mathrm{声}}=v_{\mathrm{声}}t=340\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=1360\ \mathrm{m}$
司机听到隧道回声时，车到隧道口的距离：
$L_1=\frac{s_{\mathrm{声}}-s}{2}=\frac{1360\ \mathrm{m}-60\ \mathrm{m}}{2}=650\ \mathrm{m}$
（3）听到隧道回声时，车到高楼的距离：
$L_2=L-L_1=2010\ \mathrm{m}-650\ \mathrm{m}=1360\ \mathrm{m}$
鸣笛时车到高楼的距离：
$L_3=L_2-s=1360\ \mathrm{m}-60\ \mathrm{m}=1300\ \mathrm{m}$
设听到隧道回声至听到高楼回声的时间为$t'$，从鸣笛到听到高楼回声的总时间为$(t'+4\ \mathrm{s})$，此过程中声音传播总路程$s_1=v_{\mathrm{声}}(t'+4\ \mathrm{s})$，车行驶总路程$s_2=vt'+60\ \mathrm{m}$，根据鸣笛时车到高楼距离的关系：
$L_3=\frac{1}{2}(s_1-s_2)$
代入数值：
$1300\ \mathrm{m}=\frac{1}{2}[340\ \mathrm{m/s}×(t'+4\ \mathrm{s})-(15\ \mathrm{m/s}× t'+60\ \mathrm{m})]$
化简得：$1300\ \mathrm{m}=130\ \mathrm{m}+162.5\ \mathrm{m/s}× t'$，解得$t'=4\ \mathrm{s}$
这段时间洒水车行驶的距离：
$s'=vt'=15\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=60\ \mathrm{m}$
【答案】
（1）54 km/h；（2）650 m；（3）60 m
【知识点】
速度公式应用、回声测距、匀速直线运动
【点评】
本题是初中物理运动学的典型综合题，结合匀速运动和回声原理，需要理清声音与车的运动关联，第（3）问对逻辑分析能力要求稍高，整体能较好考查学生对运动学知识的掌握。
【难度系数】
0.6
13. 从西安到武汉的G870列车正以300 km/h的速度南下，G870列车南下
属于
(属于//不属于)机械运动。小雨坐在8号车厢，志明坐在9号车厢。行驶过程中相对于志明，小雨是静止
的，相对于地面小雨是运动
的(后两空均选填“运动”或“静止”)。答案
13. 属于 静止 运动
解析
【分析】
要解决这道题，需明确两个核心知识点：一是机械运动的定义，二是运动和静止的相对性（判断物体运动/静止要看所选参照物，位置不变则静止，位置改变则运动）。首先根据机械运动定义判断列车是否属于机械运动；再分别以志明、地面为参照物，判断小雨的运动状态。
【解析】
1. 机械运动的定义：物理学中，物体位置随时间的变化叫做机械运动。G870列车南下时，相对于地面的位置不断变化，因此属于机械运动。
2. 相对于志明判断小雨的状态：小雨和志明都在同一列车的不同车厢，行驶过程中，两人之间的位置没有发生变化，所以相对于志明，小雨是静止的。
3. 相对于地面判断小雨的状态：小雨随列车一起运动，相对于地面的位置不断变化，所以相对于地面，小雨是运动的。
【答案】
属于 静止 运动
【知识点】
机械运动、参照物、运动和静止的相对性
【点评】
本题考查机械运动的概念及运动状态的判断，属于基础题型，需准确理解概念和参照物的判断方法，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需明确两个核心知识点：一是机械运动的定义，二是运动和静止的相对性（判断物体运动/静止要看所选参照物，位置不变则静止，位置改变则运动）。首先根据机械运动定义判断列车是否属于机械运动；再分别以志明、地面为参照物，判断小雨的运动状态。
【解析】
1. 机械运动的定义：物理学中，物体位置随时间的变化叫做机械运动。G870列车南下时，相对于地面的位置不断变化，因此属于机械运动。
2. 相对于志明判断小雨的状态：小雨和志明都在同一列车的不同车厢，行驶过程中，两人之间的位置没有发生变化，所以相对于志明，小雨是静止的。
3. 相对于地面判断小雨的状态：小雨随列车一起运动，相对于地面的位置不断变化，所以相对于地面，小雨是运动的。
【答案】
属于 静止 运动
【知识点】
机械运动、参照物、运动和静止的相对性
【点评】
本题考查机械运动的概念及运动状态的判断，属于基础题型，需准确理解概念和参照物的判断方法，难度较低。
【难度系数】
0.8
14. 如图甲所示，停表的示数为
278
s；某同学使用了一把数据被磨损但分度值为1mm的刻度尺，现用该尺测一物体的长度（如图乙所示），则该物体的长度为3.80
cm。答案
14. 278 3.80
解析
【分析】
本题考查停表和刻度尺的读数方法。停表读数需先读小表盘（分钟盘），明确其分度值，判断是否过半分钟，再读对应范围的大表盘（秒盘）；刻度尺读数需先确定分度值，物体长度为末端刻度减起始刻度，且要估读到分度值的下一位。
【解析】
1. 停表读数：
小表盘分度值为0.5min，指针在4min与5min之间且超过4.5min（半分钟刻度），因此小表盘读数为4min；大表盘分度值为0.1s，因小表盘过半分钟，大表盘读30~60s刻度，指针指向38.0s，总时间为$4×60s + 38s = 278s$。
2. 刻度尺读数：
刻度尺分度值为1mm，物体左端对齐1.00cm，右端对齐4.80cm，物体长度为$4.80cm - 1.00cm = 3.80cm$。
【答案】
278；3.80
【知识点】
停表的读数；刻度尺的读数
【点评】
本题为基础测量工具读数题，是物理实验的核心基础内容，需掌握停表小表盘的半分钟判断、刻度尺的估读规则，易错点为停表大表盘的读数范围判断，整体难度较低。
【难度系数】
0.3
本题考查停表和刻度尺的读数方法。停表读数需先读小表盘（分钟盘），明确其分度值，判断是否过半分钟，再读对应范围的大表盘（秒盘）；刻度尺读数需先确定分度值，物体长度为末端刻度减起始刻度，且要估读到分度值的下一位。
【解析】
1. 停表读数：
小表盘分度值为0.5min，指针在4min与5min之间且超过4.5min（半分钟刻度），因此小表盘读数为4min；大表盘分度值为0.1s，因小表盘过半分钟，大表盘读30~60s刻度，指针指向38.0s，总时间为$4×60s + 38s = 278s$。
2. 刻度尺读数：
刻度尺分度值为1mm，物体左端对齐1.00cm，右端对齐4.80cm，物体长度为$4.80cm - 1.00cm = 3.80cm$。
【答案】
278；3.80
【知识点】
停表的读数；刻度尺的读数
【点评】
本题为基础测量工具读数题，是物理实验的核心基础内容，需掌握停表小表盘的半分钟判断、刻度尺的估读规则，易错点为停表大表盘的读数范围判断，整体难度较低。
【难度系数】
0.3
15. 速度是表示物体运动
快慢
的物理量。一位运动员在百米赛跑中，起跑很快速度达到6 m/s，中途的速度是8 m/s，最后冲刺的速度是11 m/s，如果他的成绩是10 s，则他全程的平均速度是10
m/s。做匀速直线运动的甲、乙两个物体，它们的运动时间之比是1:6，运动路程之比是3:2，则它们的速度之比是9:1
。答案
15. 快慢 10 9:1
解析
【分析】
首先明确速度的物理意义，速度用于描述物体运动的快慢；计算平均速度时，需用总路程除以总时间，与各段瞬时速度无关；推导速度之比时，利用速度公式$v=\frac{s}{t}$，结合已知的路程和时间比例关系计算。
【解析】
1. 速度的物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量，故第一个空填“快慢”。
2. 全程平均速度：百米赛跑总路程$s=100m$，总时间$t=10s$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得$v=\frac{100m}{10s}=10m/s$，故第二个空填10。
3. 速度之比：由$v=\frac{s}{t}$得，$v_甲=\frac{s_甲}{t_甲}$，$v_乙=\frac{s_乙}{t_乙}$，则$\frac{v_甲}{v_乙}=\frac{\frac{s_甲}{t_甲}}{\frac{s_乙}{t_乙}}=\frac{s_甲}{s_乙}×\frac{t_乙}{t_甲}$。已知$s_甲:s_乙=3:2$，$t_甲:t_乙=1:6$（即$\frac{t_乙}{t_甲}=\frac{6}{1}$），代入得$\frac{v_甲}{v_乙}=\frac{3}{2}×\frac{6}{1}=\frac{9}{1}$，故速度之比为9:1。
【答案】
快慢；10；9:1
【知识点】
速度的物理意义、平均速度的计算、速度公式的应用
【点评】
本题考查速度相关的基础知识点，涵盖速度的物理意义、平均速度计算及速度比推导，需准确掌握公式并灵活运用比例关系，属于基础题型。
【难度系数】
0.6
首先明确速度的物理意义，速度用于描述物体运动的快慢；计算平均速度时，需用总路程除以总时间，与各段瞬时速度无关；推导速度之比时，利用速度公式$v=\frac{s}{t}$，结合已知的路程和时间比例关系计算。
【解析】
1. 速度的物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量，故第一个空填“快慢”。
2. 全程平均速度：百米赛跑总路程$s=100m$，总时间$t=10s$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得$v=\frac{100m}{10s}=10m/s$，故第二个空填10。
3. 速度之比：由$v=\frac{s}{t}$得，$v_甲=\frac{s_甲}{t_甲}$，$v_乙=\frac{s_乙}{t_乙}$，则$\frac{v_甲}{v_乙}=\frac{\frac{s_甲}{t_甲}}{\frac{s_乙}{t_乙}}=\frac{s_甲}{s_乙}×\frac{t_乙}{t_甲}$。已知$s_甲:s_乙=3:2$，$t_甲:t_乙=1:6$（即$\frac{t_乙}{t_甲}=\frac{6}{1}$），代入得$\frac{v_甲}{v_乙}=\frac{3}{2}×\frac{6}{1}=\frac{9}{1}$，故速度之比为9:1。
【答案】
快慢；10；9:1
【知识点】
速度的物理意义、平均速度的计算、速度公式的应用
【点评】
本题考查速度相关的基础知识点，涵盖速度的物理意义、平均速度计算及速度比推导，需准确掌握公式并灵活运用比例关系，属于基础题型。
【难度系数】
0.6
16. 如图是某个实验小组利用频闪照相机每隔0.1 s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，物体做
变速
（匀速/变速）运动，在AB段的路程为7.50
cm，平均速度为0.15
m/s。答案
16. 变速 7.50 0.15
解析
【分析】要判断物体的运动类型，需利用频闪照片的特点：每隔0.1s拍摄一次，相邻像的时间间隔相同，若相同时间内通过的路程相等则为匀速运动，不等则为变速运动；读取AB段路程时，需先明确刻度尺的分度值，再准确读取A、B两点的刻度值，计算两者差值；计算平均速度时，先确定AB段的总时间，再根据公式$v=\frac{s}{t}$计算，注意单位换算。
【解析】1. 判断运动类型：频闪照相机每隔0.1s拍摄一次，相邻两个像的时间间隔相同。观察图中各像的间距，发现相邻像的间距不相等，说明相同时间内物体通过的路程不同，因此物体做变速运动。2. 计算AB段路程：刻度尺的分度值为1mm，A点对应刻度为0.00cm，B点对应刻度为7.50cm，所以AB段的路程$s=7.50cm - 0.00cm=7.50cm$。3. 计算AB段的时间：从A到B共有5个时间间隔，每个间隔为0.1s，总时间$t=5×0.1s=0.5s$。4. 计算平均速度：将路程单位换算为m，$s=7.50cm=0.075m$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得$v=\frac{0.075m}{0.5s}=0.15m/s$。
【答案】变速；7.50；0.15
【知识点】变速运动、刻度尺读数、平均速度计算
【点评】本题结合频闪照片考查运动类型判断、刻度尺读数及平均速度计算，是初中物理运动学的基础题型，需注意刻度尺读数要估读到分度值的下一位，以及单位的正确换算。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断运动类型：频闪照相机每隔0.1s拍摄一次，相邻两个像的时间间隔相同。观察图中各像的间距，发现相邻像的间距不相等，说明相同时间内物体通过的路程不同，因此物体做变速运动。2. 计算AB段路程：刻度尺的分度值为1mm，A点对应刻度为0.00cm，B点对应刻度为7.50cm，所以AB段的路程$s=7.50cm - 0.00cm=7.50cm$。3. 计算AB段的时间：从A到B共有5个时间间隔，每个间隔为0.1s，总时间$t=5×0.1s=0.5s$。4. 计算平均速度：将路程单位换算为m，$s=7.50cm=0.075m$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得$v=\frac{0.075m}{0.5s}=0.15m/s$。
【答案】变速；7.50；0.15
【知识点】变速运动、刻度尺读数、平均速度计算
【点评】本题结合频闪照片考查运动类型判断、刻度尺读数及平均速度计算，是初中物理运动学的基础题型，需注意刻度尺读数要估读到分度值的下一位，以及单位的正确换算。
【难度系数】0.6
