15. 九岭山隧道洞长约5.4 km，连接江西省宜春市的铜鼓县与宜丰县，曾被誉为“江西第一长大隧道”，也是江西省首个打了一个长1000多米的斜井通风的隧道。图11所示的是某同学拍摄的隧道口照片。

(1)一辆汽车在遵守交通规则的前提下穿过隧道，需要的最短时间是多少？(车长不计)
(2)春节期间，道路拥堵，汽车通过该隧道大约需要12 min，则汽车的平均速度是多少？

15.解:(1)通过观察图片可知,在遵守交通规则的前提下,汽车穿过隧道的最大车速为80 km/h，
汽车穿过隧道的最短时间 $t = \frac{s}{v} = \frac{5.4\ \mathrm{km}}{80\ \mathrm{km/h}}=0.0675\ \mathrm{h}=243\ \mathrm{s}$；
(2)春节期间,汽车通过该隧道的时间 $t_1=12\ \mathrm{min}=0.2\ \mathrm{h}$，
汽车的平均速度 $v_1 = \frac{s}{t_1} = \frac{5.4\ \mathrm{km}}{0.2\ \mathrm{h}}=27\ \mathrm{km/h}$。

【分析】
要解决这两个问题，需利用速度、路程、时间的关系：公式为$v=\frac{s}{t}$，变形可得$t=\frac{s}{v}$，平均速度也遵循“总路程除以总时间”的计算逻辑。
(1) 求最短时间：遵守交通规则时，汽车的最大速度是隧道口限速标志的80 km/h，隧道长度固定为5.4 km，根据“速度越大，时间越短”，代入公式计算即可，需注意单位统一。
(2) 求平均速度：拥堵时通过隧道的时间单位是分钟，需先换算为与速度匹配的小时单位，再用平均速度公式计算，路程仍为隧道长度。
【解析】
(1) 由图可知，隧道口限速$v=80\ \mathrm{km/h}$，隧道长度$s=5.4\ \mathrm{km}$。
根据速度公式变形得最短时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{5.4\ \mathrm{km}}{80\ \mathrm{km/h}}=0.0675\ \mathrm{h}=0.0675×3600\ \mathrm{s}=243\ \mathrm{s}$。
(2) 拥堵时通过隧道的时间$t_1=12\ \mathrm{min}$，换算为小时：$t_1=\frac{12}{60}\ \mathrm{h}=0.2\ \mathrm{h}$。
平均速度：$v_1=\frac{s}{t_1}=\frac{5.4\ \mathrm{km}}{0.2\ \mathrm{h}}=27\ \mathrm{km/h}$。
【答案】
(1) 0.0675 h（或243 s）；(2) 27 km/h
【知识点】
速度公式应用、平均速度计算、单位换算
【点评】
本题结合实际交通场景，考查速度公式的基础应用，需注意单位统一，属于初中物理运动学的基础题目，贴近生活，易于理解。
【难度系数】
0.7