1.「2025江苏徐州期末」一辆速度为15 m/s的小轿车沿直线驶向一座山崖,某一时刻鸣笛后,小轿车继续行驶了90 m听到回声,已知声音在空气中的传播速度是340 m/s。请计算:
(1)鸣笛后经过多长时间能听到回声;
(2)鸣笛时小轿车到山崖的距离。
(1)鸣笛后经过多长时间能听到回声;
(2)鸣笛时小轿车到山崖的距离。
答案
(1) 小轿车行驶90 m所用的时间 $t=\frac{s_{车}}{v_{车}}=\frac{90\ \mathrm{m}}{15\ \mathrm{m/s}}=6\ \mathrm{s}$,即鸣笛后经过6 s能听到回声。
(2) 鸣笛声6 s通过的路程 $s_{声}=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s}×6\ \mathrm{s}=2040\ \mathrm{m}$,则鸣笛时小轿车到山崖的距离 $s=\frac{1}{2}(s_{声}+s_{车})=\frac{1}{2}×(2040\ \mathrm{m}+90\ \mathrm{m})=1065\ \mathrm{m}$。
(2) 鸣笛声6 s通过的路程 $s_{声}=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s}×6\ \mathrm{s}=2040\ \mathrm{m}$,则鸣笛时小轿车到山崖的距离 $s=\frac{1}{2}(s_{声}+s_{车})=\frac{1}{2}×(2040\ \mathrm{m}+90\ \mathrm{m})=1065\ \mathrm{m}$。
2.「2026江苏常州清潭中学期末」暑假期间,小明和爸爸妈妈坐高铁去重庆旅游。若他们所坐的火车以60 m/s的速度做匀速直线运动,火车的长度为360 m。当火车完全通过一条长2040 m的隧道后立刻鸣笛一声,4 s后小明听到了从前面远处峭壁反射的回声。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,假设小明所在的车厢紧挨着火车头,求:

(1)火车完全通过隧道所用的时间;
(2)听到回声时前面峭壁距火车头的距离。
(1)火车完全通过隧道所用的时间;
(2)听到回声时前面峭壁距火车头的距离。
答案
(1) 火车完全通过隧道行驶的总路程 $s_{总}=L_{隧道}+L_{车}=2040\ \mathrm{m}+360\ \mathrm{m}=2400\ \mathrm{m}$,所用的时间 $t=\frac{s_{总}}{v_{车}}=40\ \mathrm{s}$。
(2) 鸣笛4 s火车通过的距离 $s_{车}=v_{车}t'=60\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=240\ \mathrm{m}$,声音4 s传播的距离 $s_{声}=v_{声}t'=340\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=1360\ \mathrm{m}$,听到回声时前面峭壁距火车头的距离 $s'=\frac{s_{声}-s_{车}}{2}=\frac{1360\ \mathrm{m}-240\ \mathrm{m}}{2}=560\ \mathrm{m}$。
(2) 鸣笛4 s火车通过的距离 $s_{车}=v_{车}t'=60\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=240\ \mathrm{m}$,声音4 s传播的距离 $s_{声}=v_{声}t'=340\ \mathrm{m/s}×4\ \mathrm{s}=1360\ \mathrm{m}$,听到回声时前面峭壁距火车头的距离 $s'=\frac{s_{声}-s_{车}}{2}=\frac{1360\ \mathrm{m}-240\ \mathrm{m}}{2}=560\ \mathrm{m}$。
3.「2026江苏如皋月考」新国标电动车标准规定电动自行车的最高车速不能超过25 km/h。张老师的家距离学校5 km,他每天骑着新国标电动车上下班。
(1)张老师骑着新国标电动车从家到达学校,最短需要多少时间?
(2)若张老师以5 m/s的速度在路上骑行30 s,此时间段内行驶了多长距离?
(3)若张老师从家到学校骑行用时1 000 s,中途又因红绿灯等因素多停留了250 s,则他在上班途中的平均速度为多少?
(1)张老师骑着新国标电动车从家到达学校,最短需要多少时间?
(2)若张老师以5 m/s的速度在路上骑行30 s,此时间段内行驶了多长距离?
(3)若张老师从家到学校骑行用时1 000 s,中途又因红绿灯等因素多停留了250 s,则他在上班途中的平均速度为多少?
答案
(1) 张老师以最快速度从家骑行到学校,最短的骑行时间 $t=\frac{s}{v}=\frac{5\ \mathrm{km}}{25\ \mathrm{km/h}}=0.2\ \mathrm{h}$。
(2) 此时间段内行驶的距离 $s'=v't'=5\ \mathrm{m/s}×30\ \mathrm{s}=150\ \mathrm{m}$。
(3) 在上班途中总时间 $t''=1000\ \mathrm{s}+250\ \mathrm{s}=1250\ \mathrm{s}$,则在上班途中的平均速度 $v''=\frac{s}{t''}=\frac{5000\ \mathrm{m}}{1250\ \mathrm{s}}=4\ \mathrm{m/s}$。
(2) 此时间段内行驶的距离 $s'=v't'=5\ \mathrm{m/s}×30\ \mathrm{s}=150\ \mathrm{m}$。
(3) 在上班途中总时间 $t''=1000\ \mathrm{s}+250\ \mathrm{s}=1250\ \mathrm{s}$,则在上班途中的平均速度 $v''=\frac{s}{t''}=\frac{5000\ \mathrm{m}}{1250\ \mathrm{s}}=4\ \mathrm{m/s}$。
4.「2026 江苏南通田家炳中学月考」汽车从甲站出发,前20 s前进了100 m,然后以36 km/h 的速度匀速行驶1 300 m,最后又用50 s前进了400 m,到达乙站停车。求:
(1)汽车在前20 s内的平均速度;
(2)汽车匀速行驶1 300 m所用的时间;
(3)汽车在整个路程中行驶的平均速度。
(1)汽车在前20 s内的平均速度;
(2)汽车匀速行驶1 300 m所用的时间;
(3)汽车在整个路程中行驶的平均速度。
答案
(1) 汽车在前20 s内的平均速度 $v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{100\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{m/s}$。
(2) 以 $v_2=36\ \mathrm{km/h}=10\ \mathrm{m/s}$ 的速度匀速行驶 $s_2=1300\ \mathrm{m}$ 所用时间 $t_2=\frac{s_2}{v_2}=\frac{1300\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/s}}=130\ \mathrm{s}$。
(3) 汽车在整个路程中行驶的总时间 $t=t_1+t_2+t_3=20\ \mathrm{s}+130\ \mathrm{s}+50\ \mathrm{s}=200\ \mathrm{s}$,行驶的总路程 $s=s_1+s_2+s_3=100\ \mathrm{m}+1300\ \mathrm{m}+400\ \mathrm{m}=1800\ \mathrm{m}$,汽车在整个路程中行驶的平均速度 $v=\frac{s}{t}=\frac{1800\ \mathrm{m}}{200\ \mathrm{s}}=9\ \mathrm{m/s}$。
(2) 以 $v_2=36\ \mathrm{km/h}=10\ \mathrm{m/s}$ 的速度匀速行驶 $s_2=1300\ \mathrm{m}$ 所用时间 $t_2=\frac{s_2}{v_2}=\frac{1300\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/s}}=130\ \mathrm{s}$。
(3) 汽车在整个路程中行驶的总时间 $t=t_1+t_2+t_3=20\ \mathrm{s}+130\ \mathrm{s}+50\ \mathrm{s}=200\ \mathrm{s}$,行驶的总路程 $s=s_1+s_2+s_3=100\ \mathrm{m}+1300\ \mathrm{m}+400\ \mathrm{m}=1800\ \mathrm{m}$,汽车在整个路程中行驶的平均速度 $v=\frac{s}{t}=\frac{1800\ \mathrm{m}}{200\ \mathrm{s}}=9\ \mathrm{m/s}$。
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