6.由广州南站到青岛站的某次高速列车部分运行信息如下表所示。

根据列车运行信息回答下列问题。(计算结果取整数。)
(1)将表中空白处补充完整。
(2)列车从广州南站驶往青岛站全程的平均速度是多少?
(3)列车从武汉站驶往连云港站的平均速度是多少?
根据列车运行信息回答下列问题。(计算结果取整数。)
(1)将表中空白处补充完整。
(2)列车从广州南站驶往青岛站全程的平均速度是多少?
(3)列车从武汉站驶往连云港站的平均速度是多少?
答案
6.(1)13:33 10小时2分
(2)178 km/h
(3)171 km/h
(2)178 km/h
(3)171 km/h
解析
【分析】
本题需分三步解答:①计算表格空白处:南京南的到时由广州南发时加广州南到南京南的运行时间得出,连云港的运行时间由广州南到青岛的总运行时间减去连云港到青岛的时间得出;②计算全程平均速度:利用总路程除以总时间,注意时间单位换算;③计算武汉到连云港的平均速度:先求两段的路程差和时间差,再用路程差除以时间差,结果均取整数。
【解析】
(1)①南京南的到时:广州南发时为06:18,运行时间7小时15分,06时18分+7时15分=13时33分;②连云港的运行时间:广州南到青岛总运行时间12小时42分,连云港到青岛的时间为19:00-16:25=2小时35分,12小时42分-2小时35分=10小时2分(近似值);
(2)全程平均速度:总路程s=2263km,总时间t=12小时42分=12.7h,v=s/t=2263÷12.7≈178km/h;
(3)武汉到连云港的路程s'=1995km-1069km=926km,时间t'=16:20-10:56=5小时24分=5.4h,v'=926÷5.4≈171km/h;
【答案】
(1)13:33;10小时2分;(2)178 km/h;(3)171 km/h
【知识点】
时间计算、平均速度、路程与时间关系
【点评】
本题结合列车运行表考查时间计算和平均速度的应用,关键是准确提取数据并进行单位换算,计算时需细心,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题需分三步解答:①计算表格空白处:南京南的到时由广州南发时加广州南到南京南的运行时间得出,连云港的运行时间由广州南到青岛的总运行时间减去连云港到青岛的时间得出;②计算全程平均速度:利用总路程除以总时间,注意时间单位换算;③计算武汉到连云港的平均速度:先求两段的路程差和时间差,再用路程差除以时间差,结果均取整数。
【解析】
(1)①南京南的到时:广州南发时为06:18,运行时间7小时15分,06时18分+7时15分=13时33分;②连云港的运行时间:广州南到青岛总运行时间12小时42分,连云港到青岛的时间为19:00-16:25=2小时35分,12小时42分-2小时35分=10小时2分(近似值);
(2)全程平均速度:总路程s=2263km,总时间t=12小时42分=12.7h,v=s/t=2263÷12.7≈178km/h;
(3)武汉到连云港的路程s'=1995km-1069km=926km,时间t'=16:20-10:56=5小时24分=5.4h,v'=926÷5.4≈171km/h;
【答案】
(1)13:33;10小时2分;(2)178 km/h;(3)171 km/h
【知识点】
时间计算、平均速度、路程与时间关系
【点评】
本题结合列车运行表考查时间计算和平均速度的应用,关键是准确提取数据并进行单位换算,计算时需细心,难度适中。
【难度系数】
0.5
7.某火车票上的发车时间为晚上20:40,到达目的地的时间为次日凌晨5:25。从出发地到目的地的时间是
8.75
h。某高速列车以300 km/h的速度在水平铁轨上匀速行驶,突遇紧急情况立即刹车,刹车后列车以120 km/h的平均速度行驶4 km后停止。列车停止2 min后又以120 km/h的平均速度行驶4 km后恢复到原来的速度,则由于紧急情况所耽误的时间为264
s。答案
7.8.75 264
解析
【分析】
先计算火车行驶时间:将晚上20:40到次日5:25分为两段,分别计算两段时长后相加,再换算为小时;再计算列车耽误时间:耽误时间=实际总时间-正常行驶时间,实际总时间包含刹车行驶时间、停止时间、再次行驶时间,需统一单位后利用速度公式计算。
【解析】
1. 计算火车行驶时间:
20:40到当日24:00的时长:24时 -20时40分=3小时20分,换算为小时是$3+\frac{20}{60}=\frac{10}{3}\ \mathrm{h}$;
0:00到次日5:25的时长:5小时25分,换算为小时是$5+\frac{25}{60}=\frac{65}{12}\ \mathrm{h}$;
总时长:$\frac{10}{3}+\frac{65}{12}=\frac{40+65}{12}=8.75\ \mathrm{h}$。
2. 计算列车耽误时间:
刹车行驶4km的时间:$t_1=\frac{4\ \mathrm{km}}{120\ \mathrm{km/h}}=\frac{1}{30}\ \mathrm{h}$;
再次行驶4km的时间:$t_2=\frac{4\ \mathrm{km}}{120\ \mathrm{km/h}}=\frac{1}{30}\ \mathrm{h}$;
停止时间:$t_{\mathrm{停}}=2\ \mathrm{min}=\frac{2}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{30}\ \mathrm{h}$;
实际总时间:$t_{\mathrm{实}}=t_1+t_2+t_{\mathrm{停}}=\frac{1}{30}+\frac{1}{30}+\frac{1}{30}=0.1\ \mathrm{h}$;
正常行驶8km的时间:$t_{\mathrm{正}}=\frac{8\ \mathrm{km}}{300\ \mathrm{km/h}}=\frac{2}{75}\ \mathrm{h}$;
耽误时间:$\Delta t=t_{\mathrm{实}}-t_{\mathrm{正}}=0.1-\frac{2}{75}=\frac{11}{150}\ \mathrm{h}$,换算为秒:$\frac{11}{150}×3600=264\ \mathrm{s}$。
【答案】
8.75;264
【知识点】
时间计算、速度公式应用、单位换算
【点评】
本题结合时间计算与速度公式,需注意分段处理时间和单位统一,是基础的跨学科应用题,难度适中。
【难度系数】
0.5
先计算火车行驶时间:将晚上20:40到次日5:25分为两段,分别计算两段时长后相加,再换算为小时;再计算列车耽误时间:耽误时间=实际总时间-正常行驶时间,实际总时间包含刹车行驶时间、停止时间、再次行驶时间,需统一单位后利用速度公式计算。
【解析】
1. 计算火车行驶时间:
20:40到当日24:00的时长:24时 -20时40分=3小时20分,换算为小时是$3+\frac{20}{60}=\frac{10}{3}\ \mathrm{h}$;
0:00到次日5:25的时长:5小时25分,换算为小时是$5+\frac{25}{60}=\frac{65}{12}\ \mathrm{h}$;
总时长:$\frac{10}{3}+\frac{65}{12}=\frac{40+65}{12}=8.75\ \mathrm{h}$。
2. 计算列车耽误时间:
刹车行驶4km的时间:$t_1=\frac{4\ \mathrm{km}}{120\ \mathrm{km/h}}=\frac{1}{30}\ \mathrm{h}$;
再次行驶4km的时间:$t_2=\frac{4\ \mathrm{km}}{120\ \mathrm{km/h}}=\frac{1}{30}\ \mathrm{h}$;
停止时间:$t_{\mathrm{停}}=2\ \mathrm{min}=\frac{2}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{30}\ \mathrm{h}$;
实际总时间:$t_{\mathrm{实}}=t_1+t_2+t_{\mathrm{停}}=\frac{1}{30}+\frac{1}{30}+\frac{1}{30}=0.1\ \mathrm{h}$;
正常行驶8km的时间:$t_{\mathrm{正}}=\frac{8\ \mathrm{km}}{300\ \mathrm{km/h}}=\frac{2}{75}\ \mathrm{h}$;
耽误时间:$\Delta t=t_{\mathrm{实}}-t_{\mathrm{正}}=0.1-\frac{2}{75}=\frac{11}{150}\ \mathrm{h}$,换算为秒:$\frac{11}{150}×3600=264\ \mathrm{s}$。
【答案】
8.75;264
【知识点】
时间计算、速度公式应用、单位换算
【点评】
本题结合时间计算与速度公式,需注意分段处理时间和单位统一,是基础的跨学科应用题,难度适中。
【难度系数】
0.5
8. 目前,航天飞船一般在地面上方300 km左右的轨道上绕地球飞行,环绕地球飞行一周的时间约为90 min。若飞船在赤道上空飞行,则飞船里的航天员在24 h内可以看到的日落次数为
16
次。若地球半径为6 300 km(π取3),飞船绕地球飞行的速度为26 400
km/h。答案
8.16 26 400
解析
【分析】
解决本题需分两步思考:①计算24小时内飞船绕地球的圈数,每绕一圈航天员会看到一次日落,圈数即为日落次数;②确定飞船轨道半径,利用圆周长公式算出轨道长度,结合周期计算速度。
【解析】
1. 日落次数计算:
24小时换算为分钟:$24×60=1440\ \mathrm{min}$,
飞船周期$T=90\ \mathrm{min}$,
24小时内绕地球圈数:$n=\frac{1440}{90}=16$次,每绕一圈对应一次日落,故日落次数为16次;
2. 飞船速度计算:
轨道半径$r=6300+300=6600\ \mathrm{km}$,
轨道周长:$s=2π r=2×3×6600=39600\ \mathrm{km}$,
周期换算为小时:$T=\frac{90}{60}=1.5\ \mathrm{h}$,
速度:$v=\frac{s}{T}=\frac{39600}{1.5}=26400\ \mathrm{km/h}$。
【答案】
16;26400
【知识点】
圆周运动周期应用、速度计算
【点评】
本题结合航天实际场景,考查圆周运动周期与速度的基础计算,关键是理解日落次数与绕圈数的对应关系,以及轨道半径的确定,属于常规应用题型。
【难度系数】
0.5
解决本题需分两步思考:①计算24小时内飞船绕地球的圈数,每绕一圈航天员会看到一次日落,圈数即为日落次数;②确定飞船轨道半径,利用圆周长公式算出轨道长度,结合周期计算速度。
【解析】
1. 日落次数计算:
24小时换算为分钟:$24×60=1440\ \mathrm{min}$,
飞船周期$T=90\ \mathrm{min}$,
24小时内绕地球圈数:$n=\frac{1440}{90}=16$次,每绕一圈对应一次日落,故日落次数为16次;
2. 飞船速度计算:
轨道半径$r=6300+300=6600\ \mathrm{km}$,
轨道周长:$s=2π r=2×3×6600=39600\ \mathrm{km}$,
周期换算为小时:$T=\frac{90}{60}=1.5\ \mathrm{h}$,
速度:$v=\frac{s}{T}=\frac{39600}{1.5}=26400\ \mathrm{km/h}$。
【答案】
16;26400
【知识点】
圆周运动周期应用、速度计算
【点评】
本题结合航天实际场景,考查圆周运动周期与速度的基础计算,关键是理解日落次数与绕圈数的对应关系,以及轨道半径的确定,属于常规应用题型。
【难度系数】
0.5
9. 在以 20 m/s 的速度行驶的列车上,一节宽 2.4 m 的车厢被从垂直于车厢运动方向飞来的一颗子弹击穿,车厢两侧壁留下的两个弹孔沿列车行驶方向上的距离为 6 cm,求子弹的速度。
答案
9.800 m/s
解析
【分析】
要解决这道题,需明确:子弹垂直于列车运动方向击穿车厢时,子弹穿过车厢宽度的时间与列车行驶弹孔间距离的时间相等。先通过列车的速度和弹孔间的距离算出这个相等的时间,再用车厢宽度除以该时间即可得到子弹的速度。
【解析】
解:首先统一单位,弹孔沿列车行驶方向的距离 $ s_{\mathrm{车}} = 6\ \mathrm{cm} = 0.06\ \mathrm{m} $。
设子弹击穿车厢两侧壁的时间为 $ t $,这段时间内列车行驶的距离满足 $ s_{\mathrm{车}} = v_{\mathrm{车}} t $,则时间 $ t = \frac{s_{\mathrm{车}}}{v_{\mathrm{车}}} $。
子弹的速度 $ v_{\mathrm{弹}} = \frac{\mathrm{车厢宽度}}{t} = \frac{s_{\mathrm{弹宽}}}{t} $,将 $ t = \frac{s_{\mathrm{车}}}{v_{\mathrm{车}}} $ 代入得:
$ v_{\mathrm{弹}} = \frac{s_{\mathrm{弹宽}} · v_{\mathrm{车}}}{s_{\mathrm{车}}} $
代入数值:$ s_{\mathrm{弹宽}} = 2.4\ \mathrm{m} $,$ v_{\mathrm{车}} = 20\ \mathrm{m/s} $,$ s_{\mathrm{车}} = 0.06\ \mathrm{m} $,
计算得:$ v_{\mathrm{弹}} = \frac{2.4 × 20}{0.06} = 800\ \mathrm{m/s} $。
【答案】
800 m/s
【知识点】
速度公式应用、相对运动
【点评】
本题结合列车与子弹的运动,核心是找到子弹穿过车厢的时间与列车移动弹孔间距的时间相等这一隐含条件,考查运动学公式的实际应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确:子弹垂直于列车运动方向击穿车厢时,子弹穿过车厢宽度的时间与列车行驶弹孔间距离的时间相等。先通过列车的速度和弹孔间的距离算出这个相等的时间,再用车厢宽度除以该时间即可得到子弹的速度。
【解析】
解:首先统一单位,弹孔沿列车行驶方向的距离 $ s_{\mathrm{车}} = 6\ \mathrm{cm} = 0.06\ \mathrm{m} $。
设子弹击穿车厢两侧壁的时间为 $ t $,这段时间内列车行驶的距离满足 $ s_{\mathrm{车}} = v_{\mathrm{车}} t $,则时间 $ t = \frac{s_{\mathrm{车}}}{v_{\mathrm{车}}} $。
子弹的速度 $ v_{\mathrm{弹}} = \frac{\mathrm{车厢宽度}}{t} = \frac{s_{\mathrm{弹宽}}}{t} $,将 $ t = \frac{s_{\mathrm{车}}}{v_{\mathrm{车}}} $ 代入得:
$ v_{\mathrm{弹}} = \frac{s_{\mathrm{弹宽}} · v_{\mathrm{车}}}{s_{\mathrm{车}}} $
代入数值:$ s_{\mathrm{弹宽}} = 2.4\ \mathrm{m} $,$ v_{\mathrm{车}} = 20\ \mathrm{m/s} $,$ s_{\mathrm{车}} = 0.06\ \mathrm{m} $,
计算得:$ v_{\mathrm{弹}} = \frac{2.4 × 20}{0.06} = 800\ \mathrm{m/s} $。
【答案】
800 m/s
【知识点】
速度公式应用、相对运动
【点评】
本题结合列车与子弹的运动,核心是找到子弹穿过车厢的时间与列车移动弹孔间距的时间相等这一隐含条件,考查运动学公式的实际应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
10.京沪高铁(北京南站至上海虹桥站)是中国铁路客运最繁忙的路线之一,对缩短区域时空距离,推动区域经济协同发展具有重要意义。
(1)列车在驶离上海虹桥站的过程中,若以座椅上的乘客为参照物,列车是
(2)列车以相同的速度匀速通过甲、乙两桥。完全通过1.4 km长的甲桥用时24 s,完全通过2.8 km长的乙桥用时44 s,则列车通过甲桥的速度是
(1)列车在驶离上海虹桥站的过程中,若以座椅上的乘客为参照物,列车是
静止
的;若以列车为参照物,上海虹桥站是运动
的。(2)列车以相同的速度匀速通过甲、乙两桥。完全通过1.4 km长的甲桥用时24 s,完全通过2.8 km长的乙桥用时44 s,则列车通过甲桥的速度是
70
m/s,列车中座椅上的某位乘客通过乙桥的时间为40
s。答案
10.(1)静止 运动
(2)70 40
(2)70 40
解析
【分析】
本题分为两小问,第一问考查运动的相对性,判断物体运动或静止的核心是看被研究物体与参照物之间的位置是否发生变化;第二问考查速度公式的应用,列车完全通过桥梁的路程等于桥梁长度与列车自身长度之和,需通过两次过桥的时间和桥长联立方程求解速度,再计算乘客过桥的时间(乘客过桥路程仅为桥长,忽略自身长度)。
【解析】
(1) 运动和静止具有相对性:以座椅上的乘客为参照物,列车与乘客的位置未发生变化,因此列车是静止的;以列车为参照物,上海虹桥站与列车的位置发生了变化,因此上海虹桥站是运动的。
(2) 设列车长度为$ L $,速度为$ v $。列车完全通过桥梁的路程为桥长加列车长度,根据速度公式$ s=vt $,列方程:
完全通过甲桥:$ 1400\ \mathrm{m} + L = v × 24\ \mathrm{s} $ ①
完全通过乙桥:$ 2800\ \mathrm{m} + L = v × 44\ \mathrm{s} $ ②
用②-①消去$ L $:$ 1400\ \mathrm{m} = 20v $,解得$ v=70\ \mathrm{m/s} $。
代入①式得列车长度$ L=70\ \mathrm{m/s} × 24\ \mathrm{s} -1400\ \mathrm{m}=280\ \mathrm{m} $。
乘客通过乙桥时,路程为乙桥长度$ 2800\ \mathrm{m} $,时间$ t=\frac{2800\ \mathrm{m}}{70\ \mathrm{m/s}}=40\ \mathrm{s} $。
【答案】
(1) 静止;运动 (2) 70;40
【知识点】
参照物、速度公式应用、机械运动
【点评】
本题结合高铁场景考查基础物理知识,第一问侧重运动相对性的判断,第二问需掌握列车过桥问题的路程特点,整体难度适中,是初中物理的常规基础题,能有效考查学生对核心知识点的掌握程度。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问,第一问考查运动的相对性,判断物体运动或静止的核心是看被研究物体与参照物之间的位置是否发生变化;第二问考查速度公式的应用,列车完全通过桥梁的路程等于桥梁长度与列车自身长度之和,需通过两次过桥的时间和桥长联立方程求解速度,再计算乘客过桥的时间(乘客过桥路程仅为桥长,忽略自身长度)。
【解析】
(1) 运动和静止具有相对性:以座椅上的乘客为参照物,列车与乘客的位置未发生变化,因此列车是静止的;以列车为参照物,上海虹桥站与列车的位置发生了变化,因此上海虹桥站是运动的。
(2) 设列车长度为$ L $,速度为$ v $。列车完全通过桥梁的路程为桥长加列车长度,根据速度公式$ s=vt $,列方程:
完全通过甲桥:$ 1400\ \mathrm{m} + L = v × 24\ \mathrm{s} $ ①
完全通过乙桥:$ 2800\ \mathrm{m} + L = v × 44\ \mathrm{s} $ ②
用②-①消去$ L $:$ 1400\ \mathrm{m} = 20v $,解得$ v=70\ \mathrm{m/s} $。
代入①式得列车长度$ L=70\ \mathrm{m/s} × 24\ \mathrm{s} -1400\ \mathrm{m}=280\ \mathrm{m} $。
乘客通过乙桥时,路程为乙桥长度$ 2800\ \mathrm{m} $,时间$ t=\frac{2800\ \mathrm{m}}{70\ \mathrm{m/s}}=40\ \mathrm{s} $。
【答案】
(1) 静止;运动 (2) 70;40
【知识点】
参照物、速度公式应用、机械运动
【点评】
本题结合高铁场景考查基础物理知识,第一问侧重运动相对性的判断,第二问需掌握列车过桥问题的路程特点,整体难度适中,是初中物理的常规基础题,能有效考查学生对核心知识点的掌握程度。
【难度系数】
0.6
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