八年级物理上册《机械运动与声现象计算》压轴专项训练（解析版）

专题7机械运动与声现象计算压轴培优专题训练(解析版)

，考点1速度的计箕和公式的应用，

1.某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某

段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象，

求：

(1)小车在0--2内速度是多少？

(2)小车在5----7s内的速度是多少？

(3)小车在0--7s内速度是多少？

【解答】解：(1)由图象可知，在。〜2s的时间内小车运动的路程为2m；

则速度vi=±L=2^=lm/s；

片2s

(2)小车在5〜7s内，时间为t2=7s-5s=2s,小车运动的路程S2=5m-2m=3m；

则速度V2=—―=-^L=1.5m/s；

2s

(3)小车在。〜7s内小车运动的路程为5m,

则速度丫3=-^3=」亚20.71111/$。

7s

答：(1)小车在0〜2内速度是lm/s；

(2)小车在5〜7s内的速度是1.5m/s；

(3)小车在0〜7s内速度是0.71m/s。

2.一列长为140m的列车以72km/h的速度穿过一平直的隧道，已知整个列车车身在隧道的

时间为42s,求：

(1)隧道的长为多少米？

(2)整个列车全部通过隧道，需要多少时间？

(3)在列车内，一位旅客以0.5m/s的速度从车头走到车尾，一共需多少时间？

【解答】解：

(1)已知vi=72km/h=20m/s,整个火车车身在隧道中的时间为ti=42s,

则列车在这段时间里通过的路程：

si=viti=20m/sX42s=840m,

列车在这段时间里通过的路程si=L隧道-L车，

隧道的长为：L隧道=si+L车=840m+l40m=980m；

(2)整个列车全部通过隧道时，则列车通过的路程为：

S2=L隧道+L车=980m+l40m=1120m,

由丫=且可得，整个列车全部通过隧道需要的时间为：

t

1n

12=*=112。.=56S；

v20m/s

(3)在列车内，一位旅客以0.5m/s的速度从车头走到车尾，通过的路程为L车=140m,

需要的时间为：t'=手=140m=280S。

v0.5m/s

答：(1)隧道的长为980m；

(2)从火车的车头进隧道，一直到车尾出隧道，一共需要56s；

(3)在列车内，一位乘客以0.5m/s的速度从车头走到车尾，一共需要280s时间。

3.下表是D412次列车组列车运行时刻表的一部分。

时间上海苏州常州南京徐^,卜1

到站时间09：5110：3311：45

发车时间09：1509：5310：3511：50

里程/km084300648

(1)列车由上海驶往南京的平均速度为多少？

(2)若该列车从苏州到常州的平均速度为129km/h,则苏州到常州的里程为多少？

(3)另一趟列车上海至常州(OA)段的平均速度为vi,常州至徐州(AB)段的平均速

度为V2.其s-t图如图所示。贝1|：

①它们的大小关系VI>V2:

②若某同学由此计算上海至徐州的平均速度v=±±2,这种计算方法是错误(选

【解答】解：

(1)由列车时刻表可知，从上海到南京s=300km,t=ll：45-9：15=2h30min=

2.5h,

v=—=300km=i20km/h；

t2.5h

(2)由列车时刻表可知，从苏州到常州t=10：33-9：53=40min=-^h,

60

：v=旦，

t

...从苏州到常州的路程：

s'=v't'=129km/hX丝h=86km；

60

(3)由图可知，列车从上海至常州、从常州至徐州的路程差不多，但从常州至徐州所用

的时间是从上海至常州的2倍还多，由丫=且可知，上海至常州的平均速度大于常州至

t

徐州的平均速度，即V1>V2；

平均速度是指物体运动过程中的平均快慢程度，要用总路程除以总时间，绝不是速度的

平均，v=4的计算方法是错误的。

2

故答案为：

(1)列车由上海驶往南京的平均速度为120km/h；

(2)若该列车从苏州到常州的平均速度为129km/h,贝IJ苏州到常州的里程为86km；

(3)①〉；②错误。

4.一列队伍长500m,以lm/s的速度匀速前进。求：

(1)当队伍全部通过一座长200m的大桥要用多少秒?

(2)队尾的通讯员以3m/s的速度赶至队首传达命令，需要多少时间。

【解答】解：

(1)队伍全部通过大桥时运动的距离：s=500m+200m=700m,

根据丫=且可得，队伍全部通过大桥的时间：

t

t=亘=70°m=700s；

vlm/s

(2)通讯员从队尾到队首相对于队伍的速度为：

v'=v通-v队=3m/s-lm/s=2m/s,

由丫=且可得，通讯员从队尾到队首的时间：

t

t'="^=§2%=250S。

2m/s

答：(1)队伍全部通过一座长200m的大桥要用时700s；

(2)队尾的通讯员以3m/s的速度赶至队首传达命令，需要250s的时间。

5.火车以30m/s的速度沿某一段直线轨道驶向道口，为了提醒看守道口的工作人员，司机

在距道口1200m处开始鸣响汽笛，每次笛声持续1s,停4s,然后再次拉响汽笛。(已知

声音在空气中传播的速度为340m/s)

(1)当火车第二次鸣笛结束时，火车距离道口有多远？

(2)道口工作人员听到第一次和第二次汽笛声的时间间隔为多少？

【解答】解：

(1)当火车第二次鸣笛结束时火车运动的时间为ls+4s+ls=6s；

由v=旦得火车行驶的路程为：s=vt=30m/sX6s=180m；

t

火车距道口的距离为：si=1200m-180m=1020m；

(2)从第一次鸣笛开始计时，第一次听到是在第一次鸣笛后：ti=120°m-3.53s,

340m/s

第二次鸣笛火车距工作人员的距离：s2=1200m-30m/sX(ls+4s)=1050m,

第二次鸣笛时已用时t2=ls+4s=5s,

1Q50m

第二次听到是在第二次鸣笛后：t3=.-^3.O9s,

340m/s

从第一次鸣笛到第二次听到鸣笛声用时：t=5s+3.09s=8.09s听到两汽笛的时间间隔，

还要在8.09s中扣掉第一次传播用的时间：-ti=8.09s-3.53s=4.56s。

答：

(1)当火车第二次鸣笛结束时，火车距离道口的距离为1050；

(2)道口工作人员听到第一次和第二次汽笛声的时间间隔为4.56s。

6.如图所示，一列长为120m的火车匀速通过一座3000m的大桥，火车完全通过大桥所用

的时间是100s。

(1)求火车过桥时的速度是多少？

(2)火车以这个速度从A地到B地行驶30min,则AB间距离是多少千米。

【解答】解:

(1)由题意知，火车完全通过大桥行驶的路程:

s=120m+3000m=3120m,

那么火车过桥时的速度：

V=S=^12Um=312m/s=11232km/h.

t100s

(2)由公式v=且得A、B两地之间的距离

t

s'=vt'=112.32km/hX0.5h=56.16kmo

答：

(1)火车过桥时的速度为31.2m/s；

(2)火车以这个速度从A地到B地行驶30min,则AB间距离为56.16km。

7.在自贡某高速公路上，一辆轿车从外地驶往自贡，司机上午9时在高速公路甲地看见路

边立有如图甲所示的标志牌，当轿车行驶到乙地时又看见路边立有如图乙所示的标志牌,

此时时钟指在9时30分。请问：

(1)求轿车从甲地行驶到乙地的平均速度；

(2)司机在遵守交通法规的前提下，最早会在上午几时几分到达自贡？

自贡Q64£1

109km

甲

【解答】解：

(1)圆形标志牌表示最高速度不能超过80km/h；方形标志牌表示距离自贡64km；

从甲地行驶到乙地的路程：s=109km-64km=45km,

时间：t=9：30-9：00=30min=0.5h,

则轿车从甲地行驶到乙地的平均速度：丫=旦=45卜叱=90km/h，

t0.5h

(2)到达自贡的时间：t="=$曲1n=0.8h=48min,

v80km/h

则到达自贡的时刻：9：30+48min=10：18。

故司机在遵守交通法规的前提下，最早会在上午10时11分到达自贡。

答：

(1)轿车从甲地行驶到乙地的平均速度为90km/h；

(2)司机在遵守交通法规的前提下，最早会在上午10时11分到达自贡。

8.如图为王刚同学星期天乘坐出租车的发票。

请计算王刚同学所乘出租车的平均速度是多少？

车号苏C0455日期2004/10/2

上车8：00下车8：08

单价3.00元里程6.00公里

金额壹拾捌元零角零分(18.00元)

【解答】解：

由发票可知，行驶的时间为t=8：08-8：00=8min=—h,行驶路程s=6km；

15

出租车的平均速度：

v=—=-^^-=45km/ho

t—h

15

答：出租车的平均速度是45km/h。

:考点2变速运动与平均速度;

9.汽车在出厂前要进行测试。某次测试中，先让汽车在模拟山路上以20m/s的速度行驶

6min,紧接着在模拟公路上以10m/s的速度行驶4min。求：

(1)该汽车在模拟山路上行驶6min的路程。

(2)汽车在整个测试过程中的平均速度。

【解答】解：（1）由丫=且可得，该汽车在模拟山路上行驶6min的路程：

t

s1=v111=20m/sX6X60s=7200m；

（2）汽车在模拟公路上行驶的路程：

S2=V2t2=1Om/sX4X60s=2400m,

汽车在这次整个测试中的总路程：

s=s1+S2=7200m+2400m=9600m,

汽车在这次整个测试中的总时间：

t=ti+t2=4min+6min=10min=600s,

汽车在这次整个测试中的平均速度：

v=亘=9bU0m=i6m/s。

t600s

答：（1）该汽车在模拟山路上行驶6min的路程为7200m；

（2）汽车在整个测试过程中的平均速度为16m/so

10.小刚从家中出发到新世纪广场，其中一半路程步行，一半路程骑自行车。全程的路程

与时间图象如图所示。贝U：

（1）骑车的是图中哪一段？

（2）小刚骑车的速度是多少？

（3）小刚从家到新世纪广场全程的平均速度是多少？

（4）小刚步行20min通过的路程是多少？

（1）（2）由图知,OA段的时间ti=25min=1500s,这段时间通过的距离为1800m,

1n

OA段的速度：V1=-L=I'。。=1.2m/s；

t[1500s

AB段的时间t2=30min-25min=5min=300s,AB段的路程为S2=3600m-1800m=

1800m,

AB段的速度：V2=~^~=1"°1n=6m/s,

t2300s

因为6m/s>1.2m/s

所以骑车为图中AB段，骑车速度为6m/s；

(3)全程的平均速度v=亘=-00m=2m/s；

t30X60s

(4)在步行期间20min内通过的路程si'=vitiz=1.2m/sX20X60s=1440m。

答：(1)骑车的是图中AB段；

(2)小刚骑车的速度是6m/s；

(3)全程的平均速度为2m/s；

(4)小刚步行20min通过的路程为1440m。

11.K279次列车有北京开往十堰，从北京到十堰铁路长923km,此次列车的运行时刻表如

下，中途K279次列车以36km/h的速度穿越长度为1600m的一个隧道，列车全部通过隧

道的时间是170s,请你计算：

车次至I、发站时间北京郑州襄阳十堰

K279到站时间--19：093：426：10

发车时间9：5219：333：58--

(1)这列火车由北京到达十堰的平均速度；(结果保留一位小数)

(2)这列火车的长度。

【解答】解：(1)由时刻表可知，这列火车由北京到达十堰的时间:

t=6：10+(24：00-9：52)=20hl8min=20.3h,

北京与十堰间铁路的路程s=923km,

则这列火车由北京到达十堰的平均速度：

v=亘=923km.=45.5km/h；

t20.3h

(2)火车匀速穿越隧道的速度：

v'=36km/h=10m/s,

列车全部通过隧道的路程：

s'=5t'=10m/sXI70s=1700m,

因s'-L隧道+L车,

所以1车=0'-L隧道=1700m-1600m=100m。

答：(1)列车由北京到达十堰的平均速度是45.5km/h；

(2)这列火车的长度是100m。

12.一物体做直线运动，全程为80m,前一半路程用时5s,后一半路程用时3s.请计算：

①物体通过前一半路程的速度；

②全程的平均速度。

【解答】解：

一半路程为：si=s2=—s=A.X80m=40m,

22

则前一半路程的平均速度：vi=±L=29把=8m/s,

115s

由物体走全程需要的时间：t=5s+3s=8s,

物体在全程中的平均速度：丫=旦=驷=10向$。

t8s

答：

①物体通过前一半路程的速度为8m/s；

②全程的平均速度为10m/so

13.小明骑自行车去上学，他按如下方案到达学校。

(1)方案一：他在前上时间的速度是3m/s,后2时间内以6m/s的速度走完了全部路程,

33

那么他在整个过程中的平均速度是多少？

(2)方案二：他在通过前」路程的过程中的速度是3m/s,他通过后2路程的过程中的速

33

度是6m/s,那么他在整个过程中的平均速度是多少？

(3)若小明家到学校的路程为900m,哪种方案用时少，少多少s?

【解答】解：

(1)设总时间为t,前■!时间的路程：S1=V1工t,后2时间的路程的过程：S2=V22t,

3333

则总路程为S=S1+S2,

12

uSi+sVlTt+v2Tt191n

全程平均速度：=—=----9=——---------=Avi+—V2=AX3m/s+—X6m/s

ttt3333

=5m/s；

1

(2)设总路程为s,前工路程用的时间：ti=W—后2路程所用的时间：t2=

3%3Vl3

2

Ts_2s

v23V2，

自行车全程时间t=tl+t2,

s=S=____s____=3_2=3X3m/sX6m/s

全程平均速度：v"

+

ttj+t2s+2mV22VJ6m/s+2X3m/s

3力3V2

4.5m/s；

(3)根据速度公式v=^可知，

t

第一种方案用时为：t'=s=900m=18Os.

v5m/s

第二种方案用时为：t〃=_^_=900m=2oos；

v4.5m/s

第一种方案比第二种方案少用时为:△t=t〃-t/=200s-180s=20s=

答：(1)方案一在整个过程中的平均速度为5m/s；

(2)方案二他在整个过程中的平均速度为4.5m/s；

(3)若小明家到学校的路程为900m,方案一用时少，少20s。

14.(1)某个运动的物体，前半段时间以速度VI运动，后半段时间以速度V2运动，求全

程的平均速度下；

(2)某个运动的物体，前半段路程以速度VI运动，后半段路程以速度V2运动，求全程

的平均速度以

【解答】解：

(1)设物体全程所用时间为23

根据V=W_可得，前半段时间通过的路程为Sl=Vlt,后半段时间通过的路程为S2=V2t,

t

则全程的平均速度为：

正$1+52qt+V2tq+丫2

2t2t2

(2)设物体全程通过的路程为2s,

根据丫=且可得，前半段路程所用的时间口=工，后半段路程所用的时间12=上

tV1v2

则全程的平均速度为：

正2s_2s=2V1V2

tl+t2vl+v2°

V1v2

答：(1)某个运动的物体，前半段时间以速度VI运动，后半段时间以速度V2运动，全

程的平均速度下=1止2；

2

(2)某个运动的物体，前半段路程以速度VI运动，后半段路程以速度V2运动，全程的

—2v1vn

平均速度丫=-

vl+v2

15.2019年前江苏13个直辖市将全部开通时速200km以上的高铁，小李乘坐高铁从南京到

徐州，发车时间为9：30,到达徐州的时间为当日11：00,这段路程为330km,列车中

途经过一个长为1200m的隧道，当他所在的车厢要进入隧道时，看到车厢内显示屏上的

示数为216km/h,若高铁穿过隧道的时间为30s,求：

(1)高铁由南京到徐州全程的平均速度；

(2)假设高铁在隧道中匀速运动，则该列高铁的长度为多少？

【解答】解：

(1)高铁从南京到徐州，发车时间为上午9：30,到达徐州的时间是11：00,

所以全程所用的时间：t=ll：00-9：30=1.5h；

列车由南京到徐州全程平均速度：

v=m=330km=220km/h；

t1.5h

(2)高铁在隧道中匀速运动的速度：V，=216km/h=60m/s,

这段时间内高铁行驶的路程为：s'=v'=60m/sX30s=1800m；

高铁的长度：L=s，-s隧道=1800m-1200m=600mo

答：(1)列车由南京徐州全程的平均速度为220km/h。

(2)高铁的长度为600m。

16.如图，是正在建设中的济青高铁线路图，预计2018年年底建成通车，届时济南市民可

以从位于王舍人镇的济南新东站上车，穿过董家镇、唐王镇就直达青岛了。

(1)假设在线路测试阶段，一列测试列车跑完全程耗时1.5小时，贝U，该测试列车的平

均速度为多少km/h?

(2)如果某列车以最高设计时速从济南直达青岛，将耗时多少小时？(计算结果保留两

位有效数字)

【解答】解：已知s=300km,ti=1.5h,v2=350km/h,

(1)该测试列车的平均速度：

v1=-200km/h；

111.5h

(2)列车以最高设计时速从济南直达青岛需要的时间：

t2=—=。°°如_七o.86h；

丫2350kin/h

答：(1)该测试列车的平均速度为平均速度为200km/h；

(2)如果某列车以最高设计时速从济南直达青岛，将耗时0.86h。

;考点3声音在不同介质中的传播速度;

I•

17.我们知道：声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表中一些介质中的声速:

一些介质中的声速v/(m/s)

空气(0℃)331冰3230

空气(15℃)340铜3750

煤油(25℃)1324铝5000

水（常温）1500铁5200

回答问题：

（1）声音在介质中的传播速度有什么规律（写出两条）？

（2）在长为850米的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔

2.33秒。声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是什么材料制成的？（此时

气温约为15℃）

【解答】解：（D分析数据表得出声音在介质中传播速度的规律：

①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同；

②声音在同种介质中的传播速度与温度有关；

③声音在固体休中的传播速度比液体、气体中的大。

（2）由v=且得声音在空气中传播的时间是：t=£=-^驷_=2.5s；

tvi340m/s

声音在金属管内传播的时间：t2=ti-At=2.5s-2.33s=0.17s；

850m

声音在金属管内传播的速度：v2=-g-==5000m/s；

t20.17s

查表知：金属管可能是铝制成的；

故答案为：（1）见上面的分析；（2）声音在金属管中的传播速度是5000ms；该金属管

可能是铝制成的。

18.某实验小组的同学欲测出一段较长废铁轨的长度，可是他们谁也没有带长卷尺，小亮

同学戴了一块电子表，他们让小亮将耳朵贴在铁轨的一端，另一位同学用力敲击铁轨的

另一端，小亮听到一声敲击声后，经过0.5s又听到一声敲击声。（当时的气温为15℃）

请你帮他们计算出铁轨的长是多少？（v空=340m/s,v铁=5200m/s,结果取整数）

【解答】解：v空气=340m/s,v铁=5200m/s,△t=0.5s；

设铁管的长度是s,

声音在空气中的传播时间是t空气=_一=—?—①

v空气340m/s

声音在铁管中的传播时间是1铁=上=一Z一②

v铁5200m/s

声音在空气中传播需要的时间比声音在铁管中传播需要的时间慢0.5s。

/.At=---------------------------=0.5s,

340m/s5200m/s

解得:s-182m。

答：铁轨的长是182m。

19.阅读材料，回答下列问题。

据科学研究发现，在不同的温度下，声音在空气中的传播速度是不同的。某人通过实验

确定了声音在不同温度下的传播速度，其中在0e时声音的传播速度为331m/s；5℃时声

音的传播速度为334m/s；10℃时声音的传播速度为337m/s；15℃时声音的传播速度为

340m/s…

(1)通过材料可知，温度越高，声音在空气中的传播速度越快。

(2)某天的气温为0℃,刘雯听见了远方传来的歌声。若刘雯与歌声传来的地方相距

66.2m,则刘雯是在歌声发出0.2s后听到声音的。

【解答】解：

(1)根据材料中四次空气中的声速不同，得出结论：声音在空气中的传播速度随温度的

升高而增大；

(2)在0℃时声音在空气中的传播速度为331m/s,根据式丫=旦可知，

t

刘雯的歌声传播的时间为：t=^=2m=02s。

v331m/s

故答案为：⑴越快；(2)0.2»

20.王刚和李勇同学做测定声音在铁轨中传播速度的实验，在距王刚730米处李勇用铁槌

敲击铁轨，王刚用耳朵贴近铁轨时，听到两声敲击声。两声的时间间隔为2秒，已知声

音在空气中的传播速度是340米/秒，则声音在铁轨中传播的速度是多少？

【解答】解：设声音在空气和铁轨中传播的速度分别为VI和V2,传播时间分别为ti和t2,

且声音传播的距离为s»

依题意可有：

t2=tl-2s,(1)

s=viti…(2)

S=V2t2…(3)

将(1)(2)两式代入(3)式中可得

s730m

午二寿二4964m/s。

答：声音在铁轨中传播的速度是4964m/s。

21.甲、乙两位同学利用长铁管研究声音的传播速度，甲将耳朵贴在装满水的铁管一端,

乙在另一端敲一下，甲要能听到两次声音，水管至少要多少米长？（结果保留整数）。

（已知：声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s、15OOm/s和340m/s。人耳能

分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s）

【解答】解:

要听到两声,则应满足：t空气-t钢>0.1s时;

设钢管的最短长度为L；

由丫=旦得：——

tV空气V钢

即：——-————>0.1s,

340m/s5200in/s

解得：L>36.4m,则这根水管的长度至少为37m。

答：要听到两声，这根水管至少要37m长。

22.在一次百米赛跑中，某计时员违规，他给某运动员计时时，采取了听枪声计时的方法。

结果记得该运动员的成绩是11.30so

（1）所记录的这个时间比运动员实际跑的时间是偏大了还是偏小了？

（2）若当时空气中的声速是340m/s,则该运动员实际所跑的时间是多少秒？（结果保留

两位小数）

【解答】解：（1）如果计时员听到枪声才开始计时，说明枪声已经传播100米到达终点

时才开始计时，所测时间肯定是偏小了；

（2）:丫二旦，

t

...声音传播100m所需时间：

t声=旦=I。。111.0.29s,

v340m/s

运动员实际所跑的时间：

t运动员=t+t声=11.30s+0.29s=11.59so

答：（1）所记录的这个时间比运动员实际跑的时间是偏小;

（2）该运动员实际所跑的时间11.59so

23.我们知道：声音在不同的介质中转播速度不同。阅读下表中列举的一些介质中的声速,

回答问题：

一些介质中的声速v(m/s)

空气(0℃)331冰3230

空