关于路程和时间的计算问题

玛丽莲梦兔
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2021年02月20日 06:35
最佳经验
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-

2021年2月20日发(作者:回心转意)




八年级物理期末专题——关于路程和时间的计算问题




关于路程和时间的计算问题总是初学物理的难点所在。


本来这些问题在应用小学数学的


知识来解决时同学们多数都能完成。< /p>


可是现在用物理方法来完成同学们就感到困难重重。


这

< p>
是因为我们的思维要有一个转形期,


这也非常正常。


不过在这个转形期,


我们要经过一段时


间的应用练习来加快转 形。实际这部分内容只要多做一些练习就能“生巧”了。这并不等于


题海战术。


这部分内容就必须多做练习才行,


你见得多了,


自然而然的在遇到问题时就有思


路了。本周我们先来简单复习一下速度和平均速度。


(平均速度虽然在教材中没有提到,但


在考试时出现了,这说明这部 分内容也是我们所必须会的。)然后利用一些例题的讲解,来


提高同学们审题时思维的高 度。最后通过一些练习来加强巩固。



1.


关于速度和平均速度



匀速直线运动的 速度


:


在匀速直线运动中,


速度等于运 动物体在单位时间内通过的路程。





通常用


v


表示速度,

< br>s


表示路程,


t


表示时间,速度 的公式就是




速度的单位:如果路程 的单位用米,时间的单位用秒,速度的单位就是米/秒。交通运


输中常用“千米/时”作 速度的单位。



平均速度





反映物体在一段路程或一段时间内 大体上运动快慢的物理量。


由于做变速直线运动的物


体速度的大 小一般是随时间变化的。


所以为了粗略地描述其运动的快慢,


把 物体在这段时间


里(或这段路程上)的运动看作匀速直线运动,从而用求匀速直线运动速 度的办法来求其







做变速直线运动的物体,在不同时 间内(或不同路程上)的平均速度一般是不同的,因


此,计算时,一定要明确物体是在哪 段时间内哪段路程上的平均速度。例如:火车以


20


米


/秒的速度行驶


5


分钟,接着以


30


米/秒的速度行驶


15


分 钟,这列火车在


20


分钟内的平



均速度


v



20< /p>


米


/


秒



5



60


秒



30


米


/

< p>
秒



15



60


秒



27


.


5


米


/

< br>秒,如果把求平均


20



60< /p>


秒


速度公式写成


v



v


1



v


2


1



(


20


米


/


秒



30


米


/


秒


)



25

< p>
米


/


秒,显然是错误的。


2


2




此 外,假如做变速直线运动的物体,中途休息,在计算全程的平均速度时要将休息时


间加在 总时间内。



解物理题的一般步骤:写出已知条件,要求的物理 量,然后根据公式进行计算。



2.


学生解路程、时间题目常犯的毛病有:



(


1


)不写出所依据的公式


.


对不同的速度、路程或时间,不用带不同的下角标或上角


标的字母< /p>


v


、


s


或


t


加以区别。



(< /p>


2


)没有统一单位。


< br>(


3


)列的算式中漏掉单位,运算中漏掉单位的运算。< /p>



(


4


)不知道 (或者不会)作图帮助分析比较复杂的题目。



(


5


)解题格式不够合理,因而容易出错。



3.


解题的一般步骤和注意事项:



(


1


)分析题意,在头脑中想象出物体 运动的情况,题目已给的条件(即已知量)和要


求出的量(待求量)。

< br>


(


2


)思考如何根据已知的物 理知识、物理公式逐步求解;对不同运动过程中的速度、


路程或时间用什么样的角标加以 区别;遇到比较复杂的问题可以作图来帮助分析


.


告诉学生 “分析”这一步骤在解题中是关键性的步骤,


课文中用楷体字印出,

虽然不要求学


生在作业本上写出,


但不能越过这一步。


一定要养成分析清楚之后再着手解题的习惯,


切忌

< br>蒙着干。



(


3


)按照课本中的例题的格式写出已知、求、解、答。



在列已知条件时就应该统一单位,


在列式子和运算过程中都不要漏掉单位。


带单位运算


时,单位也像数字那样相乘、相除、相消。由于同学们对此比较陌 生,所以在讲解例题时就


要注意这一点。






另外解 题的格式不是死的。


但是在刚开始学物理、


解物理题时,


按照正规的格式写可以


减少错误。以后解题熟练了就可以不受这种格式 的拘束。



【典型例题】


< p>
1


h


2


例


1.


甲骑自行车以


16km/h

速度从某地出发沿平直路面运动,


后,乙有事需追赶甲,


于 是骑摩托车以


40km/h


从同一地点出发追甲。(

< p>
1


)乙经多少时间后追上甲?(


2


)此时甲


运动了多少路程?



【分析】本题有两个物体运动,速度与时间都不相同,但追上时两者路程相同。



【解答】设乙追上甲时间


t


(


h


),则甲运动时间为


t


+< /p>


0.5


(


h


), 由





s< /p>


甲


=


s


乙


,或


v


甲


t


甲


=


v


乙


t


乙


,





得


v< /p>


甲


(


t


乙


+


0.5


)=


v


乙


t


乙


,





或


16km/h


(

< br>t


乙


+


0.5

< br>)


h


=


40km/h

< p>
·


t


乙









答(


1


)


20min


后乙追上甲。

< p>




(


2


)追上甲时,甲运动的路程是


13.3km


【说明】本题有多种解法。如:根据两车速度可知乙速度比甲快














甲为参 照物时,乙速度为


24km/h


,运动距离

8km


。



例


2.


南京长江大桥正桥长


1600m


,一列长


250m

< br>的火车匀速行驶通过正桥的时间为


3min5s


,求该火 车全部在正桥上行驶的时间。



【分析】

火车过桥时间应以火车头上桥开始计时到火车尾下桥为止,


实际路程是


L


桥


+


L

< br>火车全部在桥上时间应以火车尾上桥开始计时到火车头下桥为止,


实际路程是


L


桥


-


L


车


。



车


。





答:火车全部在正桥上行驶时间


135s.












=


135s.


用比例方法解可简化运算,还可以不需具体计算出火车的速度。





例


3.


一列火车以


54


千米

< br>/


时的速度完全通过一个


1100


米长的铁桥,用时


1


分


20


秒。


求这列火车的长度。





【分析】本题属于一类“车辆过桥 、钻洞问题”,特点是:题目给出车辆长度,


“路程”


不能直接 代入“桥(洞)的长度”


[


若是这样代入,车辆行完计算出的路 程后,并未完全通


过桥(洞),此时整个车辆还在桥上(洞里)!


]


,而是路程=桥(洞)长+车长。





【解答】


v


=


54


千米


/


时=


15


米


/


秒,


t


=


1


分


20


秒=


8 0


秒,


l


桥


=


1100


米,求:


l

< br>车





根据题意


s


=


l


桥


+


l


车





则


l


车


=< /p>


vt


-


l


桥


=


15


米


/


秒×


80


秒-


110 0


米=


100


米



答:这列火车的长度是


100


米。





例


4.


地铁列车环城一周,正常运行 的速度是


84


千米


/

< br>时,若实际列车迟开


6


分钟,司


机把速度提高到


90


千米


/

< p>
时,则列车正点到达。求:(


1


)环城一周的路程 ;


(


2


)列车实际

运行时间。





【分析】本题乍看上去似乎“条件不足”,其实题目中隐含着一个不变量——环城一周

< br>的路程


s


,发现这一点后,问题就不难解决了。






















(


2


)根据题意


s


正常


=


s


实 际


=


s


而


s


=


vt


……①



则


v


正常


t


正常


=


v


实际


t


实际


……②



由


t


正常


-


t


实际


=


0. 1


时



得


t


正常


=


t


实际


+


0.1


时



代入公式②


v


正常

< br>(


t


实际


+

0.1


时)=


v


实际


t


实际



代入数据


84


千米

< br>/


时×(


t


实际


+


0.1


时)=


90


千米


/


时×


t


实际



解得


t


实际


=


1.4


时



③



③代入①式


s


=

v


实际


t


实际

=


90


千米


/

时×


1.4


时=


126

< p>
千米



答:(


1


)环城一周的路程是


126


千米;(

< p>
2


)列车实际运行时间是


1.4

< br>小时。



例


5.


北京和天津相距约


140


千米,

有一辆汽车和一辆摩托车同时分别从两地出发相对行


驶,


4 8


分钟后两车相遇,汽车的速度是


105


千米


/


时,求摩托车的速度是多大?





【分析】本题是典型的“相遇问题 ”,特点是:(


1


)全程=两车路程之和;(

< br>2


)两车





行驶时间相等,请注意初中物理与小学数学解决此类问题的不 同方法。





【解答】


s


=


140


千米,


t


=


48


分=


0.8


时,


v


汽车


=


105


千米


/


时。


[


注:同一 题目中相等


的量(如本题中的时间


t


) 可以不写下标


]




根据题意


s


=


s


汽车


+


s


摩托车

< p>
=


v


汽车


t


+


v


摩托车


t




则


v< /p>


摩托车


=(


s


-


v


汽车


t


)< /p>


/t




=(


140


千米


/


时-


105


千米


/

时×


0.8


时)


/0.8


时





=


70


千米


/


时




< br>答:摩托车的速度是


70


千米


/


时。




例


6.


甲乙丙三人分别用跑步、竞走 和慢跑绕操场一周,他们的速度之比是


3:2:1


,则他


们所用的时间之比是:(



)





A. 6:3:2 B. 3:2:1



C. 1:2:3 D. 2:3:6




【分析】本题的隐含条件是三人路程相等(都是“绕操场一周 ”)。由


t


=


s/v

< br>可知,


当


s


相等时,

< p>
t


与


v


成反比,三人的速 度之比是


3:2:1


,其反比就应该是


1:2:3


了,应该选


“


C

< p>
”!不幸的是,这恰恰是一个“陷阱”,请看下述解题过程:





【解答】根据题意


t


=


s/v


,而


s


1

< p>
=


s


2


=


s


3





则


t


与


v


成反比





又


v< /p>


1


:v


2


:v< /p>


3


=


3:2:1




所以


t


1


:t


2


:t


3


=


1/v


1


:1/v


2


:1/v

< br>3





代入



=


1/3:1/2:1/1




通分



=


2/6:3/6:6/6




化简



=


2:3:6




所以,正确答案是“


D


”。




例


7.


甲、


乙两同学从跑道一端前往另一端,


甲在全部时间的一半内跑,


另 一半时间内走,


乙在全部路程的一半内跑,


另一半路程内走。< /p>


如果他们跑和走的速度分别相等,


则先至终点

的是:(



)




A.


甲




B.


乙




C.


同时至终点


D.


无法判定





【解答】


1.


作图法


.


设


B


为路程中点,


C


为甲一半时间内到 达的位置,


分析可知,


甲、


乙从


A


跑至中点时间相等,


同理,


两者从


C


点走到


D

< p>
点的时间相同,


而甲从


B


跑至


C


比乙从


B


走至


C


的时间短,故选


A.



2.


比较通过全路程所用时间





设甲通过全路程所用时间为


t


甲


,乙通过全路程所用时间为


t


乙


,全程为


s


。

< p>













因为


v


跑


>


v


走


>


0


,


s


>


0


,∴


t


甲


-

< p>
t


乙


<


0


,故选


A


。




3.


比较平均速度










4.


比较在相等时间内通过的路程





设乙通过全部路程所需时间为


t


乙


,由


2


可知,< /p>














2




不等式 两边同加


4v


跑


v

走


,∴(


v


跑

+


v


走


)


>


4v


跑


v


走


,由分子和分母的关系可见








【说明】以上四种方法,第一种作图法形象直观,明了简便,避免了繁杂的数学运算,


后三种是运用物理知识和数学手段,


严密推导得出的,


本题对初二学生有一定的难度,


所以


把这四种方法介绍 给学生,共同商讨。




例


8.


一辆汽车从甲城开往乙城的过 程中,


前三分之一路程内的平均速度是


60

千米


/


小时,


后三分之二路程内的 平均速度是


30


千米


/


小时,求在全程内汽车的平均速度。




【解答】根据变速运动的平均速度公式


时间,就是全程的平均速度。





设全路程为


s.


v



s


t


,从甲到乙的总路程除 以从甲到乙的总









全程的平均速度为:









【说明】变速运动的平均速度不等于速度的算术平均值










例


9.


一辆货车第一小时行驶


20


千米、第二小时行驶


30


千米、第三小时行驶


40


千米的


路程。求前两小时、后两小时、全程的平均速度。





【解答】求平均速度要用指定的时间去除这段时间内通过的路 程。





前两小时的平均速度:







后两小时的平均速度:








全程的平均速度:












【说明】





①本题说明在不同的路程中平均速度是不同的,在不同时间内平均速度也是不同的。





②相同时间内,通过的路程越长,平均速度就越大。





③全程的平均速度是


30


千米


/


小时,不是说每 小时物体通过的路程都是


30


千米。





④全程的平均速度乘以时间,


即


30


千米


/


小时×


3


小时=


9 0


千米,


就是全程实际通过的


路程,说 明平均速度就是把变速运动当作匀速运动处理的速度。





⑤


70


千米 路程中的平均速度是


35


千米


/


小时,而


90


千米的路程中的平均速度是


30


千


米


/


小时,说明平均速度越大的路程不一定长;同理,平均速度越大,时间不一定越少。

< p>



例


10.


做匀速直线运动的


A


、


B


、


C


三辆汽车,它们通过的路程之比 是


1:2:3


,求三辆汽车


所用时间之 比为①


1:1:1


;②


1:2:3


;③


3:2:1


时的速度之比。

< p>



【解答】根据匀速直线运动的速度公式


v



s


t


,时间一定,速度与路程成正比;路程一


定,速度与时间成反比。< /p>





①在时间一样时,速度与路程成正比。因此,





s


1


:s


2


:s


3


=


1:2:3




v


1


:v


2< /p>


:v


3


=


1:2 :3




②


s


1


:s


2


: s


3


=


s:2s:3s




t


1


:t


2


:t


3


=


t:2t:3t


-


-


-


-


-


-


-


-