第116页 - 通城学典课时作业本八年级物理苏科版江苏专用

31.0

12.35

126 s

=

20.0

0.4

80

15

向左运动且速度大于风速

 静止或向右运动或向左运动且速度小于风速

向右运动

 解：

 (1) 10 min 匀速行驶的路程

 $s=vt=90\ \mathrm{km/h} × \frac{10}{60}\ \mathrm{h}=15\ \mathrm{km}$

 (2) 能匀速顺利通过识别区的车速最高

 $v'=\frac{s'}{t'}=\frac{8\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=8\ \mathrm{m/s}=28.8\ \mathrm{km/h}$

 (3) 司机反应时间内运动的路程

 $s_0=v_0 t_0=6\ \mathrm{m/s} × 0.7\ \mathrm{s}=4.2\ \mathrm{m}$

 总路程

 $s''=s_0+s_{\mathrm{刹车}}=4.2\ \mathrm{m}+2.5\ \mathrm{m}=6.7\ \mathrm{m}＜8\ \mathrm{m}，$该车不会撞到通行杆

【分析】
我们可以分三步依次处理三个空：
1. 处理刻度尺读数：首先先确定刻度尺的分度值，观察图甲的刻度尺，每1cm之间有1个小格，分度值为1cm；物体左端对齐40.0cm刻度线，右端对齐71.0cm刻度线，用末端刻度减去起始刻度即可得到物体的长度。
2. 处理多次测量求平均值：先排查4组测量数据，12.75cm和其余三个数据偏差远大于正常误差范围，属于错误数据，直接剔除，再将剩余三组正确数据取平均值，结果保留和原测量数据相同的精度，也就是小数点后两位（单位为cm）。
3. 处理秒表读数：秒表的小表盘代表分钟，大表盘代表秒，先读小表盘示数，图中小表盘指针指向2min，换算为120s，大表盘读数为6s，两者相加就能得到总时间。
【解析】
① 图甲刻度尺分度值为1cm，物体起始刻度为40.0cm，末端刻度为71.0cm，物体长度：
$L=71.0\ \mathrm{cm}-40.0\ \mathrm{cm}=31.0\ \mathrm{cm}$
② 四次测量中12.75cm为错误数据舍去，剩余三组数据的平均值：
$L=\frac{12.34\ \mathrm{cm}+12.36\ \mathrm{cm}+12.35\ \mathrm{cm}}{3}=12.35\ \mathrm{cm}$
③ 秒表小表盘读数为2min，即$2×60\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{s}$，大表盘读数为6s，总时间：
$t=120\ \mathrm{s}+6\ \mathrm{s}=126\ \mathrm{s}$
【答案】31.0；12.35；126 s
【知识点】刻度尺读数；多次测量求平均；秒表读数
【点评】本题属于初中物理测量模块的基础题，易错点集中在：刻度尺读数忘记减去起始刻度、无法识别偏差过大的错误数据、秒表大小表盘的读数逻辑混淆，需要牢记各类测量工具的读数规则，严格按照数据处理规范计算即可。
【难度系数】0.7

【分析】
首先思考第一问：题目说明相机每秒拍照2次，意味着相邻两次拍照的时间间隔是固定相等的，AB段和BC段都是相邻两次拍摄对应的纸锥运动时间段，因此二者时间相等。
然后思考第二问：先读取EF段的路程，观察放大的刻度尺，确定分度值后分别读出E、F两点对应的刻度，相减得到运动路程；再根据拍照频率算出EF段对应的运动时间，最后利用平均速度公式v=s/t计算出EF段的平均速度即可。
【解析】
(1) 相机每秒拍照2次，相邻两次拍照的时间间隔为$t_0=\frac{1\mathrm{s}}{2}=0.5\mathrm{s}$，AB和BC均为相邻两次拍照的间隔，因此$t_{AB}=t_{BC}$。
(2) 图中刻度尺的分度值为1cm，E点对应刻度为60.0cm，F点对应刻度为80.0cm，因此EF段的路程$s=80.0\mathrm{cm}-60.0\mathrm{cm}=20.0\mathrm{cm}=0.2\mathrm{m}$；EF段的运动时间等于相邻两次拍照的间隔，即$t=0.5\mathrm{s}$，代入平均速度公式得：$v=\frac{s}{t}=\frac{0.2\mathrm{m}}{0.5\mathrm{s}}=0.4\mathrm{m/s}$。
【答案】
(1) $=$ (2) $20.0$；$0.4$
【知识点】
刻度尺读数，平均速度计算
【点评】
本题是测量纸锥下落速度的基础实验题，核心易错点为刻度尺读数需估读到分度值下一位，同时要正确根据拍照频率推导EF段的运动时间，避免误将时间取为1s导致速度计算错误。
【难度系数】
0.7

【分析】
这道题是典型的列车过桥类速度计算问题，解题思路分两步走：首先明确两个不同运动场景对应的路程：第一，动车全部通过大桥，指的是从车头驶入大桥开始，到车尾完全离开大桥结束，这段时间动车行驶的总路程等于大桥长度加上动车自身的长度，已知该过程的时间，直接用速度公式v=s/t就能算出动车的速度。第二，动车完全在桥上，指的是整个车身都处于大桥范围内，也就是车尾驶入大桥后，到车头即将驶出大桥前的过程，这个过程动车行驶的路程等于大桥长度减去动车自身的长度，再用已经算出的速度，通过t=s/v就能求出对应的时间。解题的核心是不要忽略动车自身的长度，避免直接用桥长代替总路程导致计算错误。
【解析】
1. 计算动车的速度：
动车全部通过大桥的总路程为桥长与车长之和：
$ s_1 = L_{\mathrm{桥}} + L_{\mathrm{车}} = 1400\ \mathrm{m} + 200\ \mathrm{m} = 1600\ \mathrm{m} $
已知该过程用时$ t_1=20\ \mathrm{s} $，根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $，可得动车速度：
$ v = \frac{s_1}{t_1} = \frac{1600\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}} = 80\ \mathrm{m/s} $
2. 计算动车完全在桥上的时间：
动车完全在桥上时，行驶的总路程为桥长减去车长：
$ s_2 = L_{\mathrm{桥}} - L_{\mathrm{车}} = 1400\ \mathrm{m} - 200\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{m} $
已知动车速度v=80m/s，根据$ t=\frac{s}{v} $，可得完全在桥上的时间：
$ t_2 = \frac{s_2}{v} = \frac{1200\ \mathrm{m}}{80\ \mathrm{m/s}} = 15\ \mathrm{s} $
【答案】
80 15
【知识点】
速度公式应用；列车过桥路程计算
【点评】
本题属于机械运动模块的经典基础题型，易错点是混淆“全部通过大桥”和“完全在桥上”两个场景的路程，不少同学会直接用桥长1400m计算速度得到70m/s的错误结果，解题时可以通过画示意图标记车头的起点和终点，快速确定对应过程的行驶路程，避免出错。
【难度系数】
0.7

【分析】
解题时首先要通过固定参照物确定风向：图中山岸上的固定旗子向左飘扬，说明此时风是向左吹的。接下来分三步推导：
1. 分析甲船：甲船的旗子向右飘，和自然风向完全相反，说明只有甲船向左运动，且船的行驶速度比风速更快时，才会让船上的旗子相对于船向右飘，直接排除甲船静止、向右运动的可能。
2. 分析乙船：乙船的旗子向左飘，和自然风向一致，需要逐一排查所有符合条件的情况：乙船静止时风可把旗子吹向左；乙船向右运动时，风相对于乙船仍向左，也能把旗子吹向左；乙船向左运动但速度小于风速时，风依然能追上船把旗子吹向左，这三种情况都符合现象。
3. 最后判断以甲船为参照物的乙船运动：甲船向左的速度比风速大，乙船无论处于上述三种的哪一种状态，相对甲船的位置都在不断向右偏移，因此乙船相对于甲船向右运动。
【解析】
1. 由岸边固定的旗帜向左飘动，可直接判断风的方向为向左。
2. 甲船的旗帜向右飘动，与自然风向相反，说明甲船相对于空气向左运动，且运动速度大于风速，才能让旗帜相对于船向右展开。
3. 乙船的旗帜向左飘动，与风向相同，存在三种合理情况：
① 乙船保持静止，风直接将旗帜吹向左侧；
② 乙船向右运动，风相对于向右行驶的乙船仍向左，将旗帜吹向左侧；
③ 乙船向左运动，但运动速度小于风速，风依然可以将旗帜吹向左侧。
4. 甲船向左运动的速度大于风速，乙船的所有可能运动状态下，相对于向左高速运动的甲船，位置都向右侧变化，因此乙船相对于甲船向右运动。
【答案】
向左运动且速度大于风速静止或向右运动或向左运动且速度小于风速向右运动
【知识点】
参照物选择，运动相对性
【点评】
本题是运动相对性的经典易错题，多数学生容易遗漏乙船的多种运动可能性，解题核心是先通过岸边固定参照物确定风向，再结合旗帜飘动方向枚举所有符合条件的运动状态，最后推导相对运动关系，能很好地锻炼逻辑全面性。
【难度系数】
0.5

【分析】
我们分三个小问逐步梳理解题思路：
1. 第一问已知汽车匀速行驶的速度和对应行驶时间，直接利用速度变形公式s=vt计算路程即可，注意要先把时间单位从分钟换算为小时，和速度的km/h单位匹配，避免单位运算出错。
2. 第二问要汽车匀速顺利通过识别区，意味着设备1s的抬杆时间内，汽车刚好走完8m的识别区长度，此时对应的速度就是能顺利通过的最高车速，超过该速度的话汽车还没等杆抬起就会到达杆的位置，因此直接用v=s/t即可算出最大速度，最后按需完成单位换算即可。
3. 第三问判断是否撞杆，需要先算出司机反应时间内汽车匀速行驶的路程，再加上题目给出的刹车距离，得到汽车从识别到故障到完全停下的总移动距离，把这个总距离和识别区总长度8m对比，如果总距离小于8m就不会撞到杆，反之则会撞到。
【解析】
(1) 先统一单位，行驶时间$t=10\ \mathrm{min} = \frac{10}{60}\ \mathrm{h}$，已知车速$v=90\ \mathrm{km/h}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得10min匀速行驶的路程：
$s=vt=90\ \mathrm{km/h} × \frac{10}{60}\ \mathrm{h}=15\ \mathrm{km}$
(2) 已知识别区长度$s'=8\ \mathrm{m}$，抬杆需要的时间$t'=1\ \mathrm{s}$，要顺利匀速通过，最高车速满足1s内刚好走完8m，因此：
$v'=\frac{s'}{t'}=\frac{8\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=8\ \mathrm{m/s}$
换算单位得：$8\ \mathrm{m/s}=8×3.6\ \mathrm{km/h}=28.8\ \mathrm{km/h}$
(3) 先计算司机反应时间内汽车匀速行驶的路程：已知$v_0=6\ \mathrm{m/s}$，反应时间$t_0=0.7\ \mathrm{s}$，因此
$s_0=v_0 t_0=6\ \mathrm{m/s} × 0.7\ \mathrm{s}=4.2\ \mathrm{m}$
汽车从发现故障到完全停下的总行驶路程为反应路程加刹车距离：
$s''=s_0+s_{\mathrm{刹车}}=4.2\ \mathrm{m}+2.5\ \mathrm{m}=6.7\ \mathrm{m}$
由于$6.7\ \mathrm{m}＜8\ \mathrm{m}$，汽车停下时还未到达通行杆，因此不会撞到通行杆。
【答案】
(1) 15 km
(2) 28.8 km/h（或8 m/s）
(3) 该车不会撞到通行杆
【知识点】
速度公式应用，单位换算，匀速直线运动
【点评】
本题结合生活中常见的ETC收费场景命题，将物理速度知识和实际应用结合，难度梯度合理，既考察了基础的速度公式计算、单位换算能力，又通过反应时间的场景考察学生对分段运动路程的分析能力，解题时要注意区分反应阶段和刹车阶段的不同运动状态，避免漏算反应路程。
【难度系数】
0.8