《2025年中学生世界八年级物理第一学期沪教版54制》

21. 一列长为360 m的火车匀速穿过一条长1800 m的隧道,如图6所示,测得火车完全通过隧道需108 s.求：

(1)火车的运行速度.
(2)火车车身全部在隧道内运行的时间.

答案： 【解析】：
（1）火车完全通过隧道行驶的路程等于隧道长加上火车长，知道行驶时间，利用速度公式求火车的运行速度；
（2）火车全部在隧道内运行的路程等于隧道长与火车长的差，求出了火车速度，再根据速度公式就会求出火车全部在隧道内运行的时间。
（1）火车完全通过隧道行驶的路程：$s_{1} = L_{隧道} + L_{车} = 1800\text{m} + 360\text{m} = 2160\text{m}$，
速度$v = \frac{s_{1}}{t_{1}} = \frac{2160\text{m}}{108\text{s}} = 20\text{m/s}$；
（2）火车全部在隧道内运行的路程：$s_{2} = L_{隧道} - L_{车} = 1800\text{m} - 360\text{m} = 1440\text{m}$，
因为$v = \frac{s}{t}$，所以火车全部在隧道内运行的时间：$t_{2} = \frac{s_{2}}{v} = \frac{1440\text{m}}{20\text{m/s}} = 72\text{s}$。
【答案】：
（1）$20\text{m/s}$；（2）$72\text{s}$。

22. 小明的家和邮局在同一条笔直的马路上,两者相距360 m.周日,小明带着家里的小狗一起从邮局出来后步行回家(保持匀速),共用了400 s时间.求：
(1)小明步行回家的速度.
(2)若小狗从邮局出来后,保持以4.5 m/s的速度先跑回家,然后立刻返回,当小狗与小明相遇时,求小明离开家的距离.

答案：
(1)解：已知小明家与邮局相距$s = 360m$，步行时间$t = 400s$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得小明步行速度$v=\frac{360m}{400s}=0.9m/s$。
(2)解：设小狗与小明相遇时，所用时间为$t'$。在此时间内，小明行走的路程为$s_1 = v t' = 0.9m/s × t'$，小狗跑的路程为$s_2 = 4.5m/s × t'$。小狗先跑回家再返回与小明相遇，此时小狗跑的路程与小明行走的路程之和为家到邮局距离的$2$倍，即$s_1 + s_2 = 2×360m$，代入得$0.9t' + 4.5t' = 720$，解得$t'=\frac{720}{5.4}=\frac{400}{3}s$。小明离开家的距离为$s - s_1 = 360m - 0.9m/s×\frac{400}{3}s = 360m - 120m = 240m$。
(1)0.9m/s；
(2)240m

23. 我国的铁路交通高速发展,下表是T721次列车的运行时刻表.
|T721(南京—上海)| | | |
|车站|到达时间|开车时间|里程/km|
|南京|始发站|14:00|0|
|常州|15:00|15:05|144|
|无锡|15:25|15:30|184|
|上海|16:30|终点站|314|
(1)列车在中途每个站点停靠的时间为 分钟,从无锡到上海的行驶时间为 分钟.
(2)列车在相邻站点间行驶的平均速度最小的两个站点是 ,平均速度最大的两个站点是 .
(3)列车从南京到上海全程行驶的平均速度为 km/h.

答案： 【解析】：
本题主要考查对平均速度的计算以及时间、速度、路程之间关系的理解。
(1)需要从时刻表中提取列车在每个站点的到达和离开时间，通过计算时间差得到停靠时间和行驶时间。
(2)通过计算相邻两站之间的距离和行驶时间，利用速度公式$v = \frac{s}{t}$求出平均速度，然后进行比较。
(3)利用总路程和总时间来计算全程的平均速度。
【答案】：
(1)根据时刻表，列车在常州站停靠时间为$15:05 - 15:00 = 5$分钟，在无锡站停靠时间为$15:30 - 15:25 = 5$分钟。所以列车在中途每个站点停靠的时间为5分钟。
从无锡到上海的行驶时间为$16:30 - 15:30 = 1$小时$0$分钟，即$60$分钟。
故答案为：$5$；$60$。
(2)要找出平均速度最小和最大的两个站点，首先计算相邻站点间的平均速度。
南京到常州：$s_1 = 144km, t_1 = 1h$，所以 $v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{144}{1} = 144km/h$；
常州到无锡：$s_2 = 184 - 144 = 40km, t_2 = \frac{25-5}{60}h=\frac{1}{3}h$，所以 $v_2 = \frac{s_2}{t_2} =\frac{40}{\frac{1}{3}}= 120km/h$；
无锡到上海：$s_3 = 314 - 184 = 130km, t_3 = 1h$，所以 $v_3 = \frac{s_3}{t_3} = \frac{130}{1} = 130km/h$；
比较三个速度，可以看出常州到无锡的平均速度最小，为$120km/h$；南京到常州的平均速度最大，为$144km/h$。
故答案为：常州、无锡；南京、常州。
(3)列车从南京到上海的总路程为$314km$，总时间为$16:30 - 14:00 = 2.5h$。
所以全程的平均速度为 $v = \frac{s}{t} = \frac{314}{2.5} = 125.6km/h$。
故答案为：$125.6$。