《2025年综合应用创新题典中点八年级物理上册苏科版》

14. [2024·武汉经开区期中]高速公路上常用超声波测速仪(位置固定不动)来测量汽车的速度(如图甲所示)。某次检测时,测速仪第一次发出的超声波信号到测速仪接收到经汽车反射回来的超声波信号,用时0.4s；第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的超声波信号,用时0.2s；两次发出信号的时间间隔是1.1s。(超声波在空气中的传播速度为340m/s,汽车保持相同的速度向测速仪方向做直线运动)

(1)被测汽车第一次遇到超声波时,汽车到超声波测速仪的距离为68m。
(2)被测汽车的速度是34m/s；根据交通标志牌(如图乙所示)判断,被测汽车此时超速(填“超速”或“未超速”)。

答案：
(1) 第一次超声波往返时间为0.4s，单程时间$t_1=\frac{0.4s}{2}=0.2s$，距离$s_1=v_{声}t_1=340m/s×0.2s=68m$。
(2) 第二次超声波往返时间为0.2s，单程时间$t_2=\frac{0.2s}{2}=0.1s$，距离$s_2=v_{声}t_2=340m/s×0.1s=34m$。汽车行驶距离$\Delta s=s_1-s_2=68m-34m=34m$。两次发出信号间隔1.1s，第一次相遇时刻$t_1'=0.2s$，第二次相遇时刻$t_2'=1.1s+0.1s=1.2s$，时间间隔$\Delta t=t_2'-t_1'=1.2s-0.2s=1s$。汽车速度$v=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{34m}{1s}=34m/s=122.4km/h$，大于120km/h，超速。
(1) 68
(2) 34；超速

15.(科学思维·科学推理)地震的发生往往具有突发性。某地发生地震时,震源处同时产生并向各个方向发出P波和S波,P波的传播速度是$7×10^3m/s,S$波的传播速度是$3.5×10^3m/s,$该市地震局于当日21h46min07s探测到P波,于当日21h46min09s探测到S波,则：
(1)地震局距离震源有多远？
(2)震源发生地震的时刻？
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答案： （1）设地震局距离震源的距离为$s$，
由$v = \frac{s}{t}$得，$P$波传播的时间$t_{P} = \frac{s}{v_{P}}$，$S$波传播的时间$t_{S} = \frac{s}{v_{S}}$，
已知$t_{S} - t_{P} = 21h46min09s - 21h46min07s = 2s$，
即$\frac{s}{v_{S}} - \frac{s}{v_{P}} = 2s$，
代入数据$\frac{s}{3.5×10^{3}m/s} - \frac{s}{7×10^{3}m/s} = 2s$，
解得$s = 1.4×10^{4}m$。
（2）$P$波传播的时间$t_{P} = \frac{s}{v_{P}} = \frac{1.4×10^{4}m}{7×10^{3}m/s} = 2s$，
震源发生地震的时刻为$21h46min07s - 2s = 21h46min05s$。
综上，答案为：（1）$1.4×10^{4}m$；（2）$21h46min05s$。

16. “五一”假期,小明一家驾车外出旅游。一路上,所学的运动学知识帮助他解决了不少实际问题。
(1)经过某交通标志牌时,小明注意到了牌上的标志如图所示。若小明爸爸驾车通过这段路程用时30min,则汽车的速度为多少？
(2)在遵守交通规则的前提下,试计算从标志牌处到上桥最快要用几分钟？
(3)(科学思维·逆向思维)当汽车行至某高速公路入口处时,小明注意到这段高速公路全长180km,行驶速度要求为最低限速60km/h,最高限速120km/h。小明看表此时正好是上午10：00,他很快算出并告诉爸爸要跑完这段路程,必须在哪一段时间到达高速公路出口才不会违规。请你通过计算说明小明告诉爸爸的是哪一段时间。
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答案：
(1)36km/h；
(2)27min；
(3)11:30至13:00。