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专题04
机械运动
考点一：相对运动
参照物：以某一物体为标准来判断另一物体的运动状态，这个标准就是参照物。相对于这个标准，如果位置发生变化，则它是运动的，如果位置没有变化，则它是静止的。
选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。（没有绝对的静止或运动，只有相对静止或运动）
3、机械运动：物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
考点二：速度的概念与计算
1、比较物体运动快慢的方法：
⑴比较相同时间内通过的路程；
⑵比较通过相同的路程所用的时间。
2、速度：物体在单位时间内通过的路程。定量描述物体运动的快慢。
计算公式：v=s/t
变形公式：t=s/v
；
s=vt
3、速度单位：国际单位：米/秒，符号：m/s，读作：米每秒。常用单位5：千米/时，符号：km/h，读作千米每时。换算：
1米/秒=3.6千米/时，
1千米/时=
18
米/秒
考点三：平均速度的计算与探究
①单位换算过程：2m/s=2×3．6km/h=7.2km/h（过程单位同后）
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精品试卷·第
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专题04
机械运动
考向一、相对运动
例题1、如图所示，两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上，从两个框的长边同时沿与长边夹角相同的方向、以相同的速度?
发出小球P和Q，小球与框碰撞情形与光反射情形相同（即小球与框碰撞前后运动速度大小不变、运动方向与框边夹角相同）。摩擦不计，球与框碰撞的时间不计，则两球回到最初出发的框边的先后是（
??）
A.?两球同时回到出发框边?????????????????????B.?P球先回到出发框边
C.?Q球先回到出发框边?????????????????????????D.?因两台球框长度不同，故无法确定哪一个球先回到出发框边
例题2、甲乙两辆汽车行驶在平直的公路上，甲车上的乘客看乙车在向北运动。乙车上的乘客看到甲车和树木都向南运动则以下说法中正确的是（??
）
A.?甲乙车可能都向南运动???????????????????????????????????????B.?甲乙两车可能都向北运动
C.?甲车向北运动
乙车向南运动???????????????????????????????D.?甲车一定在向南运动，乙车向北运动
考向二、速度概念和计算
例题1、（2019·杭州）流速为5千米/时的河流中有一只自由漂浮的木桶,甲乙两船同时从木桶位置出发,以如图所示速度计上显示的速度分别逆流、顺流面行,1小时后两船离木桶的距离（??
）
A.?甲船25千米,乙船35千米??????????????????????????????????????B.?甲船30千米,乙船30千米
C.?甲船35千米,乙船30千米??????????????????????????????????????D.?无法确定
例题2、（2019九下·浙江保送考试）利用超声波遇到物体发生反射，可测定物体运动的有关参量，如图甲所示仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，而仪器A为B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示出波形。现固定装置B，并让它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲（如图乙中幅度大的波形），而B接收到由小车C反射回的超声波由A处理后显示成图乙中幅度较小的波形，反射滞后的时间在乙图已标出，其中，T和△T为已知量，超声波在空气中的速度为v0也已知。由所给信息可知（??
）
A.?小车右运动速度
??????????????????B.?小车往左运动速度
C.?小车往右运动速度
???D.?小车往左运动速度
例题3、（2020八上·江北期中）心电图仪如下图
1
所示，通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。医生通过心电图，可以了解到被检查者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可以计算出
1min
内心脏跳动的次数（即心率）。已知同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图
2
甲、乙所示。若医生测量时记下被检者甲的心率为
60
次/min。则：
（1）根据甲的心率为
60
次/min
可知，甲每两次心跳时间间隔为________s。
（2）这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小为多少________mm/s。
（3）乙的心率为________次/min。
例题4、（2020七下·丽水期中）高速公路上常用超声波测速仪来测量汽车速度。某次检测时，第一次发出信号到接收到超声波返回信号，用时0.4s，如图所示.第二次发出到接收到返回信号用时0.3s，两次发出信号时间间隔是1s。(假设超声波的速度为340m/s，且保持不变)求
（1）被测汽车第一次接收到超声波时，汽车到超声波测速仪的距离S1是多少？
（2）被测汽车两次接收到超声波的距离差S3是多少？
（3）被测汽车的速度是多大？(结果保留一位小数)
考向三、平均速度计算和探究
例题1、（2019八下·余姚月考）交通部门常用测速仪来检测车速．测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说法中错误的是（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变）（???
）
A.?汽车收到第一次信号时，距测速仪204m?????????????B.?汽车收到第二次信号时，距测速仪68m
C.?汽车的速度约为26.15m/s???????????????????????????????????D.?汽车两次收到信号的时间差为1.3s
例题2、（2019七下·丽水月考）甲、乙两同学从同一地点同时向相同方向做直线运动，他们通过的路程随时间变化的图象如图所示，由图象可知错误的是(??
)
A.?在
0～10s
内，甲同学比乙同学运动的快????????????B.?两同学在距离出发点
100m??
处相遇
C.?在
10s～20s??
内，乙同学静止不动?????????????????????D.?在
0～10s
内，乙同学的速度为
10m/s
例题3、小明在上学的路上，先以v1的速度走完前一半路程，又以v2走完后一半路程，则他在上学的全程中平均速度为（??
）
A.????????????????????????B.????????????????????????C.????????????????????????D.?
例题4、P、Q是同一直线上相距10米的两点，甲、乙两物体沿直线分别从P、Q点同时出发，已知甲的速度为1米/秒，则甲的s﹣t图线为图中的________图线（选填“A”或“B”），10秒钟甲通过的路程为________米；若8秒时甲乙相遇，则乙的s﹣t图线在图中的________（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域。
1.小汽车匀速行驶在高速公路上，坐在副驾驶位置的小红观察到小汽车速度表的指针始终在110km/h位置处，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆大客车的过程中，小红发现自己经过该车的时间约为5s，则下列四个选项中最接近大客车速度的是(?
??)
A.?36km/h???????????????????????????B.?80km/h???????????????????????????C.?105km/h???????????????????????????D.?144km/h
2.2016年年底以来，国内共享单车突然火爆起来。作为共享经济的一种，它环保便利，深受大众喜爱。为体验这一新鲜事物，小张、小王、小李从同一地点A沿同一道路同时出发，最终都到达地点B，小张驾驶电瓶车以30km/h的速度匀速前进，小王以5m/s的速度跑步匀速前进，小李以每分钟通过0.6km的速度骑共享单车匀速前进，则(???
)
A.??
小张先到达B地????????B.?小王先到达B地?????????????C.?小李先到达B地?????????????D.?三人同时到达B地
3.（2019七下·衢州月考）如图(a)所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上的测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差就能测出车速。在图(b)中，P1、P2
是测速仪先后发出的超声波信号，n1、n2
分别是测速仪检测到的
P1、P2
经反射后的信号。设测速仪匀速扫描，P1
与
P2
之间的时间间隔为
0.9
秒，超声波在空气中传播的速度为
340
米/秒。则被测车的车速为(???
)
A.?20
米/秒
????????????????????????????B.?25
米/秒????????????????????????????C.?30
米/秒????????????????????????????D.?40
米/秒
4.A，B是一条平直公路边上的两块路牌，一只小鸟和一辆小车同时分别由A、B两路牌相向运动，小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A并停留在路牌处；再过一段时间，小车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中t1=2t2。则（
??）
A.?小鸟与汽车速度大小之比为2：1，
B.?小鸟与汽车通过的总路程之比为3：1
C.?小鸟到达A时，汽车到达AB中点
D.?从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的路程之比为3：2
5.（2016·宁波）在某次青少年“机器人”展示活动中，甲、乙、丙三个智能机器人在周长为20米的圆形轨道上进行速度测试活动，它们同时从同一位置出发，甲率先跑完5圈，此时乙正好落后甲半圈；当乙也跑完5圈时，丙恰好也落后乙半圈。假设甲、乙、丙沿圆周运动时速度大小均保持不变，按照大赛的要求，三个机器人都要跑完50圈。那么，当甲完成任务时，丙还要跑多少圈（???
）
A.?9圈????????????????????????????????????B.?9.5圈????????????????????????????????????C.?10圈????????????????????????????????????D.?10.5圈
6.甲、乙二人各乘一台升降机，甲看见楼房在匀速上升，乙也在匀速上升。乙看见楼房在匀速上升，甲在匀速下降。则他们相对于地面(???
)
??
A.?甲上升，乙下降??????????????????????????????????????????????????B.?甲下降，乙上升
C.?甲、乙都下降，但甲比乙慢????????????????????????????????D.?甲、乙都下降，且甲比乙快
7.战斗机水平飞行时，飞行员从右侧舷窗看到如图甲所示的“天地分界线”，当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”如图乙所示时，飞机可能在（　　）
A.?斜向上爬升????????????????????B.?斜向下俯冲?????????????????????C.?竖直向上爬升????????????????????D.?竖直向下俯冲
8.在全运会开幕式上，有人观察到会场主旗杆上的旗帜和两位火炬手刚结束传递时手中火炬火焰的状况如图所示，下列说法中正确的是(?
)
A.?甲、乙两火炬手一定向左运动?????????????????????????????B.?甲、乙两火炬手一定向右运动
C.?甲火炬手可能静止，乙火炬手向右运动???????????????D.?乙火炬手可能静止，甲火炬手向右运动
9.顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升。顾客在上升过程中(???
)
A.?机械能保持不变??????????????????????????????????????????????????B.?运动状态在不断变化
C.?相对于其站立的台阶是静止的?????????????????????????????D.?受到重力、支持力扣摩擦力的作用
10.某校同学在水平直道上进行1000m跑步比赛。甲、乙两位同学同时出发，甲同学在整个比赛过程中做匀速运动。乙同学出发后，经过100s通过的路程为400m，此时他发现比甲同学落后100m；接着乙同学以6m/s的速度追赶，经过50s没有赶上；然后乙同学发起冲刺，最后比甲同学提前10s到达终点。则甲同学比赛中的速度为________m/s。乙同学出发后，前100s时间内的平均速度为________m/s；乙同学最后冲刺的平均速度为________m/s。
11.（2019七下·杭州期中）蜻蜓点水是指雌蜻蜓将卵直接产入水中。如图所示是小华观察到的蜻蜓贴着水面沿直线飞行，连续三次“点水”后水面振动的波纹图像（每次点水只形成一个波纹，时间忽略不计），三个波纹刚好内切于坐标原点。由图可知：
（1）蜻蜓的飞行方向是沿y轴________（填“向下”或“向上”），其平均速度________（选填“大于”、“等于”或“小于”）水波的传播速度。
（2）小华测得蜻蜓由第一次点水到第三次点水历时2s，则蜻蜓飞行的平均速度为________。
12.超声测速仪向障碍物发生时间极短的脉冲超声波，根据接收到的反射信号时间关系可以测量物体速度．如图所示，测速仪B向迎面匀速行驶的汽车A发生两次脉冲波的时间间隔为4.5s．发射第一个脉冲后1.4s收到反射信号，发射第二个脉冲后0.4s收到反射信号，则汽车行驶的速度________m/s．（超声波在空气中传播的速度为340m/s）
13.（2019七下·绍兴期中）高速公路上常用超声波测速仪来测量汽车速度。某次检测时，第一次发出信号到接收到超声波返回信号，用时0.4s，如图所示．第二次发出到接收到返回信号用时0.3s，两次发出信号时间间隔是1s。（假设超声波的速度为340m/s，且保持不变）求：
（1）被测汽车第一次接收到超声波时，汽车到超声波测速仪的距离S1是多少？
（2）被测汽车两次接收到超声波的距离差S3是多少？
（3）被测汽车的速度是多大？
14.（2019七上·衢州期中）?
1583年的某个星期天，伽利略在参加比萨教堂活动时，注意到教堂里的一盏悬灯在风的吹动下不停地摆动。他被悬灯摆动的节奏所吸引，决定对悬灯进行仔细观察研究。后来，他发现了单摆的运动规律。小科在该故事的启发下，决定对单摆运动进行研究。他在一条长线的一端系了一个小球做成如图所示的单摆，观察单摆摆动的过程。他发现小球每摆动一个来回所用的时间似乎相同，于是他开始研究在摆动角度α不变的情况下，单摆来回摆动一次所用的时间t与哪些因素有关，并作出以下几个猜想：
⑴单摆来回摆动一次所用的时间（t）可能与小球的质量（m）有关
⑵单摆来回摆动一次所用的时间（t）可能与线的长度(L)有关
A、为了验证猜想，除线，秒表和几个质量已知的小球外，小科还需要器材：________。
B、小科在不同条件下测出小球来回摆动一次所用的时间（t）后，得到表中的一些数据：
序号
小球质量m/g
线的长度L/cm
来回摆动一次的时间t/s
1
30
120
2.2
2
40
120
2.2
3
50
120
2.2
4
50
90
1.9
5
50
60
1.5
①为了研究时间（t）和质量（m）的关系，可对序号为________的数据进行分析得出论：________。
②通过对序号3,4,5的数据分析，得出结论：单摆来回摆动一次所用的时间t与线的长度L有关。
③实验中发现，小球摆动一个来回所用的时间很难测准，请你为小科设计一个好的测量方法：________。
④小科发现单摆来回摆动一次所用的时间还可能与其他因素有关，为此他作出以下猜想________。
15.（2018七下·柯桥期中）英国男子马尔科姆·拉姆住处离工作地点有120km路程，不过他每天靠骑自行车就可轻松地在两地间往返。拉姆的这辆自行车可非同寻常，速度最大可以达到80km/h
，
因此被媒体称为“子弹头自行车”
，
如图所示。
（1）以最大速度计算，拉姆从住处到工作地点只要________小时。
（2）从图中拉姆的骑行姿势分析，此时自行车受力平衡吗？________。
（3）如图是根据他自行车运动情况绘制而成的，本次旅行中，AB段的车速________(填“大于”、“等于”或“小于”)CD段的速度。
（4）通过计算说明，整个旅途自行车的平均速度是多少？
16.为了探究物体的运动规律，小马找来了用过的输液器和瓶子，设计了两套装置(如图甲、乙)．选择其中一套合理的装置，通过调节使水匀速滴出；他以小车为研究对象，在车尾处粘上长纸条，让小车拖着的纸条经过滴管出口的正下方．改变小车的运动状态，经过多次实验后，得到了数个带有“滴痕”的长纸条，选择其中两个纸条(如图丙所示)进行研究：
（1）为保证水持续匀速滴出，合理的装置应该是________?，这样可以保证在纸条上得到的任意相邻两个“滴痕”的间隔时间________?。
（2）通过对A、B纸条上“滴痕”的分析，你认为小车两次分别做什么运动________?？
17.汽车追尾是高速公路上常发生的交通事故，其重要原因是遇到意外情况时不能立即停车。研究发现，司机从看到情况到踩刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离；从踩刹车到车停止，汽车还要前进一段距离，这段距离叫制动距离。如图所示。
原行驶速度v/km?h-1
反应距离s1/m
制动距离s2/m
60
11
20
80
15
34
100
19
54
下表是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车．在于燥的水平公路上以不同的速度行驶时。测得的反应距离和制动距离。
（1）利用上表数据，算出该司机的反应时间大约是________?秒。(保留两位小数)
（2）由这个测试可见，?________??????
是影响汽车制动距离的主要因素。
（3）请在图中画出从司机看到情况开始汁时，到汽车停止的这段时间内，汽车运动的v-t图像。(不需准确描点)
18.小明家离学校2km，他以5km/h的速度步行上学，出发5min后小明父亲发现小明的教科书忘记带了，立即以10km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明。求：
（1）小明父亲经多少分钟能追上小明？
（2）如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时，小明也发现自己的教科书忘记带了并立即掉头返回，问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米？(保留2位小数)
19.测火车速度：
提出问题：国庆节期间，小芳和同学们乘火车从襄樊回重庆，当火车行至襄渝铁路大巴山冷水隧道前一段平直轨道时，小芳对其他同学说：“我们能否用手边的器材估测车的速度？”
进行实验?
许多同学参加了测量，他们各自的做法如下：
小芳听到列车上广播：“前方S=3km便是大巴山冷水隧道．”恰好此时火车鸣笛，小芳测得经t秒后听到从大巴山反射来的回声后说：“我已能算出火车的速度。”
坐在窗旁的小军不动声色，看着窗外每隔S=100m的电线杆，并数着自己脉搏跳动的次数，数出每通过两根电线杆时自己脉搏跳动了N次，小军突然宣布：“我已测出火车的速度．”设小军自己平时每分钟脉搏跳动n次。
小强跑到列车驾驶室，回来后笑着说：“我已知道了火车的速度。”
小慧看着自己的手表，问了一下乘务员每根铁轨长L，数出t秒内铁轨响了N次，小慧说自己的方法可以测火车的速度。
实验方法交流
小芳测量速度的表达式：
小军的测量速度的表达式：
小强测量方法是:
20.小刚家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴漏到地上．小刚发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落(如图)．他为了测算水滴下落的平均速度，找来了秒表和卷尺．首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时．计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、…”，一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。
?
（1）写出用上述物理量表示水滴在空中运动运动的平均速度v的表达式。
（2）小刚测得h=1m，当数到n=20时秒表的示数t=8.7s，求水滴下落的平均速度。(请写出计算过程)
21.（2019七下·长兴月考）综合实践小组研究“驾车使用手机对交通安全的影响”，研究发现：司机从发现情况到跺刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离；从踩刹车到车停止，汽车还要减速前进一段距离，这段距离叫制动距离。
?
（1）在一次实验中，某志愿者正常驾车以72km/h的速度在实验场的平直路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，测得该志愿者的反应时间是0.5s，汽车行驶距离35m。则发现情况后汽车匀速行驶多少距离才开始减速?
（2）为了对比研究再次实验，这一次该志愿者边接打手机边驾驶同一辆汽车，仍以72km/h的速度在实验场内相同的平直路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离43m，这次志愿者的反应时间是多少?（假定两次制动距离相等）
（3）根据以上计算，请分析并初步提出对安全行车的建议。
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专题04
机械运动
答案解析部分
考向一、相对运动
例题1、【答案】
A
例题2、【答案】
B
考向二、速度概念和计算
例题1、【答案】
B
例题2、【答案】
A
例题3、【答案】
（1）1（2）25（3）75
例题4、【答案】
（1）超声波第一次传到汽车用的时间：t1=
×0.4s=0.2s
S1=v声×t=340m/sx0.2s=68m
（2）超声波第二次传到汽车用的时间：t2=
×0.3s=0.15s
S2=v声×t=340m/sx0.15s=51m
被测汽车两次接收到超声波的距离差：S3=S1-S2=68m-51m=17m
（3）行驶这段路程所用的时间：t车=△t-t1+t2=1s-0.2s+0.15s=0.95s
被测汽车速度v=
≈17.9m/s
考向三、平均速度计算和探究
例题1、【答案】
A
例题2、【答案】
A
例题3、【答案】
B
例题4、【答案】
A；10；Ⅰ或Ⅲ
四、精准练习
1.【答案】
C
2.【答案】
C
3.【答案】
A
4.【答案】
C
5.【答案】
B
6.【答案】
D
7.【答案】
B
8.【答案】
D
9.【答案】
C
10.【答案】
5；4；7.5
11.【答案】
（1）向下；等于（2）4.5米/秒
12.【答案】
42.5
13.【答案】
（1）测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：S1=v
声t1=340m/s×0.2s=68m；
（2）第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：S2=v
声t2=340m/s×0.15s=51m；因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶的距离：S3=S1-S2=68m-51m=17m；
（3）行驶这段路程所用的时间：t
车=△t-t12+t22=1s-0.2s+0.15s=0.95s，所以汽车的速度
v=S3/t
车=17m/0.95s≈17.9m/s．
14.【答案】
刻度尺；1、2、3；单摆来回摆动一次所用时间与小球质量无关；测出单摆来回摆动n次所用时间t，则摆动一次时间为t/n(合理即可)；单摆来回摆动一次所用时间可能与摆动角度α有
15.【答案】
（1）1.5（2）不平衡（3）小于
（4）整个旅途自行车的平均速度
:?。
16.【答案】
（1）乙装置；相等（2）变(加)速直线运动
17.【答案】
（1）0.66～0.68（2）车速（3）
18.【答案】
（1）由v＝
可得，
小明走过的路程s1＝v1(t0＋t)，
小明父亲行驶的路程等于小明走过的路程，s2＝s1＝v2t，v1(t0＋t)＝v2t，
5km/h×(5×
h＋t)＝10km/h·t，
解得t＝
h＝5min。
（2）由v＝
可得，出发5min小明通过的路程s＝v1t0＝5km/h×5×
h＝
km；
小明和他父亲相向而行时的相对速度v＝v1＋v2＝5km/h＋10km/h＝15km/h；
由v＝
可得，小明和他父亲相向而行时相遇的时间t′＝＝
＝
h；
小明父亲通过的路程s2′＝v2t′＝10km/h×
h＝
km≈0.28km；
小明与父亲在途中相遇时离学校距离s″＝s总－s2′＝2km－0.28km＝1.72km。
19.【答案】
声音传播的距离s声=v声t，列车走的距离s车=v车t，且s声+s车=2s，即：v声t+v车t=2s，所以列车的速度为：
；小军脉搏跳动1次的时间：
，脉搏跳动了N次的时间
，每通过两根电线杆通过的距离为s=100m，所以列车的速度为：
；小强的测量方法是：观察列车上的速度计的示数知道列车的速度的；小慧数出t秒内铁轨响了N次，表示走过的路程为s=(N-1)L，所以列车的速度为：
。
20.【答案】
（1）由题意知，水滴的路程为h，时间t内共有n-1滴水下落，一滴水下落的时间为
；则水滴下落的平均速度
（2）把h=1m，n=2，t=8.7s带入平均速度公式，得：
。
21.【答案】
（1）v=72km/h=20m/sS反应=vt=20m/s×0.5s=10m
（2）据（1）可知，刹车后汽车做减速运动通过的距离：S减速=S总-S反应=35m-10m=25mS反应’=S总’-S减速=43m-25m=18mt反应=
=0.9s
（3）驾车时不要打电话！
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