高考物理二轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动习题课新教材真情境折射出的命题新导含答案

这是一份高考物理二轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动习题课新教材真情境折射出的命题新导含答案，共10页。
(一)用v­t图像推导位移公式
(选自人教版新教材必修第一册P43)

位移等于v­t图线下面的面积
[精要解读]
1．采用“分割法”可以推出，在v­t图像中，由图像和坐标轴围成的图形的面积就是匀变速直线运动在某段时间内的位移。
2．利用匀变速直线运动图像得出的结论还可推广到非匀变速直线运动，而且这种方法是物理学中常用的科学思维方法。
[创新训练]
1．下列所给的图像中不能反映做直线运动的物体回到初始位置的是( )
解析：选B 由A图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为0，说明物体又回到了初始位置；由B图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置；C图中物体第1 s 内的位移沿正方向，大小为2 m，第2 s内位移大小为2 m，沿负方向，故2 s末物体回到初始位置；D图中物体做匀变速直线运动，2 s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，综上可知选B。
2．(多选)如图所示，图甲为质点a和b做直线运动的位移—时间图像，图乙为质点c和d做直线运动的速度—时间图像，由图可知( )
A．若t1时刻a、b两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇
B．若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇
C．t1到t2时间内，四个质点中只有b和d两个质点的运动方向发生改变
D．t1到t2时间内，四个质点中只有b和d两个质点的速率先减小后增大
解析：选AD 在位移－时间图像中，两图线的交点表示两质点位置相同而相遇，由甲图可知，t1时刻a、b两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇，故A项正确；在v­t图像中t1到t2时间内，根据面积表示位移，知c的位移大于d的位移，若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻两质点没有相遇，故B项错误；两质点中只有b运动方向改变，a、c、d质点的运动方向未发生改变，故C项错误；根据x­t图像的斜率表示速度，知t1到t2时间内，a质点的速度不变，b质点的速率先减小后增大，由v­t图像知：c的速度均匀减小，d的速率先减小后增大，故D项正确。
(二)用“光电门”和“滴水计时法”探究匀变速直线运动
(选自鲁科版新教材必修第一册P62、P63)

[精要解读]
1．应用遮光板、数字毫秒计、光电门可以记录匀变速直线运动的信息，根据信息可以研究匀变速直线运动的规律。
2．应用“滴水计时器”、秒表等可以记录小车做匀变速直线运动的信息，根据信息可以研究小车的运动规律。
[创新训练]
1．光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行，先后两次通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别是t1＝5×10－2 s，t2＝3×10－2 s，从光电门1到光电门2所经历的总时间t＝1.5 s，用分度值为1 mm的刻度尺测量小滑块的长度d，示数如图乙所示。
(1)滑块的长度d为________cm。
(2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为________m/s、________m/s。
(3)滑块的加速度大小为________m/s2。(计算结果保留两位小数)
解析：(1)由题图可知d＝8.42 cm－4.00 cm＝4.42 cm。
(2)通过光电门1的速度
v1＝eq \f(d,t1)＝0.88 m/s，
通过光电门2的速度
v2＝eq \f(d,t2)＝1.47 m/s。
(3)滑块的加速度
a＝eq \f(v2－v1,t)＝eq \f(1.47 m/s－0.88 m/s,1.5 s)＝0.39 m/s2。
答案：(1)4.42 (2)0.88 1.47 (3)0.39
2．小张同学想研究一遥控电动车的运动情况，他找来一个塑料瓶，设计了一个如图甲所示的装置，瓶内装上墨水，通过调节开关使墨水缓慢滴下，然后将这个装置固定在车的尾部，如图乙所示。使车从静止开始在足够大的水平地面上沿直线前进，然后他在离出发点不远处，选择墨水滴间距离较大处的一个点为起点，用卷尺依次测量这个点后面的10个点到这个点的距离，并记录在表格中。
(1)小张制作的装置相当于物理实验室中的____________________________(填仪器名称)。
(2)通过表中数据，你认为小车在所记录的这段时间内的运动情况是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)要测量小车做匀速运动时的速度，小张同学还需要知道的物理量是：________________________________________________________________________，
他还需要的测量工具是：______________________________________________，
测量方法是：________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)小张制作的装置相当于打点计时器。
(2)相邻两点间的距离如表格所示。
由表格中数据可知，开始时相邻两点间的距离是逐渐变大的，后面两点间的距离基本上保持不变，说明开始时小车先做加速运动，后做匀速运动。再进一步分析做加速运动时加速度的变化，相邻两点间距离的差值如表所示。
可以看出，刚开始时相邻两点间距离差在逐渐变小，说明小车的加速度在逐渐减小，所以小车先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动。
(3)要测量小车做匀速运动时的速度，还必须知道相邻两墨水滴滴下的时间间隔T，要测量时间间隔需要用秒表。测量方法是从某滴开始下落时开始计时，并计数为1，数到第n滴开始下落时停止计时，则时间间隔T＝eq \f(t,n－1)，注意n不可太小，一般取30滴以上。
答案：(1)打点计时器
(2)小车先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动
(3)相邻两墨水滴滴下的时间间隔T 秒表 从某滴开始下落时开始计时，并计数为1，数到第n滴开始下落时停止计时，则时间间隔T＝eq \f(t,n－1)
(一)交通安全问题
eq \a\vs4\al([命题新视野])
随着汽车数量的增加，雾霾天气频繁出现，给地面交通带来巨大压力，在“治堵”和“治霾”紧锣密鼓地实施的大背景下，为了减少交通事故给人们生命财产带来的不良影响，研究车辆驾驶中速度与位移的关系，可以提高人们的安全意识。
[创新训练]
1．A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度vA＝10 m/s，B车在后，速度vB＝30 m/s。当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若车以30 m/s的速度行驶时，刹车后至少要前进1 800 m才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到( )
A．400 m B．600 m
C．800 m D．1 600 m
解析：选C 对B车，由运动学公式有0－veq \\al(2,0)＝2ax，解得a＝eq \f(0－302,2×1 800) m/s2＝－0.25 m/s2，作出A、B两车运动过程中的速度—时间图像如图所示，图线的交点的横坐标为两车速度相等的时刻，有t＝eq \f(vA－vB,a)＝80 s，当两车速度相等时相距最近，此时两车不相撞，则以后不能相撞，由v­t图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，图像中阴影三角形的面积为能见度的最小值，则xmin＝eq \f(1,2)×(30－10)×80 m＝800 m，选项C正确。
2.如图所示是一个十字路口的示意图，每条停车线到十字路口中心O的距离均为20 m。一人骑电动车以7 m/s的速度到达停车线(图中的A点)时，发现左前方道路一辆轿车正以8 m/s的速度驶来，车头已抵达停车线(图中的B点)，设两车均沿道路中央做直线运动，电动车可视为质点，轿车长4.8 m，宽度不计。
(1)请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动，是否会发生相撞事故？
(2)若轿车保持上述速度匀速运动，而电动车立即做匀变速直线运动，为了避免发生相撞事故，电动车应做加速度需满足什么条件的何种运动？
解析：(1)轿车头到O点的时间为t1＝eq \f(x1,v1)＝2.5 s
轿车尾过O点的时间为t1′＝eq \f(x1＋Δx,v1)＝3.1 s
电动车到达O点的时间为t2＝eq \f(x2,v2)＝eq \f(20,7)≈2.9 s
因为t1