第二章　章末素养提升.docxVIP

章末素养提升

素养再现

物理

观念

匀变速直线运动

特点：加速度恒定；v－t图像是一条倾斜的直线

匀变速直线运动的基本公式

(1)速度与时间的关系式v＝v0＋at

(2)位移与时间的关系式x＝v0t＋12at

自由落体运动

(1)条件：只受重力作用由静止下落

(2)重力加速度：g＝9.8m/s2，方向竖直向下，地球上不同位置g值可能不同

(3)h＝12gt2，v＝

科学

思维

微元法

利用微元法推导v－t图像与t轴围成的面积表示位移

图像法

利用v－t图像分析并解决生产和生活中有关的实际问题，例如追及相遇问题

推导并会应用

匀变速直线

运动的公式

(1)速度与位移关系式：v2－v02＝

(2)平均速度公式：v

(3)位移差公式：连续相等时间内的位移之差Δx＝aT2

科学

探究

1.能提出与“小车速度的测量方法”“小车速度随时间变化的可能关系”等有关的物理问题

2.会结合打点计时器设计实验方案并完成实验操作。能在打出的纸带上合理选取时间间隔计算各点的瞬时速度，会设计合适的表格并记录数据

3.能建立标度合适的v－t坐标系并描点，会用直线拟合数据点。能通过对拟合所得的图像进行分析、思考，得到小车速度随时间变化的规律，知道测量误差产生的原因

4.能撰写实验报告，陈述实验研究的过程和结果

5.能借助计算机数表软件绘制v－t图像，并选择适当的函数拟合数据

科学

态度

与责任

1.了解伽利略研究自由落体运动的实验思想及所用的推理方法，认识到物理实验与科学推理在物理学研究中的作用，认识到伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步中的重大意义

2.了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用

3.在探究小车速度随时间变化的规律实验中，养成实事求是的态度，能与他人合作

提能训练

例1(2024·淄博市高一期末)近年来由于司机驾驶时低头看手机，交通事故频繁发生，各地出台相关的法规严格惩罚这种违法行为来减少事故的发生。假如司机驾驶一辆汽车正在平直的公路上以v0＝20m/s的速度匀速行驶，突然发现前方60m处有障碍物便立即以大小为a＝4m/s2的加速度刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动。

(1)求汽车刹车后6s内的位移大小x2；

(2)若该司机由于低头看手机导致t0＝0.6s后才刹车，其他条件不变，试通过计算分析汽车是否会撞到障碍物。

答案(1)50m(2)见解析

解析(1)汽车停止运动需要的时间

t2＝v0a＝5s6

则汽车刹车后6s内的位移大小与停止运动总位移大小相等，则有v02＝2

解得x2＝50m

(2)该司机由于低头看手机导致t0＝0.6s后才刹车，该过程汽车做匀速直线运动，

则有x3＝v0t0＝12m

由于x2＋x3＝62m60m，可知汽车会撞到障碍物。

例2(2023·汕尾市高一期末)下列四个描述直线运动的图像中(a为加速度、x为位移，v为速度、t为时间)，一定不能用来描述初速度为零的匀加速直线运动的是()

答案D

解析A图像描述的是加速度不变的直线运动，即匀变速直线运动，但初速度可能为零，也可能不为零，即有可能描述初速度为零的匀加速直线运动；B图像中相邻相等时间间隔的位移之比为1∶3，因此，可以用来描述初速度为零的匀加速直线运动；由初速度为0的匀加速直线运动位移时间关系x＝12at2可知，x∝t2，C图像可以描述初速度为零的匀加速直线运动；D图像中加速度变化，一定不是匀加速直线运动，故选D

例3(来自教材)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车以15m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。

(1)汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共通过的路程和所需的时间是多少？

(2)如果过ETC通道，汽车通过第(1)问路程所需要的时间是多少？汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间？

答案(1)225m50s(2)23s27s

解析(1)汽车通过人工收费通道所用时间

t1＝v1a×2＋20s＝50

汽车通过人工收费通道的总路程

x1＝v122a×2

(2)汽车过ETC通道时，减速运动的位移和加速运动的位移相等，

均为x2＝v12-v

所以通过的总位移x总2＝2x2＋10m＝210m

通过ETC通道所用时间

t2＝v1-v2a×2＋

二者的位移差

Δx＝x1－x总2＝225m－210m＝15m

在这段位移内汽车过ETC通道时是匀速运动的，

汽车通过第(1)问路程所需的时间为

t总2＝t2＋Δx