第二章 章末素养培优-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【金版新学案】配套教师用书（人教版）

1．运动学图像“六看”——点、线、面、轴、截、斜 (1)看“轴” (2)看“线” (3)看“斜率” (4)看“面积” (5)看“纵截距” (6)看“特殊点” 2．x ­t图像和v ­t图像的比较 (1)x ­t图像 (2)v ­t图像 (多选)有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的x ­t图像如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v ­t图像如图乙所示。根据图像做出的以下判断中正确的是 (　　) A．物体A和B的速度均不变且A的速度比B更小 B．在0～3 s的时间内，物体B运动的位移为10 m C．t＝3 s时，物体C和D的速度相同 D．t＝3 s时，物体C的加速度为 m/s2 BCD　[由甲图看出：物体A和B位移图像都是倾斜的直线，斜率都不变，速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，A图线的斜率大于B图线的斜率，A的速度比B更大，故A错误；由甲图看出：在0～3 s的时间内，物体B运动的位移为Δx＝10 m－0＝10 m，故B正确；由乙图看出：t＝3 s时，D图线和C图线相交，说明物体C和D的速度相同，故C正确；根据加速度定义可知物体C的加速度为：a＝＝ m/s2，故D正确。] [练1]　 如图所示，甲图为质点a和b做直线运动的位移—时间(x ­t)图像，乙图为质点c和d做直线运动的速度—时间(v ­t)图像，由图可知，下列说法正确的是(　　) A．若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻c、d两质点第二次相遇 B．在t1～t2时间内，质点b通过的位移大于质点a通过的位移 C．在t1时刻，质点c、d加速度的大小关系为ac>ad D．在t1～t2时间内，质点d的平均速度小于质点c的平均速度 D　[ 根据v ­t图像与坐标轴围成的“面积”表示位移，可知在t1～t2时间内，质点c通过的位移大于质点d通过的位移，因c、d通过各自的位移所用时间相等，则可知在t1～t2时间内，质点d的平均速度小于质点c的平均速度，若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻c、d两质点不会再次相遇，A错误，D正确；在x ­t图像中，位移等于纵坐标的变化量，可知在t1～t2时间内，质点b通过的位移等于质点a通过的位移，B错误；在v ­t图像中，图像的斜率表示加速度，斜率绝对值越大，加速度的大小越大，则知在t1时刻，质点c、d加速度的大小关系为ac<ad，C错误。] 1．运用等效替代法处理纸带 等效法是常用的科学思维方法，在效果相同的情况下，将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题，突出主要因素，抓住问题本质，找出规律。 由于实验中用于打点的纸带宽度相同，选择一条点迹清晰的纸带，间隔相同的计时点标上计数点，然后将纸带从计数点处剪下，连续剪下4～6段，再将底边对齐排列贴在白纸上。如图所示，纸带的排列为阶梯状。 (多选)“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带分别以间隔相同点迹的方式依次剪成纸条，按先后顺序一端对齐粘在一起，然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律，以下说法正确的是(　　) A．图甲表示小车处于静止状态 B．图乙表示小车做匀速直线运动 C．图乙表示小车的速度随时间均匀增加 D．图丙表示小车的速度先随时间均匀增加，后保持不变 CD　[由于每段纸带的长度对应小车在相等时间内的位移，纸带的宽度等效为时间间隔，纸带长度均匀增加，说明小车运动的平均速度均匀增大，因此这个图可以等效为小车运动的v ­t图像，从图像中可以看出，小车运动的速度随时间均匀增加。根据等效替代法可知，图甲表示小车做匀速直线运动，图乙表示小车的速度随时间均匀增加，图丙表示小车的速度先随时间均匀增加，后保持不变。故C、D正确，A、B错误。] 2．模型建构 匀速直线运动和匀变速直线运动是典型的运动模型。根据题目所述问题情境，构建适当的运动模型。 在某娱乐节目中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让选手通过一段平台，再冲上反向运行的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置(如图)，平台长L1＝4 m，跑步机皮带长L2＝32 m，跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动)，跨栏到平台末端的水平距离L3＝10 m，且皮带以v0＝1 m/s的恒定速率运动。一位挑战者在平台起点从静止开始以a1＝2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2＝1 m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所用的时间。 教你解决问题：　挑战者先以a1＝2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，接着以a2＝1 m/s2的加速度做匀加速直线