第1章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 章末核心素养提升(word教师用书)-【状元桥】2023高考物理一轮总复习(新教材 新高考)
章末核心素养提升
1.逆向思维法的应用
(1)方法简介
很多物理过程具有可逆性(如运动的可逆性),在沿着正向过程或思维(由前到后或由因到果)分析受阻时,有时“反其道而行之”,沿着逆向过程或思维(由后到前或由果到因)来思考,可以化难为易、出奇制胜.解决物理问题常用的逆向思维有过程逆向、时间反演等.
(2)实例特点
刹车类问题或子弹打木块问题的特点都是匀减速至0后保持静止,在分析问题时,都可看成反向的初速度为0的匀加速直线运动来处理.
【例题1】(2022·广东佛山一中月考)据统计,开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶时的23倍,开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶时的2.8倍.一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶时,司机低头看手机3 s,相当于盲开60 m,该车遇见紧急情况,紧急刹车的距离(从开始刹车到停下时汽车所行驶的距离)至少是20 m.根据以上提供的信息:
(1)求汽车行驶的速度大小和刹车的最大加速度大小;
(2)若该车以108 km/h的速度在高速公路上行驶时,前方150 m处道路塌方,该车司机低头看手机3 s后才发现危险,已知司机的反应时间为0.6 s,刹车的加速度与(1)问中大小相等.试通过计算说明汽车是否会发生交通事故.
解析 (1)根据题意知,低头看3 s手机相当于盲开60 m,盲开距离用x1表示,由此可以知道,汽车运动的速度大小为v==
m/s=20 m/s,设汽车刹车的最大加速度大小为a,刹车距离为x,把刹车过程看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动,由v2=2ax得a=
=
m/s2=10 m/s2.
(2)在高速公路上汽车的速度为v′=108 km/h=30 m/s,
司机看手机时,汽车发生的位移为x2=v′t=30×3 m=90 m,
反应时间内发生的位移为x3=v′Δt=30×0.6 m=18 m,
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