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物理学科考查的两类情境试题
一、生活实践类问题情境
近几年高考物理试题中密切联系生活、生产科技的试题在逐渐增多,如以生活、交通、体育运动等为情境考查匀变速直线运动规律的应用。
情境1 与交通安全有关的情境问题
驾驶员看见过马路的人,从决定停车,直至右脚刚刚踩在制动器踏板上经过的时间,叫反应时间,在反应时间内,汽车按一定速度匀速行使的距离称为反应距离;从踩紧踏板(抱死车轮)到车停下的这段距离称为刹车距离;司机从发现情况到汽车完全停下来,汽车所通过的距离叫做停车距离。如图所示,根据图中内容,下列说法中正确的是( )
A.根据图中信息可以求出反应时间
B.根据图中信息可以求出汽车的制动力
C.匀速行使的速度加倍,停车距离也加倍
D.酒后驾车反应时间明显增加,
停车距离不变
[解析] 图中知道汽车速度,反应距离,根据x=v0t可以求出反应时间。故A正确;由于不知汽车质量,则无法求出汽车的制动力。故B错误;设停车距离x,反应时间为t0,则x=v0t0+eq \f(v\o\al(2,0),2a),可知匀速行使的速度加倍,停车距离不是简单的加倍。故C错误;除了反应时间,其他条件不变的情况下,根据公式x=v0t0+eq \f(v\o\al(2,0),2a),酒后驾车反应时间明显增加,停车距离增加。故D错误。
[答案] A
[拓展]
有关汽车行驶的几个概念
(1)反应时间:人从发现情况到采取相应的行动经过的时间叫反应时间。
(2)反应距离:驾驶员发现前方有危险时,必须先经过一段反应时间后才能做出制动动作,在反应时间内汽车以原来的速度行驶,所行驶的距离称为反应距离。
(3)刹车距离:从制动刹车开始到汽车完全停下来,汽车做匀减速直线运动,所通过的距离叫刹车距离。
(4)停车距离:反应距离和刹车距离之和就是停车距离。
(5)安全距离:指在同车道行驶的机动车,后车与前车保持的最短距离。安全距离包含反应距离和刹车距离两部分。
情境2 与体育运动有关的情境问题
在冰壶比赛中,为了使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。假设某运动员以初速度v0沿冰面将冰壶推出,冰壶做直线运动直到停止的过程中,其速度—时间图像如图所示,则下列判定正确的是( )
A.0~t1和t2~t3时间内,运动员在用毛刷擦冰面
B.t1~t2时间内,冰壶的加速度大小为eq \f(v1-v2,t2)
C.t1~t2时间内,冰壶的位移大小为eq \f(1,2)(v1+v2)·(t2-t1)
D.0~t3时间内,冰壶的平均速度大小为eq \f(1,3)(v0+v1+v2)
[解析] A.vt图线的斜率表示加速度,由图知t1~t2时间内图线斜率小,说明加速度小,由牛顿第二定律a=eq \f(f,m)=eq \f(μmg,m)=μg,知t1~t2时间内冰壶与冰面间的动摩擦因数小,说明运动员在用毛刷擦冰面;0~t1和t2~t3时间内图线斜率大,动摩擦因数大,说明此时间段运动员没