内容正文:
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的规律
核心素养1 科学态度与责任——直线运动中的常见STSE问题
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运动学是高中物理最重要、最基础的内容,与生活、体育、交通有紧密的联系,是高考命题的重点和热点。分析此类问题的关键是物理模型的构建,即将题给情景、过程、条件等转化为基本的运动学问题分析。通过对近几年高考STSE热点问题的归类研究,可归纳出以下三个STSE高考命题热点。
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[示例1] 如图所示是某一次接力训练。已知甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持10 m/s的速度跑完全程。设乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的,加速度大小为3 m/s2。乙在接力区前端听到口令时起跑,在甲、乙相遇时完成交接棒。在某次练习中,甲以v=10 m/s 的速度跑到接力区前端x0=14.0 m处向乙发出起跑口令。已知接力区的长度为L=20 m。求:
以体育运动为背景的多过程问题
热点1
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(1)此次练习中交接棒处离接力区前端(即乙出发的位置)的距离;
(2)为了达到理想成绩,需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,则甲应在接力区前端多远时对乙发出起跑口令;
(3)在(2)中,棒经过接力区的时间是多少?
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[示例2] 高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为( )
A.4.2 m B.6.0 m
C.7.8 m D.9.6 m
以生活科技为背景的实际应用问题
热点2
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[示例3] 为了最大限度地减少道路交通事故,某地开始了“集中整治酒后驾驶违法行为”专项行动。这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了0.1~0.5 s,易发生交通事故。下图是《驾驶员守则》中的部分安全距离表格和安全距离图示。
以交通安全为背景的综合应用问题
热点3
车速v/(km/h) 反应距离s/m 刹车距离x/m
40 10 10
60 15 22.5
80 A 40
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请根据该图表回答下列问题(结果保留2位有效数字):
(1)请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间;
(2)如果驾驶员的反应时间相同,请计算出表格中A的数据;
(3)假设在同样的路面上,一名饮了少量酒的驾驶员驾车以72 km/h速度行驶,在距离一学校门前52 m处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了0.2 s,会发生交通事故吗?
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[答案] (1)0.90 s (2)20 (3)会
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课
时
分
层
作
业
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[解析] (1)设乙加速到交接棒时运动时间为t,
则在甲追乙过程中有:x0+at2=vt
代入数据得:t1=2 s
t2= s(不符合乙加速最长时间tm== s实际,舍去)
此次练习中交接棒处离接力区前端的距离为:
x1=at2=6 m。
(2)乙加速时间为:t乙= s
设甲在距离接力区前端为x′时对乙发出起跑口令,则在甲追乙过程中有:x′+at=vt乙
代入数据得:x′= m。
(3)棒在(2)过程以v=10 m/s速度运动,所以有:
t==2 s。
[答案] (1)6 m (2) m (3)2 s
D [汽车的运动过程分为两个阶段,在识别时间内和司机反应内汽车