第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 章末素养提升-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，粤教版）

章末素养提升 [科学小报] 2022年6月17日11时许,中国第三艘航空母舰下水命名仪式开始,全场高唱中华人民共和国国歌,五星红旗冉冉升起。军委领导与军地领导共同为我国第三艘航空母舰下水剪彩。随后进行掷瓶礼,香槟酒瓶碰击舰艏碎裂,舰船鸣响汽笛,船坞坞门打开,航空母舰缓缓移出船坞,停靠码头。下水命名仪式在中国人民解放军军歌声中结束。经中央军委批准,我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”,舷号为“18”。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。该舰下水后,将按计划开展系泊试验和航行试验。 [原创新题1] 舰载机在航母甲板上加速起飞过程中,某段时间内舰载机的位移—时间(s-t)图线如图所示,则(　C　) A.在0～3 s内,舰载机的平均速度大于12 m/s B.在N点对应的时刻,舰载机的速度为7.5 m/s C.在M点对应的位置,舰载机的速度大于20 m/s D.舰载机在甲板上做匀加速直线运动 解析:在0～3 s内,平均速度== m/s=12 m/s,A错误;在s-t图线中,斜率表示速度大小,由图线可得,舰载机做加速运动,在0～2 s内的平均速度== m/s=7.5 m/s,因此N点的速度大于7.5 m/s,B错误;MN段的平均速度== m/s=20 m/s,因此M点的速度大于20 m/s,C正确;假设舰载机在甲板上做匀加速直线运动,根据s=at2,当t=2 s时,s2=a1×22,当t=3 s时,s3=a2×32,代入数据发现a1≠a2,因此不是匀加速直线运动,D错误。 [原创新题2] 在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离。如图所示,航空母舰的水平跑道总长为180 m,其中电磁弹射区的长度为80 m,若弹射装置可以辅助飞机在弹射区做加速度为40 m/s2的匀加速直线运动,飞机离开电磁弹射区后在喷气式发动机推力作用下做匀加速直线运动,飞机离舰起飞速度为100 m/s。已知航空母舰始终处于静止状态,飞机可视为质点,下列说法正确的是(　D　) A.飞机在电磁弹射区运动的时间为4 s B.飞机离开电磁弹射区时的速度大小为60 m/s C.飞机离开电磁弹射区后的加速度大小为 m/s2 D.飞机从开始起飞到离开跑道的总时间为 s 解析:根据s1=a1,解得t1=2 s,故A错误;飞机离开电磁弹射区时的速度大小为v1=a1t1=80 m/s,故B错误;飞机离开电磁弹射区后,根据速度位移关系有-=2a2s2,代入数据解得a2=18 m/s2,故C错误;飞机离开电磁弹射区后,加速时间t2== s,飞机从开始起飞到离开跑道的总时间t=t1+t2= s,故D正确。 匀变速直线运动的多过程问题 1.(2022·湖北卷,6)我国高铁技术全球领先,乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1 080 km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发,经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108 km/h,高铁列车的最高速度为324 km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中,加速度大小均为0.5 m/s2,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同,则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为(　B　) A.6小时25分钟 B.6小时30分钟 C.6小时35分钟 D.6小时40分钟 考题题型归类:基本规律的应用——匀变速直线运动的规律、匀速直线运动规律。 考查技巧:运动过程的对称性。 易错之处:由于中间4个站均匀分布,因此全程节省的时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5倍。 解析:v1=108 km/h=30 m/s,v2=324 km/h=90 m/s,由于中间4个站均匀分布,因此节省的时间相当于在任意相邻两站间节省时间的5倍,相邻两站间的距离s= m=2.16×105 m,普通列车的加速时间t1== s=60 s,加速过程的位移s1=a=×0.5×602 m=900 m,根据对称性可知加速与减速位移相等,可得匀速运动的时间 t2== s=7 140 s;同理,高铁列车加速时间t1′== s=180 s,加速过程的位移s1′=at1′2=×0.5×1802 m=8 100 m,根据对称性可知加速与减速位移相等,可得匀速运动的时间t2′== s=2 220 s,相邻两站间节省的时间Δt=(t2+2t1)-(t2′+2t1′)=4 680 s,因此总的节省时间Δt总=5Δt=4 680×5 s=23 400 s=6小时30分钟。 运动学图像 2.(2021·海南卷,10)(多选)甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动,t=0时经过路边的同一路标,下列位移—时间(s-t)图像和速度—时间(v