第1章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 章末提升创新应用(1)-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版多选 新教材 新高考）

章末提升创新应用(一) 授课提示：对应学生用书第18页 新教材人教版必修第一册第二章第4节“做一做”——用手机测自由落体加速度(节选部分内容，详细请查阅教材) 很多智能手机都有加速度传感器。安装能显示加速度情况的应用程序，会看到白、绿、黄三Z条加速度图线，它们分别记录手机沿如图所示坐标轴方向的加速度变化情况。 …… 高考链接1　(2020·江苏卷)疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。 (1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________。 (2)下列主要操作步骤的正确顺序是________。(填写各步骤前的序号) ①把刻度尺竖直固定在墙上 ②捏住小球，从刻度尺旁由静止释放 ③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置 ④打开手机摄像功能，开始摄像 (3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 s，刻度尺的分度值是1 mm，由此测得重力加速度为________m/s2。 (4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，________(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。 解析：(1)小钢球受的空气阻力可忽略，可认为是自由落体运动。 (2)安装好器材后，先打开手机摄像功能，再由静止释放小球，这类似于使用打点计时器时先接通电源，再释放纸带，故顺序是①③④②。 (3)由图读得x1＝2.50 cm，x2＝26.50 cm，x3＝77.20 cm，则(x3－x2)－(x2－x1)＝gT2，T＝s，解得g≈9.6 m/s2。 (4)释放时手抖动，导致小球的运动偏离了竖直方向，但在小球下落过程中，小球竖直分运动仍然是加速度为重力加速度g的运动，故仍能用(3)问中的方法测出重力加速度。 答案：(1)小钢球　(2)①③④②　(3)9.6(9.5～9.7都算对)　(4)仍能 近年来，随着我国经济快速增长，交通运输领域迅速发展，道路交通已与人们的生活密不可分。但交通运输发展在便利人们生活的同时，也存在着安全隐患。每年有很多人为因素导致的交通事故，比如未按规定让行、无证驾驶、酒后驾驶、违反交通信号通行等违法行为。 分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。在交通安全问题的分析中，要用到物理规律，如匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、功能关系等，在这里我们仅就交通安全中的运动情境类问题分类练习。警钟长鸣，注意交通安全。 高考链接2　(2021·浙江6月卷)机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量m＝1.0×103 kg的汽车以v1＝36 km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s＝20 m处，驾驶员发现小朋友排着长l＝6 m的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。 (1)求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小； (2)若路面宽L＝6 m，小朋友行走的速度v0＝0.5 m/s，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间； (3)假设驾驶员以v2＝54 km/h超速行驶，在距离斑马线s＝20 m处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。 解析：(1)设汽车刹车过程的加速度大小为a，所用时间为t1，所受阻力大小为Ff。 由运动学公式得v12＝2as① v1＝at1② 由牛顿第二定律得Ff＝ma③ 联立①②③解得t1＝4 s④ Ff＝2.5×103 N⑤ (2)设汽车等待时间为t，小朋友匀速过马路所用时间为t2，则由运动学公式得l＋L＝v0t2⑥ t＝t2－t1⑦ 联立④⑥⑦解得t＝20 s。⑧ (3)设汽车到斑马线时的速度为v，在汽车刹车过程中 由运动学公式有v22－v2＝2as⑨ 联立①⑨解得v＝5 m/s。 答案：(1)4 s　2.5×103 N　(2)20 s　(3)5 m/s 授课提示：对应学生用书第19页 　(2020·全国Ⅰ卷)我国自主研制了运­20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用F＝kv2描写，k为系数，v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为1.21×105 kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69×105 kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。 (1)求飞机装载货物后的起飞离地速度； (2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。 思维过程科学化、可视化、规范化 审情境⇒ 物理建模 模型1