实验一 研究匀变速直线运动的特点&应用拓展1 直线运动中的常见STSE问题-【创新教程】2026年高考物理总复习大一轮讲义（人教版2019）

实验一　研究匀变速直线运动的特点 　　　　　　学生用书　P１６ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋实验 原理 → 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋从纸带上确定计数点和两计数点间隔的时间,量出相 邻计数点间的距离,利用平均速度求出瞬时速度;计 算相邻计数点距离之差,看其是否是一个常数来确定 运动性质 􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋实验 目的 → 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋(１)练习正确使用打点计时器 (２)会利用纸带求匀变速 直 线 运 动 的 瞬 时 速 度、 加速度 (３)会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律,并 能画出小车运动的vＧt图像,根据图像求加速度 􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋实验 器材 → 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋电火花计时器(或电磁打点计时器)、一 端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、 槽码、刻度尺、导线、电源、复写纸片 作用:计时仪器,接频率为５０Hz的交变 　 电流,每隔０．０２s打一次点 工作 条件 电磁打点计时器:８V交流电源 电火花计时器:２２０V交流电源{ ì î í ï ï ï ï ïï 􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋实验 步骤 → 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋(１)按照实验装置图,把打点计时器固定在长木板无 滑轮的一端,接好电源 (２)把一细线系在小车上,细线绕过滑轮,下端挂合 适的槽 码,纸 带 穿 过 打 点 计 时 器,固 定 在 小 车后面 (３)把小车停靠在打点计时器处,先接通电源,再放 开小车 (４)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带 (５)换纸带反复做三次,选择一条比较理想的纸带进 行测量分析 数据处理 １．利用逐差法求平均加速度:a１＝ x４－x１ ３T２ ,a２＝ x５－x２ ３T２ ,a３＝ x６－x３ ３T２ , a＝ a１＋a２＋a３ ３ ． ２．利用平均速度求瞬时速度: vn＝ xn＋xn＋１ ２T ＝ dn＋１－dn－１ ２T ． ３．利用速度Ｇ时间图像求加速度:作 出速度Ｇ时间图像,通过图像的斜 率求物体的加速度． 误差分析 １．使用刻度尺测计数点的距离时有 误差． ２．作vＧt图像时出现作图误差． ３．电源频率不稳定,造成打点的时间 间隔不完全相同． ４．长木板粗糙程度不均匀,小车运动 时加速度有变化造成误差． ◆ 注意事项 １．平行:纸带、细绳要和长木板平行． ２．靠近:释放小车前,应使小车停在 靠近打点计时器的位置． ３．一先一后:实验时应先接通电源, 后释放小车;实验后先断开电源,后 取下纸带． ４．减小误差:小车另一端挂的槽码个 数要适当,避免速度过大而使纸带 上打的点太少．或者速度太小,使 纸带上打的点过于密集． ５．纸带选取:选择一条点迹清晰的纸 带,舍弃点密集部分,适当选取计 数点． ６．准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选 取合适的单位,仔细描点连线,不 能连成折线,应作一条直线,让各 点尽量落到这条直线上,落不到直 线 上 的 点 应 均 匀 分 布 在 直 线 的两侧． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３２􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第一章　运动的描述　匀变速直线运动的研究 　　　　　　学生用书　P１７ 热点一　教材原型实验 [典例１]　(２０２３􀅰全国甲卷,２３)某同学利用如图(a) 所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度 与时间的关系．让小车左端和纸带相连．右端用细 绳跨过定滑轮和钩码相连．钩码下落,带动小车运 动,打点计时器打出纸带．某次实验得到的纸带和 相关数据如图(b)所示． (１)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均 为０．１s．以打出A点时小车的位置为初始位置,将打 出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中,小车 发生对应位移所用时间和平均速度分别为Δt和􀭵v．表 中ΔxAD＝　　　　cm,􀭵vAD＝　　　　cm/s． 位移区间 AB AC AD AE AF Δx(cm) ６．６０ １４．６０ ΔxAD ３４．９０ ４７．３０ 􀭵v(cm/s) ６６．０ ７３．０ 􀭵vAD ８７．３ ９４．６ (２)根据表中数据,得到小车平均速度􀭵v随时间 Δt 的变化关系,如图(c)所示．在图中补全实验点． (３)从实验结果可知,小车运动的􀭵vＧΔt图线可视为 一条直线,此直线用方程􀭵v＝kΔt＋b表示,其中k＝ 　　　　cm/s２,b＝　　　　cm/s．(结果均保留 ３位有效数字) (４)根据(３)中的直线方程可以判定小车做匀加速 直线运动,得到打出A 点时小车的速度大小vA＝ 　　　　,小车的加速度大小a＝　　　　．(结果 用字母k、b表示) 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　 (１)利用􀭵v＝ΔxΔt 计算各段的平均速度; (２)在 􀭺vＧΔt坐标系中描出各点,连接各点为一 直线; (３)􀭵v＝ v０t＋ １ ２at ２ t ＝v０＋ １ ２at ; (４)利用斜率和截距求vA 和a． [解析]　(１)根据纸带的数据可得 ΔxAD ＝xAB ＋ xBC ＋xCD ＝６．６０cm＋８．００cm＋９．４０cm＝ ２４．００cm,平均速度为􀭵vAD＝ xAD ３T＝８０．０cm /s． (２)根据第(１)小题结果补充表格和补全实验点图 像得 (３)从实验结果可知,小车运动的 􀭺vＧΔt图线可视 为一条直线,图像为 此直线用方程􀭵v＝kΔt＋b表示,由图像可知其中 k＝１０１．０－５９．００．６ cm /s２＝７０．０cm/s２,b＝５９．０cm/s, (４)小球做匀变速直线运动,由位移公式x＝v０t＋ １ ２at ２,整理得x t＝v０＋ １ ２at , 即􀭵v＝vA＋ １ ２at , 故根据图像斜率和截距可得vA＝b,a＝２k． [答案]　(１)２４．００　８０．０ (２) 　(３)７０．０　５９．０ (４)b　２k 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４２􀅰 高考总复习　物理 １．某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加 速下滑时的运动进行探究．物块拖动纸带下滑,打出 的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电 的频率为５０Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还 有４个打出的点未画出．在A、B、C、D、E五个点中,打 点计时器最先打出的是　　　点．在打出C点时物块 的速度大小为　　　　m/s(保留３位有效数字);物 块下滑的加速度大小为　　　m/s２(保留２位有 效数字)． [解析]　本题考查利用打点计时器探究匀变速直 线运动的速度和加速度的关系,以及考生处理实验 数据的能力,体现了以科学态度进行科学探究的核 心素养． 物块沿倾斜的木板加速下滑时,纸带上打出的点逐 渐变疏,故A 点为先打出的点． vC＝ xBD ２T＝ (５．８６－１．２０)×１０－２ ２×０．１ m /s＝０．２３３m/s a＝ xCE－xAC (２T)２ ＝ (９．３０－３．１６－３．１６)×１０－２ (２×０．１)２ m/s２ ≈０．７５m/s２ [答案]　A　０．２３３　０．７５ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　本题相邻两计数点之间还有４个打 出的点未画出,故T＝５×０．０２s＝０．１s,不可用 T＝０．０２s计算． ２．在做“研究匀变速直线运动”的实验中: (１)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有 滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导 线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验 中不需要的器材是　　　　　　　． (２)如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示 小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数 点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间 间隔T＝０．０２s,其中x１＝７．０５cm、x２＝７．６８cm、 x３＝８．３３cm、x４＝８．９５cm、x５＝９．６１cm、x６＝ １０．２６cm． 下表列出了打点计时器打下B、C、F 时小车的瞬时 速度,请在表中填入打点计时器打下D、E 两点时 小车的瞬时速度． 位置 B C D E F 速度/(m􀅰s－１)０．７３７０．８０１ ０．９９４ (３)以A 点为计时起点,在坐标图中画出小车的速 度Ｇ时间关系图线． (４)根据你画出的小车的速度Ｇ时间关系图线计算 出的小车的加速度a＝　　　　m/s２． 解析:(１)本实验中不需要测量力的大小,因此不需 要的器材是弹簧测力计． (２)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于 这段时间内的平均速度知: vD＝ x３＋x４ ２T ＝ (８．３３＋８．９５)×１０－２m ２×０．１s ＝０．８６４m /s 同理可得vE＝０．９２８m/s． (３)小车的速度Ｇ时间关系图线如图所示． (４)小车的加速度 a＝ΔvΔt＝ ０．９９－０．７０ ０．５０－０．０４m /s２＝０．６３m/s２． 答案:(１)弹簧测力计　(２)０．８６４　０．９２８ (３)见解析图　(４)０．６３ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５２􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第一章　运动的描述　匀变速直线运动的研究 热点二　拓展创新实验 创新角度 实验装置图 创新解读 实验原理 的创新 １．滑块在 斜 面 上靠 重 力 沿 斜 面方 向 上 的 分 力与摩擦力的合 力获得加速度 ２．挡光片 经 过 光电 门 的 平 均 速度 作 为 滑 块 速度 ３．平均速 度 的 大小 与 挡 光 片 的长度有关 实验目的 的创新 １．物块在 斜 面 上靠 重 力 沿 斜 面方 向 上 的 分 力与摩擦力的合 力获得加速度． ２．由纸带 确 定 物块的加速度． ３．结合牛顿第二 定律 求 动 摩 擦 因数 实验器材 的创新 １．用滴水 针 头 替代 打 点 计 时 器打纸带． ２．小车在 水 平 桌面 上 因 摩 擦 做匀减速运动 实验过程 的创新 １．铁球靠 重 力 产生加速度． ２．铁球由 A 到 B的时间可由数 字毫秒表读出． ３．铁球的 加 速 度由x t－t 图线 分析得出 [典例２]　用雷达探测一高速飞行器的位置．从某时 刻(t＝０)开始的一段时间内,该飞行器可视为沿直 线运动,每隔１s测量一次其位置,坐标为x,结果 如下表所示: t/s ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ x/m ０ ５０７ １０９４ １７５９ ２５０５ ３３２９ ４２３３ 回答下列问题: (１)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近 似做匀加速运动,判断的理由是:　　　　 　; (２)当x＝５０７ m 时,该飞行器速度的大小v＝ 　　　 　 m/s; (３)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝　　　 m/s２ (保留２位有效数字)． 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　本题对情境进行了创新,将原本的 打点计时器纸带模型变为雷达测飞行器位置,考查 学生的知识迁移能力和计算能力． [解析]　(１)第１s内的位移５０７m,第２s内的位 移５８７m,第３s内的位移６６５m,第４s内的位移 ７４６m,第５s内的位移８２４m,第６s内的位移９０４ m,则相邻１s内的位移之差接近 Δx＝８０m,可知 判断飞行器在这段时间内做匀加速运动; (２)当x＝５０７m 时飞行器的速度等于０~２s内的 平均速度,则v１＝ １０９４ ２ m /s＝５４７m/s (３)根 据 a＝ x３６－x０３ ９T２ ＝４２３３－２×１７５９ ９×１２ m/s２ ≈７９m/s２． [答案]　(１)相邻１s内的位移之差接近Δx＝８０m (２)５４７　(３)７９ １．利用图甲所示的装置 可测量滑块在斜面上 运动的加速度．一斜面 上安装有两个光电门, 其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲 的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑 下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮 光片从光电门甲至乙所用的时间t．改变光电门甲 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６２􀅰 高考总复习　物理 的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静 止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离x,记 下相应的t值;所得数据如表所示． x/m ０．５０００．６０００．７０００．８０００．９０００．９５０ t/ms ２９２．９３７１．５４５２．３５５２．８６７３．８７７６．４ x t /m􀅰s－１ １．７１ １．６２ １．５５ １．４５ １．３４ １．２２ 完成下列填空和作图: (１)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大 小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值x 和t四个物理量之间所满足的关系式是 　． (２)根据表中给出的数据,在图乙给出的坐标纸上 画出x tＧt 图线． (３)由所画出的xtＧt 图线,得出滑块加速度的大小 为a＝　　　　 m/s２(保留２位有效数字)． [解析]　(１)由运动学公式x＝v０t＋ １ ２at ２＝(vt－at)t ＋１２at ２＝－１２at ２＋vt ,变形为 x t ＝－ １ ２at＋vt ,从此 式可知,x tＧt 图线是一条斜率为负值的直线． (２)根据题目提供的数据描点,然后用一条直线连 接这些点,所得图像如图所示． (３)由图线知斜率绝对值为k＝１．７１－１．２２０．７８－０．２９m /s２ ＝１．０m/s２,又由xt ＝－ １ ２at＋vt 知,斜率的绝对 值为１ ２a ,故有１ ２a＝１．０m /s２,即a＝２．０m/s２． [答案]　(１)xt＝－ １ ２at＋vt 或x＝－１２at ２＋vt 　 (２)见解析图　(３)２．０(１．８~２．２范围内均正确) ２．甲、乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测 重力加速度的实验．实验中,甲同学负责释放金属 小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照．已 知相机每间隔０．１s拍１幅照片． (１)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实 验中还必须使用的器材是　　　　．(填正确答案 标号) A．米尺　　B．秒表　　C．光电门　　D．天平 (２)简述你选择的器材在本实验中的使用方法． 　 (３)实验中两同学由连续３幅照片上小球的位置a、 b和c得到ab＝２４．５cm、ac＝５８．７cm,则该地的重 力加速度大小为g＝　　　　m/s２．(保留２位有 效数字) 解析:本题考查了匀变速直线运动中数据的处理与加 速度的计算,考查了学生的实验能力,体现了科学思维 中模型建构、科学推理等素养要素,渗透了科技进步的 价值观念． (１)运动时间可由相机拍照的时间间隔来确定,不 需要秒表与光电门．本实验中不需要测量小球的质 量,故不需要天平．但需测量小球下落的距离,故需 要米尺． (２)由于不知照相机的放大倍数,故不能通过测量 小球在照片上下落的距离来获得小球的实际下落 距离,所以只能将米尺与小球的运动拍摄在同一张 照片中．因小球做自由落体运动,故米尺只能竖直 放置． (３)由Δx＝gT２ 得当地的重力加速度的大小为g＝ Δx T２ ＝ (０．５８７－０．２４５)－０．２４５ ０．１２ m/s２＝９．７m/s２． 答案:(１)A　(２)将米尺竖直放置,使小球下落时 尽量靠近米尺　(３)９．７ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７２􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第一章　运动的描述　匀变速直线运动的研究 学生用书　P２０ 　　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,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． 　　以体育运动为背景的多过程问题 [典例１]　高抛发球是网球发球的一种,是指运动员 把网球竖直向上抛出,在网球下降过程中某时刻将 网球击出．若某次竖直抛出的网球在上升的过程 中,开始０．６s内上升的高度与最后０．６s内上升 的高度之比为４∶１,不计空气阻力,重力加速度g 取１０m/s２,则 网球 (　　) A．最后０􀆰６s内上升的高度为２􀆰１m B．最初０􀆰６s中间时刻的速度大小为１５m/s C．上升过程的时间为１􀆰７s D．上升的最大高度为１１􀆰２５m [解析]　D　[根据题意,由逆向思维可知,竖直上 抛最后０．６s即自由落体开始０．６s,则最后０􀆰６s 内上升的高度为h１＝ １ ２gt ２＝１２×１０×０．６ ２m＝１．８ m,故 A 错误;最初０􀆰６s上升的高度为 h２＝４h１＝７．２m,由中间时刻的瞬时速度等于这段 时间的平均速度可得,最初０􀆰６s中间时刻的速度 大小为v１＝ h２ Δt＝１２m /s,故 B错误;从最初０􀆰６s 中间时刻到最高点的时间为t＝ v１ g＝１．２s ,上升过 程的时间为t升 ＝t＋１２Δt＝１．５s ,上升的最大高度 为h＝１２gt ２ 升 ＝１２×１０×１．５ ２m＝１１．２５m,故 C错 误,D正确．] 　　以生活科技为背景的实际应用问题 [典例２]　(２０２５􀅰河南信阳 期末)“双曲线二号”是北京 星际荣耀空间科技股份有 限公司研制的可重复使用 液氧 甲 烷 验 证 火 箭,２０２３ 年１２月１０日,该火箭成功完成复用飞行．若在试 验过程中,地面测控系统测出火箭竖直起降全过程 的vＧt图像如图所示,火箭在t４ 时刻落回起点,下 列说法正确的是 (　　) A．t１ 时刻,火箭的加速度最大 B．火箭在０~t２ 时间内的位移大小小于t３~t４ 时 间内的位移大小 C．t２~t３ 时间内,火箭匀速下降 D．t２ 时刻,火箭上升到最高点 [解析]　D　[vＧt 图像的斜率表示加速度,t１ 时 刻,火箭的速度最大,加速度为０,故 A 错误; vＧt图线与t坐标轴围成的面积表示位移,根据题 意可知火箭在０~t２ 时间内的位移大小等于t３~t４ 时间内的位移大小,故B错误;t２~t３ 时间内,火箭 速度为０,故C错误;火箭在０~t２ 时间内速度方向 为正,t２ 时刻火箭上升到最高点,故 D正确．] 　　以交通安全为背景的综合应用问题 [典例３]　强行超车是道路交通安全的极大隐患之 一．如图是汽车超车过程的示意图,汽车甲和货车 均以３６km/h的速度在路面上匀速行驶,其中甲车 车身长L１＝５m、货车车身长L２＝８m,货车在甲车 前s＝３m．若甲车司机开始加速从货车左侧超车, 加速度大小为２m/s２．假定货车速度保持不变,不 计车辆变道的时间及车辆的宽度． (１)求甲车完成超车至少需要多长时间; (２)若甲车开始超车时,看到道路正前方的乙车迎 面驶来,此时二者相距１１０m,乙车速度为５４km/h． 甲车超车的整个过程中,乙车速度始终保持不变, 请通过计算分析,甲车能否安全超车． [解析]　(１)甲经过t刚好完成超车,在t内甲车位 移x１＝v１t＋ １ ２at ２, 货车的位移x２＝v２t, 根据几何关系x１＝x２＋L１＋L２＋s, 代入数值得t＝４s, 甲车最短的超车时间为４s． (２)假设甲车能安全超车,在最短时间为４s内 甲车位移x１＝５６m, 乙车位移x３＝v３t＝６０m, 由于x１＋x３＝１１６m＞１１０m, 故不能安全超车． [答案]　(１)４s (２)不能安全超车　计算过程见解析 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８２􀅰 高考总复习　物理