高考試題中勻變速直線運動的STS問題

1、.*;高考試題中勻變速直線運動的STS問題質(zhì)點的直線運動是歷年高考的必考內(nèi)容，既可以單獨命題，也可以與其他知識點結(jié)合命題；既可以出選擇題，也可出計算題。考察的內(nèi)容有參考系、位移、速度和加速度、勻變速直線運動及其公式、圖像運用等。近年來這部分的考察更趨向于應用知識分析才能，特別是有關(guān)現(xiàn)代氣息和STS問題中信息題的考察，不僅考察出考生的才能，同時也要求具有一定的歸納信息的才能。一、考察自然現(xiàn)象的STS題例1天空有近似等高的濃云層。為了測量云層的高度，在程度地面上與觀測者的間隔 為d=3.0km處進展一次爆炸，觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上相差t=6.0s。試估算云層下

2、外表的高度?？諝庵械穆曀賤=km/s。解析：如圖1，A表示爆炸處，O表示觀測者所在處，h表示云層下外表的高度。用t1表示爆炸聲直接傳到O處所經(jīng)時間，那么有d=vt1，用t2表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達O處所經(jīng)歷時間，因為入射角等于反射角，故有：，t2t1=t，聯(lián)立式，可得：h=，代入數(shù)值得：h=2.0103m。點評：此題是一道很簡單的信息題，畫圖很快可以判斷出需要的信息。勻速直線運動是運動學中最根本最簡單的運動形式，也是進一步研究運動學問題的根底，因此，勻速直線運動的知識在實際問題中也有著重要的應用。二、考察體育運動的STS題例2原地起跳時，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。從開場蹬地到離地是加速過程視為

3、勻加速，加速過程中重心上升的間隔 稱為“加速間隔 。離地后重心繼續(xù)上升，在此過程中重心上升的最大間隔 稱為“豎直高度?，F(xiàn)有以下數(shù)據(jù)：人原地上跳的“加速間隔 m，“豎直高度m；跳蚤原地上跳的“加速間隔 m，“豎直高度m。假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度，而“加速間隔 仍為m，那么人上跳的“豎直高度是多少？解析：此題也是一道信息題，考察的是勻變速直線運動，這里要注意運動的兩個階段，先加速上升，再減速上升，要注意其中的兩個間隔 。用a表示跳蚤起跳的加速度，v表示離地時的速度，那么對加速過程和離地后上升過程分別有，。假設(shè)假想人具有和跳蚤一樣的加速度a，令V表示在這種情況下人離地時的速度，H表示與此相應

4、的豎直高度，那么對加速過程和離地后上升過程分別有：，。點評：物體的運動過程包括兩個或多個階段時，要注意兩段運動的銜接，第一段運動完畢時的速度是第二段運動的初速，抓住兩段運動間的速度聯(lián)絡，常常會起到事半功倍的效果。同時還要注意兩段運動的加速度。三、汽車交通中的STS題例3如圖2所示，直線MN表示一條平直公路，甲、乙兩輛汽車原來停在A、B兩處，A、B間的間隔 為85m，現(xiàn)甲車先開場向右做勻加速直線運動，加速度a1=2.5m/s2，甲車運動6.0s時，乙車立即開場向右做勻加速直線運動，加速度a2=5.0m/s2，求兩輛汽車相遇處距A處的間隔 。解得：t1=4s，t2=8s。t1、t2都有意義，t1=4s時，甲車追上乙車；t2=8s時，乙車追上甲車再次相遇。點評：此題的信息是追及或相遇問題，其本質(zhì)就是分析討論兩物體在一樣時間內(nèi)能否到達一樣的空間位置問題。解決此類問題要注意“兩個關(guān)系和“一個條件。