專題1.1 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【講】學(xué)生版-高考物理一輪復(fù)習(xí)講義（新高考）

專題1.1運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【講】目錄TOC\o"1-3"\h\u一講核心素養(yǎng) 1二講必備知識(shí) 1【知識(shí)點(diǎn)一】對質(zhì)點(diǎn)、參考系、位移的理解 1【知識(shí)點(diǎn)二】瞬時(shí)速度和平均速度 2【知識(shí)點(diǎn)三】加速度 3【知識(shí)點(diǎn)四】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用 5【知識(shí)點(diǎn)五】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論及應(yīng)用 6【知識(shí)點(diǎn)六】自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng) 8三．講關(guān)鍵能力 9【能力點(diǎn)一】.剎車類問題的處理技巧——逆向思維法的應(yīng)用 9【能力點(diǎn)二】雙向可逆類問題——類豎直上拋運(yùn)動(dòng)的分析 10【能力點(diǎn)三】多過程問題的分析與求解 11四．講模型思想 131.用平均速度法求解瞬時(shí)速度——極限思想的應(yīng)用 132.一個(gè)典型的物理模型“0-v-0”模型 14一講核心素養(yǎng)1.物理觀念：參考系、質(zhì)點(diǎn)、位移、速度、加速度、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)。(1)要知道參考系、質(zhì)點(diǎn)、位移、速度、加速度是用來描述物體運(yùn)動(dòng)的基本物理量，能闡述它們的物理意義以及概念的建立過程。(2)能結(jié)合真實(shí)情景建構(gòu)勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)等基本運(yùn)動(dòng)模型樹立運(yùn)動(dòng)觀。2.科學(xué)思維：在特定情境中運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型、公式、推論解決問題。(1).能將問題情景抽象為勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)而運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行求解建模思維(2).能運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決“剎車”及“折返”問題逆向思維、拆分思維(3)能結(jié)合具體情景合理選擇勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律尋求最優(yōu)解分析問題解決問題3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：以生產(chǎn)、生活實(shí)際為背景的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。能將以生產(chǎn)、生活，交通運(yùn)輸實(shí)際為背景的情景試題運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)去情境化建立物理模型并用相關(guān)規(guī)律求解，以此體會(huì)物理學(xué)科分析問題的科學(xué)方法同時(shí)感悟物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。二講必備知識(shí)【知識(shí)點(diǎn)一】對質(zhì)點(diǎn)、參考系、位移的理解1．對質(zhì)點(diǎn)的三點(diǎn)說明(1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化物理模型，實(shí)際并不存在．(2)物體能否被看做質(zhì)點(diǎn)是由所研究問題的性質(zhì)決定的，并非依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷．(3)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”，是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點(diǎn)，而幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置．2．對參考系“兩性”的認(rèn)識(shí)(1)任意性：參考系的選取原則上是任意的，通常選地面為參考系．(2)同一性：比較不同物體的運(yùn)動(dòng)必須選同一參考系．3．位移和路程的“兩點(diǎn)”區(qū)別(1)決定因素不同：位移由始、末位置決定，路程由實(shí)際的運(yùn)動(dòng)路徑?jīng)Q定．(2)運(yùn)算法則不同：位移應(yīng)用矢量的平行四邊形定則運(yùn)算，路程應(yīng)用標(biāo)量的代數(shù)運(yùn)算．【例1】(2021·河南鄭州模擬)下列說法正確的是 ()A．在學(xué)校舉行班級跑操比賽時(shí)，可將每個(gè)班級視為質(zhì)點(diǎn)B．在校運(yùn)會(huì)上，同學(xué)們欣賞運(yùn)動(dòng)員的“背躍式”跳高比賽時(shí)，可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)C．在學(xué)校軍訓(xùn)活動(dòng)中，教官們示范隊(duì)形時(shí)，可將幾位教官視為質(zhì)點(diǎn)D．在學(xué)校軍訓(xùn)活動(dòng)中，某教官示范跑步動(dòng)作時(shí)，不可將教官視為質(zhì)點(diǎn)【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念及建立物理模型的科學(xué)思維。要求考生對物理概念的建立過程要有清晰的認(rèn)識(shí)。【必備知識(shí)】(1)不能以物體的大小和形狀為標(biāo)準(zhǔn)來判斷物體是否可以看做質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵要看所研究的問題的性質(zhì)．當(dāng)物體的大小和形狀對所研究的問題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，物體可視為質(zhì)點(diǎn)．(2)質(zhì)點(diǎn)并不是質(zhì)量很小的點(diǎn)，要區(qū)別于幾何學(xué)中的“點(diǎn)”．(3)物理學(xué)中理想化的模型還有很多，如“點(diǎn)電荷”、“自由落體運(yùn)動(dòng)”、“純電阻電路”等，都是突出主要因素，忽略次要因素而建立的模型．【例2】(2021·江西上饒市重點(diǎn)中學(xué)六校第一次聯(lián)考)攀巖運(yùn)動(dòng)是一種考驗(yàn)人的意志與心理素質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式，戶外攀巖運(yùn)動(dòng)更加刺激與驚險(xiǎn)。如圖所示為一戶外攀巖運(yùn)動(dòng)線路圖，該攀巖愛好者從起點(diǎn)A到B，最終到達(dá)C，據(jù)此圖判斷，下列說法中正確的是()A．圖中的線路ABC表示的是攀巖愛好者所走的位移B．線路總長度與攀巖愛好者所走時(shí)間的比等于攀巖愛好者的平均速度C．由起點(diǎn)到終點(diǎn)，攀巖愛好者所走線路的總長度等于位移D．攀巖愛好者所走路程要比自起點(diǎn)到終點(diǎn)的位移的大小大【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念。要求考生對基本概念的內(nèi)涵要理解到位，準(zhǔn)確把握相近概念的區(qū)別是關(guān)鍵.【知識(shí)點(diǎn)二】瞬時(shí)速度和平均速度1．平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系(1)區(qū)別：平均速度是過程量，表示物體在某段位移或某段時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)快慢程度；瞬時(shí)速度是狀態(tài)量，表示物體在某一位置或某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程度．(2)聯(lián)系：瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度．2．平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度的大小不能稱為平均速率，因?yàn)槠骄俾适锹烦膛c時(shí)間的比值，只有當(dāng)路程與位移的大小相等時(shí)，平均速率才等于平均速度的大?。?．計(jì)算平均速度時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題(1)平均速度的大小與物體不同的運(yùn)動(dòng)階段有關(guān)，求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度．(2)＝eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定義式，適用于所有的運(yùn)動(dòng)．【例1】(2021·江西宜春市模擬)關(guān)于速度的描述，下列說法正確的是 ()A．圖甲中，電動(dòng)車限速20km/h，指的是平均速度大小B．圖乙中，子彈射出槍口時(shí)的速度大小為500m/s，指的是平均速度大小C．圖丙中，某運(yùn)動(dòng)員百米跑的成績是10s，則他沖刺時(shí)的速度大小一定為10m/sD．圖丁中，京滬高速鐵路測試時(shí)的列車最高時(shí)速可達(dá)484km/h，指的是瞬時(shí)速度大小【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念以及極限思想的科學(xué)思維。要求考生理解物理概念的確切含義及外延能正確區(qū)分平均速度與瞬時(shí)速度兩個(gè)基本概念?！颈貍渲R(shí)】平均速度是位移與一段時(shí)間的比值，反應(yīng)的是物體在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況；而瞬時(shí)速度是平均速度在時(shí)間段趨于零時(shí)的極值，反應(yīng)的是運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或某一位置）時(shí)的速度【例2】．(多選)(2020·西安聯(lián)考)某長跑運(yùn)動(dòng)員在一次野外訓(xùn)練中，出發(fā)地和目的地的直線距離為8km，從出發(fā)地到目的地用了30min，運(yùn)動(dòng)軌跡的長度為10km，下列說法正確的()A．在整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員的位移大小是8kmB．在整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員的路程是8kmC．在整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員的平均速度是20km/hD．在整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員的平均速度是16km/h【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念。要求考生在準(zhǔn)確把握平均速度概念的基礎(chǔ)上能應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)推理要注意不要把平均速度與速度的平均值弄混淆，注意按平均速度的定義求解．【知識(shí)點(diǎn)三】加速度1．加速度的定義式和決定式a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式，即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定，加速度的方向由合力的方向決定．2．加速度和速度的關(guān)系(1)加速度的大小和速度的大小無直接關(guān)系．速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度為零，速度可以不為零；速度為零，加速度也可以不為零．(2)加速度的方向和速度的方向無直接關(guān)系．加速度與速度的方向可能相同，也可能相反，兩者的方向還可能不在一條直線上．3.判斷直線運(yùn)動(dòng)中“加速”或“減速”的方法【例1】(2020·吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)(多選)一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的可能運(yùn)動(dòng)情況為()A．加速度的大小為6m/s2，方向與初速度的方向相同B．加速度的大小為6m/s2，方向與初速度的方向相反C．加速度的大小為14m/s2，方向與初速度的方向相同D．加速度的大小為14m/s2，方向與初速度的方向相反【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念。要求考生能準(zhǔn)備理解加速度的定義并明確加速度的定義式是一個(gè)矢量式，參與計(jì)算時(shí)應(yīng)該帶著相應(yīng)的符號?！纠?】(2020·蘇州模擬)兩個(gè)物體A、B的加速度aA＞aB，則 )A．A的速度一定比B的速度大B．A的速度變化量一定比B的速度變化量大C．A的速度變化一定比B的速度變化快D．A受的合外力一定比B受的合外力大【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念。要求考生能準(zhǔn)確理解加速度、速度、速度變化量的物理意義?！颈貍渲R(shí)】加速度是表示速度變化快慢的物理量。但是速度的大小并不會(huì)影響加速度的大小，反之，加速度的大小也不會(huì)決定速度的大小。如速度為零并不代表速度不變化，所以加速度不一定為零。【例3】(2021·云南保山校級月考)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，加速度的方向始終與速度的方向相同，但加速度大小先保持不變，再逐漸減小直至零，則在此過程中 ()A．速度先逐漸增大，然后逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最小值B．速度先均勻增大，然后增大得越來越慢，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大值C．位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移將不再增大D．位移先逐漸增大，后逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移達(dá)到最小值【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念。要求考生在理解加速度的物理意義的基礎(chǔ)上有清晰的運(yùn)動(dòng)觀即建立加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)這一模型?！颈貍渲R(shí)】加速度是表示速度變化快慢的物理量。加速度與速度的關(guān)系：加速度與速度無必然的聯(lián)系。即：速度大的物體加速度不一定大，速度小的物體加速度不一定小，速度為零的物體加速度不一定為零?！局R(shí)點(diǎn)四】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用1．重要公式的選擇適宜選用公式題目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和為解題設(shè)定的中間量)沒有涉及的物理量v＝v0＋atv0、v、a、txx＝v0t＋eq\f(1,2)at2v0、a、t、xvv2－veq\o\al(2,0)＝2axv0、v、a、xtx＝eq\f(v＋v0,2)tv0、v、t、xa2．運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中正、負(fù)號的規(guī)定一般情況下，規(guī)定初速度方向?yàn)檎较颍c正方向相同的物理量取正值，相反的取負(fù)值?！纠?】(2021·河南十校聯(lián)考)汽車在水平面上剎車，其位移與時(shí)間的關(guān)系是x＝24t－6t2，則它在前3s內(nèi)的平均速度為 ()A．6m/s B．8m/sC．10m/s D．12m/s【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維。表達(dá)式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2比較x＝24t－6t2，體會(huì)待定系數(shù)法的科學(xué)思維。學(xué)有余力的同學(xué)可嘗試用求導(dǎo)解決此類問題。【例2】(2020·濟(jì)寧質(zhì)檢)空軍特級飛行員李峰駕駛殲十戰(zhàn)機(jī)執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)任務(wù)，在距機(jī)場54km、離地1750m高度時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)停車失去動(dòng)力。在地面指揮員的果斷引領(lǐng)下，安全迫降機(jī)場，成為成功處置國產(chǎn)單發(fā)新型戰(zhàn)機(jī)空中發(fā)動(dòng)機(jī)停車故障、安全返航第一人。若飛機(jī)著陸后以6m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若其著陸速度為60m/s，則它著陸后12s內(nèi)滑行的距離是()A．288m B．300mC．150m D．144m【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念及科學(xué)思維。要求考生能建立“剎車”運(yùn)動(dòng)情景觀并能意義勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行科學(xué)的推理?！颈貍渲R(shí)】解勻減速問題應(yīng)注意：（1）書寫格式規(guī)范，如不能寫成v＝v0-at，因a是矢量，代入數(shù)字時(shí)帶有方向“+”或“-”?！?”可以省去．(2)剎車類問題應(yīng)注意停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，一般應(yīng)先判斷多長時(shí)間停下，再來求解．【例3】(2021·河南洛陽重點(diǎn)中學(xué)大聯(lián)考)一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度與時(shí)間的關(guān)系滿足v＝2＋t(各物理量均選用國際單位制中單位)，則關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為35mC．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為1m/s2D．質(zhì)點(diǎn)3s末的速度為5m/s【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念及科學(xué)思維。通過本題體會(huì)物理規(guī)律與函數(shù)方程的相互轉(zhuǎn)化的科學(xué)思維，強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的應(yīng)用?！局R(shí)點(diǎn)五】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論及應(yīng)用一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論1．相同時(shí)間內(nèi)的位移差：Δx＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2．2．中間時(shí)刻速度：veq\s\do9(\f(t,2))＝eq\f(v0＋v,2)．二、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的重要推論1．1T末、2T末、3T末……瞬時(shí)速度的比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n．2．1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2．3．第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)……位移的比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2N－1)．4．通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間的比為t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(eq\r(2)－1)∶(eq\r(3)－eq\r(2))∶…∶(eq\r(n)－eq\r(n－1))．【例1】(2021·河北武邑中學(xué)周考)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在第一個(gè)3s內(nèi)的平均速度比它在第一個(gè)5s內(nèi)的平均速度小3m/s.則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為()A．1m/s2 B．2m/s2C．3m/s2 D．4m/s2【素養(yǎng)提升】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維?！颈貍渲R(shí)】物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)在前一段所用的時(shí)間為，平均速度為，即為時(shí)刻的瞬時(shí)速度；物體在后一段所用的時(shí)間為，平均速度為，即為時(shí)刻的瞬時(shí)速度。速度由變化到的時(shí)間為，所以加速度【例2】(多選)(2021·雅安模擬)如圖所示，一冰壺以速度v垂直進(jìn)入三個(gè)矩形區(qū)域做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且剛要離開第三個(gè)矩形區(qū)域時(shí)速度恰好為零，則冰壺依次進(jìn)入每個(gè)矩形區(qū)域時(shí)的速度之比和穿過每個(gè)矩形區(qū)域所用的時(shí)間之比分別是()A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1B．v1∶v2∶v3＝eq\r(3)∶eq\r(2)∶1C．t1∶t2∶t3＝1∶eq\r(2)∶eq\r(3)D．t1∶t2∶t3＝(eq\r(3)－eq\r(2))∶(eq\r(2)－1)∶1【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維。即逆向過程處理(逆向思維法)?！颈貍渲R(shí)】逆向過程處理(逆向思維法)是把運(yùn)動(dòng)過程的“末態(tài)”作為“初態(tài)”的反向研究問題的方法．如把物體的加速運(yùn)動(dòng)看成反向的減速運(yùn)動(dòng)，物體的減速運(yùn)動(dòng)看成反向的加速運(yùn)動(dòng)的處理．該方法一般用在末狀態(tài)已知的情況.【例3】(多選)(2021·河南省洛陽市調(diào)研)如圖所示，在一平直公路上，一輛汽車從O點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知在3s內(nèi)經(jīng)過相距30m的A、B兩點(diǎn)，汽車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為15m/s，則()A．汽車經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小為5m/sB．A點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離為20mC．汽車從O點(diǎn)到A點(diǎn)需要的時(shí)間為5sD．汽車從O點(diǎn)到B點(diǎn)的平均速度大小為7.5m/s【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維。物體做勻變速運(yùn)動(dòng)的平均速度，在時(shí)間t內(nèi)的位移，相當(dāng)于把一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)，會(huì)使求解更簡單方便.【知識(shí)點(diǎn)六】自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)1．兩種運(yùn)動(dòng)的特性(1)自由落體運(yùn)動(dòng)為初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(2)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的重要特性①對稱性如圖所示，物體以初速度v0豎直上拋，A、B為途中的任意兩點(diǎn)，C為最高點(diǎn)，如圖所示，則：②多解性：當(dāng)物體經(jīng)過拋出點(diǎn)上方某個(gè)位置時(shí)，可能處于上升階段，也可能處于下降階段，造成多解，在解決問題時(shí)要注意這個(gè)特性。2．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的研究方法分段法上升階段：a＝g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)下降階段：自由落體運(yùn)動(dòng)全程法初速度v0向上，加速度g向下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，v＝v0－gt，h＝v0t－eq\f(1,2)gt2(向上方向?yàn)檎较?若v>0，物體上升，若v<0，物體下落若h>0，物體在拋出點(diǎn)上方，若h<0，物體在拋出點(diǎn)下方【例1】(2021·福建五校第二次聯(lián)考)宇航員在某星球上做自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體從足夠高的高度自由下落，測得物體在第5s內(nèi)的位移是18m，則()A．物體在2s末的速度是20m/sB．物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/sC．物體自由下落的加速度是5m/s2D．物體在5s內(nèi)的位移是50m【素養(yǎng)提升】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念及科學(xué)思維。要求考生知道自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)建立運(yùn)動(dòng)觀，本題將物理知識(shí)融入情景，要求考生要具備正確理解題意，構(gòu)建物理模型的能力?！纠?】(多選)(2020·鄭州模擬)在塔頂邊緣將一物體豎直向上拋出，拋出點(diǎn)為A，物體上升的最大高度為20m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，設(shè)塔足夠高，則物體位移大小為10m時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為()A．(2－eq\r(2))s B．(2＋eq\r(2))sC．(2＋eq\r(6))s D．eq\r(6)s【素養(yǎng)提升】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維?！颈貍渲R(shí)】處理豎直上拋問題的科學(xué)思維(1)分段處理將全程分為兩個(gè)階段，上升階段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下降階段做自由落體運(yùn)動(dòng)．(2)全程統(tǒng)一處理為初速度為v0(設(shè)為正方向)、加速度a＝－g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)．三．講關(guān)鍵能力【能力點(diǎn)一】.剎車類問題的處理技巧——逆向思維法的應(yīng)用剎車類問題：指勻減速到速度為零后即停止運(yùn)動(dòng)，加速度a突然消失，求解時(shí)要注意確定其實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．如果問題涉及最后階段(到停止)的運(yùn)動(dòng)，可把該階段看成反向的初速度為零、加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．【例1】(2020·重慶市部分區(qū)縣第一次診斷)一輛公共汽車進(jìn)站后開始剎車，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．開始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m，則剎車后6s內(nèi)的位移()A．20m B．24mC．25m D．75m【素養(yǎng)提升】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維?！颈貍渲R(shí)】1.第秒內(nèi)指的是1s的時(shí)間，前秒指的是秒的時(shí)間，二者不同；2.第秒內(nèi)位移等于前秒內(nèi)位移減去前秒內(nèi)位移；3.第秒內(nèi)的平均速度數(shù)值上等于第秒內(nèi)位移,也等于時(shí)刻的瞬時(shí)速度,還等于；4.第秒內(nèi)的位移和第秒內(nèi)的位移之差。【變式訓(xùn)練1】(2021·成都七中月考)四川九寨溝地震災(zāi)后重建中，在某工地上一卡車以10m/s的速度勻速行駛，剎車后第一個(gè)2s內(nèi)的位移與最后一個(gè)2s內(nèi)的位移之比為3∶2，設(shè)卡車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則剎車后4s內(nèi)卡車通過的距離是()A．2.5m B．4mC．12m D．12.5m【變式訓(xùn)練2】(2020·河南十校聯(lián)考)汽車在水平面上剎車，其位移與時(shí)間的關(guān)系是x＝24t－6t2，則它在前3s內(nèi)的平均速度為 ()A．6m/s B．8m/sC．10m/s D．12m/s【能力點(diǎn)二】雙向可逆類問題——類豎直上拋運(yùn)動(dòng)的分析如果沿光滑斜面上滑的小球，到最高點(diǎn)仍能以原加速度勻加速下滑，全過程加速度大小、方向均不變，故求解時(shí)可對全過程列式，但必須注意x、v、a等矢量的正負(fù)號及物理意義．【例2】(多選)一物體以5m/s的初速度在光滑斜面上向上運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為2m/s2，設(shè)斜面足夠長，經(jīng)過t時(shí)間物體位移的大小為4m，則時(shí)間t可能為 ()A．1s B．3sC．4s D.eq\f(5＋\r(41),2)s【素養(yǎng)提升】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維?！颈貍渲R(shí)】模型提煉雙向可逆類運(yùn)動(dòng)問題(1)常見情景①沿光滑斜面上滑的小球，到最高點(diǎn)后返回。②豎直上拋運(yùn)動(dòng)等。(2)特點(diǎn)：以原加速度勻加速返回，全過程加速度大小、方向都不變?！纠?】(2021·廣東茂名五大聯(lián)盟模擬)一質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，已知初速度大小為v，經(jīng)過一段時(shí)間速度大小變?yōu)?v，加速度大小為a，這段時(shí)間內(nèi)的路程與位移大小之比為5∶3，則下列敘述正確的是()A．這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向不變B．這段時(shí)間為eq\f(3v,a)C．這段時(shí)間的路程為eq\f(3v2,2a)D．再經(jīng)過相同時(shí)間質(zhì)點(diǎn)速度大小為3v【素養(yǎng)提升】：本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念和科學(xué)思維。本題要求學(xué)生能在復(fù)雜情景中建立清晰的運(yùn)動(dòng)過程并能掌握解決多過程問題的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度。它是聯(lián)系兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的紐帶，因此，轉(zhuǎn)折點(diǎn)速度的求解往往是解題的關(guān)鍵．【能力點(diǎn)三】多過程問題的分析與求解1．基本思路如果一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)階段，就要分段分析，各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶．可按下列步驟解題：(1)畫：分清各階段運(yùn)動(dòng)過程，畫出草圖；(2)列：列出各運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)方程；(3)找：找出交接處的速度與各段間的位移—時(shí)間關(guān)系；(4)解：聯(lián)立求解，算出結(jié)果．【例1】(2020·廣西博白期末)有一部電梯，啟動(dòng)時(shí)勻加速上升的加速度大小為2m/s2，制動(dòng)時(shí)勻減速上升的加速度大小為1m/s2，中間階段電梯可勻速運(yùn)行，電梯運(yùn)行上升的高度為48m。問：(1)若電梯運(yùn)行時(shí)最大限速為9m/s，電梯升到最高處的最短時(shí)間是多少；(2)如果電梯先加速上升，然后勻速上升，最后減速上升，全程共用時(shí)間為15s，上升的最大速度是多少？【素養(yǎng)提升】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)態(tài)度和責(zé)任及科學(xué)思維。解決物理多過程應(yīng)用型問題時(shí)應(yīng)遵循：構(gòu)建物理模型、拆分物理過程、建立物理方程、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解方程的科學(xué)思維。本題源于生產(chǎn)生活有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理研究物理的積極性?！咀兪接?xùn)練】航天飛機(jī)是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器．航天飛機(jī)降落在平直跑道上，其減速過程可簡化為兩個(gè)勻減速直線運(yùn)動(dòng)階段．航天飛機(jī)以水平速度v0著陸后立即打開減速阻力傘(如圖)，加速度大小為a1，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后速度減為v；隨后在無減速阻力傘情況下勻減速運(yùn)動(dòng)直至停下．已知兩個(gè)勻減速滑行過程的總時(shí)間為t，求：(1)第二個(gè)勻減速運(yùn)動(dòng)階段航天飛機(jī)減速的加速度大小a2；(2)航天飛機(jī)著陸后滑行的總路程x.四．講模型思想1.用平均速度法求解瞬時(shí)速度——極限思想的應(yīng)用用極限法求瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度(1)公式v＝eq\f(Δx,Δt)中，當(dāng)Δt→0時(shí)v是瞬時(shí)速度．(2)公式a＝eq\f(Δv,Δt)中，當(dāng)Δt→0時(shí)a是瞬時(shí)加速度．【例1】為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為d＝3.0cm的遮光板，如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為Δt1＝0.30s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt2＝0.10s，遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt＝3.0s，則滑塊的加速度約為A．0.067m/s2B．0.67m/s2C．6.7m/s2D．不能計(jì)算出【素養(yǎng)提升】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是實(shí)驗(yàn)探究及科學(xué)思維。光電門是一中重要的實(shí)驗(yàn)器材掌握其應(yīng)用原理對實(shí)驗(yàn)探究有著重要的意義。同時(shí)光電門應(yīng)用體現(xiàn)了“極限”這一學(xué)科思想的應(yīng)用。【必備知識(shí)】(1)用v＝eq\f(Δx,Δt)求瞬時(shí)速度時(shí)，求出的是粗略值，Δt(Δx)越小，求出的結(jié)果越接近真實(shí)值．(2)對于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以精確地表示物體在這一段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度．【變式訓(xùn)練】(2021·甘肅天水質(zhì)檢)如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間Δt.測得遮光條的寬度為Δx，用eq