《匀变速直线运动中的应用型试题赏析——兼谈物理应用型问题解题策略》由会员分享，可在线阅读，更多相关《匀变速直线运动中的应用型试题赏析——兼谈物理应用型问题解题策略（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理版 中学生理科应试 2 1 匀变速直线运动中的应 用型试题 赏析 兼谈物理应用型问题解题策略 湖北省仙桃 中学( 4 3 3 0 0 0 ) 汪志杰 潘新安 近年来 ， 高考物理试题 中， 出现 了不少联系生 活 、 生产实际的应用型试题 这类试题选材灵活 ， 立 意新颖， 要求考生对试题所展示的实际情景进行分 析、 判断 ， 弄清楚物理情景 ， 抽象出物理模型， 然后运 用相应的物理知识解答 这类试题不仅能考查学生 分析问题和解决问题 的能力 ， 而且更能检验出学 生 素质的高低 充分体现 了从“ 应试 教育 ” 向“ 素质教 育” 转轨的高考改革方向， 非常有利于人才 的选拔 本文就匀
2、变速直线运动中的应用型试题分类赏析 ， 并归纳出解题策略， 供大家参考 一 、汽车安全距离 例 1 在高速公路上， 有时会发生 “ 追尾” 的事 故后面的汽车撞上前面的汽车 请分析一下， 造 成“ 追尾” 事故 的原 因有哪些?我 国高速公路 的最 高车速限制为 1 2 0 k m h 设某人驾车正 以最高时速 沿平直高速公路行驶 ， 该车刹车时产生的加速度大 小为 5 m s ， 司机的反 应时间为( 从 意识到应该停 车至操作刹车的时间 ) 为 0 6 0 7 s 请 分析一下 ， 应该如何计算行驶时的安全车距? 解析 ( 1 ) 造成 “ 追尾 ” 事故的原 因主要有 ： 车速过快 ；
3、跟前面的汽车距离太小 ； 司机的反应 比较迟钝 ； 汽车的刹车性能不够好 ( 2 ) 汽车原来的速度 =1 2 0 k m h= 3 3 3 m s 在反应时间 t ： 0 7 s 内， 汽车做匀速直线运动的位 移为 ： l=V o t l=3 3 30 7 m =2 3 3 m 刹车后 ， 汽车做匀减速直线运动， 滑行时间为 ： ： s ： 6 7 s z _ = 汽车刹车后滑行的位移为： s 2 = r o t 2 + 一 a t ； = 3 3 3 x 6 7 + 一 ( 一5 ) ( 6 7 ) ：l 1 0 9 m 所以汽车行驶时的安全距离应为 s=s 1十s 2=2 3 3 m +
4、1 1 0 9 m =1 3 4 2 m 点评( 1 ) 当涉及运动时间 t 时 ， 应用基本公式 = 0 + a t 和s = r o t + n I= 2 解决运动学问题是最常 用的， 同时也是最基本的方法 本题还有其 他的解 法 ， 可以变换思路求解 ( 2 ) 公安部门规定 ： 严禁酒后驾车， 通过本题 的 讲解相信学生能帮助解释它的道理 二、 飞机着陆 例 2航天飞机着陆时速度很大， 可用阻力伞 使它减速 假设一架航天飞机在一条笔直 的水平跑 道上着陆， 刚着陆时速度为 1 0 0 m s ， 在着陆的同时 立即打开降落伞 ， 加上地面的摩擦作用 ， 产生大小为 4 m s 的加速度
5、 研究一下 ， 这条跑道至少要多长? 解析航天飞机做匀减速直线运动， 刚着陆时 的速度就是它做减速运动的初速度 ， 根据加速度的 定义 ， 可算出它做这一运动的时间； 然后利用位移公 式， 可算出位移 ， 这也就是跑道的最小长度 根据题 设 ， 初速 度 =1 0 0 m s ， 加速 度 o= 一4 m s 设经时间 t 停住， 末速度 = 0 由速度公 式 l 0+a t 可求得减速运动 的时间 ： ： 0 - 1 0 0 s ： 2 5 在这段时间内飞机做匀减速运动的位移为 s H ：1 0 02 5+ 一(一 4)x 2 5 =1 2 5 0 I n 所以跑道长度至少为 1 2 5 0
6、 m 另解由速度与位移的关系式 一 2 = 2 a x ， 其 中 =0 ， 0 =1 0 0 m s ， 口=一 4 m s 得 ： 2 2 3 一V 0 0一 l 0 0 在不涉及时间的匀变速直线运动问题 中， 用此 关系式非常简便 点评处理有关汽车刹车 、 飞机降落在跑道上 滑行等末速度为零的匀减速直线运动时 ， 要注意先 求“ 刹车时间” t 。 ： ， 判定是否停下来 ， 再求其他 量 ， 不能盲 目用题中所 给的时间代人公式计算 ， 另 外 ， 把末速度为零的匀减速直线运动看成初速度为 零的匀加速直线运动的逆过程， 可以简化解题过程 ， 2 2 中学生理科应试 2 0 1 0 7
7、提高解题效率 三、 警车追赶违章车辆 例 3 一辆值勤警车停在公路边 ， 当警员发现 从他旁边以 = 8 m s 的速度匀速行驶的货车有违 章行为时， 决定前去追赶 ， 经 2 5 s 警车发动起 来， 以加速度 a=2 m s 做匀加速运动 问： ( 1 ) 警车要多长时间才能追上违章的货车? ( 2 ) 在警车追上货车之前 ， 两车间的最大距离 是多少? 解析 ( 1 ) 把货车与警车看作质点 警车开始 运动时， 货车在它前面 = v t 。 = 8 X 2 5 m= 2 0 m， 设 1 警车在时间t 内追上货车， 则。 = v t + s 。 二 即 t 一8 t 一2 0=0 解得：
8、 t =1 0 S ( 另一解 t =一 2 s 舍去 ) ( 2 ) 警车追上货车之前 ， 两车间距离为 1 A s=( v t + )一 口 =一t + 8 +2 O 二 =一( t 一4 ) 3 6 可见， 当 t ：4 s ， A s 有最大值 ， 且 A s = 3 6 m， t = 4 s 时警车的速度 = a t = 8 m s ， 与货车的 速度相等 点谭追及和楣遇问题是一类常见的运动学 题 ， 这类问题的基本思路是 ： 首先分析各个物体的运 动特点 ， 形成清晰的运动图景； 再根据相遇位置建立 物体间的位移关系方程 ； 最后根据各物体的运动特 点找出运动时间的关系 解题中还要
9、善于寻找问题 中隐含的临界条件， 例如速度小者加速追赶速度大 者 ， 在两物体速度相等时有最大距离； 速度大者减速 追赶速度小者， 在两物速度相等 时有最小距离， 等 等 利用这些临界条件常能简化解题过程 四、 体育运动 例 4 一跳 水运 动员从离 水面 1 0 1 13 高的平 台上向上跃起 ， 举 双臂直 体离开台面， 此时其重心位于从手到 脚全 长 的 中 点， 跃 起 后 重 心 升 高 0 4 5 m 达到最高点 ， 落水时身体竖直， 手先入水( 在此过程中运动员水平方 向的运动忽略不计 ) 从 离开跳 台到 手触水面 ， 他可用 于完成空中动作 的 时问是 S ( 计算时， 可以
10、把运动员 图1 看作全部质量集中在重心的一个质点 ， g取 1 0 m s ， 结果保留二位数) 解析运动员 的跳水过程是一个很复杂 的过 程， 主要是竖直方 向的上下运动， 但也有水平方向的 运动， 更有运动员做 的各种动作 构建运动模型 ， 应 抓主要因素 现在要讨论的是运动员在空中的运动 时间， 这个时间从根本上讲与运动员所作 的各种动 作以及水平运动无关， 应由竖直运动决定 ， 因此忽略 运动员的动作 ， 把运动员当成一个质点 ， 同时忽略他 的水平运动 当然， 这两点题 目都作 了说明， 所以一 定程度上“ 建模” 的要求已经有所降低 ， 但我们应该 理解这样处理的原 因 这样 ，
11、我们把问题提炼成了质 点做竖直上抛运动的物理模型 在定性地把握住物理模型之后 ， 应把这个模型 细化， 使之更清晰 可画出如图 1 所示的示意 图 由 图可知， 运动员做竖直上抛运动， 上升高度 h ， 即题中的 0 4 5 m； 从最高点下降到手触到水面， 下降的高度为疗， 由图中 H、 h 、 1 0 m三者的关系可知 H=1 0 4 5 m 由于初速度未知， 所 以应分段处理该运动 运动 员跃起上升的时间为： 、 、 _ 从最高点下落至手触水面 ， 所需的时间为 ： 瓯 丽 、 一 L 所以运动员在空中用于完成动作的时间约为： t=t i+t 2= 7s 点评本题考查了学生应用学过的物理
12、知识分 析和解决实际问题的能力 若建立不起相应的物理 模型， 就很难找到分析这些实际问题的思路和方法 在构建物理模型时 ， 要重视理想化方法的应用 ， 要养 成画示意图的习惯 五、 利用照片测加速度 例 5 某同学利用一架固定好的 自动相机 ， 用 同一张底片多次曝光的方法， 拍下了一辆小轿车启 动后不久做匀加速直线运动 的照片 相邻两次曝光 的时间间隔为 2 0 s 已知小轿车的车长为 4 5 m 他 用刻度尺测量照片上的长度关系， 结果如图 2所示 请你估算这辆小轿车的加速度 n ： m s 图 2 解析从照片上可得， 刻度尺的 1 c m相当于实 际长度 3 m 量出前后两段位移分别为
13、4 0 0 e m和 6 7 0 c m， 对应的实际位移分别为 1 2 m和 2 0 1 m， 由 A x=a 可得 n= 2 0 m s 点评本题考查的知识点非常基础， 但情景新 颖 ， 要求考生从照片上获取有用信息， 然后做计 物理版 中学生理科应试 2 3 分类浅析 一t图象考题 湖北省大悟县第一 中学 ( 4 3 2 8 0 0 ) 徐高本 物理图象不仅有助于对物理知识的理解、 掌握 ， 而且还能提高我们运用 “ 数形结合” 的方法解决物 理问题的能力 数形结合是一种重要的数学思想方 法 ， 在物理解题中有着广泛的应用， 在高考命题 中屡 次渗透考查 其 中对 一图象的考查极 为常见
14、 ， 本 文就此分类浅析 一 、识 图 若题中给出了 一 t 图象 ， 要求我们通过识 图就 能直接从图象上解决所提 出的问题 求解的关键是 看清图象 中的“ 点” 、 “ 线 ” 、 “ 斜 率” ( 加速度 ) 、 “ 截 距” 、 “ 面积” 的物理意义 例 1 ( 2 0 0 9年广东物 理卷) 某物体运动 的速 度图象如图 1 所示 ， 根据图象可知( ) A O2 s内的加速度为 1 m s B 05 s内的位移为 1 0 m c 第 1 s 末与第 3 s 末的速度方向相同 算 是考查学生灵活分析问题 、 理论联系实际的好 题 六、 动物猎杀 例 6 羚羊从静止开始奔跑 ， 经过
15、 5 0 m的距离 能加速到最大速度 2 5 r n s ， 并能维持一段较长的时 间 猎豹从静止开始奔跑 ， 经过 6 0 m的距离能加速 到最大速度 3 0 m s ， 以后只能维持这速度 4 0 s 设 猎豹距离羚羊 时开始攻击， 羚羊则在猎豹开始攻 击后 1 0 s 才开始奔跑， 假定羚羊和猎豹在加速阶 段分别做匀加速运动 ， 且均沿同一直线奔跑 ， 求 ： ( 1 ) 猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊 ， 值 应在什么范围? ( 2 ) 猎豹要在其加速阶段追到羚羊 ， 值应在什 么范围? 解析对羚羊而言 ， 其做匀加速运动的加速度 0 ： ：堡m s ： 62 5 ms z 。l 2 5 0 达到最大速度需时间 t l = = s = 4 0 s 对猎豹而言， 其做匀加速运动的加速度 0 ： ： ms 2：75 m s
