2023版高考物理一轮复习第一章质点的直线运动阶段素养提升课练习含解析.doc

质点的直线运动 阶段素养提升课
命题热点
考点与题型
(1)掌握并能灵活应用匀变速直线运动的规律。
(2)对运动图像(x-t图像、v -t图像)的理解及应用是高考的热点。
(3)利用打点计时器测速度和加速度的原理及方法,利用平均值法、图像法等处理数据是学习的难点。
(1)选择题:匀变速直线运动及其公式、图像。
(2)实验题:研究匀变速直线运动。
(3)计算题:考查匀变速直线运动的规律。
角度一　运动图像的分析和应用 
【典例1】(多项选择)(2023·全国卷Ⅰ)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如下图。两车在t=3 s时并排行驶,那么 (　　)
A.在t=1 s时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
【素养解读】
核心素养
素养角度
具体表现
科学探究
问题
(1)两车并排行驶,在v-t图像上的表达是什么?
(2)甲、乙两车v-t图像交点的物理意义是什么?
科学思维
模型建构
追及、相遇问题
科学推理
通过分析甲、乙 v-t图像,应用“面积〞求解位移,确定两车位置关系
【解析】选B、D。据图像可知,t=1 s到t=3 s,甲和乙运动位移都等于40 m,因此在t=1 s时两车另一次并排行驶,A、C错,D对;t=0到t=1 s,乙的位移为
12.5 m,甲的位移为5 m,在t=0时,甲车在乙车前7.5 m,B对。应选B、D。
【补偿训练】
　　(多项选择)在同一条平直公路上行驶的甲车和乙车,其速度-时间图像分别为图中直线甲和乙。t=0时,甲、乙两车的距离是16 m,由图可知 (　　)
A.t=8 s时两车可能相遇
B.t=(6+2)s时两车可能相遇
C.在两车相遇之前t=6 s时两车相距最远
D.相遇地点距甲车的出发点的距离可能是12 m
【解析】选A、B、D。由图可知:甲车的加速度a1=1.5 m/s2,乙车的加速度a2=
0.5 m/s2,规定乙车运动的方向为正方向,那么甲车可能在乙车的前面,也有可能在乙车的后面。假设甲车在乙车的前面,那么有s甲+s0=s乙,即a1t2+v0t+s0=a2t2,解得t1=4 s,t2=8 s,当4 s末两车相遇时,相遇地点距甲车的出发点的距离s2=(-6×4
+××42)m=-12 m,这个过程中,t=0时相距最远,故C错误,A、D正确;假设甲车在乙车的后面,那么有s乙+s0=s甲,即a1+v0t3=a2+s0,解得t3=(6+2)s(另一根舍去),故B正确。
角度二　实验:研究匀变速直线运动 
【典例2】(2023·全国卷Ⅰ)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器〞计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)
(1)由图乙可知,小车在桌面上是_______________　(选填“从右向左〞或“从左向右〞)运动的。 
(2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为__________　m/s,加速度大小为_______________m/s2。(结果均保存2位有效数字) 
【素养解读】
核心素养
素养角度
具体表现
科学探究
解释、交流
小车做匀减速直线运动,滴水间距应逐渐减小,由此分析出小车的运动方向
科学思维
科学推理
应用滴水计时器代替打点计时器
科学论证
①用平均速度法求A点瞬时速度
②用逐差法求加速度
【解析】(1)轻推小车后,小车在桌面上做减速运动,桌面上“水滴〞的间距应逐渐减小,小车的运动方向是从右向左。
(2)相邻两水滴的时间间隔为t= s= s,小车运动到A位置时速度大小为vA== m/s=0.187 5 m/s≈0.19 m/s;
小车运动的加速度大小为a=≈0.038 m/s2。
答案:(1)从右向左　(2)0.19　0.038
【补偿训练】
　　在“研究匀变速直线运动的规律〞的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图甲所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有4个点未画出,其他各点到A点的距离依次是2.00 cm、5.00 cm、9.00 cm、14.00 cm、20.00 cm。
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=__________ m/s,C、E间的平均速度为_____　m/s。  
(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系如图乙所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。
(3)根据图线乙可得小车运动的加速度为_____m/s2。 
【解析】(1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s,所以vB== m/s=
0.25 m/s,
== m/s=0.45 m/s。
(2)如下图;
(3)在v-t图像中,图线的斜率表示加速度,即a= m/s2=1.00 m/s2。
答案:(1)0.25　 0.45　(2)见解析　(3)1.00