第一章匀变速直线运动章末教考衔接2025高考物理二轮专题

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高考对运动图像的创新考查
【真题1】　（2023·全国甲卷16题）一小车沿直线运动，从t＝0开始 由静止匀加速至t＝t1时刻，此后做匀减速运动，到t＝t2时刻速度降为 零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（　　）
解析：　x-t图像的斜率表示速度v，小车在0～t1时间内从静止开始 做匀加速直线运动，则x-t图像的斜率从零开始不断增大；t1～t2时间内小车开始做匀减速直线运动至速度为零，则x-t图像的斜率不断减小至零，故D正确，A、B、C错误。
　　鲁科版教材必修第一册P42，用s-t图像直观描述匀变速直线运动 的位移与时间的关系。　　从s-t图像中我们可直观看出物体运动过程中位移随时间的变化情 况，并可求出不同时间内物体运动的位移。
衔接分析：鲁科版教材必修第一册用s-t图像描述匀加速直线运动过 程，2023年全国甲卷第16题用x-t图像描述小车先做匀加速直线运动接 着又做匀减速运动的全过程，分析方法相同，可以看成教材图像的拓 展延伸。
（2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在 0.15～0.35 s时间段平均速度的大小 （选填“大 于”“等于”或“小于”）在0.45～0.65 s时间段内平均速度的 大小。
（3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法 有： 　　　　　　　　　（写出一种即可）。
解析：在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差 的方法有：多次测量取平均值。
【真题3】　（2020·山东高考13题）2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：
（ⅰ）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）。
（1）当木板的倾角为37°时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物 块过测量参考点时速度的大小为 m/s；选 取图线上位于坐标纸网格交叉点上的
A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小 为 m/s2。（结果均保留2位有效数字）
0.32（0.33也可）
（2）根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小 为 m/s2。（结果保留2位有效数字，sin 37°＝0.60， cs 37°＝0.80）
解析：物块沿斜面下滑过程中，由牛顿第二定律 有mgsin θ－μmgcs θ＝ma，将θ1＝53°，a1＝5.6 m/s2；θ2＝37°， a2＝3.1 m/s2分别代入，解得g≈9.4 m/s2。
　　人教版教材必修第一册P49“做一做”　　用手机测自由落体加速度很多智能手机都有加速度传感器。安装能显示加速度情况的应用 程序，会看到红、绿、蓝三条加速度图线，它们分别记录手机沿图所 示坐标轴方向的加速度变化情况。
把手机放在水平桌面上，让手机在桌面上沿x轴或y轴方向平移一 下，可以看到屏幕上加速度图像的红线或绿线出现一个波峰；把手机 平放在手掌上，让手机在竖直方向移动一下，可以看到蓝色图线发生 变化。蓝色图线记录手机竖直方向的加速度，测自由落体加速度，就 是看蓝色图线。
　　用手托着手机，打开加速度传感器，手掌迅速向下运动，让手机 脱离手掌而自由下落，然后接住手机，观察手机屏幕上加速度传感器 的图像。从图中可以看到，蓝色图线有一小段时间的数值是－10 m/s2，这就是自由落体的加速度，方向向下。　　我们还能看到，自由落体之后有一个向上的波峰， 这是用手接住 手机时手机做减速运动的加速度，方向向上。
衔接分析：人教版教材必修第一册“做一做”中，利用智能手机的加 速度传感器测量自由落体的加速度，2021年重庆高考题利用手机的连 拍功能得到小球在水中的位置随时间变化的图像，从而分析小球在水 中下落的速度变化情况。2020年山东高考题则利用手机视频录像功能 得到小物块下滑过程中运动距离与运动时间的数据，从而测量当地的 重力加速度，它们均是利用现代智能手机的某些功能实现测量速度或 重力加速度的。　　
1. 甲、乙两车在一条平直公路上同向行驶，t＝0时甲车在乙车前方4 m处，它们的位置x随时间t变化的关系如图所示。已知乙车做初速 度不为零的匀加速运动。下列说法正确的是（　　）
2. 如图所示，在下列表示物体运动规律的图像中，表示物体做匀加速 直线运动的是（　　）
解析：　该图表示物体静止，A错误；x-t图线的斜率表示速度， 由图可知斜率增大，物体速度增大，但不一定是匀加速，B错误； 该图表示物体做匀速直线运动，C错误；v-t图线为过原点倾斜直 线，表示物体从静止开始做匀加速直线运动，D正确。
3. 某同学将小车左端与纸带相连，纸带穿过打点计时器，通过滑轮用 重物牵引，测得小车的加速度为0.72 m/s2，将小车左侧的纸带取 下，将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上，来测量加速 度，如图所示（实验的其他条件不变）让重物落下，开始测量小车 的加速度。直至小车接触到制动器后结束测量。在智能手机上显示 了如图所示的画面，图中纵轴为加速度，横轴为时间，且智能手机 测量的是以小车的前进方向为正方向的加速度，小车停止前的加速 度超过了图表的显示范围。
（1）智能手机测得小车的加速度约为 m/s2（保留2位有效 数字）。
解析：由图像可以读出加速度大约为0.60 m/s2。　
（2）智能手机和打点计时器测得的加速度有明显差异，主要原 因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⁠ ⁠。
解析：智能手机明显比打点计时器测得的加速度小，原因是小车上放置了智能手机，整体的质量增加，使所受摩擦力增大，整体合外力减小，则整体加速度减小。
小车上放置了智能手机，整体的质量增加，使所受摩擦力
增大，整体合外力减小，则整体加速度减小
（3）根据图像可知小车与制动器碰撞前的速度约为 ⁠ m/s（保留3位有效数字）。
解析：从图像可以看出从2.5 s到4.3 s物体一直以0.60 m/s2的加速度做匀加速运动，因为a-t图像的面积表示速度变化量，所以Δv＝aΔt＝0.60×1.8 m/s＝1.08 m/s，故小车与制动器碰撞前的速度约为1.08 m/s。
1.08（1.05～