章末素養(yǎng)提升素養(yǎng)再現(xiàn)物理觀念勻變速直線運動特點：加速度恒定；v－t圖像是一條傾斜的直線勻變速直線運動的基本公式(1)速度與時間的關(guān)系式v＝v0＋at(2)位移與時間的關(guān)系式x＝v0t＋12at自由落體運動(1)條件：只受重力作用由靜止下落(2)重力加速度：g＝9.8m/s2，方向豎直向下，地球上不同位置g值可能不同(3)h＝12gt2，v＝科學思維微元法利用微元法推導v－t圖像與t軸圍成的面積表示位移圖像法利用v－t圖像分析并解決生產(chǎn)和生活中有關(guān)的實際問題，例如追及相遇問題推導并會應用勻變速直線運動的公式(1)速度與位移關(guān)系式：v2－v02＝(2)平均速度公式：v(3)位移差公式：連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差Δx＝aT2科學探究1.能提出與“小車速度的測量方法”“小車速度隨時間變化的可能關(guān)系”等有關(guān)的物理問題2.會結(jié)合打點計時器設(shè)計實驗方案并完成實驗操作。能在打出的紙帶上合理選取時間間隔計算各點的瞬時速度，會設(shè)計合適的表格并記錄數(shù)據(jù)3.能建立標度合適的v－t坐標系并描點，會用直線擬合數(shù)據(jù)點。能通過對擬合所得的圖像進行分析、思考，得到小車速度隨時間變化的規(guī)律，知道測量誤差產(chǎn)生的原因4.能撰寫實驗報告，陳述實驗研究的過程和結(jié)果5.能借助計算機數(shù)表軟件繪制v－t圖像，并選擇適當?shù)暮瘮?shù)擬合數(shù)據(jù)科學態(tài)度與責任1.了解伽利略研究自由落體運動的實驗思想及所用的推理方法，認識到物理實驗與科學推理在物理學研究中的作用，認識到伽利略對物體運動的研究在科學發(fā)展和人類進步中的重大意義2.了解近代實驗科學產(chǎn)生的背景，認識實驗對物理學發(fā)展的推動作用3.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗中，養(yǎng)成實事求是的態(tài)度，能與他人合作提能訓練例1(2024·淄博市高一期末)近年來由于司機駕駛時低頭看手機，交通事故頻繁發(fā)生，各地出臺相關(guān)的法規(guī)嚴格懲罰這種違法行為來減少事故的發(fā)生。假如司機駕駛一輛汽車正在平直的公路上以v0＝20m/s的速度勻速行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方60m處有障礙物便立即以大小為a＝4m/s2的加速度剎車，剎車后汽車做勻減速直線運動。(1)求汽車剎車后6s內(nèi)的位移大小x2；(2)若該司機由于低頭看手機導致t0＝0.6s后才剎車，其他條件不變，試通過計算分析汽車是否會撞到障礙物。答案(1)50m(2)見解析解析(1)汽車停止運動需要的時間t2＝v0a＝5s<6則汽車剎車后6s內(nèi)的位移大小與停止運動總位移大小相等，則有v02＝2解得x2＝50m(2)該司機由于低頭看手機導致t0＝0.6s后才剎車，該過程汽車做勻速直線運動，則有x3＝v0t0＝12m由于x2＋x3＝62m>60m，可知汽車會撞到障礙物。例2(2023·汕尾市高一期末)下列四個描述直線運動的圖像中(a為加速度、x為位移，v為速度、t為時間)，一定不能用來描述初速度為零的勻加速直線運動的是()答案D解析A圖像描述的是加速度不變的直線運動，即勻變速直線運動，但初速度可能為零，也可能不為零，即有可能描述初速度為零的勻加速直線運動；B圖像中相鄰相等時間間隔的位移之比為1∶3，因此，可以用來描述初速度為零的勻加速直線運動；由初速度為0的勻加速直線運動位移時間關(guān)系x＝12at2可知，x∝t2，C圖像可以描述初速度為零的勻加速直線運動；D圖像中加速度變化，一定不是勻加速直線運動，故選D例3(來自教材)ETC是高速公路上不停車電子收費系統(tǒng)的簡稱。如圖所示，汽車以15m/s的速度行駛，如果過人工收費通道，需要在收費站中心線處減速至0，經(jīng)過20s繳費后，再加速至15m/s行駛；如果過ETC通道，需要在中心線前方10m處減速至5m/s，勻速到達中心線后，再加速至15m/s行駛。設(shè)汽車加速和減速的加速度大小均為1m/s2。(1)汽車過人工收費通道，從收費前減速開始，到收費后加速結(jié)束，總共通過的路程和所需的時間是多少？(2)如果過ETC通道，汽車通過第(1)問路程所需要的時間是多少？汽車通過ETC通道比人工收費通道節(jié)約多長時間？答案(1)225m50s(2)23s27s解析(1)汽車通過人工收費通道所用時間t1＝v1a×2＋20s＝50汽車通過人工收費通道的總路程x1＝v122a×2(2)汽車過ETC通道時，減速運動的位移和加速運動的位移相等，均為x2＝v12-v所以通過的總位移x總2＝2x2＋10m＝210m通過ETC通道所用時間t2＝v1-v2a×2＋二者的位移差Δx＝x1－x總2＝225m－210m＝15m在這段位移內(nèi)汽車過ETC通道時是勻速運動的，汽車通過第(1)問路程所需的時間為t總2＝t2＋Δxv1＝22s＋1515s節(jié)約時間Δt＝t1－t總2＝50s－23s＝27s。分析多過程問題的方法：1.畫出運動的示意圖，明確題目中的各個過程。2.多過程中交接處的速度往往起到承上啟下的作用，是解題的關(guān)鍵。例4(來自教材改編)某跳傘運動員做低空跳傘表演，他離開飛機后先做自由落體運動，t1＝4s后打開降落傘，傘張開后該運動員向下做勻減速直線運動，再經(jīng)過t2＝7s到達地面時的速度大小為5m/s，重力加速度g取10m/s2，求：(1)傘張開前瞬間，運動員的速度大?。?2)傘張開后，運動員的加速度大?。?3)運動員離開飛機時距離地面的高度。答案(1)40m/s(2)5m/s2(3)237.5m解析運動員下落過程運動情況如圖所示。(1)由自由落體運動有v1＝gt1解得傘張開前瞬間，運動員的速度大小為v1＝40m/s(2)傘張開后運動員做勻減速直線運動，有v2＝v1－at2解得a＝5m/s2(3)運動員做自由落體運動的位移為h1＝12gt12＝設(shè)運動員做勻減速直線運動的位移為h2，有v22-v解得h2＝157.5m故運動員離開飛機時距離地面的高度為h＝h1＋h2＝237.5m。例5(多選)(2025·寧波市高一月考)如圖所示四幅圖為物體做直線運動的圖像，下列說法正確的是()A.甲圖中，物體在0~t0這段時間內(nèi)的位移大于vB.乙圖中，物體的加速度為2m/s2C.丙圖中，陰影面積表示t1~t2時間內(nèi)物體的加速度變化量D.丁圖中，t＝3s時物體的速度為25m/s答案AD解析甲圖中，v－t圖像與t軸圍成的面積表示位移，可知物體在0~t0這段時間內(nèi)的位移大于物體在這段時間內(nèi)做勻加速直線運動的位移v0t0乙圖中，根據(jù)v2＝2ax，可知2a＝1515m/s可得物體的加速度為a＝0.5m/s2，故B錯誤；丙圖中，根據(jù)Δv＝aΔt可知，陰影面積表示t1~t2時間內(nèi)物體的速度變化量，故C錯誤；丁圖中，根據(jù)x＝v0t＋12at2，可得xt＝v0＋結(jié)合圖像可知12a＝5m/s2，a＝10m/s2，v0＝－5則t＝3s時物體的速度為v＝v0＋at＝25m/s，故D正確。1.對基本圖像的理解各圖像含義(質(zhì)點在直線運動中)在0~t1內(nèi)圖線表示質(zhì)點做勻速直線運動在0~t1內(nèi)圖線表示質(zhì)點做勻加速直線運動在0~t1內(nèi)圖線表示質(zhì)點做加速度均勻增大的變速直線運動在t1~t2內(nèi)圖線表示質(zhì)點靜止在t1~t2內(nèi)圖線表示質(zhì)點做勻速直線運動在t1~t2內(nèi)圖線表示質(zhì)點做勻變速直線