统考版2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题一力与直线运动第2讲牛顿运动定律与直线运动素养培优教师用书

素养培优·情境命题实际情境中的直线运动情境1[2024·陕西省渭南市一模](多选)一段高速马路上限速120km/h，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示．路面下，埋设两个传感器线圈A和B，A、B间的距离为L.当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为Δt，经微型计算机处理后得出该车的速度．若超速，则计算机将限制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据．依据以上信息，下列说法正确的是()A．计算汽车速度的表达式v＝B．计算汽车速度的表达式v＝C．若L＝8m，Δt＝0.2s，照相机将会拍照D．若L＝8m，Δt＝0.3s，照相机将会拍照情境2驾驶员望见过马路的人，从确定停车，直至右脚刚刚踩在制动器踏板上经过的时间，叫反应时间，在反应时间内，汽车按确定速度匀速行驶的距离称为反应距离；从踩紧踏板(抱死车轮)到车停下的这段距离称为刹车距离；司机从发觉状况到汽车完全停下来，汽车所通过的距离叫做停车距离．如图所示，依据图中内容，下列说法中正确的是()A．依据图中信息可以求出反应时间B．依据图中信息可以求出汽车的制动力C．匀速行驶的速度加倍，停车距离也加倍D．酒后驾车反应时间明显增加，停车距离不变情境3[2024·浙江6月]物流公司通过滑轨把货物干脆装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1＝4m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接．若货物从倾斜滑轨顶端由静止起先下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝，货物可视为质点(取cos24°＝0.9，sin24°＝0.4)．(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度l2.情境4[2024·江苏省徐州市期中考试]如图所示，长l＝7.5m、宽d＝2.4m的卡车在马路上以v0＝20m/s的速度匀速前进，在车头正前方x＝50m处有一斑马线，斑马线上有一行人(可视为质点)，在匀速行走横穿马路，此时行人到A点的距离s＝9.6m．已知卡车刹车时的加速度大小a＝5m/s2，卡车和行人均做直线运动．(1)若要卡车在斑马线前停下，求司机的最长反应时间t0.[试解](2)若司机的反应时间t＝1s，且仍以题干中的加速度做匀减速直线运动，求行人不会被卡车遇到的行走速度范围．素养培优·情境命题情境1解析：计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度，故汽车速度的表达式为v＝，A正确，B错误；若L＝8m，Δt＝0.2s，则汽车的速度为v＝＝40m/s＝144km/h>120km/h，超速，照相机将会拍照，C正确；若L＝8m，Δt＝0.3s，则汽车的速度为v＝＝m/s＝96km/h<120km/h，未超速，照相机不会拍照，故D错误．答案：AC情境2解析：图中知道汽车速度，反应距离，依据x＝v0t可以求出反应时间，故A正确；由于不知汽车质量，则无法求出汽车的制动力，故B错误；设停车距离为x，反应时间为t0.则x＝，可知匀速行驶的速度加倍，停车距离不是简洁的加倍，故C错误；除了反应时间，其他条件不变的状况下，依据公式x＝，酒后驾车反应时间明显增加，停车距离增加，故D错误．答案：A情境3解析：(1)依据牛顿其次定律mgsin24°－μmgcos24°＝ma1a1＝2m/s2(2)在倾斜滑轨上运动过程为匀加速直线运动v2＝2a1l1v＝4m/s(3)在水平滑轨上的运动过程为匀减速直线运动－v2＝2a2l2a2＝－μgl2＝2.7m答案：(1)2m/s2(2)4m/s(3)2.7m情境4解析：(1)刹车位移x1＝＝m＝40m反应时间t0＝＝s＝0.5s.(2)反应位移x2＝v0t＝20m卡车车尾通过A点须要刹车位移x′2＝x0＋l－x2＝(50＋7.5－20)m＝37.5m刹车末速度＝2ax′2解得v2＝5m/s故刹车时间t2＝＝3s则总共运动时间t′2＝4s此时人恰好走到路旁v′2＝＝2.4m/s故满意0<v<2.4m/s人不会被遇到；若车头到达A点，刹车位移x3＝x0－x2＝(50－20)m＝30m刹车末速度＝2ax3解得v3＝10m/s故刹车时间t3＝＝2s则总共运动时间t′3＝3s此