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3讲运动学图象和动力学图象素养培优教师用书

素养培优·情境命题与体育运动、交通有关的vt图象问题情境1[2024·湖南株洲4月质检]为节约运行时间，设想一种高铁进站不停车模式．如图(a)所示，站台内铁路正上方有一固定轨道AB，高铁分为可分别的上下副、主车两部分，副车可在主车车顶轨道上滑行，主车保持匀速过站，需下车的乘客提前进入副车甲中，需上车的乘客已在静止于A端的副车乙中等待．车尾到B端瞬间，甲刚好完全滑上固定轨道AB，主、副车分别，副车甲立即减速，甲的车头到A端时刚好停下，乘客下车．当主车车头到A端时，副车乙立即从固定轨道起先加速滑上车顶轨道，当乙的车尾与主车车尾对齐时主、副车刚好共速，锁死一起前进．设高铁以40m/s速度匀速驶来，副车长均为20m，副车甲、乙运动的vt图象如图(b)所示，则主车长为()A．180mB．200mC．220mD．820m

情境2[2024·山东省滨州市期末考试]蓝牙耳机是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让运用者可以免除电线的牵绊．但蓝牙耳机与手机等设备实现无线连接须要在确定距离范围内．已知某蓝牙耳机连接的最远距离为5m，小明和小红两位同学做了一个好玩的试验．小红佩戴蓝牙耳机，小明携带手机进行检测，如图甲，t＝0时两名同学同时从起跑线，分别沿两条相距4m的平行直线跑道向同一方向运动，其vt图象如图乙．则在整个运动过程中，手机连接蓝牙耳机的总时间为()A．4sB．7sC．7.5sD．10s情境3[2024·安徽省皖优联盟阶段性联考](多选)中国无人潜水器海斗一号，最大下潜深度达到10908m，创建世界纪录．某次潜水器从静止起先下潜，通过计算机得到最初一段加速度a随时间t变更规律的图象如图所示(取竖直向下为正方向)．潜水器内有测试室，并在水平地板上放置质量为m的物块，重力加速度大小为g，下列说法正确的是()A．0～t0内潜水器下潜位移为B．物块对测试室的最大压力值为mgC．0～t0内和2t0～3t0内，潜水器速度变更量大小相同D．0～3t0内，潜水器最大速度为gt0素养培优·情境命题情境1解析：依据题意，对副车乙和主车的运动进行简化分析，如图所示．已知副车长20m，由vt图象可知，副车乙发生的位移为x1＝×(24.5－15.5)×40m＝180m，在这一段时间内，主车做匀速直线运动，主车发生的位移为x2＝(24.5－15.5)×40m＝360m，故主车的长度为L＝x2－x1＋20m＝360m－180m＋20m＝200m，故选B正确．答案：B情境2解析：由几何关系知，两人沿跑道方向的距离不超过Δx＝＝3m时，蓝牙不会断开连接．两人同时同地动身，依据vt图象可知，当速度相同时，两人第一次相距最远，沿运动方向Δx1＝×(4－2)×2m＝2m<Δx，此时不会断开连接；假设经过时间t′恰好断开连接，则沿运动方向Δx＝2t′－m＝3m，解得t′＝7.5s，C正确．答案：C情境3解析：在at图象中所围图形面积为速度的变更量，在t0时刻，潜水器的速度大小为，由于潜水器在0～t0加速度不断增大，则其在内的平均速度<·，则0～t0内的位移大小x＝，A错误；在0～3t0内，潜水器加速下潜，处于失重状态，当潜水器下潜加速度a＝0时，物块对地板压力最大，此时FN＝mg，B错误；在0～t0内和2t0～3t0内图线与时间轴所围面积相等，