高中物理課標卷考試模型解析
一、勻速直線運動模型
【模型概述】
勻速直線運動：兩種方法（公式法與圖象法）
【模型講解】
重點。建構直線運動的物理模型，再現直線運動的物理情景
[真題2]（2006全國ⅰ）天空有近似等高的濃雲層．為了測量雲層的高度，在水平地面上與觀測者的距離為d=3.0km處進行一次**，觀測者聽到由空氣直接傳來的**聲和由雲層反射來的**聲時間上相差δt=6.0s．試估算雲層下表面的高度．已知空氣中的聲速v=km/s．
[解析] 如圖1-1-1，a表示**處，o表示觀測者所在處，h表示雲層下表面的高度，用t1表示**聲直接傳到o處所經時間，則有 d=v t1 ①
用t2表示**聲經雲層反射到達o處所在經時間，因為入射角等於反射角，故有
②已知t2- t1=δt ③
聯立①、②、③，可得
④代入數值得 ⑤
[答案]
[名師指引]考點：勻速運動規律及要用．高考常用超聲波、聲波、光、無線電波等測量距離，求解時畫出示意圖能快速確定求解思路
例2、、.圖1—9中的a是在高速公路上用超聲測速儀測量車速的示意圖，測速儀發出並接收超聲波脈衝訊號．根據發出和接收到的訊號間的時間差，測出被測物體的速度，圖b中p1、p2是測速儀發出的超聲波訊號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的訊號，設測速儀勻速掃瞄，p1、p2之間的時間間隔△t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度v=340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據圖中可知，汽車在接收到p1、p2兩個訊號之間的時間內前進的距離是_________m，汽車的速度是________m/s．
圖1—9
3．設測速儀掃瞄速度為v′，因p1、p2在標尺上對應間隔為30小格，所以格/s．
測速儀發出超聲波訊號p1到接收p1的反射訊號n1．從圖b上可以看出，測速儀掃瞄12小格，所以測速儀從發出訊號p1到接收其反射訊號n1所經歷時間．
汽車接收到p1訊號時與測速儀相距．
同理，測速儀從發出訊號p2到接收到其反射訊號n2，測速儀掃瞄9小格，故所經歷時間．汽車在接收到p2訊號時與測速儀相距．
所以，汽車在接收到p1、p2兩個訊號的時間內前進的距離△s=s1－s2=17m．
從圖b可以看出，n1與p2之間有18小格，所以，測速儀從接收反射訊號n1到超聲訊號p2的時間間隔． 所以汽車接收p1、p2兩個訊號之間的時間間隔為汽車速度m/s
二、勻變速直線運動
【模型概述】
六個概念要明晰、四三四二是規律
七種方法靈活用、七大模型要建立
【模型規律】
四個核心公式：
速度公式：；位移公式：；
速度位移公式：；位移平均速度公式：．
三個重要推論：（1）勻變速直線運動的物體相鄰相等時間內的位移差
可以推廣為：sm-sn=(m-n)at 2
（2）某段時間的中間時刻的即時速度等於該段時間內的平均速度：
（3）某段位移的中間位置的即時速度公式（不等於該段位移內的平均速度） ．無論勻加速還是勻減速，都有．
四個小結論：
做勻變速直線運動的物體，如果初速度為零，或者末速度為零，那麼公式都可簡化為
以上各式都是單項式，因此可以方便地找到各物理量間的比例關係．
①前1s、前2s、前3s……內的位移之比為1∶4∶9∶……
②第1s、第2s、第3s……內的位移之比為1∶3∶5∶……
③前1m、前2m、前3m……所用的時間之比為1∶∶∶……
④第1m、第2m、第3m……所用的時間之比為1∶∶（）∶……
兩個運**像：
用影象研究物理現象、描述物理規律是物理學的重要方法，運**象問題主要有：s-t、v-t、a-t等影象。
注意： .v-t圖象。能讀出s、t、v、a的資訊（斜率表示加速度，曲線下的面積表示位移）。可見v-t圖象提供的資訊最多，應用也最廣。
一、x-t影象
1，x-t影象的橫座標代表時間，縱座標代表位移，
2，物理意義：反映做直線運動的物體位移隨時間的變化關係。
3，資訊（1）初始時刻的位置，時間為零時的位移值，即影象與縱座標的交點
（2）速度的變化規律：影象的斜率
（3）任意時刻的位置：對應的縱座標
（4）某段時間內的位移：初末時刻縱座標的差值
（5）兩物體相遇的時刻與位置：影象上交點對應的橫縱座標值
二、v-t影象
1，v-t影象的橫座標代表時間，縱座標代表速度，
2，物理意義：反映做直線運動的物體速度隨時間的變化關係。
3，資訊（1）初始時刻的速度，時間為零時的速度值，即影象與縱座標的交點
（2）加速度速度的變化規律與方向：影象的斜率的大小與正負
（3）任意時刻的速度：對應的縱座標
（4）某段時間內的位移：影象與座標軸所圍的面積
「六看二變」——
「六看」一看軸、二看線、三看斜率、 四看面、五看截距、六看特殊點
「二變」 1、影象之間的轉換 2、 運動場景與影象間轉換」
①點：圖線上的每乙個點對應研究物件的乙個狀態，特別注意「起點」、「終點」、「拐點」，它們往往對應乙個特殊狀態。
②線：表示研究物件的變化過程和規律，如v－t圖象中圖線若為傾斜直線，則表示物體做勻變速直線運動。
③斜率：表示橫、縱座標上兩物理量的比值，常有乙個重要的物理量與之對應。用於求解定量計算對應物理量的大小和定性分析變化的快慢問題。
如s－t圖象的斜率表示速度大小，v－t圖象的斜率表示加速度大小。
④面積；圖線與座標軸圍成的面積常與某一表示過程的物理量相對應。如v－t圖象與橫軸包圍的「面積」大小表示位移大小。
⑤截距：表示橫、縱座標兩物理量在「邊界」條件下的物理量的大小。由此往往能得到乙個很有意義的物理量。
一）剎車模型
【模型特點】本質是末速度為靈的勻減速運動，加速度與速度反向。
【模型策略】
1.對於末速度為零的勻減速運動，可以看成是初速度為零的勻加速運動的「逆」過程，這樣就可
2.先求剎車時間和位移，然後分析討論。
【模型講解】
例1.圖1－2－11
如圖1－2－11所示，一輛上表面光滑的平板小車長l＝2 m，車上左側有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質點的小球．開始時，小車與小球一起在水平面上向右做勻速運動，速度大小為v0＝5 m/s.某時刻小車開始剎車，加速度a＝4 m/s2.經過一段時間，小球從小車右端滑出並落到地面上．求：
(1)從剎車開始到小球離開小車所用的時間；
(2)小球離開小車後，又運動了t1＝0.5 s落地．小球落地時落點離小車右端多遠？
解析：(1)剎車後小車做勻減速運動，小球繼續做勻速運動，設經過時間t，小球離開小車，經判斷知此時小車沒有停止運動，則x球＝v0t ①
x車＝v0t－at2 ②
x球－x車＝l ③
代入資料可解得：t＝1 s ④
(2)經判斷小球離開小車又經t1＝0.5 s落地時，小車已經停止運動．設從剎車到小球落地，小車和小球總位移分別為x1、x2，則：x1＝ ⑤
x2＝v0(t＋t1) ⑥
設小球落地時，落點離小車右端的距離為δx，則：δx＝x2－(l＋x1) ⑦
解得：δx＝2.375 m．⑧
二)自由落體模型
【模型特點】自由落體運動為初速度為0的勻加速直線運動，a=g；機械能守恆。
【模型策略】 1.從下落點入手建立方程
2. 利用中時速度求解
3.巧用比例方法
【模型講解】
題型一：最後一秒位移問題
【例1】乙個物體從塔頂上下落，在到達地面前最後1s內通過的位移是整個位移的9/25，求塔高．（g取10m/s2）
解析：設物體下落總時間為t，塔高為h，則：
,由上述方程解得：t=5s，所以，
答案：[方法技巧]通常要用初速度為零的勻變速直線運動特殊規律求解
題型二：雨滴過窗問題.
例2.. 如圖所示，已知窗戶bc高為△h=1.5m，b距樓頂a為h=5m，小球自a點自由落下來，求小球經過bc的時間△t。
解析：根據
由圖可知
評析：小球經過窗戶bc的時間是指小球在下落過程中由b運動到c的時間，這段時間也是小球自由下落到c的時間與小球自由下落到b的時間之差。
題型三：自由落杆問題
例3. 如圖2所示，長度為5m的鐵鍊，上端懸掛在o點。若從o點放開鐵鍊，讓其自由下落，求鐵鍊通過o點下方25m的a點所用的時間。（g取）
圖2解析：鐵鍊通過o點下方25m處的a點所用時間是指從鐵鍊的下端到達a點至鐵鍊上端到達a點這個過程所用的時間，鐵鍊從開始自由下落至下端到達a點，通過的位移為：
同理，得
鐵鍊通過a點所用的時間為：
評析：桿狀物體下落時，把端點轉化為質點問題進行處理
題型四：求自由落體加速度問題
例4..用滴水法可以測定重力加速度的值,方法是:在自來水龍頭下面固定一塊擋板a,使水一滴一滴持續地滴落到擋板上,如圖所示,仔細調節水龍頭,使得耳朵剛好聽到前乙個水滴滴在擋板上的聲音的同時,下乙個水滴剛好開始下落.
首先量出水龍頭口離擋板的高度h,再用秒錶計時,計時方法是:當聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時,開啟秒錶開始計時,並數「1」,以後每聽到一聲水滴聲,依次數「2,3,…」,一直數到「n」時,按下秒錶按鈕停
止計時,讀出秒錶的示數為t.寫出用上述測量方法計算重力加速度g的表示式:g
答案題型五：**留痕問題
例5.有一種「傻瓜」相機的**時間(快門開啟到關閉的時間)是固定不變的.為了估測該相機的**時間,有位同學提出了下述實驗方案:
他從牆面上a點的正上方與a相距h=1.5 m處,使乙個小石子自由落下,在小石子下落通過a點時,立即按動快門,對小石子照相,得到如圖所示的**,由於石子的運動,它在**上留下一條模糊的徑跡cd.已知每塊磚的平均厚度是6 cm.
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