高考總復(fù)習(xí)物理隨堂課件與課后習(xí)題第三章牛頓運(yùn)動定律研專項(xiàng)素養(yǎng)提升

高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI研專項(xiàng)素養(yǎng)提升第三章2023一、重要科學(xué)思維方法指導(dǎo):“整體”或“隔離”分析物體受力情況【背景資料】我們的研究對象可以是單個的物體(隔離法),也可以是由兩個或兩個以上的物體組成的系統(tǒng)(整體法),受力分析時,選取恰當(dāng)?shù)难芯繉ο?只分析研究對象以外的其他物體對研究對象的作用力?！究枷蚍治觥扛呖贾?無論是熱力學(xué)還是電磁學(xué),只要涉及力就需要“整體”或“隔離”研究對象進(jìn)行受力分析,其中的科學(xué)思維方法是?？汲Ｐ碌膬?nèi)容?！景咐骄俊咳鐖D所示,8塊完全相同的磚塊放在水平面上,今用水平推力F推第一塊磚,使8塊磚一起向右運(yùn)動,求第5塊磚給第6塊磚的作用力。審題指導(dǎo)

分別取8塊磚整體和隔離右邊三塊磚為研究對象受力分析。

解析

設(shè)每塊磚受地面摩擦力為Ff,加速度為a取8塊磚整體為研究對象,由牛頓第二定律得8ma=F-8Ff取右邊三塊磚為研究對象,由牛頓第二定律得3ma=F56-3Ff聯(lián)立解得F56=F。【拓展思考】(1)若水平面光滑呢?(2)是力傳遞還是效果傳遞?(3)若放斜面上呢?二、典型物理模型指導(dǎo)突破:力學(xué)等時圓模型【背景資料】1.模型特征(1)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上沿不同的光滑弦由靜止開始滑到環(huán)的最低點(diǎn)所用時間相等,如圖甲所示。(2)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上最高點(diǎn)沿不同的光滑弦由靜止開始滑到下端所用時間相等,如圖乙所示。(3)兩個豎直圓環(huán)相切且兩環(huán)的豎直直徑均過切點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)沿不同的光滑弦由上端靜止開始滑到下端所用時間相等,如圖丙所示。2.結(jié)論證明如圖乙所示,設(shè)某一條光滑弦與水平方向的夾角為θ,圓的直徑為d,質(zhì)點(diǎn)沿光滑弦做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,加速度a=gsinθ,位移x=dsinθ,則運(yùn)動時間【考向分析】等時圓模型是生產(chǎn)生活中常用的一個模型,近幾年高考中有幾次涉及,了解等時圓有助于解決一些STSE問題,其中的科學(xué)思維方法很重要。【案例探究】(多選)(2021湖北荊州模擬)如圖所示,Oa、Ob和ad是豎直平面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,O、a、b、c、d位于同一圓周上,c為圓周的最高點(diǎn),a為最低點(diǎn),O'為圓心。每根桿上都套著一個小滑環(huán)(未畫出),兩個滑環(huán)從O點(diǎn)無初速度釋放,一個滑環(huán)從d點(diǎn)無初速度釋放,用t1、t2、t3分別表示滑環(huán)沿Oa、Ob、da到達(dá)a、b所用的時間。下列關(guān)系正確的是(

)A.t1=t2

B.t2>t3C.t1<t2

D.t1=t3答案

BCD解析

設(shè)想還有一根光滑固定細(xì)桿ca,則ca、Oa、da三細(xì)桿交于圓的最低點(diǎn)a,三桿頂點(diǎn)均在圓周上,根據(jù)等時圓模型可知,由c、O、d無初速度釋放的小滑環(huán)到達(dá)a點(diǎn)的時間相等,即tca=t1=t3;由c→a和由O→b滑動的小滑環(huán),滑行位移大小相同,初速度均為零,但加速度aca>aOb,由x=at2可知,t2>tca,故A項(xiàng)錯誤,B、C、D項(xiàng)正確。審題指導(dǎo)

等時圓模型求解方法

三、情境化主題突破:交通安全類問題分析(二)【背景資料】在第一章核心素養(yǎng)專項(xiàng)提升中,我們將勻變速直線運(yùn)動與交通安全問題結(jié)合,但沒有涉及交通安全中相互作用的問題,現(xiàn)在結(jié)合牛頓第二定律,就交通安全中的動力學(xué)情境類問題進(jìn)行分類練習(xí),警示大家注意交通安全。【創(chuàng)新訓(xùn)練】避險車道是由粗糙碎石鋪成的上坡路段,供下坡的汽車在剎車失靈的情況下避險。下圖是某公路的避險車道及周圍路段示意圖(俯視圖),其中下坡路段傾角為5°,避險車道傾角為37°。一輛總質(zhì)量為4.5×103kg以54km/h的速率在下坡路段向下勻速行駛的汽車突然剎車失靈(同時發(fā)動機(jī)失去動力),司機(jī)僅控制方向,使汽車駛?cè)氡茈U車道,最后停下。后經(jīng)交警勘察和回放錄像,發(fā)現(xiàn)該汽車在避險車道上運(yùn)動的距離為28m,且從剎車失靈到停止運(yùn)動經(jīng)歷了28s。若該汽車在避險車道上運(yùn)動時受到的平均阻力大小為汽車總重力的,它在下坡路段和避險車道上的運(yùn)動均看成勻變速直線運(yùn)動且不計(jì)其在下坡路段和避險車道交界處的能量損失,g取10m/s2,sin37°=0.6,sin5°=0.09,求:(1)汽車在避險車道上的加速度的大小;(2)汽車在運(yùn)動過程中的最大動量的大小;(3)汽車在剎車失靈后進(jìn)入避險車道前受到的平均阻力的大小。答案

(1)14m/s2

(2)1.26×105kg·m/s(3)1.8×103N解析

(1)在避險車道上mgsin

37°+0.8mg=ma所以a=14

m/s2。(2)由運(yùn)動公式-2ax=0-所以vm=28

m/s最大動量p=mvm=1.26×105

kg·m/s。(3)在避險車道上減速過