高考物理二轮考点精练专题17.15《论述评价类》（含答案解析）

精练17- 15

第十七部分 物理思维方法

十五、论述评价类

1． 篮球架上的篮筐离地面的高度为3.0m，运动员的手在离地面2.0m、离球框中心水平距离为3.0m处以3m/s的初速度投篮命中，如图所示。g取10m/s2，求：

（1）运动员投篮时初速度方向与地面所成的角度；

（2）球从离手到命中篮筐所经历的时间；

（3）篮球进篮筐时的速度；

（4）如果投篮角度可以不止一个，用哪一个投篮角度比较好？为什么？

（2）飞行时间t1==0.63s。

T2==1.0s。

（3）篮球到达篮筐中心时，则有

vx=v0cosθ，vy2=(v0sinθ)2-2gy，

v===5m/s.

速度v的大小与θ无关，但是方向与θ有关。

设篮球进入篮筐时速度方向与水平方向夹角为α，则有：

cosα1==，解得：α1=18°26’。

cosα2==，解得：α2=53°8’。

（4）α1比α2小，容易碰到篮筐，所以与α2相应的角度θ2投篮效果比较好，即抛射角大时比较好。

2.（2010江苏物理第4题）在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角=，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度，，.

（1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；

（2）若绳长=2m,选手摆到最高点时松手落入手中.设水对选手的平均浮力，平均阻力[来源:Z*xx*k.Com]

，求选手落入水中的深度；

（3）若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远，请通过推算说明你的观点。

【名师解析】

（1）由机械能守恒定律，mgl（1-cosα）=mv2，

圆周运动 F’-mg=m

解得：F’=（3-2 cosα）mg

人对绳的拉力F=F’，

联立解得：F=1080N。

（2）动能定理 

则   

解得 

3（2005广东物理第15题）已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面

的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，

提出一种估算地球质量M的方法：

同步卫星绕地球作圆周运动，由得

（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。

【名师解析】（13分）

（1）上面结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略。

正确的解法和结果是：[来源:]

　　　　　　　　　　　　　①

　　　　　　　　　　　　　　　　　②

（2）方法一：对月球绕地球作圆周运动，由得　　③

方法二：在地面重力近似等于万有引力，由得　　　 ④

4（2002上海物理）一卫星绕某行星作匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g行，行星的质量M与卫星的质量m之比 M/m＝81，行星的半径R行与卫星的半径R卫之比R行/R卫＝3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R行之比r/R行＝60。设卫星表面的重力加速度为g卫，则在卫星表面有：

……

经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一。上述结果是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果。

【名师解析】：所得的结果是错误的。

①式中的g卫并不是卫星表面的重力加速度，而是卫星绕行星作匀速圆周运动的向心加速度。

正确解法是

卫星表面＝g卫                                                ①

行星表面＝g行                                                ②

()2＝

∴ g卫＝0.16g行

5.（2003上海物理）如图所示，一高度为h=0.2m的水平面在A点与一倾角为30°的斜面连接，如图所示，一高度为h＝0.2m的水平面在A点处与一倾角为θ＝30°的斜面连接，一小球以v0＝5m/s的速度在平面上向右运动。求小球从A点运动到地面所需的时间（平面与斜面均光滑，取g＝10m/s2）。某同学对此题的解法为：

小球沿斜面运动，则由此可求得落地的时间t。

问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需的时间；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果。[来源:ZX]

【名师解析】不同意。

小球应在A点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑。正确做法为：落地点与A点的水平距离   

斜面底宽      

小球离开A点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间。

∴    

6．（10分）（2001上海物理）如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。

（l）下面是某同学对该题的一种解法：

解：设l1线上拉力为T1，线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡

T1cosθ＝mg，   T1sinθ＝T2，  T2＝mgtanθ

剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。因为mg tgθ＝ma，所以加速度a＝g tanθ，方向在T2反方向。

你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。

（2）若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即 a＝g tanθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。

【名师解析】：（1）错。

因为l2被剪断的瞬间，l1上的张力大小发生了变化。

（2）对。

因为G被剪断的瞬间，弹簧U的长度末及发生变化，乃大小和方向都不变。

7.（10分）（2006上海物理）辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格.

某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v1=40 m/s，然后再减速到v2=20 m/s，t1==……；t2==……；t=t1+t2=……

你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果.

[来源:]

已大于直道长度218 m.

正确的解法如下:

摩托车在t1时间内加速到vm,再在t2时间内减速到v2,总位移s为218 m.

t1=                                                                       ①

t2=                                                                   ②

t2=s                                                           ③

由①、②、③式联立解得vm=36 m/s                                             ④

最短时间t=t1+t2==(+) s=11 s.                            ⑤

8.（14分）（2010上海物理第32题）如图，宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内，并处在磁感应强度大小B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布，将质量m=0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并且框架接触良好，以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标，金属棒从x0=1m处以v0=2m/s的初速度，沿x轴负方向做a=2m/s2的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用。求：

（1）金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q；

（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；

（3）为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q，某同学解法为：先算出金属棒的运动距离s，以及0.4s时回路内的电阻R，然后代入

q= =求解。指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。

【名师解析】（1） 因为运动中金属棒仅受安培力作用，其大小F=ma=0.1×2N=0.2N。

金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热等于克服安培力做的功，

Q=Fs=0.2×0.5J=0.1J。

（3）错误之处是把0.4s时回路电阻R代入q= =进行计算。正确的解法是：

q=It，

F=BIL=ma，

q=t=0.4C。[来源:Z*xx*k.Com]