最新高考物理二轮复习课件： 牛顿运动定律的综合应用

这是一份最新高考物理二轮复习课件： 牛顿运动定律的综合应用
功能关系与圆周运动的综合问题 【经典案例】(14分)(2017·浙江4月选考真题)图中给出了一段“S”形单行盘山公路的示意图。弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧,圆心分别为O1、O2,弯道中心线半径分别为r1=10 m,r2=20 m,弯道2比弯道1高h=12 m,有一直道与两弯道圆弧相切。质量m=1 200 kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍,行驶时要求汽车不打滑。(sin37°=0.6,sin53°=0.8,g取10 m/s2)(1)求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度v1。(2)汽车以v1进入直道,以P=30 kW的恒定功率沿直线行驶了t=8.0 s进入弯道2,此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度,求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功。(3)汽车从弯道1的A点进入,从同一直径上的B点驶离,有经验的司机会利用路面宽度,用最短时间匀速安全通过弯道。设路宽d=10 m,求此最短时间(A、B两点都在轨道的中心线上,计算时视汽车为质点)。 【解题关键】信息提取:①沿弯道1中心线行驶时的最大速度v1→最大径向静摩擦力恰好提供向心力。②此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度→同①(略)。③用最短时间匀速安全通过弯道→汽车的行驶轨迹恰好与弯道2的内侧相切。【规范解答】解:(1)沿弯道1行驶的最大速度为v1,由牛顿第二定律得kmg= ①(1分)得 ②(1分)(2)沿弯道2行驶的最大速度为v2,kmg= ③(1分)得 ④(1分)直道上由功能关系得Pt-mgh+Wf= ⑤(1分)代入数据可得Wf=-2.1×104 J ⑥(1分)(3)沿如图所示内切的路线行驶时间最短由图可得r′2= ⑦(1分)代入数据可得r′=12.5 m ⑧(1分)汽车沿该线路行驶的最大速度为v′,kmg= ⑨(1分)得 ⑩(1分)由 ⑪(1分)则对应的圆心角2θ=106° ⑫(1分)线路长度s= ×2πr′ m≈23.1 m ⑬(1分)最短时间t′= ≈1.8 s ⑭(1分) 【得分技巧】技巧1.注重公式书写,只写必要的文字说明。阅卷只给公式赋分,文字说明不赋分,如本题只写了必要的文字说明。技巧2.对于不会做的题目,要依据物理情景,把与本题相关的公式都写上。阅卷时只看评分标准中给定的公式来给分,同一个表达式与多个对象挂钩写多遍,也是有分的,本题14分,表达式占了9分。技巧3.即使第一问错了,也不要放弃第二问。阅卷不重复扣分,如:错误只在第一问,第二问的过程没错,结果错误也仅仅是第一问造成的,则第二问照样可以得满分。技巧4.表示物理量时,尽可能使用题中所给的字母或常用的字母表示。公式正确,而物理量表示不明确也是要扣分或不得分的。 十七　功能关系　能量守恒定律(建议用时60分钟)【基础练】1.一颗小行星曾以14.6 km/s的速度冲向地球,在云南省香格里拉县城西北40公里处与空气摩擦产生高温从而发生爆炸,爆炸当量相当于540吨TNT,有部分陨石掉入地面。在陨石冲向地面的过程中(假设质量不变) (　　)A.陨石机械能守恒B.陨石动能的减小量等于陨石克服阻力所做的功C.陨石重力势能减小量等于动能的增加量D.陨石重力势能减小量等于重力对陨石做的功【解析】选D。在陨石冲向地面的过程中空气阻力对陨石做功,所以陨石机械能不守恒,故A错误;根据动能定理,陨石动能的增加量等于空气阻力对陨石做的功与重力对陨石做的功的代数和,故B、C错误;根据功能关系可知,陨石重力势能减小量等于重力对陨石做的功,故D正确;故选D。2.如图所示为阿拉斯加当地人的一种娱乐方式。他们用一块弹性毯子将小孩竖直抛起,再保持弹性毯子水平,接住小孩。不计空气阻力,下列说法中正确的是 (　　)A.用毯子将小孩上抛,毯子对小孩做正功,小孩机械能增加B.小孩在空中上升时处于超重状态,下落过程处于失重状态C.小孩由最高点下落,一接触到弹性毯子就立刻做减速运动D.小孩由最高点下落至速度为零的过程中,小孩机械能守恒【解析】选A。用毯子将小孩上抛,毯子对小孩做正功,小孩机械能增加,故A符合题意;小孩在空中上升时和下落过程加速度都向下,都处于失重状态,故B不符合题意;小孩由最高点下落,接触到弹性毯子后,在弹力小于重力之前,加速度向下,还是加速运动,故C不符合题意;小孩由最高点下落至速度为零的过程中,除重力外,毯子的弹力对小孩做负功,小孩机械能减小,故D不符合题意。3.(2020·台州模拟)如图所示,轻弹簧上端固定,下端拴着一带正电小球Q,Q在A处时弹簧处于原长状态,Q可在C处静止。若将另一带正电小球q固定在C正下方某处时,Q可在B处静止。在有小球q的情况下,将Q从A处由静止释放,则Q从A运动到C处的过程中 (　　)A.Q运动到C处时速率最大B.Q、q两球组成的系统机械能不断增大C.Q的机械能不断增大D.加速度大小先减小后增大【解析】选D。q在C正下方某处时,Q在B处所受的合力为零,速率最大,故A错误;Q的机械能E等于Q的动能与重力势能之和,由功能关系有ΔE=W弹+W电,而弹簧弹力一直对Q做负功,即W弹