2024年高考物理第一轮复习课件：章末提升 核心素养提升(三)

这是一份2024年高考物理第一轮复习课件：章末提升 核心素养提升(三)，共26页。PPT课件主要包含了答案A，答案见解析，答案C等内容，欢迎下载使用。
一　新教材经典素材[素材展示]新教材人教版必修第一册第108页课题研究——球形物体空气阻力大小与速率关系的研究1．实验设计本实验需要测量两个物理量：气球所受空气阻力的大小和气球运动的速率。
如果气球下落时的空气阻力恰好等于重力，气球将做匀速运动。根据这个道理，可以测量气球所受空气阻力的大小。为此，在气球下悬吊重物，称出气球和重物所受的总重力。让气球从空中下落，随着下落速度的增大，气球所受的空气阻力也增大，当空气阻力增大到跟重力相等时，气球便做匀速运动。如果判断气球下落一段高度后已在做匀速运动，则此时空气阻力的大小就等于气球和重物所受的总重力(因重物的体积很小，作用在重物上的空气阻力可以忽略不计)。
气球的速率可以用数码相机测量。在气球下落轨迹旁边固定一把刻度尺，用数码相机拍摄气球运动的视频，得到分帧照片，根据相邻照片气球的位置间隔可以判断气球是否在做匀速运动，由分帧照片的周期和气球位置在刻度尺上的具体读数就可以计算气球的速率。2．实验过程和数据如图1，在气球的气嘴上绑定一根硬铁丝，下面悬吊一个重物，使气球下落时能大致保持竖直方向，以保证能用刻度尺测量到重物的位置。
测出气球连同铁丝和重物所受的总重力G。之后，请一名同学在刻度尺的上方释放气球，另一名同学用数码相机在刻度尺前拍摄气球下落的视频，并得到分帧照片。在确认相邻两帧照片之间重物下落的距离基本相等的情况下，读出某帧照片上重物位置在刻度尺上的读数为l0(图1甲)，再经过n帧照片后的读数为ln(图1乙)，则可以得到相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为
把上述实验中气球和重物所受的总重力G和相邻两帧照片之间重物下落的位移l作为实验的第1组数据填在表格中。改变重物的质量，仍然用原气球重复实验，得到各组不同的G和l的数据，填在同一表格中。
得出：气球在空气中运动时所受阻力的大小跟气球运动的速率成正比。因而可以猜测，球形物体所受空气阻力的大小跟它运动的速率成正比。
[素材链接]1．(2022·山东日照联考)甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点(足够高)同时静止释放。两球下落过程中所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f＝kv(k为正的常量)，两球的v-t图像如图所示。落地前，经过时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2，则下列判断正确的是(　　)
2．某同学为研究雨滴下落的规律查阅资料，了解到：较大的雨滴是从大约1 000 m的高空形成并下落的，到达地面的速度大约为4 m/s。根据以上信息，可以把雨滴的运动模型看成1 000 m高空的物体在有空气阻力的空间中由静止开始下落的运动，落地速度为4 m/s。请你分析雨滴下落的运动过程，描述雨滴下落过程中速度和加速度的变化，并定性作出雨滴下落的v-t图像。
解析：雨滴开始下落的时候，速度很小，空气阻力也小，重力的方向向下，阻力的方向向上，重力和阻力的合力方向竖直向下，故雨滴做加速运动，随着速度的增加，阻力也越来越大，合力减小，加速度减小；当阻力增加到与重力相等的时候，雨滴做匀速运动，加速度为零。雨滴下落的v-t图像如图所示。
二　情境化主题突破[情境展示]动力学是牛顿力学或经典力学的一部分，中学阶段动力学的研究以牛顿运动定律为基础，是高中物理中最重要、最基础的内容，是和生活、科技、体育、交通运输、航空航天结合紧密的知识点。
[情境链接]1．用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(可视为质点)，接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示。推进器的平均推力为F，开动时间Δt，测出飞船和火箭的速度变化是Δv。下列说法正确的有(　　)
2．(2021·浙江卷)机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量m＝1.0×103 kg的汽车以v1＝36 km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s＝20 m处，驾驶员发现小朋友排着长l＝6 m的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员的反应时间。
(1)求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小；(2)若路面宽L＝6 m，小朋友行走的速度v0＝0.5 m/s，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间；(3)假设驾驶员以v2＝54 km/h超速行驶，在距离斑马线s＝20 m处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。
3．如图甲所示，在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用，本题中避险车道是主车道旁的一段上坡路面。一辆货车在行驶过程中刹车失灵，以v0＝90 km/h的速度驶入避险车道，如图乙所示，设货车进入避险车道后牵引力为零，货车与路面间的动摩擦因数μ＝0.30，重力加速度大小g取10 m/s2。
(1)为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象，该避险车道上坡路面的倾角θ应该满足什么条件？设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果用θ的正切值表示。(2)若避险车道路面倾角为15°，求货车在避险车道上行驶的最大距离。(已知sin 15°＝0.26，cs 15°＝0.97，结果保留两位有效数字)
解析：(1)对货车进行受力分析，可得货车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为Ff＝μmg cs θ，而货车重力沿斜面的分量为F＝mg sin θ。