内容正文:
第一部分 力与运动
专题03 力和曲线运动【讲】
目录
一.讲高考真题-----感悟核心素养 1
【考情研判】 1
【考题分析】 1
【题后总结】 8
【备考策略】 9
二.讲核心问题-----提炼主干必备知识 9
核心问题一 运动的合成与分解问题 9
核心问题二 物体的平抛运动问题 11
核心问题三 水平面内圆周运动的分析问题 16
核心问题四 竖直面内圆周运动的绳模型和杆模型问题 19
三. 讲重点模型 21
(一)-----学科思维之数理思想与模型构建 21
(二)-----学科思维圆周平抛组合模型构建 23
一.讲高考真题-----感悟核心素养
【考情研判】
1.高考对平抛运动与圆周运动知识的考查,多集中在考查平抛运动与圆周运动规律的应用及与生活、生产相联系的命题,多涉及相关物理量的临界和极限状态的求解,或考查圆周运动固有的特征物理量.竖直平面内的圆周运动结合能量知识命题、匀速圆周运动结合磁场相关知识命题是考试重点,历年均有相关选择题或计算题出现.
2.平抛运动的规律及其研究方法,圆周运动的角速度、线速度及加速度是近年考试的热点,且多数与电场、磁场、机械能等知识结合形成综合类考题.
【考题分析】
【例1】(2021·浙江高考真题)某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合,A、B、C和D表示重心位置,且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是( )
A.相邻位置运动员重心的速度变化相同 B.运动员在A、D位置时重心的速度相同
C.运动员从A到B和从C到D的时间相同 D.运动员重心位置的最高点位于B和C中间
【试题情境】本题以滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片为背景创设学习探索问题情境。
【考核要求】本题考核要求属于基础性、应用性。
【必备知识】本题考查的知识点为曲线运动基本概念。
【关键能力】(1)理解能力:要求能根据题设情境准确进行运动分析。
(2)推理论证能力:根据曲线运动的基本概念做出解释与判断。
(3)模型构建能力:根据匀变速曲线运动模型。
【学科素养】(1)考查物理观念:①物质观,运动员;②相互作用观,重力。③运动观,匀变速曲线运动
(2)科学思维:通过信息加工和分析,抽象出质点和曲线模型,再根据曲线运动基本概念合理推理判断,得出合理结论。。
【例2】.(2021·河北高考真题)铯原子钟是精确的计时仪器,图1中铯原子从O点以的初速度在真空中做平抛运动,到达竖直平面所用时间为;图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动,到达最高点Q再返回P点,整个过程所用时间为,O点到竖直平面、P点到Q点的距离均为,重力加速度取,则为( )
A.100∶1 B.1∶100 C.1∶200 D.200∶1
【试题情境】本题以铯原子钟做平抛与竖直上抛为素材创设学习探索问题情境。
【考核要求】本题考核要求属于基础性、应用性。
【必备知识】本题考查的知识点为平抛与竖直上抛的基本规律。
【关键能力】(1)理解能力:要求能根据题设情境准确进行运动分析。
(2)推理论证能力:根据平抛与竖直上抛的基本规律列出方程。
(3)模型构建能力:根据问题情境,建立平抛模型、竖直上抛模型。
【学科素养】(1)考查物理观念:①物质观,铯原子钟;②相互作用观,重力。③运动观,平抛与竖直上抛运动
(2)科学思维:通过信息加工和分析,抽象出质点和平抛模型,再根据平抛规律和动能的定义进行合理推理,得出合理结论。
【例3】(2021·广东高考真题)长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡销的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹,战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h,在空中的运动可视为平抛运动,轨迹如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的有( )
A.甲在空中的运动时间比乙的长
B.两手榴弹在落地前瞬间,重力的功率相等
C.从投出到落地,每颗手榴弹的重力势能减少
D.从投出到落地,每颗手榴弹的机械能变化量为
【试题情境】本题以长征途中,为了突破敌方关隘战士投掷手榴弹为背景创设问题情境。
【考核要求】本题考核要求属于综合性、应用性、发散性。
【必备知识】本题考查的知识点平抛运动规律、功率的定义、机械能守恒等。
【关键能力】(1)理解能力:要求能根据题设情境准确对手榴弹进行运动分析。
(2)推理论证能力:根据平抛水平方向匀速运动和竖直方向自由落体运动的特点及功率的定义、机械能守恒等求解。
(3)模型构建能力:根据问题情境,建立手榴弹的质点模型及平抛运动模型。
【学科素养】(1)考查物理观念:①物质观,战士、手榴弹;②相互作用观,重力。③运动观,平抛运动、自由落体运动④能量观,重力势