第4讲　计算题对“力与运动”的考查-【创新思维】2023高考二轮物理专题复习配套PPT课件（老教材老高考）

第4讲　计算题对“力与运动”的考查 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 [典型例题]　 某游乐场中，一质量m＝60 kg的穿滑轮鞋的运动员 经过助跑在水平平台A处获得一定初速度后进入无 动力滑跑，如图所示，AB长L0＝8.5 m，一质量不计 的绳子悬挂于O点，O点在平台B点正上方且距B点处 运动员的重心L＝6 m，运动员滑到B点时立即抓住绳子，当绳子摆到与竖直方向成θ＝37°角时松开绳子，运动员恰好能从C点水平滑上传送带，在无动力的情况下从D点滑离传送带而落在D点右侧海绵垫上的最左侧P点。已知P点距离D点的水平距离s＝1.4 m，竖直高度h＝2.45 m，传送带长L1＝3 m且以恒定速度v0＝2 m/s逆时针运动，滑轮鞋与水平平台AB间的动摩擦因数μ1＝0.3，与传送带间的动摩擦因数μ2＝0.2，不计空气阻力，g＝10 m/s2，求： 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)运动员松手前瞬间绳子的拉力大小F； (2)运动员在A点时的速度大小vA； (3)运动员在传送带上因摩擦而产生的热量Q。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 考点 　平衡类问题   (2020·全国卷Ⅰ)我国自主研制了运­20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用F＝kv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为1.21×105 kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69×105 kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)求飞机装载货物后的起飞离地速度； 答案：(1)78 m/s 解析：(1)设飞机装载货物前质量为m1，起飞离地速度为v1；装载货物后质量为m2，起飞离地速度为v2，重力加速度大小为g。飞机起飞离地应满足条件 m1g＝kv12① m2g＝kv22② 由①②式及题给条件得v2＝78 m/s。③ 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。 答案：(2)2.0 m/s2　39 s 解析：(2)设飞机滑行距离为s，滑行过程中加速度大小为a，所用时间为t。 由匀变速直线运动公式有 v22＝2as④ v2＝at⑤ 联立③④⑤式及题给条件得a＝2.0 m/s2⑥ t＝39 s。⑦ 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 [典例1]　某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，距离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度—时间图象如图(a)所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图(b)所示。已知运动员和降落伞的质量均为50 kg，不计人所受的阻力，打开降落伞后，降落伞所受的阻力f与下落速度v成正比，即f＝kv。重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则： 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (1)求打开降落伞前，运动员下落的高度； [答案]　(1)20 m　 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (2)求阻力系数k和打开降落伞瞬间的加速度。 [答案] (2)200 N·s/m　30 m/s2，方向竖直向上　 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 (3)降落伞的悬绳能够承受的拉力至少为多少？ [答案] (3)312.5 N [解析]　(3)根据题意可知，打开降落伞瞬间悬绳对运动员拉力最大，设此时降落伞上每根悬绳的拉力为T，以运动员为研究对象，则有：8Tcos 37°－mg＝ma，代入数据可解得T＝312.5 N，故悬绳能够承受的拉力至少为312.5 N。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 “稳态速度类”平衡模型一般是与实际问题相结合的物理问题，其基本特征是物体在开始运动时并不平衡，而是随着外部条件的改变逐渐达到平衡状态。此类模型的一般解法是：先根据试题所描述的情境抽象出物理模型，然后根据物体运动的初始条件，结合运动学知识和牛顿运动定律对物体的运动情况进行分析，当物体最终达到平衡状态时，则要依据共点力的平衡条件，列出物体的平衡方程进行求解。 二轮 · 物理 研考点提素养 专题限时训练 [典例2]　(2022·上海徐汇区模拟)如图(a)所示，轨道OA可绕轴O在竖直平面内转动，轨道长L＝