内容正文:
章末提升创新应用(一)
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一轮· 物理
新思维新突破 强化思维过程
典例 (2020·全国Ⅰ卷)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。
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新思维新突破 强化思维过程
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;
(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。
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新思维新突破 强化思维过程
思维过程科学化、可视化、规范化
审情境⇒
物理建模 模型1 “F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度”⇒分析得到:质点平衡模型
模型2 “从静止开始匀加速滑行”⇒分析得到:质点匀加速直线运动模型
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新思维新突破 强化思维过程
思维过程科学化、可视化、规范化
审设问⇒
问题逻辑 设问1 “飞机装载货物后的起飞离地速度”⇒F与飞机所受重力相等⇒二力平衡
设问2 “飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时”⇒位移公式、速度公式、速度位移关系
选规律⇒
过程再现 过程1 空载时起飞速度⇒二力平衡
过程2 装载货物时起飞速度⇒二力平衡
过程3 匀加速滑行阶段⇒运动学公式
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写答案⇒规范生成
解析:(1)空载起飞时,升力正好等于重力:kv12=m1g
装载货物起飞时,升力正好等于重力:kv22=m2g
由以上两式解得v2≈78 m/s。
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(2019·全国Ⅱ卷)一质量为m=2 000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机突然发现前方100 m处有一警示牌,立即刹车。刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图(a)中的图线。图(a)中,0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t1=
0.8 s;t1~t2时间段为刹车系统的启动时间,t2=1.3 s;
从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车
停止。已知从t2时刻开始,汽车第1 s内的位移为24 m,
第4 s内的位移为1 m。
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(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的vt图线;
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规范答题
答案:(1)图见解析
解析:(1)vt图像如图所示。
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(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;
答案:(2)28 m/s 8 m/s2
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解析:(2)设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为v1,则t1时刻的速度也为v1;t2时刻的速度为v2。在t2时刻后汽车做匀减速运动,设其加速度大小为a,取Δt=1 s。
设汽车在t2+(n-1)Δt~t2+nΔt内的位移为sn,n=1,2,3,…
若汽车在t2+3Δt~t2+4Δt时间内未停止,设它在t2+3Δt时刻的速度为v3,在t2+4Δt时刻的速度为v4,由运动学公式有
s1-s4=3a(Δt)2①
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(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1~t2时间内汽车克服阻力做的功;从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t1~t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?
答案:(3)30 m/s 1.16×105 J 87.5 m
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评价项目(100分) 自评得分
书写工整,卷面整洁(20分)
必要的文字说明或草图,指明研究对象、过程、所用规律(20分)
规范列式,无连等式、无变形后公式(20分)
突出重要过程的主要公式,重要公式、重要结果独立一行(20分)
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评价项目(100分) 自评得分
结果规范,中间关键节点有结果,矢量指明方向(20分)
总分(100分)
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