第一板块 层级Ⅲ 微专题Ⅲ “力与运动”计算大题解题研究 （课件PPT）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

层级Ⅲ　运用“一课一题”·掌握解题流程·计算大题“整化零” 微专题 Ⅲ －3 “力与运动”计算大题解题研究 01 02 目 录 一课一题 精研一题·胜做百题 多题一法 考法全练·思维归拢 3 01 一课一题 精研一题·胜做百题 [典例]　如图所示为简化后的滑雪比赛雪道 示意图，运动员以一定的初速度从半径R＝10 m 的圆弧轨道AB末端水平飞出，落在倾角为θ＝37° 的斜坡上。已知斜坡总长度xBO＝243 m，滑雪板 与坡面间的动摩擦因数μ＝0.25，运动员到B点时对轨道的压力是其重力的5倍，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，不计空气阻力。求： (1)运动员在斜坡上的落点距B点的距离； (2)运动过程中运动员距斜坡的最大距离及从B点到距斜坡的最大距离所用的时间； (3)设运动员落到斜坡上瞬间，垂直于斜坡方向的速度变为零，以沿斜坡方向的速度为初速度沿坡下滑，则运动员落到斜坡上后经过多长时间滑至O点？此时运动员的速度大小为多少？ [思维流程] “力与运动”综合计算题往往涉及多个运动过程，主要考查物体的受力规律和运动规律，解决本问题要抓住两个方面：一是抓关键点，即找出运动状态的变化点；二是会对不同的运动过程进行受力分析和运动分析，选择恰当的规律求解。以本题为例： 1．从“点”入手，厘清“过程”的关键点 本题共有以下五个关键点： (1)运动员做圆周运动在圆弧上的A点。 (2)运动员做圆周运动的最低点B点。 (3)运动员在离斜坡距离最大的D点。 (4)运动员在斜坡上的落点C点。 (5)运动员滑至斜坡的最低点O点。 2．以“点”连“线”，建构问题情境的物理过程 本题共分3个过程： (1)从A点到B点，运动员做圆周运动。 (2)从B点到D点再到C点，运动员做平抛运动。 (3)从C点到O点，运动员做匀加速直线运动。　　　　　 (3)运动员由C→O做匀加速直线运动过程 运动员到C点时vCx＝vB＝20 m/s， vCy＝gt1＝30 m/s。 运动员从C点开始沿斜坡下滑过程的初速度 vCO＝vCxcos 37°＋vCysin 37°＝34 m/s。 C、O间距xCO＝xBO－xBC＝168 m。 运动员由C点至O点过程中，应用牛顿第二定律可得mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma 解得a＝4 m/s2 [答案]　(1)75 m　(2)9 m　1.5 s　(3)4 s　50 m/s 02 多题一法 考法全练·思维归拢 考法1　运动学中的单体多过程问题　 个性点拨：运动学中的单体多过程问题不涉及受力分析，借助运动草图和v－t图像求解往往能使问题简化。 1．教练员在指导运动员进行训练时，经常采用“25米往返跑”来训练运动员的体能，“25米往返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质。测定时，在平直跑道上，运动员以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方25米处的折返线，教练员同时开始计时。运动员到达折返线处时，用手触摸折返线处的 物体(如木箱)，再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，教练员停表，所用时间即为“25米往返跑”的成绩。设某运动员起跑的加速度为4 m/s2，运动过程中的最大速度为8 m/s，到达折返线处时需减速到零，减速的加速度大小为8 m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线。求该运动员“25米往返跑”的成绩为多少秒？ 考法2　运动学中的多体多过程问题　 2．(2023·四川成都模拟)ETC是电子不停车收费系统的简称，可以加快高速公路的通行。甲、乙两车同向分别走ETC通道和人工通道，初速度和加速度均相同，通过后又加速到原来的速度，从甲车减速开始计时，v－t图像如图所示(10 s后的图像未画出)，两车在t＝6 s时恰好在A线(收费处)相遇，乙车停车人工缴费耗时15 s，求： (1)t＝0时，甲、乙两车相距多远？ (2)乙车从减速到恢复原来速度共经历多长时间？ (3)走ETC通道比走人工通道节约时间为多少？ 答案：(1)35 m　(2)31 s　(3)20 s 考法3　动力学中的单体多过程问题　 3．跳台滑雪的简化模型如图所示，左侧为一倾角为α(tan α＝0.5)的斜坡P，右侧为竖直光滑圆弧轨道ABC与另一足够长的斜坡Q平滑相接(斜坡面沿C端的切线方向)，其中圆弧轨道的两端A、C关于过圆心O的竖直线对称，B为圆弧轨道的最低点。运动员先从斜坡P左侧不断加速，然后利用惯性冲上斜坡P，一段时间后从斜坡P的顶端沿切线方向飞出，人在空中连同滑雪板可以视为质点在空中自由滑行，经过t1＝2 s恰好无碰撞地从A端沿圆弧切线方向进入竖直光滑圆弧轨道ABC，然后从C端冲上斜坡Q，在斜坡上减速 到零后又反向滑回。已知运动员从C点进入斜坡Q开始到第二次经过该