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以新情境为背景考查力与运动的应用
《中国高考评价体系》明确指出应用性,要以贴近时代、贴近社会、贴近生活实践或学习探究问题情境为载体设计问题,物理作为与实际结合紧密的学科,理论联系实际,学以致用,可以提高学科素养和分析解决实际问题的能力。力与运动专题以与生产、生活、科技、体育、航空航天相联系的命题为载体较多,现列举以下实例,希望起到抛砖引玉的效果。
应用1 与生活娱乐相关联
[典例展示1] (2023·广东汕头统考三模)如图甲是技术娴熟的服务员整理餐具的情景,服务员先把餐具摆在圆形玻璃转盘上,然后转动转盘,使餐具甩出后停在圆形桌面上。已知圆形转盘的半径r=0.6 m,圆形桌面的半径R=1 m,玻璃转盘与圆形桌面中心重合,二者的高度差h=0.05 m。可看作质点的质量为m的餐具放在转盘的边沿,餐具与转盘的动摩擦因数 μ=0.54,缓缓增大转盘的转速,其俯视图如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)餐具刚好被甩出去时转盘的角速度ω;
(2)若餐具落到圆形桌面上时不跳跃,且水平方向上的速度保持不变,为保证餐具不会滑落到地面上,求餐具与圆形桌面的动摩擦因数μ′的取值范围(计算结果保留两位有效数字)。
[听课记录]
应用2 与航空航天相关联
[典例展示2] (多选)(2023·湖南郴州一中高三校级联考)截至2023年2月10日,“天问一号”环绕器已经在火星工作整整两年。如图所示,火星探测器在着陆过程中,当探测器下降到距离火星表面100 m时,探测器悬停在空中进行观察,若下方火星表面不适合着陆,需沿水平方向调整悬停位置,调整过程的初始阶段可视为匀加速直线运动,悬停及调整时都由反冲发动机提供作用力。悬停时,反冲发动机的作用力为F1,调整过程的初始阶段的加速度大小为a,此时反冲发动机的作用力为F2,F2与竖直方向的夹角为θ。若同一探测器在地球表面做测试,悬停时反冲发动机的作用力为F′1,在调整过程的初始阶段,加速度大小也为a,此时反冲发动机的作用力为F′2,F′2与竖直方向的夹角为θ′。已知火星表面重力加速度小于地球表面加速度,θ与θ′均为锐角,两种情况下均不计空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.F1=F′1 B.F2<F′2
C.θ<θ′ D.>
[听课记录]
应用3 与体育比赛相关联
[典例展示3] (2022·广东卷)如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( )
A B
C D
[听课记录]