章末素养提升

章末素养提升原创情境新题提升素养[科学小报]冰壶还被称作是掷冰壶、冰上溜石,冰壶是按照队伍为单位,在冰上进行的一种运动,属于投掷性竞赛项目,也是冬奥会当中的一个比赛项目,同时还设置了冰壶世锦赛。比赛当中每队有四个人。冰壶呈现出圆壶的形状,由苏格兰天然花岗岩制作而成。世界上所有的优质冰壶使用的都是一种天然花岗岩,而这种天然花岗岩全部来自苏格兰近海的一个小岛,世界范围内也只有苏格兰人掌握着制作世界相对比较高水平冰壶的技术。[原创新题1]在冰壶比赛过程中,运动员可以用冰壶刷在冰壶前进路径上刷冰面,使冰壶与冰面之间的动摩擦因数减小。如图所示,在某场冰壶比赛中,一冰壶(可看作质点)以速度v从A点垂直进入三个矩形区域沿虚线做减速运动,到达B处的速率为0.5v,用冰壶刷以不同的力度刷BC、CD间的冰面,冰壶运动到C处的速率为0.2v,且刚要离开第三个矩形区域边缘的D点时速率恰好为零,已知AB=BC=CD,设冰壶在AB、BC、CD间冰面的动摩擦因数分别为μ1、μ2、μ3,冰壶在AB、BC、CD间冰面的运动时间分别为t1、t2、t3,则(

)C[原创新题2]冰壶比赛是冬奥会比赛项目之一,如图为比赛场地示意图,比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处将冰壶以一定的初速度推出,按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友可以用毛刷在冰壶滑行的前方来回摩擦冰面,以调节冰壶的运动。已知冰壶和冰面间的动摩擦因数为0.02,冰面被摩擦后,动摩擦因数减小为原来的90%,投掷线AB与O之间的距离为30m,重力加速度g取10m/s2。(1)运动员以多大的速度沿图中虚线将冰壶推出,队友不用摩擦冰面,冰壶能恰好停在O点?[原创新题2]冰壶比赛是冬奥会比赛项目之一,如图为比赛场地示意图,比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处将冰壶以一定的初速度推出,按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友可以用毛刷在冰壶滑行的前方来回摩擦冰面,以调节冰壶的运动。已知冰壶和冰面间的动摩擦因数为0.02,冰面被摩擦后,动摩擦因数减小为原来的90%,投掷线AB与O之间的距离为30m,重力加速度g取10m/s2。(2)若运动员以3.4m/s的速度将冰壶推出,队友应该在冰壶滑出多长的距离后,开始一直连续摩擦前方冰面,才能使冰壶停在O点?答案:(2)19m盘点高考真题检验成效“滑块—滑板”模型BCD1.(2021·全国乙卷,21)(多选)水平地面上有一质量为m1的长木板,木板的左端上有一质量为m2的物块,如图a所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图b所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图c所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则(

)考题题型归类:基本规律的应用——牛顿第二定律、整体法与隔离法的选用、图像的应用。考查的难点:通过a-t图像确定滑动的拉力和加速度。突破点:叠放的滑块和滑板相对滑动的临界条件——滑块和滑板间的静摩擦力达到最大静摩擦力。瞬时性问题和动力学的两类基本问题2.(2022·全国甲卷,19)(多选)如图,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前(

)的加速度大小的最大值为2μg的加速度大小的最大值为2μg的位移大小一定大于Q的位移大小的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小AD考题题型归类:基本规律的应用——受力分析、牛顿第二定律、运动学规律。考查的难点:P、Q加速度的变化和速度变化分析。数学应用:利用数学表达式和图像分析。解析:两滑块匀速运动过程中,弹簧对P、Q的弹力大小为kx=μmg,当撤去拉力后,对滑块P由牛顿第二定律有kx′+μmg=ma1,同理,对滑块Q有μmg-kx′=ma2,从撤去拉力到弹簧第一次恢复原长过程中,弹力由μmg一直减小到零,所以P的加速度大小的最大值为刚撤去拉力F瞬间的加速度大小,此时P的加速度大小为2μg,而弹簧恢复原长时,Q的加速度大小达到最大值,即Q的最大加速度为μg,选项A正确,B错误;由于弹簧恢复原长前滑块P的加速度一直大于Q的加速度,且两滑块初速度相同,所以撤去拉力后P的速度一直小于同一时刻Q的速度,所以P的位移一定小于Q的位移,选项C错误,D正确。传送带问题3.(2021·辽宁卷,13)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角α=37°,转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送带方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ。取重力加速度g=10m/s2。求:(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;(2)小包裹通过传送带所需的时间t。考题题型归类:动力学的两类基本问题——牛顿第二定律、运动学规律。考查难点:小包裹减速到与传送带速度相同后的运动状态。解题关键:小包裹减速到与传送带速度相同时,若mgsinα<μmgcosα,小包裹与传送带同速向下运动;若mgsinα>μmgcosα,小包裹加速向下运动。解析:(1)取沿传送带向下为正方向,由牛顿第二定律有mgsinα-μmgcosα=ma1,解得a1=-0.4m/s2,负号表示加速度方向沿斜面向上。即小包裹相对传送带滑动时的加速度大小为0.4m/s2。答案:(1)0.4m/s2

(2)4.5s测定加速度的实验4.(2020·山东卷,13)2020年5月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:(ⅰ)如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53°,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。(ⅱ)调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放,选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。(ⅳ)再次调节垫块,改变木板的倾角,重复实验。回答以下问题。(1)当木板的倾角为37°时,所绘图像如图乙所示。由图像可得,物块过测量参考点时速度的大小为

m/s;选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为

m/s2。(结果均保留2位有效数字)

(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重力加速度大小为

m/s2。(结果保留2位有效数字,取sin37°=0.60,cos37°=0.80)

考题题型归类:实验探究——实验原理、目的、数据处理。考查的内容:牛顿第二定律的应用、图像法处理实验