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2022届高考物理一轮复习-第三章-牛顿运动定律-核心素养专项提升学案-新人教版.docx
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1、2022届高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 核心素养专项提升学案 新人教版2022届高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 核心素养专项提升学案 新人教版年级:姓名:- 13 -核心素养专项提升一、新教材经典素材科学探究球形物体空气阻力大小与速率关系的研究人教版新教材提出了要加强课题研究,并提供了一个研究样例和一个参考选题。研究样例为“球形物体空气阻力大小与速率关系的研究”。思维指导学习研究样例时,一方面要了解课题研究的选题是怎样提出的,研究的证据是怎样收集的,怎样通过对证据的解释形成研究结论,如何撰写课题研究报告等;另一方面要对教材中的课题,深入拓展探究,要根据平时的观察和发现,选择感
2、兴趣的课题进行研究,达到举一反三的目的。通过教材提供的研究样例,在明确样例中气球所受空气阻力的大小和气球运动的速率如何测量的同时,要掌握平衡法测量阻力和利用数码相机等测量速度的方法。创新训练1.(2020福建福州高三模拟)让钢球从某一高度竖直落下进入液体中,图中是闪光照相机拍摄的钢球在液体中的不同位置,则下列说法正确的是()A.钢球进入液体中先做加速运动,后做减速运动B.钢球进入液体中先做减速运动,后做加速运动C.钢球在液体中所受阻力先小于重力,后等于重力D.钢球在液体中所受阻力先大于重力,后等于重力2.(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假
3、设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则()A.甲球用的时间比乙球长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功二、情境化主题突破科学态度与责任交通安全类问题分析(二)在第一章核心素养专项提升中,我们将匀变速直线运动与交通安全问题结合,但没有涉及交通安全中相互作用的问题,现在结合牛顿第二定律,就交通安全中的动力学情境类问题进行分类练习,警示大家注意交通安全。创新训练1.驾车打盹极其危险。某轿车在平直公路上以大小v1=32 m/s的速度匀速行驶,轿车司机老王疲劳驾驶开始打盹时,
4、轿车与前方正以大小v2=18 m/s 的速度匀速行驶的大货车间的距离L=100 m。若老王打盹的时间t1=6 s,醒来时发现险情紧急刹车,从老王醒来到轿车开始减速行驶所用的时间t0=1 s,轿车减速行驶中所受阻力大小为其重力的710,g取10 m/s2。(1)请通过计算判断轿车是否会撞上货车;(2)若从老王开始打盹到轿车开始减速行驶的时间内(即t1+t0时间内),货车匀加速到速度大小v3=24 m/s之后匀速行驶,请通过计算判断轿车是否会撞上货车。2.“避险车道”是由粗糙碎石铺成的上坡路段,供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。如图是某公路的避险车道及周围路段示意图(俯视图),其中下坡路段倾角为
5、5,避险车道倾角为37。一辆总质量为4.5103 kg以54 km/h的速率在下坡路段向下匀速行驶的汽车突然刹车失灵(同时发动机失去动力),司机仅控制方向,使汽车驶入避险车道,最后停下。后经交警勘察和回放录像,发现该汽车在避险车道上运动的距离为28 m,且从刹车失灵到停止运动经历了28 s。若该汽车在避险车道上运动时受到的平均阻力大小为汽车总重力的45,它在下坡路段和避险车道上的运动均看成匀变速直线运动且不计其在下坡路段和避险车道交界处的能量损失,取sin 37=0.6,sin 5=0.09,求:(1)汽车在避险车道上的加速度的大小;(2)汽车在运动过程中的最大动量的大小;(3)汽车在刹车失灵
6、后进入避险车道前受到的平均阻力的大小。三、科学思维之模型建构滑块滑板模型模型建构1.模型特点:通常涉及两个或两个以上的物体,并且物体间存在相对滑动。2.摩擦力方向的特点(以两个物体为例)(1)若两个物体同向运动,且两个物体“一快一慢”,则“快”的物体受到的另一个物体对它的摩擦力为阻力,“慢”的物体受到的另一个物体对它的摩擦力为动力。(2)若两个物体反向运动,则每个物体受到的另一个物体对它的摩擦力均为阻力。3.运动特点(1)滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和滑板同向运动,位移大小之差等于板长;反向运动时,位移大小之和等于板长。设板长为L,滑块位移大小为x1,滑板位移大小为x2同向运动
7、时:如图甲所示,L=x1-x2反向运动时:如图乙所示,L=x1+x2甲乙(2)若滑块与滑板最终相对静止,则它们的末速度相等。案例探究【典例】(2017全国卷)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2。求(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离
8、。解题指导审题关键词句分析解读A、B两滑块开始相向滑动由A、B初始运动方向,可知三个物体间的摩擦力方向,明确A、B的初始运动性质mA=1kg,mB=5kg,m=4kg,1=0.5,2=0.1分析计算可得A、B、木板分别所受摩擦力的大小,特别注意正确分析木板所受摩擦力的方向A、B相遇时,A与木板恰好相对静止由A、B、木板对地位移的分析计算,可求得A、B开始运动时两者之间的距离A与木板恰好相对静止(1)B与木板相对静止时由此启示,需要分析整个运动过程经历了什么样的转折变化破题1.对各物体受力分析,由牛顿第二定律求加速度,从而确定各物体初始阶段的运动性质。2.分析运动过程,找出运动状态变化的两个转折
9、点:B与木板相对静止,A与木板相对静止。由此明确整个运动过程的三个阶段中,各物体的受力和运动状况。3.分阶段由牛顿第二定律和运动学公式列方程。4.根据运动全过程的分析,分析计算各物体的对地位移,即可求解。1.解答“滑块滑板”问题的思维流程2.概括总结:(1)分别选研究对象分别受力分析分别求加速度分别求位移;(2)分析位移关系、速度关系找临界点。创新训练1.(多选)如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为,木板与水平面间动摩擦因数3,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板加
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