2017年浙江物理选考第20题考题研究(20张)

[2015年10月浙江选考20题]如图所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。质量m＝2.0×103kg的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数V1＝36km／h，汽车继续沿下坡匀加速直行L＝350m、下降高度h＝50m时到达“避险车道”，此时速度表示数V2＝72km／h。（1）求从发现刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量；（2）求汽车在下坡过程中所受的阻力；（3）若“避险车道”与水平面间的夹角17°，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移（sin17°≈0.3）。感悟，考什么第一页，共20页。[2016年4月浙江选考20题]如图所示，装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成。其中轨道I由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC平滑连接，高度差分别是hl=0.20m、h2=0.10m，BC水平距离L=1.00m。轨道Ⅱ由AE、螺旋圆形EFG和GB三段光滑轨道平滑连接而成，且A点与F点等高。当弹簧压缩量为d时，恰能使质量m=0.05kg的滑块沿轨道I上升到B点；当弹簧压缩量为2d时，恰能使滑块沿轨道I上升到C点。（已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比）（1）当弹簧压缩量为d时，求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小；（2）求滑块与轨道BC间的动摩擦因数；（3）当弹簧压缩量为d时，若沿轨道Ⅱ运动，滑块能否上升到B点？请通过计算说明理由。感悟，考什么第二页，共20页。[2016年10月浙江选考20题]如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，可抽象为图2的模型。倾角为450的直轨道AB，半径R=10m的光滑竖直圆轨道和倾角为370的直轨道EF，分别通过水平光滑衔接轨道BC、C’E平滑连接，另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接，EG间的水平距离l=40m，现有质量m=500kg的过山车从高h=40m处的A点静止下滑，经BCDC’EF，最终停车G点，过山车与轨道AB、EF的动摩擦因数均为μ1＝0.2，与减速直轨道FG的动摩擦因数μ2=0.75，过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，求：（1）过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小；（2）过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力；（3）减速直轨道FG的长度x。（已知sin370=0.6，cos370=0.8）感悟，考什么第三页，共20页。基本物理模型：变加速直线运动+一般曲线运动+匀变速直线运动+圆周运动基本物理方法：功能关系与能量守恒基本物理模型：斜面上的变加速直线运动+水平面上匀速直线运动+竖直面上的圆周运动+水平面上的匀变速直线运动基本物理方法：功能关系与能量守恒浙江省选考20题的重要特征第四页，共20页。浙江省选考20题考情分析

1.选考20题考题显示：功能关系与能量守恒是贯穿整个物理选考第20题的一条主线,以“基本模型(变式)组合”为重要特征。“基本模型”涉及直线运动、曲线运动；水平面上的运动、斜面上的运动、竖直平面上的圆周运动、平抛运动等等。涉及重力、弹力、摩擦力做功，有恒力做功和变力做功过程。其中滑动摩擦力做功的计算简单化是最大特色，该题综合程度高,考查的能力要求高。2.符合浙江省选考考纲要求：能综合应用功能关系与能量守恒定律，求解复杂的物理问题。说明功能关系与能量守恒定律是高考的重点,更是高考的热点。第五页，共20页。1、平抛运动及其变式：基本方法的选择：力和运动视角：牛顿定律＋运动合成与分解：求合位移与分位移，合速度与分速度，运动时间功能视角：动能定理：只关注初末速度大小，不关注速度方向及运动时间类问题。曲线运动基本模型及方法选择：简单归纳点拨，学什么第六页，共20页。2、圆周运动及其变式：轻绳+球球+内侧轨道轻杆+球球+外侧轨道球+管环套管基本方法的选择：力和运动视角：

牛顿定律(向心力公式)：用于解决特殊点(如：最高点或最低点)的力与速度的关系点拨，学什么曲线运动基本模型及方法选择：简单归纳功能视角：用于建立任意过程的初末状态之间的联系(如：最高点与最低点之间过程)第七页，共20页。重点理解：最高点临界状态时的力和运动特征综合题中的隐含条件一般都与这些临界状态有关：恰好，至少…2、圆周运动及其变式：点拨，学什么曲线运动基本模型及方法选择：简单归纳轻绳+球球+内侧轨道轻杆+球球+外侧轨道球+管环套管第八页，共20页。3、一般复杂曲线运动：举例：“AB”或“AE”或“EB”的运动过程基本方法的选择：优先选择功能关系与能量守恒求解：“情境越复杂，方法越简单!”的解题理念！说明：整体处理多过程组合而成的复杂过程，通常都优先选择功能关系(动能定理)与能量守恒。点拨，学什么曲线运动基本模型及方法选择：简单归纳第九页，共20页。点拨，学什么规律探究（一）功能关系功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程常见功能关系的具体表现形式：第十页，共20页。点拨，学什么能量守恒定律：

能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

应用能量守恒定律的思路：

1.某些形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等；

2.某些物体的能量减少，一定存在着其他物体的能量的增加，且减少量和增加量一定相等。（二）能量守恒第十一页，共20页。识别20题情境中的“基本模型”

：举例1：识别各情境中的基本运动模型，并从模型角度比较两情境的相似之处。竖直轨道，水平光滑，竖直光滑，质点从静止开始受恒力，至B点撤去外力，恰过C点。讨论在水平轨道上落点位置问题。竖直轨道，管道光滑，质点从B点静止释放，讨论是否能再次落入管口类问题。从复杂情境(组合模型)中准确识别基本模型，针对不同的基本模型确定合适的处理问题的方法，这是解决综合题的关键一步启示：学会从不同问题情境识别相同的模型和方法，有利于问题的顺利解决。满分，这样做直线；圆周；平抛第十二页，共20页。举例2：分别识别各情境中的基本运动模型。情境简介：光滑轨道，竖直放置轨道ABC的末端切线水平，C、D十分接近可看做重合。可视为质点的小球从轨道从A无初速度释放。情境(1)：若要使小球经C点水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少要有多高?情境(2)：若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h=?启示：看似相似的情境从基本模型角度可能有显著的不同，分析情境不能偷懒，应避免仅凭主观感觉作判断。识别20题情境中的“基本模型”

：满分，这样做圆周运动平抛运动第十三页，共20页。20题一般求解思路：1、审题：认真读题，结合题给情境图画出情境草图（运动过程分析），想象物理情境；准确识别基本模型

(组合模型需分解为基本物理模型)。2、根据所求问题，结合适当的过程模型，做好受力分析，找出最合适的方法和思路。3、明确相应力做功与相应能量变化分析，分列方程，实施求解过程。满分，这样做第十四页，共20页。20题到底难在何处？1、情境复杂，题目较长时仔细审题：良好心态与耐心2、与临界状态有关的综合题(临界问题)：隐含条件，情境不确定3、物理问题数学化之后的数学处理技巧：多总结与多用满分，这样做第十五页，共20页。例1、如图所示，摇控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点D后回到水平地面EF上，E点为圆形轨道的最低点，已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力Ff＝0.4N，赛车的质量m＝0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P＝2W工作，轨道AB的长度L＝2m，B、C两点的高度差h＝0.45m，连线CO与竖直方向的夹角α＝37°，圆形轨道半径R＝0.5m，空气阻力可忽略，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

(1)赛车运动到C点速度VC的大小；(2)赛车经过最高点D时对轨道压力FND的大小；(3)赛车电动机工作的时间t。满分示例第十六页，共20页。第十七页，共20页。课堂操练1、滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板运动项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60°，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长为8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H，且h＝2m，H＝2.8m。求：(1)运动员从A运动到达B点时的速度大小VB；(2)滑板与轨道CD段间的动摩擦因数μ；(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？满分体验第十八页，共20页。第十九页，共20页。课堂