2024年高考物理命题猜想与仿真押题专题20计算题的解题方法与技巧命题猜想含解析.docVIP

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计算题的解题方法与技巧命题猜想

【考向解读】

计算题命题立意分类

eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(单个物体?小球、物,块、木板、星球、卫星等?)―→各类运动问题,\a\vs4\al(多个物体?物块、木板、小,球、弹簧传送带等?)―→功能关系能量守恒问题,\a\vs4\al(带电粒子、,带电小球等)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(带电粒子在弧立电场、磁场中的运动,带电粒子在复合场中的运动)),导体棒、各种形态的线框―→电磁感应问题))

【命题热点突破一】各类运动问题

(1)各类运动问题主要包括：静止、匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动这四种运动．

(2)破解运动学问题关键是抓住运动的条件，即受力分析而后利用牛顿其次定律探讨物体的运动．

(3)该类问题主要包括，单个物体的多个运动过程问题，多个物体的追及相遇问题，板块问题，传送带问题，天体的运动等问题．

例1、（2024年全国Ⅰ卷）一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求

（1）烟花弹从地面起先上升到弹中火药爆炸所经过的时间；

（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度

【答案】（1）；（2）

【解析】本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的学问点，意在考查考生敏捷运用相关学问解决实际问题的的实力。

（1）设烟花弹上升的初速度为，由题给条件有

①

设烟花弹从地面起先上升到火药爆炸所用的时间为，由运动学公式有

②

联立①②式得

③

由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分接着上升的高度为，由机械能守恒定律有

⑦

联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为

⑧

【变式探究】【2024·新课标Ⅱ卷】为提高冰球运动员的加速实力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1s0）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止动身滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度大小为g。求

（1）冰球与冰面之间的动摩擦因数；

（2）满意训练要求的运动员的最小加速度。

【答案】（1）（2）

（2）设冰球运动的时间为t，则④

又⑤

由③④⑤得⑥

【变式探究】避险车道是避开恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图

竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面．一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物起先在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4m时，车头距制动坡床顶端38m，再过一段时间，货车停止．已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍．货物与货车分别视为小滑块和平板，取cosθ＝1，sinθ＝0.1，g＝10m

(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；

(2)制动坡床的长度．

图1-

【答案】(1)5m/s2，方向沿制动坡床向下(2)

(2)设货车的质量为M，车尾位于制动坡床底端时的车速为v＝23m/s.货物在车厢内起先滑动到车头距制动坡床顶端s0＝38m的过程中，用时为t，货物相对制动坡床的运动距离为s2.货车受到制动坡床的阻力大小为F，F是货车和货物总重的k倍，k＝0.44，货车长度l0＝12m，制动坡床的长度为l

Mgsinθ＋F－f＝Ma2

F＝k(m＋M)g

s1＝vt－eq\f(1,2)a1t2

s2＝vt－eq\f(1,2)a2t2

s＝s1－s2

l＝l0＋s0＋s2

联立并代入数据得

l＝98m

【变式探究】如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0＝20m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h＝1.8