高三物理一轮复习精品教案：第3章 力和运动(13)

C、c处小孩最先到O点 D、a、c处小孩同时到O点

★解析：三块滑块虽然都从同一圆柱面上下滑，但a、b、c三点不可能在同一竖直圆周上，所以下滑时间不一定相等。设圆柱底面半径为R，则时，t最小，当θ=300和600时，sin2θ的值相等。 类型题： STS问题 【例题】“神舟”五号飞船完成了预定的空间科学和技术实验任务后返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回，返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降，穿越大气层后，在一定的高度打开阻力降落伞进一步减速下落，这一过程中若返回舱所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比，比例系数（空气阻力系数）为k，所受空气浮力恒定不变，且认为竖直降落。从某时刻开始计时，返回舱的运动v－t图象如图中的AD曲线所示，图中AB是曲线在A点的切线，切线交于横轴一点B，其坐标为（8，0），CD是曲线AD的渐进线，假如返回舱总质量为M=400kg，g =10m/s2，求

R14R=gsinθt2，t2=，当θ=450

cos?2gsin2?

（1）返回舱在这一阶段是怎样运动的？

（2）在初始时刻v=160m/s，此时它的加速度是多大？ （3）推证空气阻力系数k的表达式并计算其值。

★解析：（1）从v—t图象可知：物体的速度是减小的，所以做的是减速直线运动，而且从

AD曲线各点切线的斜率越来越小直到最后为零可知：其加速度大小是越来越小。所以返回舱在这一阶段做的是加速度越来越小的减速运动。

（2）因为AB是曲线AD在A点的切线，所以其斜率大小就是A点在这一时刻加速度的大小，即a=160/8=20m/s2

（3）设返回舱下降过程中所受的空气浮力恒为f0，最后匀速时的速度为vm，返回舱在t=0时，由牛顿第二定律可知，kv2+f0－mg=ma

返回舱下降到速度达到4m/s时开始做匀速直线运动，所以由平衡条件可知，kvm2+f0=mg 联立求解

k=ma/(v2－vm2)=(400×20)/(1602－4 2)=0.3

技巧点拨：一般STS问题，题目较长，要有足够的耐心，要能够迅速地找出题目信息中的关键词，如“匀速运动”、“匀加速运动”等，合理推出力和运动间的关系。对于题目中给出的图象、表格等非文字信息要特别分析，寻找出物体是一种什么运动或受怎样的力，从而快捷地求出有关问题。

【例题】2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星。在

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人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器。它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号。探测器上还装着两个相同的减速器（其中一个是备用的），这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2。某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表为控制中心的显示屏的数据：

已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s。问：

（1）经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？

（2）假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需满足什么条件？请计说明。

★解析：（1）设在地球和月球之间传播电磁波需时为t0?s月地c?1s

从前两次收到的信号可知：探测器的速度v1?52?32?2m/s 10由题意可知，从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9:1034。控制中心第三次收到的信号是探测器在9:1039发出的。 从后两次收到的信号可知探测器的速度v?32?12?2m/s 10可见，探测器速度未变，并未执行命令而减速。减速器出现故障。

（2）应启用另一个备用减速器。再经过3s分析数据和1s接收时间，探测器在9:1044执行

v2?2m， 命令，此时距前方障碍物距离s=2m。设定减速器加速度为a，则有s?2a可得a?1m/s2，即只要设定加速度a?1m/s2，便可使探测器不与障碍物相撞。 这里应注意的是，9：1040时与前方的实际距离不是12m而是10m 类型题： 牛顿第三定律的应用 【例题】汽车牵引拖车前进，关于两者之间的作用力，下列说法中正确的是（ ） A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力

B．汽车牵引拖车加速前进时，汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力 C．汽车牵引拖车匀速前进时，汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力才相等

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D．汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力总是大小相等 ★解析：答案：D

【例题】如图（1）所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其N极的上方固定一根长直导线，导线与磁场垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，则（ D ）

S(1)N

A．磁铁对桌面的压力减小，且不受桌面的摩擦力作用 B．磁铁对桌面的压力增大，且不受桌面的摩擦力作用 C．磁铁对桌面的压力减小，且受到桌面所给的向左的摩擦力 D．磁铁对桌面的压力增大，且受到桌面所给的向右的摩擦力

第二模块：超重与失重

『夯实基础知识』 1、真重与视重。

如图所示，在某一系统中（如升降机中）用弹簧秤测某一物体的重力，悬于弹簧秤挂钩下的物体静止时受到两个力的作用：地球给物体的竖直向下的重力mg和弹簧秤挂钩给物体的竖直向上的弹力F，这里，mg是物体实际受到的重力，称力物体的真重；F是弹簧秤给物体的弹力，其大小将表现在弹簧秤的示数上，称为物体的视重。

2、超重与失重

（1）超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力，即F=mg+ma；

（2）失重：物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力mg，即FN=mg－ma， （3）当a=g时，FN=0，即物体处于完全失重。 注意：

①在地球表面附近，无论物体处于什么状态，其本身的重力G＝mg始终不变。超重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向上，测力计的示数大于物体的重力；失重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向下，测力计的示数小于物体的重力。可见，在失重、超重现象中，物体所受的重力始终不变，只是测力计的示数（又称视重）发生了变化，好像物体的重量有所增大或减小。

②发生超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上的加速度。物体具有向上的加速度时，处于超重状态；物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体竖直向下的加速度为重力

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加速度时，处于完全失重状态，超重、失重与物体速度无关，与物体的运动方向无关； ③在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。

『题型解析』

类型题： 利用超重的失重解题 【例题】质量为m的人站在升降机里，如果升降机运动时加速度的绝对值为a，升降机底板对人的支持力F=mg+ma，则可能的情况是 A．升降机以加速度a向下加速运动 B．升降机以加速度a向上加速运动 C．在向上运动中，以加速度a制动 D．在向下运动中，以加速度a制动

★解析：升降机对人的支持力F=mg+ma大于人所受的重力mg，故升降机处于超重状态，具有向上的加速度。而A项中加速度向下，C项中加速度也向下，即处于失重状态。故只有选项B、D正确。

【例题】下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是（ C …… 此处隐藏：3082字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……