浙江2020.6选考嘉兴二考复习第14讲力学计算题

模型直轨道7次、圆轨道7次、平抛模型2次、弹簧模型3次，1次传送带模
型等，研究对象都为车、小球、物块等模型;
名师领航
2.浙江2019年修订的选考考试说明中考试内容的掌握要求
知识内容
考试要求 c—简单应用：指能将物
受力
受力分析
c 理事实、现象与概念、规律
典型 模型
基本
平抛运动 圆周运动、向心加速度、向心力
（1）求常量k，并在图中画出弹力F随x变化的示意图；
（2）求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm；
F
（3）借助F-x 图像可以确定弹性做功的规律，在此基础上，求 x1 和W的值
借助图像问题求做功问题， 在2018学年浙江两次选考中重复出现；
图像所围
面积意义
x
素养提升
预测突破： 立足点：难度与考查方式基本是稳定的；
为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。 （1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度vF大小；
逻辑关系?
（2）当h=0.1m且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力FN大小及弹簧弹性势能EP0；
（3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能EP与高度h之间满足的关系。
第20题图
典例解析
过程分析：
物理模型： 粗糙斜面轨道
FN
VB
mg
典例解析 长度可调的水平直轨道BC
FN
f
VC
(3)为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度．
mg
C点是两个过程的关联点
12
典例解析
VC
(4)小球落到P点后弹起，与地面多次碰撞后静止．假设小球每次碰撞机械能 损失75%，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等．求小球从C点飞出到最后 静止所需的时间．
典例解析
VB=0
（1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度vF大小；
VE FN 第20题V图E=m？g EP=？
物理模型中的 动力学关系；
（2）当h=0.1m且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力FN大小及弹VF簧弹性势能EP0； mg 逻辑关系；
从能量角度分析；
圆轨道
轻绳
圆管道
轻杆
典例解析 f FN 全程不脱离轨道 恰好停在B端VB=0 mg
两方向： 1.不变，延续学选考合卷样式，保持稳定， 重视数学运算，而工具运用的难度可能会降低；
2.变，便于选拨考查，单题平均难度上升，题量减少， 计算题改成3题，预测计算题模式会向浙江理综时期靠拢；
（1）若在第1个计算题考查，会与牛顿运动定律更紧密结合 如：浙江理科综合 2015年的第1题
（2）若在第2个计算题考查， 侧重能量转化分析 如：浙江理科综合 2011年的第2题
18年11月
19年4月
20年1月
皮球及弹簧
直轨道、传送带
第20题图
弹射器、直、圆轨道
名师领航
1.试题特点：
固定的模式
分值（12分）、题号（第20题）、难度相似
多过程问题
研究单个物体的多过程问题
试熟题悉注的重模从型物理情景直中轨分道析、清圆楚轨各道个、过平程抛的运相动互、关弹联簧性，要有较强的综 合从注分生重析活逻能中辑力的推实；理际情景需建从构能较量为角熟度悉分典析型相的关物问理题模型，9道试题中，涉及
素养提升
f vc
VD
v传
2R+H
x
VD
mg
1.判断开始时滑块受到的摩擦力方向, 进行动力学分析； 2.当滑块与传送带速度相同时判断摩 擦力（静？动？）大小与方向
（3）改变小物块释放的高度h，小物块从传
送带的D点水平向右抛出，求小物块落地点
到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足
的条件。
直轨道、圆轨道、平抛运动
第20题图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 典例解析
过程分析：
物理模型： 粗糙斜面轨道
功能转化：
克服重力、克服 摩擦力做功
动能—— 内能、势能
寻找关键信息， 逻辑推理点？？
v
FN
第20题图
f
mg
圆轨道 粗糙直轨道
弹簧器
克服重力 做功
动能— —势能
克服摩擦力 做功
动能— —内能
弹力 做功
弹性势能 ——动能
典例解析
条件信息
例1（20.01浙选20题）如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆
素养提升
条件信息
例3(2019年4月浙江选考20题)某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在 传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模型。竖直平面内有一倾角Ɵ =370的直轨 道AB，其下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端B与传送带间距可近似为零，但允 许砂粒通过。转轮半径R=0.4m、转轴间距L=2m的传送带以恒定的线速度逆时针转动， 转轮最低点离地面的高度H=2.2m。现将一小物块放在距离传送带h处静止释放，假设 小物块从直轨道B端运动到达传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右。已 知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为µ =0.5。（sin370=0.6） （1）若h =2.4m，求小物块到达B端时速度的大小； （2）若小物块落到传送带左侧地面，求h需要满足的条件； （3）改变小物块释放的高度h，小物块从传送带的D点水平向右抛出，求小物块落地 点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件。
典型物理模型 传送带模型
分析理解透彻
绳杆模型 简谐振动的对称模型
素养提升 理想模型建构
条件信息
例4(2013·北京卷)蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上
在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所
需的高度；此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大
小F=kx （x为床面下沉的距离，k为常量）。质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，
床面下沉x0=0.10m；在预备运动中，假设运动员所做的总共W全部用于其机械能；在 比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为
△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl。取重力加速度g=10m/s2， 忽略空气阻力的 影响。
平直轨道BC在B点平滑连接而成．现有一质量为0.2 kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧
上B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6 N，小球经过BC段所受的阻力为其重力的1/5，
然后从C点水平飞离轨道，落到水平地面上的P点，P、C两点间的高度差为3.2 m．小球运动
过程中可视为质点，且不计空气阻力．(g取10 m/s2)
（3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能EP与高度h之间满足的关系。
mg
第20题图
Epmax=? Ep=m?in=?
要能过圆轨道最高 点，则弹性势能具 有最小值
能停在B点，最大 静摩擦力大于等于 G 沿斜面向下分力
典例解析
条件信息
例2（18.04浙选20题）如图，一轨道由半径为2 m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可调的水
功能转化：
克服重力、克服 摩擦力做功
动能—— 内能、势能
条件信息： 不脱离轨道 恰好停在B端
v
FN
第20题图
f
mg
圆轨道 粗糙直轨道
克服重力 做功
克服摩擦力 做功
动能— —势能
动能— —内能
弹簧器
弹力 做功
弹性势能 ——动能
恰好能过圆 轨道最高点
逻辑关系、 科学推理
受力分析
动能定理 功能关系
牛顿定律 应用方法
轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连)、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O
点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆
轨道半径r=0.1m，OE长L1=0.2m，AC长L2=0.4m，圆轨道和AE光滑，滑块与AB、OE 之间的动 摩擦因数μ=0.5。滑块质量m=2g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化
生活中的圆周运动 动能和动能定理
d 建立联系，认识规律适用的
d
条件，并用以解决简单的问 题。
c
d—综合应用：指能选用
d 多个物理概念和规律以及相
方法
机械能守恒定律
d 应的物理方法和思维策略，
能量守恒定律与能源
c 求解较复杂问题。
典例解析
例1（20.01浙选20题）如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆 轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连)、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O 点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆 轨道半径r=0.1m，OE长L1=0.2m，AC长L2=0.4m，圆轨道和AE光滑，滑块与AB、OE 之间的动 摩擦因数μ=0.5。滑块质量m=2g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化 为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。 （1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度vF大小； （2）当h=0.1m且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力FN大小及弹簧弹性势能EP0； （3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能EP与高度h之间满足的关系。
应用数学能力：能根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解， 并根据结果得出物理结论；必要时能运用几何图形、函数图象进行表达和分 析。
素养提升 能量角度综合分析力学问题
解题步骤
过程分析
明确对象 物理模型 逻辑关系
物质观 建模 科学推理
学科素养 物理观念
规律运用 数学应用
力与运动 功能关系 实际情况
考试心理
运动观 能量观 论证质疑