物理学中sts热点试题的归类分析(上)

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1、物理学中STS热点试题的归类分析(±)山东贾玉兵命题趋势预测随着高考改革的不断推进，知识与能力，以能力考核为主；理论与实际，以解决现实问题为中心；这些已成为高考命题的一个指导思想。因为考牛在解决实际问题时，最能显示其能力大小，而且还能引导学生关注身边发生的现象和事件，关注科技进步和社会发展。2006年高考理综卷的命题将会继续贯彻这一原则。本文所选的素材都是一些常听到的、常看到的、常被关注的但不一定认真思考过的问题。典例剖析的同时给出针对练习，旨在抛砖引玉，引起同学们的注意，更加注重理论联系实际，关注最新科技进展

2、、社会热点、身边物理。一、日常生活中物理问题的分析应用解决实际应用型题目的过程，实质上是对复杂的实际问题以本质因素(如运动的实际物体、问题的条件、物体的运动过程等)加以抽象、概括，通过简化，构建相关物理模型，依相应物理规律求解并还原为实际问题求出答案的过程。类型一、交通运输类常见的问题类型有：汽车行驶的离心问题、交通事故、火车提速、磁悬浮列车、飞机飞行、桥梁设计、自行车的传动问题、反射问题、供电问题等。解决这类问题时要用到的知识：牛顿定律与运动学公式、机车运动屮的功率问题、向心力公式、电磁感应现象等。【例1】某

3、司机为了确定他汽车上货物的质量，采用了这样的方法：让汽车以额定功率P由静止启动，沿着平直公路运行到最大速度时，司机从速度表上读出最大速度为v,根据他平时总结的规律，汽车运行时受到的阻力与其所受的重力成正比，且比例系数为h若汽车自身质量为M,则车上所装货物的质量是多少？【解析】设车上所装货物的质量为加，由题意可知，汽车运行时受到的阻力为f=k(M+〃?)g当汽车的速度达到最大时，汽车的牵引力满足F=f=-V联立以上两式解得m=--Mgkv归纳警示：(1)对交通运输类问题，区别不同运输工具的原理，构建各自的物理模型

4、，依据对应的物理规律解题，是解决此类问题的基本思路。（2）汽车是以恒定功率启动，当牵引力减小到等于阻力的大小时，速度达到最大值。另外要注意以恒定加速度启动时，牵引力F不变，速度越来越大，功率越来越大，当达到额定功率时，功率将不变。速度增大，牵引力减小，加速度减小，当F=f时匀速。针对练习1：某一特殊路段的速度规定不能超过40km/h。有一辆卡车遇紧急情况刹车，车轮抱死滑过一段距离后停止。交警测得刹车过程中在路面擦过的痕迹长度是14m。从厂家的技术手册中查得该车轮胎与地面的动摩擦因数是0.7。（1）假如你是一位交

5、警，请你判断该卡车是否超速行驶。（2）如果这辆卡车安装了ABS（车轮防抱死系统），具有恒定的制动力F,驾驶员的反应吋间为/。（从发现情况到操纵制动器的时间），汽车总质量为加，行驶速度为比.请你给出刹车时的停车距离s的数学表达式，并讨论所得表达式的物理意义.（取重力加速度为g=10m/s2）2_22［答案：（1）超速；（2）刹车时的停车距离5=Voro+~v°=Vo/o+,质量加越2a2F大，行驶速度巾越大，反应时间『0越大，制动力F越小，刹车时的停车距离s越大。因此，严禁超载、超速、疲劳及酒后驾驶。］针对练习2

6、：很多国家交通管理部门为了交通安全，制定了死亡加速度为500g,行车加速度超过此值将有生命危险。这个加速度一般车辆达不到，只有发生交通事故，车辆碰撞时间达到毫秒数量级时才可能产生。例如，两辆摩托车时速均为20km/h（5.6m/s）相向而行，发生碰撞,碰撞时间为0.001s,Z后两车均静止。求：（1）撞车过程中的平均加速度大小。（2）头部是人体最脆弱的部分，它的最大承受力为22.8RN,若人的头部质量为5kg,发生上述碰撞时人头部受力多大。（3）如果开汽车时系好安全带，骑摩托车时戴好安全帽，可以起缓冲作用，使碰

7、撞时间延长。当上述的碰撞时间延长到0.002s时，人的头部实际受力是否超过22.8RN?［答案：（1）560g,（2）2.8X104N,（3）1.4X104N,没有超过。］类型二、体育运动类试题中经常涉及到的体育项H有：跳高、跳水、跳伞、蹦极跳、撐杆跳、体操、滑雪、乒乓球、网球、排球、铅球等等。解决这类问题用到的主要知识：牛顿定律及运动学公式、功能关系等。乙【例2】质量为40kg的雪撬在倾角0=37°的斜面上向下滑动，如图1甲所示，所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的v-t图象如图1乙所示，且力3是曲线

8、的切线，8点坐标为（4,15）,CQ是曲线的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数“(g=10m/s2)【解析】由图象可得，力点加速度6/A=2.5m/s2；最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10rn/s,由牛顿运动定律得：wgsin37°加gcos37°-5k=ma^wgsin37°・D加gcos37°-10^=0代入数据解得：“=0.125£=20N•s/m归纳警示：