高中物理必修二第六章章末素養(yǎng)提升學案-學案下載-教習網(wǎng)

章末素養(yǎng)提升例1　(2023·浙江高一期中)如圖所示，甲、乙、丙、丁是游樂場中比較常見的過山車，甲、乙兩圖的軌道車在軌道的外側(cè)做圓周運動，丙、丁兩圖的軌道車在軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運動，兩種過山車都有安全鎖(由上、下、側(cè)三個輪子組成)把軌道車套在了軌道上，車中座椅是指底座、靠背以及安全卡扣組成的整體，四個圖中軌道的半徑都為R，重力加速度為g，下列說法正確的是(　　) A．甲圖中，當軌道車以一定的速度通過軌道最高點時，座椅一定給人向上的力 B．乙圖中，軌道車過最低點的最大速度為eq \r(gR) C．丙圖中，當軌道車以一定的速度通過軌道最低點時，座椅一定給人向上的力 D．丁圖中，軌道車過最高點的最小速度為eq \r(gR) 例2　(2022·無錫市期末)某同學經(jīng)過長時間的觀察后發(fā)現(xiàn)，路面出現(xiàn)水坑的地方，如果不及時修補，水坑很快會變大，善于思考的他結(jié)合學過的物理知識，對這個現(xiàn)象提出了多種解釋，則下列說法中不合理的解釋是(　　) A．車輛上下顛簸過程中，某些時刻處于超重狀態(tài) B．把坑看作凹陷的弧形，車對坑底的壓力比平路大 C．車輛的驅(qū)動輪出坑時，對地的摩擦力比平路大 D．坑洼路面與輪胎間的動摩擦因數(shù)比平直路面大例3　(2023·長春市第五中學期末)2022年北京冬奧會上，有一項技術(shù)動作叫雙人螺旋線，如圖(a)所示，以男選手為軸心，女選手圍繞男選手旋轉(zhuǎn)。將這一情景做如圖(b)所示的抽象：一細線一端系住一小球，另一端固定在一豎直細桿上，小球以一定大小的速度隨著細桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細線便在空中劃出一個圓錐面，這樣的模型叫“圓錐擺”。圓錐擺是研究水平面內(nèi)質(zhì)點做勻速圓周運動動力學關(guān)系的典型特例。若小球(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為m，細線AC長為l，重力加速度為g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，下列說法正確的是(　　) A．若圖(b)中小球做勻速圓周運動時，細線與豎直方向所成夾角為θ，則小球受重力、細線的拉力和向心力作用 B．若圖(b)中θ＝53°，則小球做勻速圓周運動的角速度為eq \r(\f(5g,4l)) C．圖(c)中用一根更長的細線AB系一質(zhì)量更大的小球(可視為質(zhì)點)，保持B、C兩球在同一水平面內(nèi)繞豎直桿做勻速圓周運動，則ωB>ωC D．若小球在空中旋轉(zhuǎn)的角速度ω小于eq \r(\f(g,l))時，細線會像圖(d)那樣纏繞在豎直桿上，最后隨細桿轉(zhuǎn)動例4　(2022·惠州市高一期末)如圖所示，是一種模擬旋轉(zhuǎn)秋千的裝置，整個裝置可繞置于地面上的豎直軸Oa轉(zhuǎn)動，已知與轉(zhuǎn)軸固定連接的水平桿ab長s＝0.1 m，連接小球的細繩長L＝eq \f(1,3) m，小球質(zhì)量m＝0.1 kg，整個裝置繞豎直軸Oa做勻速圓周運動時，連接小球的細繩與豎直方向成37°角，小球到地面的高度h＝0.8 m，重力加速度g＝10 m/s2，不計空氣阻力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)細繩對小球的拉力FT是多大； (2)該裝置勻速轉(zhuǎn)動角速度的大?。?(3)若轉(zhuǎn)動過程中，細繩突然斷裂，小球落地時到轉(zhuǎn)軸Oa的水平距離。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 例5　(2023·連云港市高一統(tǒng)考期中)很多青少年在山地自行車上安裝了氣門嘴燈，夜間騎車時猶如踏著風火輪，格外亮眼。如圖甲是某種自行車氣門嘴燈，氣門嘴燈內(nèi)部開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖乙所示，彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的小滑塊(含觸點a)連接，當觸點a、b接觸，電路接通使氣門嘴燈發(fā)光，觸點b位于車輪邊緣。車輪靜止且氣門嘴燈在最低點時觸點a、b距離為L，彈簧勁度系數(shù)為eq \f(mg,L)，g為重力加速度大小，自行車輪胎半徑為R，不計開關(guān)中的一切摩擦，滑塊和觸點a、b均可視為質(zhì)點。(L與R相比可以忽略) (1)若自行車勻速行駛過程中氣門嘴燈每次到達車輪最低點時剛好發(fā)光，求自行車的速度大?。?(2)若自行車勻速行駛過程中氣門嘴燈可以一直發(fā)光，求自行車行駛的最小速度； (3)若自行車以eq \r(2gR)的速度勻速行駛，求車輪每轉(zhuǎn)一圈，氣門嘴燈的發(fā)光時間。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________物理觀念線速度v物體做圓周運動，在一段的時間 Δt 內(nèi)，通過的弧長為Δs，則通常把Δs與Δt 稱為線速度角速度ω連接物體與圓心的半徑轉(zhuǎn)過的與所用時間Δt 叫作角速度周期T做勻速圓周運動的物體，運動所用的_______頻率f做勻速圓周運動的物體內(nèi)完成的圓周運動的______轉(zhuǎn)速n物體轉(zhuǎn)動的圈數(shù)與所用時間。n 的單位為______勻速圓周運動物體沿著圓周運動，并且處處，這種運動叫作勻速圓周運動向心力定義做勻速圓周運動的物體所受的合力總，這個指向的力叫作向心力特點(1)方向始終且與速度方向，是力 (2)勻速圓周運動的物體，線速度不變，故向心力只改變線速度的_______ (3)向心力是根據(jù)力的命名的，它是由或者提供的向心加速度定義物體做勻速圓周運動時的加速度總指向，這個加速度叫作向心加速度。用an表達作用改變速度的，不改變速度的_______離心運動定義做圓周運動的物體沿方向飛出或做圓心的運動科學思維極限思想通過分析線速度、角速度與周期的關(guān)系，應用極限思想分析圓周運動的向心加速度等具體問題，發(fā)展學生的科學推理能力構(gòu)建模型通過對物體做圓周運動的實際情境進行抽象、概括，形成質(zhì)點在水平面和豎直平面內(nèi)的圓周運動模型，以此來發(fā)展學生的模型建構(gòu)能力綜合分析生產(chǎn)生活中的圓周運動通過分析向心加速度與圓周運動的半徑之間的關(guān)系、向心力來源等問題，發(fā)展學生的科學論證能力通過討論向心加速度與圓周運動半徑的關(guān)系，以及汽車“飛離”地面的速度等具體問題，發(fā)展學生的質(zhì)疑與創(chuàng)新能力科學探究1.通過控制變量法探究向心力大小與質(zhì)量、角速度和半徑的關(guān)系 2.讓學生經(jīng)歷觀察思考、自主探究、交流討論等活動，以模擬觀察、視頻審視、實地了解等形式對火車轉(zhuǎn)彎、汽車過拱形橋等模型受力分析，探究其中的受力情況，并運用牛頓第二定律計算 3.通過同學間的討論與交流，培養(yǎng)學生合作學習與相互交流的能力科學態(tài)度與責任1.應用圓周運動的知識解釋物理現(xiàn)象，引導學生認識科學的價值 2.通過實驗體驗向心力的存在，激發(fā)學習興趣，增強求知的欲望；培養(yǎng)學生仔細觀察、認真思考、積極參與、實事求是的科學態(tài)度 3.在真實的物理情境中引導學生進行計算、推理、分析、反思，引導學生情感的投入，培養(yǎng)學生的社會責任感等。通過生活生產(chǎn)實踐中人類的聰明才智體會圓周運動的奧妙，培養(yǎng)學生學習物理知識的求知欲