高三物理试卷十三选择第七题出题思路分析

浩慨解读物理 2025-02-20 06:50:27

高三物理试卷十三选择第七题分析。

出题思路与考查内容:本题属于曲线运动与动力学综合题,通过构建小球在竖直光滑圆筒内的运动情境,考查学生对多个物理概念和规律的综合运用能力。对应新课标以下考查内容:

·运动的合成与分解:将小球运动分解为水平方向的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动,考查对运动独立性和等时性的理解。

·圆周运动的向心力:借助筒壁对小球的支持力提供向心力这一情境,考察向心力相关知识。

·引变速直线运动规律:利用小球在竖直方向做自由落体运动,考察对引变速直线运动规律的应用。

·临界问题与多过程分析:通过小球运动轨迹与数值连线的焦点,考察对周期性运动和多过程问题的分析能力。

·物理模型:本题应用了复合运动模型及小球同时参与水平方向的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动解题思维。

→分析水平方向运动:小球在光滑圆筒内侧水平抛出后,水平方向不受力做匀速圆周运动,速度大小为v0,绕圆筒运动的周期是固定的,由圆周长和水平速度决定。筒壁对小球的支持力提供,做圆周运动所需的向心力方向指向圆心。

→分析竖直方向运动:小球在竖直方向只受重力,出速度为0做自由落体运动,下落高度随时间按自由落体规律变化。

→分析选项A:小球到达C点时已绕圆筒运动3周,总时间是3个周期,根据竖直方向自由落体运动规律求下落高度,再将周期表达式代入计算判断是否与选项一致。

→分析选项B:因为水平方向匀速圆周运动的向心力不变,筒壁对小球的支持力提供向心力。根据牛顿第三定律,小球对筒壁压力大小等于支持力大小,所以分析三点压力大小关系。

→分析选项C:A到B的时间间隔为1个周期,根据竖直方向自由落体运动规律,求这段时间的竖直位移差,即AB间距离再代入周期表达式判断。

分析选项:D在P点,小球受竖直向下的重力和水平方向的向心力,合力是这两个力的矢量和并非单纯的重力,据此判断选项。

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