江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第五章机械能本章学科素养提升讲义含解析.pdf
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1、本章学科素养提升本章学科素养提升 绳索、链条在考查过程中常发生形变,其重心位置对物体来说并不是固定不变的,能否正确 确定重心的位置, 是解决绳索、 链条类问题的关键, 一般情况下常分段考虑各部分的重力势能, 并用各部分重力势能之和作为系统总的重力势能,至于参考平面,可任意选取,但以系统初、 末状态重力势能便于表示为宜 例 1 如图 1 所示, 有一条长为L的均匀金属链条, 一半长度在光滑斜面上, 斜面倾角为, 另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后滑动,求链条刚好从右侧全部 滑出斜面时的速度是多大?(重力加速度为g) 图 1 思维导引 研究对象:链条 隐含条件:释放后的链条,竖
2、直方向的一半向下运动,放在斜面上的一半沿斜面向上运动, 由于竖直部分越来越多,所以链条做的是变加速运动,不能用匀变速直线运动的公式去解 思路分析:因为斜面光滑,所以机械能守恒,链条得到的动能应是由重力势能转化来的,重 力势能的变化可以用重心的位置确定,要注意释放时的重力势能可分左右两段考虑,然后再 求和 解析 设斜面的最高点为零势能点,链条的总质量为m,开始时左半部分的重力势能为 Ep1g sinmgLsin, m 2 L 4 1 8 右半部分的重力势能为Ep2g mgL, m 2 L 4 1 8 开始时的机械能E1Ep1Ep2(1sin) mgL 8 当链条刚好全部滑出斜面时,重力势能Epm
3、g,动能Ekmv2,机械能E2EpEk L 2 1 2 mv2 mgL 2 1 2 由机械能守恒定律得E1E2 所以(1sin)mv2, mgL 8 mgL 2 1 2 解得v gL3sin 2 答案 gL3sin 2 规范表达不仅仅是要书写工整和美观的问题,更侧重的是学科思维和学科潜能的问题物理 学科对规范的要求主要包括以下几个方面: (1)思维规范:主要是指从审题到挖掘题目隐含条件;从读题到信息提取和提炼,再到建立物 理模型的过程 思维规范最能反映一个学生的学科素养和学科能力 (2)表达规范:实际上表达的内容正是思维流程的呈现,语言表达要准确应用物理学科语言 (3)书写规范 : 一组美观的
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