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近年来高考物理试卷上出现了许多结合社会实际和科技前沿的好题,如:神舟飞船、宇宙探究、节能减排、铁路提速、磁悬浮列车,磁流体发电、高能加速器等,现对2013年高考社会热点题列举几例并略加分析.

一、航母弹射系统

【例1】(2013年广东卷)某航母跑道长200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的最低速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为

A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s

【解析】根据运动学方程,v2-v 等于2ax可得,需要借助弹射系统获得的最小初速度为v0等于10m/s ,选项B正确.

【答案】B

【点评】本题题以航母为背景考查匀变速直线运动的规律,涉及运动学方程等知识,考查灵活运用所学知识分析实际问题的能力.

二、人造地球卫星

【例2】(2013年安徽卷)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为EP等于- ,其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为


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A. GMm( ) B. GMm( )

C. ( ) D. ( )

【解析】卫星做匀速圆周运动,有 等于m ,变形得 mv2等于 .

即卫星的动能EK等于

结合题意,卫星的机械能E等于EK+EP等于-

摩擦产生的热量等于卫星的机械能损失,即

Q等于E1-E2等于- -(- )等于 ( )

【答案】C

【点评】本题考查万有引力与航天,意在考查考生对万有引力定律、圆周运动相关公式的应用能力.难度中等.

三、神州九号飞船

【例3】(2013年新课标Ⅰ卷)2012年6曰18日,神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接.对接轨道所处的空间存在极其稀薄的土气,下面说法正确的是

A. 为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

B. 如不

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加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加

C. 入不干涉,天宫一号的轨道高度将缓慢降低

D. 航天员在天宫一号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用

【解析】第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度,是人造天体环绕地球运动的最大速度,第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力,飞向太阳系的最小速度.神州九号和天宫一号是在环绕地球过程中完成对接的,轨道距地面有一定的高度,因此其速度小于第一宇宙速度,更小于第二宇宙速度.选项A错误;如不加干预,运动中由于空气阻力的作用,天宫一号的速率将变小,将做向心运动,这一过程中,由于万有引力做正功,速度又会增大,所以选项BC正确;因为宇航员所受的万有引力恰等于所需向心力,所以宇航员对别的物体没有压力,处于完全失重状态,并非不受万有引力作用,故选项D错误.

【答案】C

【点评】本题考查万有引力定律、牛顿第二定律,注意宇宙速度的意义.

四、喷墨打印机

【例4】(2013年广东卷)喷墨打印机的简化模型如图1所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中

A. 向负极板偏转

B. 电势能逐渐增大

C. 运动轨迹是抛物线

D. 运动轨迹与带电量无关

【解析】墨汁微粒带负电,受到的电场力与电场方向相反,电场力方向指向正极,墨汁微粒向正极偏转,选项A错误;电场力对墨汁微粒做正功,墨汁微粒的电势能逐渐减小,选项B错误;墨汁微粒水平方向做匀速直线运动,竖直方向受到的电场力为恒力,做匀加速直线运动,墨汁微粒的合运动是类平抛运动,运动轨迹是抛物线,选项C正确;运动轨迹是由受到的电场力情况决定的,而电场力F等于qE,电场力与带电量有关,所以运动轨迹与带电量有关,选项D错误.

【答案】C

【点评】本题考查了电场力、电势能、类平抛运动的规律等知识,难度中等.

五、消防水龙带

【例5】(2013年安徽卷)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min,水离开喷口时的速度大小为16 m/s,方向与水平面夹角为60度,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10m/s2)( )

A. 28.8m 1.12×10-2m3 B. 28.8m 0.672m3

C. 38.4m 1.29×10-2m3 D. 38.4m 0.776m3

【解析】将初速度正交分解,得竖直方向分速度vy等于vsin60°等于24m/s,在竖直方向做上抛运动,水柱的高度h等于 等于28.8m,水柱上升时间t等于 2.4s,故水柱的水量V等于Qt等于1.12×10-2m3

【答案】A

【点评】本题考查曲线运动的规律,意在考查学生对功能关系和机械能的理解.难度中等.

六、“辽宁号” 舰载机

【例6】(2013年新课标Ⅰ卷)2012年11曰,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功.图v为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加――作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t等于0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度一时间图线如图3所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为I000m.已知航母始终静止,重力加速度的大小为g.则

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A. 从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10

B. 在0.4s-2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化

C. 在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 g

D. 在0.4s-2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变

【解析】由v-t图象与坐标轴围成的图形面积可知,在阻拦索作用下飞机滑动的距离约为110 m,约等于无阻拦索滑行距离1000m的十分之一.选项A正确由图象的斜率可知,0.4-2.5s,飞机做匀减速直线运动,就速度约为30m/s2等于3g.选项C正确;则使其减速的合力(拦索的张力与摩擦阻力之和)恒定,但空气的阻力将逐渐减小,则拦索的张力逐渐增大.由于张力增大,飞机速率减小,不能确定张力的功率如何变化.选项BD错误.


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【答案】AC

【点评】本题考查直线运动的v-t图像、牛顿第二定律和功.

(作者单位:安徽省怀宁县高河中学)

责任编校 李平安

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