【摘 要】
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摘 要:通过构建物理模型解决实际问题是近些年高考考查的重要方向.基于核心素养的物理模型构建是对原型摒弃各种次要因素的影响,进行简化和理想化处理,突出决定事物状态、影响事物发展变化的本质联系.下雨是生活中的常见现象,通过模型构建解释大雨滴下落得比小雨滴快的原因,推导出雨滴收尾速度与等效半径的关系,以及雨滴下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比.同时给出了将雨滴抽象为球形、圆盘模型的依据,并通
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摘 要:通过构建物理模型解决实际问题是近些年高考考查的重要方向.基于核心素养的物理模型构建是对原型摒弃各种次要因素的影响,进行简化和理想化处理,突出决定事物状态、影响事物发展变化的本质联系.下雨是生活中的常见现象,通过模型构建解释大雨滴下落得比小雨滴快的原因,推导出雨滴收尾速度与等效半径的关系,以及雨滴下落过程中受到的空气阻力与下落速度的平方成正比.同时给出了将雨滴抽象为球形、圆盘模型的依据,并通过详细分析模型给出了雨滴收尾速度与等效半径的关系.
关键词:模型构建;核心素养;雨滴下落;收尾速度;空气阻力
文章编号:1008-4134(2019)17-0063中图分类号:G633.7文献标识码:B
1 真题再现
(2019年北京高考理综24题)雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒,这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关.雨滴间无相互作用且雨滴质量不变,重力加速度为g.
(1)质量为m的雨滴由静止开始,下落高度h时速度为u,求这一过程中克服空气阻力做的功W.
(2)将雨滴看作半径为r的球体,设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2,其中v是雨滴的速度,k是比例系数.
a.设雨滴的密度为ρ,推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式;
b.示意图中画出了半径为r1、r2(r1
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