2025年高一物理上學(xué)期“理想化模型法”應(yīng)用測試一、質(zhì)點模型在運動描述中的應(yīng)用基礎(chǔ)辨析題下列研究對象中能視為質(zhì)點的是（）A.研究百米運動員起跑動作時的身體姿態(tài)B.計算地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期時的地球C.分析乒乓球旋轉(zhuǎn)時的運動軌跡D.測量火車通過隧道時間時的火車某同學(xué)在研究“無人機(jī)航拍校園”運動時，提出兩種模型假設(shè)：（1）若忽略無人機(jī)旋翼轉(zhuǎn)動，可將其視為質(zhì)點研究整體飛行軌跡（2）若分析懸停時旋翼產(chǎn)生的升力，需將旋翼視為質(zhì)點判斷上述假設(shè)是否正確，并說明理由。計算題3.一輛汽車在平直公路上由靜止開始勻加速行駛，已知前3s內(nèi)位移為18m。（1）若將汽車視為質(zhì)點，求其加速度大小及第3s末的速度；（2）若考慮汽車長度為4m，計算汽車完全通過前方50m處路標(biāo)的時間（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。二、勻變速直線運動模型的實驗驗證實驗探究題4.某小組利用打點計時器研究小車運動，得到如圖1所示的紙帶（每相鄰兩點間還有4個點未畫出，電源頻率50Hz）。（1）測量發(fā)現(xiàn)AB=1.20cm，BC=2.00cm，CD=2.80cm，DE=3.60cm。若將小車視為做勻變速直線運動的質(zhì)點，計算其加速度大?。▎挝挥胢/s2表示）；（2）實際操作中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小車質(zhì)量較小時，紙帶上點跡間距逐漸減小。試分析該現(xiàn)象是否違背勻變速直線運動模型的假設(shè)，并說明原因。誤差分析題5.在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中：（1）若用砂桶重力代替繩子拉力，需滿足什么理想化條件？（2）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)砂桶質(zhì)量增大到一定程度時，小車加速度測量值明顯偏離理論值。請從模型構(gòu)建角度解釋該現(xiàn)象。三、力學(xué)中的理想模型綜合應(yīng)用受力分析題6.如圖2所示，質(zhì)量為2kg的木塊靜止在傾角37°的固定斜面上，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）若不計空氣阻力，分析木塊受力并畫出受力示意圖；（2）若考慮斜面存在微小形變，原模型中的“剛性斜面”假設(shè)需要做哪些修正？計算題7.質(zhì)量為m的物體在粗糙水平面上受水平拉力F作用做勻加速直線運動，已知動摩擦因數(shù)為μ。（1）用質(zhì)點模型求物體加速度a?=？（2）若將物體視為形狀不規(guī)則的幾何體，測得其重心高度為h，與地面接觸面積為S。當(dāng)拉力作用點在重心正上方時，加速度a?與a?是否相同？用“等效替代”思想說明理由。四、模型構(gòu)建與科學(xué)推理題論述題8.伽利略在研究自由落體運動時，提出“沖淡重力”的斜面實驗：（1）該實驗如何體現(xiàn)“理想化模型法”中的“次要因素忽略”原則？（2）若將小球在斜面上的運動視為勻變速直線運動，測得傾角θ?時加速度為a?，傾角θ?時加速度為a?，推導(dǎo)重力加速度g的表達(dá)式（用θ?、θ?、a?、a?表示）。創(chuàng)新應(yīng)用題9.某工程師設(shè)計貨運無人機(jī)，需估算最大載貨質(zhì)量。已知無人機(jī)有4個旋翼，每個旋翼轉(zhuǎn)動時可視為半徑為R的圓盤做水平勻速轉(zhuǎn)動，空氣密度為ρ，每個旋翼產(chǎn)生的升力F=kρR2v3（k為常數(shù)，v為旋翼邊緣線速度）。（1）若將無人機(jī)整體視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，寫出其懸停時載貨質(zhì)量M的表達(dá)式；（2）實際飛行中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)載貨質(zhì)量超過理論值15%時無人機(jī)出現(xiàn)明顯晃動。從模型局限性角度分析可能原因。五、模型遷移與拓展題跨章節(jié)綜合題10.結(jié)合本學(xué)期所學(xué)內(nèi)容，完成下列模型構(gòu)建任務(wù)：（1）在“力的合成”實驗中，用兩個彈簧測力計互成角度拉橡皮筋至O點，如何用“等效替代”思想驗證平行四邊形法則？（2）若將彈簧振子視為做簡諧運動的質(zhì)點，其位移-時間圖像滿足x=Asin(ωt+φ)。對比勻變速直線運動的x-t圖像，說明兩種模型在描述運動規(guī)律上的本質(zhì)區(qū)別。開放探究題11.某同學(xué)觀察到“雨滴下落時先加速后勻速”的現(xiàn)象，提出雨滴運動模型的改進(jìn)方案：初始階段：忽略空氣阻力，視為自由落體運動中間階段：考慮空氣阻力f=kv（k為常數(shù)）最終階段：當(dāng)f=mg時，視為勻速直線運動請基于上述模型，推導(dǎo)雨滴下落的最大速度v?，并設(shè)計一個實驗驗證該模型的合理性（寫出主要實驗步驟及數(shù)據(jù)處理方法）。（注：本試卷共11題，滿分100分，考試時間90分鐘。所有題目均需寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。）命題說明：試題覆蓋《必修1》課程目標(biāo)中“質(zhì)點、勻變速直線運動、牛頓運動定律”等核心內(nèi)容，突出“理想化模型法”在科學(xué)思維中的應(yīng)用設(shè)置3處模型條件辨析點（題2、4、9），考查學(xué)生對模型適用邊界的理解實