中考中的壓軸題,它的功能是為選拔服務(wù)的,所以題目背景、角度、過程、綜合性程度與其它題目有著根本的區(qū)別。同學(xué)一般習(xí)慣于解答有唯一答案的題目,對于多解情形往往感到不適應(yīng),對此類題型在平時學(xué)習(xí)中應(yīng)引起重視。
題目 (2007江蘇泰州中考題)在兵器工業(yè)中,子彈射出的速度是衡量槍械性能的指標(biāo)之一。有一種運用“旋轉(zhuǎn)法”測子彈速度的方法,如圖所示。在電動機轉(zhuǎn)軸上固定兩個間距為20cm的薄塑片,電動機以300r/s勻速轉(zhuǎn)動,槍械正對塑片水平射擊,子彈穿越時的阻力不計。子彈先后射穿兩塑片的彈孔位置如圖中A、B。求:
(1)子彈在兩塑片之間飛行的這段時間內(nèi),塑片可能轉(zhuǎn)過的角度。
(2)子彈在兩塑片之間飛行的可能時間。
(3)現(xiàn)對子彈速度在200m/s以上的某型號步槍進行測試,子彈先后射穿兩塑片的彈孔位置如圖中A、B。求該型號步槍子彈飛行的速度。
分析 本題一方面考查學(xué)生的知識遷移能力,另一方面考查學(xué)生空間想象力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題能力。要求學(xué)生:(1)能夠建立子彈穿越過程中圓盤轉(zhuǎn)動的動態(tài)情景;(2)子彈穿越的極短時間可通過圓盤的明顯轉(zhuǎn)動間接獲得。(3)由20cm、大于200m/s、300r/s等條件將題干上的多情形轉(zhuǎn)變成唯一確定情形;只有具備了這一系列認識,才有下筆的可能。
解答 (1)子彈在兩塑片之間飛行的這段時間內(nèi),塑片可能轉(zhuǎn)過的角度為
θ=n×360°+60°(n=0,1,2…)。
(2)子彈在兩塑片之間飛行的可能時間
t=n×1300s+60°360°×1300s=(n300+11800)s(n=0,1,2,…)。
(3)由于子彈速度v>200m/s,所以子彈在兩兩塑片之間飛行的時間
t=sv<0.2m200m/s=0.001s。
在這段時間內(nèi)薄塑片轉(zhuǎn)過的角度
θ=tT×360°<0.001s1300s×360°=108°。
根據(jù)子彈在兩塑片之間飛行的這段時間內(nèi),塑片可能轉(zhuǎn)過的角度為
θ=n×360°+60°(n=0,1,2…)。
由于θ<108°,只能取n=0,即θ=60°,
所以子彈在兩塑片之間飛行的時間
t=θ360°×T=60°360°×1300s=11 800s。
所以子彈的速度v=st=360m/s。