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押题高考江苏卷第3题
牛顿定律与功率
本知识点一般以生活实际为背景命题,进行模型化受力分析。往往涉及静态平衡问题、动态平衡问题及多物体、连接体构成的系统分析,涉及整体法与隔离法相结合分析方法。
考点内容
常见题型及要求
考点一 静态平衡
选择题
考点二 动态平衡
选择题
考点三 连接体问题
选择题
考点四 牛顿第二定律
选择题
考点五 功、功率的分析与计算
选择题
考点一 静态平衡问题
1.受力分析的方法
(1)假设法.
(2)转换研究对象法:根据牛顿第三定律,如图1.
图1
(3)动力学分析法:根据牛顿第二定律,由加速度方向判定合力的方向,从而确定某一个力的方向,如图2.
图2
2.共点力平衡的常用处理方法
适用条件
平衡关系
合成法
三个共点力
任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反
效果分解法
三个共点力
某一个力按力的作用效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件
正交分解法
三个或三个以上共点力
将物体所受的力分解为相互垂直的两组力,每组力都满足平衡条件
【真题精讲】
1. (2021届广东省东莞市高三模拟)戽斗[hu dou]是古代一种小型的人力提水灌田农具,是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示,两人双手执绳牵斗取水,在绳子长度一定时( )
A.两人站得越近越省力 B.两人站得越远越省力
C.两边绳子与竖直方向夹角为60°时最省力 D.绳子拉力大小与两人距离远近无关
【巩固训练】
2. 如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止,现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动。则下列说法正确的是( )
A.施加力F前,B与墙面间的弹力一定为零
B.施加力F后,B对A的摩擦力方向一定沿斜面向上
C.施加力F后B与墙之间可能没有摩擦力
D.施加力F后,弹簧弹力可能变化
考点二 动态平衡问题
1.解决动态平衡问题的一般思路
化“动”为“静”,多个状态下“静”态对比,分析各力的变化或极值.
2.三力作用下的动态平衡
3.四力作用下的动态平衡
(1)在四力平衡中,如果有两个力为恒力,或这两个力的合力方向确定,为了简便可用这两个力的合力代替这两个力,转化为三力平衡,例如:
如图6,qE<mg,把挡板缓慢转至水平的过程中,可以用重力与静电力的合力mg-qE代替重力与静电力.
图6
如图7,物体在拉力F作用下做匀速直线运动,改变θ大小,求拉力的最小值,可以用支持力与摩擦力的合力F′代替支持力与摩擦力.(tan θ=μ)
图7
(2)对于一般的四力平衡及多力平衡,可采用正交分解法.
【真题精讲】
3. 如图所示,粗糙水平地面上,半球形物体A将半球B(半球B各面均光滑)抵在竖直墙壁上,B的重力为G,半径与A相同。现用水平向左的推力F缓慢推A,在A与竖直墙壁接触前,下列判断正确的是( )
A.地面对A的摩擦力逐渐增大
B.地面对A的摩擦力逐渐减小
C.水平推力F逐渐增大
D.水平推力F逐渐减小
【巩固训练】
4.
如图所示,质量为 M,中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑槽内有一质量为m 的小铁球,现用一水平向右的推力 F 推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成 .则下列说法正确的是( )
A.小铁球受到的合外力方向水平向左
B.系统的加速度为
C.凹槽对小铁球的支持力为
D.推力
考点三 连接体问题
1.整体法与隔离法的选用技巧
整体法的选取原则
若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力
隔离法的选取原则
若连接体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内物体之间的作用力
整体法、隔离法的交替运用
若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求出物体之间的作用力,可以先求整体的加速度,后隔离求内力
2.连接体问题中常见的临界条件
接触与脱离
接触面间弹力等于0
恰好发生滑动
摩擦力达到最大静摩擦力
绳子恰好断裂
绳子张力达到所能承受的最大力
绳子刚好绷直与松弛
绳子张力为0
3.常见连接体
三种情况中弹簧弹力、绳的张力相同且与接触面是否光滑无关
常用隔离法
常会出现临界条件
【真题精讲】
5. 现用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球1和2连接,并悬挂如图所示,两小球均处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.细线a对小球1的拉力为
B.细线b对小球2的拉力为
C.若将细绳c的右端缓慢上移,并保持小球1和2的位置始终不变,则细绳c的拉力一定变小
D.若将细绳b剪断,则在剪断细绳b的瞬间,小球1的加速度大小为g
【巩固训练】
6. (2