内容正文:
第三章 牛顿运动定律
考点
2013~2017年
2018年
2019年
2020年
2021年
2022年
合计
全国
地方
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全国
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全国
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全国
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12.牛顿运动定律的理解
2
6
1
0
0
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2
2
0
5
10
13.动力学的两类基本问题
4
5
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2
0
0
2
1
1
2
0
2
6
13
14.动力学图像
4
9
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0
1
1
0
0
0
6
12
15.连接体问题
0
3
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1
0
2
0
1
0
0
0
7
16.滑块—滑板模型
3
4
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
3
5
17.原型实验
2
0
0
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0
0
2
0
2
0
0
2
4
18.创新实验:测量动摩擦因数等
2
1
1
0
1
0
0
0
1
2
0
1
5
4
命题分析与备考建议
1.命题热度:本章属于基础热点内容,10年来,从命题频次上看,全国卷10年27考,地方卷55考。
2.考查方向:高考命题突出考查对牛顿运动定律的理解和应用。一方面单独考查动力学的基本问题;另一方面与电磁学内容结合考查学生的处理综合问题的能力。其中应用整体法和隔离法处理问题;牛顿第二定律与运动学的综合问题以及动力学图像问题等都是高考考查的热点。
3.明智备考:复习本章时,作为基础章节,要理解牛顿定律的瞬时关系,掌握解决动力学两类基本问题的方法,掌握解决问题时合成法与正交分解法的选择,掌握常考的模型如板块模型、连接体模型、弹簧模型、传送带模型等。
第1节 牛顿运动定律的理解
考点12牛顿运动定律的理解
1.(2022·全国甲,19,6分,难度★★★)(多选)如图所示,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前 ( AD )
A.P的加速度大小的最大值为2μg
B.Q的加速度大小的最大值为2μg
C.P的位移大小一定大于Q的位移大小
D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小
解析本题考查牛顿第二定律的应用。设两滑块的质量均为m,撤去拉力前,两滑块做匀速直线运动,则拉力大小为F=2μmg
撤去拉力前对Q受力分析知弹簧弹力FT=μmg,以向右为正方向,撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为μmg,两滑块与地面仍然保持相对滑动,此时对滑块P受力分析得
-FT-μmg=ma1
解得a1=-2μg
此时Q所受外力不变,加速度仍为零,滑块P做减速运动,故P、Q间距减小,弹簧伸长量减小,弹力变小,P加速度减小,Q受合力增大,合力向左,故Q做加速度增大的减速运动。P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度,为2μg;Q加速度大小的最大值是弹簧恢复原长时Q的加速度,此时对Q受力分析得
-μmg=ma2,解得a2=-μg
故Q加速度最大值为μg,A正确,B错误。
在该过程中,P减速得快,Q减速得慢,因此任意时刻,P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小,P的位移大小一定小于Q的位移大小,选项C错误,D正确。
2.(2022·全国乙,15,6分,难度★★)如图所示,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长l。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距l时,它们加速度的大小均为 ( A )
A. B. C. D.
解析本题考查力的分解和牛顿第二定律的应用。当两球运动至二者相距l时,如图所示,由几何关系可知sin θ==,设绳子拉力为FT,水平方向有2FTcos θ=F,解得FT=F,对任意小球由牛顿第二定律可得FT=ma,解得a=,故A正确。
3.(2021·浙江,4,3分,难度★)2021年5月15日,天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中,经大气层290 s的减速,速度从4.9×103 m/s 减为4.6×102 m/s;打开降落伞后,经过90 s速度进一步减为1.0×102 m/s;与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态;经过对着陆点的探测后平移着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动,则着陆器 ( B )