内容正文:
2023年新教材新高考广东卷第14题
力学计算题
力学计算题是高考的必考内容,高考对于这部分知识点的命题形式是以生活中的情景为背景,强调情景与对应的力学知识的有机融合,突出了应用性,巩固了基础性。考查学生的推理能力、综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力。
命题的思路:以一定的情景为基础,该情景包含多个物理过程,每一个过程可对应不同的物理模型,不同物理过程通过一个衔接点联系起来(找准衔接点往往是解题的突破口)。
近三年广东高考的题目考点是:动能定理,碰撞、牛顿运动定律与直线运动,动量守恒定律,运动学。2023年高考备考建议是曲线运动与能量和动量结合的知识。
力学计算题涉及的知识点主要有:
必备知识点1:运动学
匀变速直线运动
基本公式法
v=v0+at,x=v0t+at2,v2-v=2ax。
三个公式中的物理量x、a、v0、v均为矢量(三个公式称为矢量式)。在应用时,一般以初速度方向为正方向,凡是与v0方向相同的x、a、v均为正值,反之为负值。
比例法
只适用于初速度为零的匀变速直线运动。
1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n;1T内、2T内、3T内……位移的比为:x1∶x2∶x3∶…∶x=12∶22∶32∶…∶n2;第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1);从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)。
图像法
x−t图象,v−t图象,a-t图象,a-x图象,-t图象,v2-x图象
x−t图象纵轴表示位移; v−t图象纵轴表示速度。x−t图象上斜率表示速度; v−t图象上斜率表示加速度。v−t图象上图线和时间轴围成的“面积”表示位移。a-t图象所围面积表示速度变化量Δv。a-x图象所围面积表示。-t图象的斜率为a。v2-x图象图象斜率为2a。
推论法
==,Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2。
物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半;任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量。
逆向思维法
匀减速到速度为零的直线运动一般看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动。
刹车类问题和双向可逆类问题。
平均速度法
=
任一时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度。
必备知识点2:动力学
1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2、 牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的合外力成正比、跟物体的质量成反比.加速度的方向跟合外力的方向相同。
3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
4、动力学解题的两条思路
明确研究对象
受力分析
求合力
由牛顿第二定律求加速度。
运动学公式求其它物理量。
运动分析
求加速度
由牛顿第二定律求合力或者某一个力。
5、动力学中的综合问题
整体法
如果不需要求物体之间的相互作用力,且连接体的各部分具有相同的加速度,一般采用整体法根据牛顿第二定律列方程
隔离法
如果需要求物体之间的相互作用力或对于加速度不同的连接体,一般采用隔离法根据牛顿第二定律列方程。
常涉及的
三种问题类型
(1)涉及滑轮的问题:若要求绳的拉力,一般都采用隔离法。
(2)水平面上的连接体问题:这类问题一般是连接体(系统)中各物体保持相对静止,即具有相同的加速度。解题时,一般采用先整体后隔离的方法;建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好的原则或者正交分解力,或者正交分解加速度。
(3)斜面体与物体组成的连接体问题:当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,一般采用隔离法分析。
解题关键
正确地选取研究对象是解题的首要环节,弄清各物体之间哪些属于连接体,哪些物体应该单独分析,并分别确定它们的加速度,然后根据牛顿运动定律列方程求解。
5、动力学的解题方法
分类
规律
表达式
动力学方法
力的瞬时作用
牛顿第二定律
F合=ma
牛顿第三定律
F=-F′
能量方法
力的空间累积作用
动能定理
W合=Ek2-Ek1
机械能守恒定律
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2;ΔEk=-ΔEp;ΔEA减=ΔEB增
能量守恒定律
E初=E末;ΔE增=ΔE减
动量方法
力的时间累积作用
动量定理
F合t=mv′-mv
动量守恒定律
m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2
解题规律
若是多个物体