内容正文:
考点12 牛顿第二定律的综合运用
1. 3年真题考点分布
题型
选择题
高考考点
动力学图像问题;水平面上的传送带模型;斜面传送带模型;绳或杆连接体模型;弹簧类连接体模型;接触类连接体模型;滑块木板模型
新高考
2023
辽宁卷13题、辽宁卷15题、全国乙卷22题、湖南卷10题、全国甲卷20题
2022
天津卷11题、重庆卷14题、江苏卷10题、浙江卷19题、河北卷9题、湖南卷14题、山东卷16题、全国甲卷20题、全国乙卷15题
2021
海南卷7题、辽宁卷13题、全国甲卷22题、河北卷11题、浙江卷11题
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于运动的描述考查共计19次,主要考查:
1. 利用牛顿第二定律解决动力学的图像问题;
2.利用牛顿运动定律解决绳和杆、弹簧和接触类的连接体问题 ;
3. 利用牛顿运动定律解决水平面和斜面上的传送带问题;
4. 利用牛顿运动定律解决滑块——木板模型相对运动等问题;
【备考策略】能灵活判断物体是否做机械运动和参考系的选择;能正确区分时间与时刻的不同点;能正确区分矢量和标量的区别;熟练掌握位移和路程的区别并掌握其计算方法;能正确区分速度和速率、平均速度和瞬时速率的概念并掌握其计算方法;理解并掌握加速度的概念和计算的方法并能根据图像判断物体的运动情况。
【命题预测】牛顿运动定律是每年全国各省高考中必考的题型,这是2024年的考生必须掌握的。牛顿运动定律的综合运用考察范围之广,传送带模型经常与机械能结合在一起,求最短时间和痕迹类问题;滑块——木板模型,常与动量、能量甚至出现在电场和磁场的形成的复合场和叠加场中,常以综合性压轴题出现在选择题和解答题中,2024年考生需要加强对牛顿第二定律的综合运用,增大对难度和题量的训练。
考法1 动力学图像问题
1. 常见的动力学图象
v-t图象、a-t图象、F-t图象、F-a图象等.
2. 图象问题的类型
(1)已知物体受的力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况.
(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线,要求分析物体的受力情况.
(3)由已知条件确定某物理量的变化图象.
3. 小结:方法总结
(1)分清图象的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图象所反映的物理过程,会分析临界点.
(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等.
(3)明确能从图象中获得哪些信息:把图象与具体的题意、情境结合起来,应用物理规律列出与图象对应的函数方程式,进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断.
【典例1】(多选)(2023·全国·统考高考真题)用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后,所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知( )
A. B. C. D.
【典例2】(多选)(2023·四川内江·统考一模)在一次演习中,飞机悬停在高空某处后,质量为60kg的特战兵从机舱中跳下,沿竖直方向向下运动的v-t图线,如图甲所示.当速度减为零时特战兵恰好落到地面,如图乙所示。降落伞用8根对称的绳悬挂,每根绳与中轴线的夹角均为37°,不计特战兵所受的空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法中正确的是( )
A.特战兵刚跳下时离地面的高度为180m
B.在前2s时间内,每根绳子对特战兵的拉力大小为750N
C.在2s到7s时间内,每根绳对特战兵的拉力大小为93.75N
D.在落地前瞬间,每根绳对特战兵的拉力大小为12.5N
解决图象问题的方法和关键
(1)分清图象的类别:分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图象所反映的物理过程,会分析临界点.
(2)注意图象中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等表示的物理意义.
(3)明确能从图象中获得哪些信息:把图象与物体的运动情况相结合,再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义,确定从图象中得出的有用信息.这些信息往往是解题的突破口或关键点.
分析图象问题时常见的误区
(1) 没有看清横、纵坐标所表示的物理量及单位.
(2) 没有注意坐标原点是否从零开始.
(3) 不清楚图线的点、斜率、面积等的物理意义.
(4) 忽视对物体的受力情况和运动情况的分析.
1.(多选)(2023·安徽滁州·统考一模)如图甲所示,物块A、B中间用一根轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上,弹簧处于原长,物块A的质量为。时对物块A施加水平向右的恒力F,时撒去,在内两物块的