内容正文:
板块整合提能(一) 力与直线运动
【高考原题】 (2024·北京卷)如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为(A)
A.F B.F C.F D.F
解析 根据题意,对整体应用牛顿第二定律有F = (M+m)a,对空间站分析有F' = Ma,解两式可得飞船和空间站之间的作用力F'=F,A项正确。
[回归教材] 教材是高考命题的发源地,很多高考试题在教材中能找到“根源”。此高考试题源于人教版必修第一册第四章“复习与提高”,属于对教材试题的改造。
[链接教材] 图4-1是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为3.0×103 kg,其推进器的平均推力F为900 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作5 s内,测出飞船和空间站的速度变化是0.05 m/s,求空间站的质量。
图4-1
【教考融合】 高考试题与教材试题做到了神似形异,不能照搬教材。教材中试题考查牛顿第二定律与运动学规律的综合应用,而高考题考查连接体问题,在教材试题的基础上有所扩展。
【考题示例】 (2024·广西卷)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=0.9 m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4 s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=0.5 s。求该同学(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
【审题与建模】
关键表述
物理过程
物理模型
沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒
向右匀减速滑行
匀变速直线运动中相邻相等位移
测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4 s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=0.5 s
0.2 s和0.65 s两个时刻的瞬时速度可由
两段相等位移的平均速度求得
滑行的加速度大小
加速度定义或匀变速直线运动的速度公式
最远能经过几号锥筒
求得向右运动的位移即可判断
规范答题区
评价(100分)
自评
解析 (1)根据匀变速运动规律,某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知在1、2间中间时刻的速度为
v1==2.25 m/s,
2、3间中间时刻的速度为v2==1.8 m/s,
加速度大小为a===1 m/s2。
(2)设到达1号锥筒时的速度为v0,根据匀变速直线运动规律得v0t1-a=d,
代入数值解得v0=2.45 m/s,
从1号开始到停止时通过的位移大小为x==3.00125 m≈3.33d,
故最远能经过4号锥筒。
答案 (1)1 m/s2 (2)4
书写规范,卷面整洁(20分)
指明研究对象,针对哪个物理状态或过程,依据什么规律(20分)
列出原型式,无连等式,无变形后公式(20分)
联立方程解结果,无化简及运算过程(20分)
结果表达规范,矢量指明方向(20分)
请在答题区域内作答,超出黑色矩形边框无效
总分
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