高考力學(xué)解題利器之一 ──例說(shuō)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題 武漢市青山區(qū)鋼城十六中 朱廣林 在物理高考試題中,各知識(shí)板塊的內(nèi)容比例大概為:力學(xué),、電磁學(xué),、其它部分(熱學(xué)、光學(xué),、原子(核)物理)各占三分之一,。而電磁學(xué)甚至熱學(xué)的規(guī)律又幾乎全部來(lái)自于力學(xué),因此力學(xué)規(guī)律在整個(gè)物理知識(shí)體系中非常重要,。
高中力學(xué)是以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué),。從牛頓三定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式出發(fā),可推導(dǎo)出另外兩個(gè)重要規(guī)律:功能關(guān)系和動(dòng)量關(guān)系,,這也是力學(xué)解題的三把利器,。筆者擬分三篇文章來(lái)分別例說(shuō)。
利器之一:牛頓運(yùn)動(dòng)定律規(guī)律
1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),,直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止,。
2.牛頓第二定律:物體的加速度跟物體所受的合外力F成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,,加速度的方向跟合外力的方向相同,。
3.牛頓第三定律:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力,總是大小相等,,方向相反,,并且作用在同一條直線(xiàn)上。
4.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)最重要的四個(gè)公式:
?、偎俣裙剑簐t=v0+at,;
②位移公式:s=v0t+at2/2,;
?、蹖?dǎo)出公式:vt2-v02=2as;
?、芷骄俣裙剑簐=s/t,。
二、例說(shuō)
【例1】2007年理綜試卷(全國(guó)卷I)23.(15分)
甲乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過(guò)程中發(fā)現(xiàn):甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程,;乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的,,為了確定乙起跑的時(shí)機(jī),需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記,,在某次練習(xí)中,,甲在接力區(qū)前S0=13.5 m處作了標(biāo)記,,并以V=9 m/s的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令,乙在接力區(qū)的前端聽(tīng)到口令時(shí)起跑,,并恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,,完成交接棒,已知接力區(qū)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20m,。
求:(1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a。
?。?)在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離,。
【參考解答】
(1)在甲發(fā)出口令后,,甲乙達(dá)到共同速度所用時(shí)間為
?、?/span>
設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)甲、乙的位移分別為S1和S2,,則
②
S1=Vt ③
S1=S2+S0④
聯(lián)立①,、②、③,、④式解得
a=3m/s2 ⑤
?。?)在這段時(shí)間內(nèi),乙在接力區(qū)的位移為
S2=13.5m ⑥
完成交接棒時(shí),,乙與接力區(qū)末端的距離為
L-S2=6.5m ⑦
【簡(jiǎn)評(píng)】理綜的第23題一般都不難,,多數(shù)都是以牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來(lái)命題,只要正確理解題意,,是很容易做對(duì)的,。
【例2】2007年理綜試卷(全國(guó)卷I)18.(6分)
如圖所示,在傾角為30°的足夠長(zhǎng)的斜面上有一質(zhì)量為的物體,,它受到沿斜面方向的力F的作用,。力F可按圖(a)、(b),、(c),、(d)所示的四種方式隨時(shí)間變化(圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值,為沿斜面向上為正)
已知此物體在t=0時(shí)速度為零,,若用分別表示上述四種受力情況下物體在3秒末的速率,,則這四個(gè)速率中最大的是( )
A. B. C. D.
【參考解答】C
【簡(jiǎn)評(píng)】此題結(jié)合圖像來(lái)考察斜面上物體的運(yùn)動(dòng)和受力的關(guān)系,,考察的重點(diǎn)還是牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,。
三、總結(jié)
牛頓定律是整個(gè)經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ),。因此,,在理綜的第一個(gè)計(jì)算題(第23題)考察牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,,成為命題的必然選擇??忌羁汤斫饬κ钱a(chǎn)生加速度的原因,,熟練運(yùn)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的公式,爭(zhēng)取在第一個(gè)大題中拿到滿(mǎn)分,! 2011-03-04 人教網(wǎng) 下載:
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