（新课标卷）河北省廊坊市2022年高考物理押题猜想之牛顿定律及其应用

廊坊2022年高考押题猜想牛顿定律及其应用一、大纲解读：-25-\n三、考点透视：2、加速度、速度、平均速度-25-\n3、s-t、v-t图象【例3】甲、乙两人在长为L=84m的水池里沿直线来回游泳，甲的速率为V1=1.4m/s，乙的速率为V2=0.6m/s，他们同时分别从水池的两端出发，来回共游了t=25min时间，如果不计转向的时间，那么在这段时间内他们共相遇了几次？若他们同时从同一端出发，那么在上述时间内，他们共相遇了几次？解：设甲、乙二人从游泳池的一端游到另一端所用时间分别为T1、T2，则T1=，T2=比较T1、T2可得7T1=3T2，所以经14T1（或6T2）即14min时间甲、乙第一次同时回到各自的出发点。以甲的出发点为位移参考点-25-\n【例4】一物体做加速直线运动，依次通过A、B、C三点，AB=BC。物体在AB段加速度为a1，在BC段加速度为a2，且物体在B点的速度为，则（）A．a1>a2B．a1=a2C．a1<a2D．不能确定解析：依题意作出物体的v-t图象，如图所示。图线下方所围成的面积表示物体的位移，由几何知识知图线②、③不满足AB=BC。只能是①这种情况。因为斜率表示加速度，所以a1<a2，C选项正确答案C反思：有些问题直接求解比较麻烦，用运动图像求解却比较方便快捷。-25-\n5、牛顿第一定律、惯性、牛顿第二定律、牛顿第三定律、牛顿运动定律的适用范围【例6】如图2-5所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度进入向下倾斜的直车道。车道每100m下降2m。为使汽车速度在s=200m的距离内减到v2＝10m/s，驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70％作用于拖车B，30％作用于汽车A。已知A的质量m1＝2000kg，Ｂ的质量m2＝6000kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。-25-\n点拨：本题是的牛顿第二定律的应用题，属于已知运动情况确定受力情况的类型，需要联系运动学公式求出加速度，再求出相应的力。本题在解决过程中也采用了整体法、隔离法的交替运用，考查灵活运用的能力。四、热点分析：黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。-25-\n传送带上留下的黑色痕迹的长度⑦由以上各式得例2、在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，如图2-6所示，当两球心间的距离大于L（L比2r大的多）时，两球间不存在相互作用力；当两球心间的距离等于或小于L时,两球间存在相互作用的恒定斥力F,现A球从远离B球处以速度V0沿两球心连接向原来静止的B球运动，欲时两球不发生接触，V0必须满足的条件？-25-\n本题简介：本题考查的是如何灵活运用牛顿第二定律和运动学公式分析解决问题，同时也考查了能否从图象角度来思考和解决问题。反思：许多临界问题，题干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脱离”……等词语对临界状态给出了明确的暗示，审题时，一定要抓住这些特定的词语发掘其内含规律，找出临界条件。-25-\n有时，有些临界问题中并不显含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态。临界问题通常具有一定的隐蔽性，解题灵活性较大，审题时应力图还原习题的物理情景，抓住临界状态的特征，找到正确的解题方向。本题的关键是正确找出两球“不接触”的临界状态，为且此时。反思：隔离法和整体法是解动力学习题的基本方法，用这一基本技巧解题时，应注意：当用隔离法时，必须按题目的需要进行恰当的选择隔离体，否则将增加运算过程的繁琐程度，然后进行分解，根据牛顿第二定律列方程即可；用整体法解题时，必须满足一个条件，即连结体各部分加速度的值是相同的。如果不是这样，便只能用隔离法求解。-25-\n⑴球B刚进入电场时，带电系统的速度大小；⑵带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。解析：解：对带电系统进行分析，假设球A能达到右极板，电场力对系统做功为W1，有：①而且还能穿过小孔，离开右极板。假设球B能达到右极板，电场力对系统做功为W2，有：综上所述，带电系统速度第一次为零时，球A、B应分别在右极板两侧。②.com将③⑤代入⑥得：⑦-25-\n反思：本题考查对牛顿第二定律和运动学基本规律的理解，考查运用分析、假设、探究、推理等方法处理多过程物理问题的能力，分析多过程问题一定要把物体在不同过程的衔接点即中间转折状态搞清楚。五、能力突破：例1  、直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是（）A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”-25-\n例2、如图2-14所示，在光滑水平地面上有一小车，车底板光滑且绝缘，车上左右两边分别竖直固定有金属板M、N，两板间的距离为L。M板接电源的正极，N板接电源的负极，两极板间的电场可视为匀强电场。一可视为质点的带正电小球，处在小车底板上靠近M板的位置并被锁定（球与M板不接触），小球与小车以速度v0共同向右运动。已知小球带电量为q，质量为m，车、金属板和电源的总质量为3m。某时刻突然解除对小球的锁定，小球在电场力的作用下相对小车向右运动，当小球刚要与小车的N板接触时，小车的速度恰好为零。求：]（1）两极板间匀强电场的场强E的大小。（2）从解除锁定到小球运动到车底板的中央位置时，小球和小车的对地速度各是多少？（结果可带根号）-25-\n反思：当涉及两个物体时，最好能画出它们运动过程的草图，从图中可以方便地看出两物体运动的几何关系。而在运用运动学公式时，要注意公式中各物理量都应以同一惯性参考系，一般都选地面作为参照系。例3、有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一定特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。举例如下：如图所示。质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a=-25-\n,式中g为重力加速度。对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项()A.当时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的B.当＝90时，该解给出a=g,这符合实验结论，说明该解可能是对的C.当M>>m时，该解给出a=gsin,这符合预期的结果，说明该解可能是对的D.当m>>M时，该解给出,这符合预期的结果，说明该解可能是对的-25-\n反思：有关牛顿运动定律应用的问题，解题的一般步骤是：（1）理解题意，弄清物理图景和物理过程；（2）恰当选取研究对象；（3）分析它的受力情况，画出被研究对象的受力图。对于各阶段运动中受力不同的物体，必须分段分析计算；（4）按国际单位制统一各个物理量的单位；（5）根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程求解。六、规律整合：-25-\n【高考预测】1.“扳手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏。如右图，甲、乙两同学正在进行“扳手腕”游戏，下列关于他们的手之间的力，说法正确的是（）A．甲扳赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力B．只有当甲乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力C．甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系D．无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小2．在一次学校田径运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.90米的高度，打破校运会记录，如右图。若忽略空气阻力，g取10m/s2。则下列说法正确的是（）A．小明下降过程中处于失重状态B．小明起跳以后在上升过程中处于超重状态C．小明起跳时地面对他的支持力大于他的重力D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了4．如右图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则（）-25-\nA．物块和木板间的动摩擦因数为0.5B．物块和木板间的动摩擦因数为C．木板的倾角α为45°时物块可能在斜面上做匀速运动D．木板的倾角α为45°时物块的加速等于7．在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是（）ABCD8．如右图所示，两块水平放在一起的物块a和b，质量分别为ma和mb，放在水平的光滑桌面上，现同时施给它们方向如图所示的推力Fa和拉力Fb，已知Fa＞Fb，则a对b的作用力（）A．必为推力B．必为拉力C．大小为D．大小可能为零-25-\n二、实验题（本题共2小题，共20分。）11．（8分）某实验小组利用如下图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。（1）实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s，并测得遮光条的宽度d。该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=，则滑块的加速度的表达式a=。（以上表达式均用直接测量的物理量的字母表示）。（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表所示的实验-25-\n（1）下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如下图所示。根据图中数据计算的加速度a＝（保留三位有效数字）。[（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有。（填入所选物理量前的字母）A．木板的长度lB．木板的质量m1C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间t（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小”）。写出支持你的看法的一个论据：。三、-25-\n计算题（本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。）15．（10分）如下图所示，水平地面上放有质量均为m=1kg的物块A和B，两者之间的距离为l=0.75m。A、B与地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.1。现使A获得初速度v0向B运动，同时对B施加一个方向水平向右的力F=3N，使B由静止开始运动。经过一段时间，A恰好追上B。g取10m/s2。求：（1）B运动的加速度大小aB；1．A的初速度的大小v0。-25-\n答案与解析：-25-\n5．【答案】D【解析】滑块在水平方向受向左的滑动摩擦力Ff和弹簧向右的拉力kx，合力F合=Ff-kx=ma，而x逐渐增大，所以加速度a先减小后反向增大，速度先增大后减小。6．【答案】AD【解析】降落伞未打开时，整体做自由落体运动，处于完全失重状态，安全带的作用力为0，则A正确、B错误；降落伞打开后，整体减速下降，加速度方向向上，对跳伞员B，由牛顿第二定律，安全带的作用力大于B的重力，则C错误、D正确。9．-25-\n12．【答案】（1）0.495~0.497m/s2之间均可（3分）（2）CD（4分）（3）（3分）偏大（1分）存在纸带与限位孔之间的阻力等（1分）13．【答案】（1）7.5m/s2水平向右做匀加速直线运动或水平向左做匀减速直线运动（2）12.5N【解析】（1）球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象。球受两个力作用：重力mg和线的拉力FT，由球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向。（1分）做出平行四边形如下图所示，由牛顿第二定律F合＝ma（2分）[-25-\n可求得球的加速度为7.5m/s2（1分）加速度方向水平向右。（1分）车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动。（1分）（2）由图可得，线对球的拉力大小为N=12.5N。（2分）15．【答案】（1）2m/s2（2）3m/s【解析】（1）对B，由牛顿第二定律得：（2分）求得：（1分）（2）设A经过t时间追上B，对A，由牛顿第二定律得：（1分）（1分）-25-\n（1分）恰好追上的条件为：（1分）（1分）代入数据解得：，（1分）-25-