高考解析



一、高考分析

  牛顿运动定律是动力学的基础,也是整个经典物理理论基础。高考关于本章知识的命题年年都有,既有对本章知识单独命题,也有与其它知识综合命题。且以各种题型出现。

二、高考回顾

例1、(上海)总质量为M的热气球由于故障在高空以匀速v竖直下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气阻力,当t=______时热气球停止下降,这时沙袋的速度为______(此时沙袋尚未着地).

解析:

  气球匀速下降时,合力为零,设浮力为F,则F=Mg,丢沙袋后,气球获得竖直向上的加速度为a,则:

  F-(M-m)g=(M-m)a

  气球做匀减速运动,停止下降时速度为零,故有:v=at

  联立上面三式,解得:

  t=

  对沙袋,做竖直下抛运动,由匀变速直线运动的速度公式有:

  vt=v+gt=v+g·=v

  所以本题答案为:v

2.(全国卷)如图所示,质量为M=10 kg的木楔ABC静置于粗糙的水平地面上,动摩擦因数μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑:当滑行路程s=1.4 m时,其速度v=1.4 m/s,在此过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(g=10 m/s2)

解析:

  本题已知物块沿斜面向下做匀加速直线运动,由物块的运动状态可以确定其受力情况,而木楔处于静止状态,分析其受力即可求解.

  物块沿斜面加速下滑,由运动学公式有

  v2=2as,所以a=v2/2s=0.7 m/s2

  物块受力如图(甲)所示,由牛顿第二定律有:

  

  联立得解:=8.7 N,=4.3 N

  对木楔,受力情况如图(乙)所示,因木楔处于平衡状态,在水平方向合力为零,故有:

  +cos30°=sin30°

  由牛顿第三定律有:

  ==8.7 N,==4.3 N所以=0.61 N

  方向与假定方向相同,即水平向左.

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