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赏析2015年高考中牛顿第二定律考题

2016-01-25徐高本

新高考·高一物理 2015年12期

徐高本

“牛顿运动定律”是高中物理的核心内容之一,是动力学的“基石”,也是整个经典力学的理论基础,其中牛顿第二定律的应用在近几年高考中出现的频率较高,主要涉及两种典型的动力学问题,图象问题,特别单体多过程和连接体等问题更是命题的重点.

一、考查牛顿第二定律的性质

牛顿第二定律“瞬时性”反映了加速度与合外力的瞬时对应关系.合外力恒定时,加速度保持不变;合外力变化时,加速度随之变化;合外力为零时,加速度也为零.

例1 (2015年海南)如图1所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧s1和s2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O:整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为△ι1和△ι2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间

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A.a1=3g

B.al=0

C.△ι1=2△ι2

D.△ι1=△ι2

解析设物体的质量为m,剪断细绳的瞬间,绳子的拉力消失,弹簧还没有来得及改变,所以剪断细绳的瞬间物块a受到重力和轻弹簧S1的拉力T1,剪断前对b、c和弹簧组成的整体分析可知T1=2mg,故a受到的合力F=mg+T1=3mg,所以加速度3g,故选项A正确、B错误;设轻弹簧S2的拉力T2,则T2=mg,根据胡克定律F=k△x,可得△ι1=2△ι2,所以选项C正确、D错误.

点评 因与弹簧连接的物体发生位移需要一定时间,所以弹簧形变的发生过程也需要一段时间,则弹簧形变不可能在瞬间改变,从而弹簧弹力不能突变.

二、结合图象考查牛顿第二定律

在解决牛顿第二定律问题时,物体的受力过程和运动情况既可以用方程表示,又可以……

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