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专题复习系列之——牛顿定律(1)

 酒坛新鬼 2011-11-28

专题复习系列之——牛顿定律(1)
作者:于永建等    

 

【命题前瞻】

  近年高考命题所涉及到的本篇内容主要有:牛顿第二定律及其应用、天体运动、万有引力等问题,属于物理学的主干知识之一。与生活、科技和生产等实际问题联系密切,容易与新课标的课改理念相贴近。以新情景设置老问题,对考查学生的推理能力、综合分析能力等的要求比较高,容易体现高考的选拔功能。经常与电场、磁场等有关内容相结合,设置综合性题目,也能够把静力学、运动学的知识结合进去,探究性试题是体现高考对基础物理教学课程改革的导向功能的近年高考命题的一个亮点和重要特点之一,从2002年开始这一趋势已经越来越明显,因此对设计本篇的探究性试题及其应对策略,我们要给予足够重视。牛顿运动定律的适用范围对体现学科综合和学科发展具有延时价值。单位制问题容易体现学生的创新能力和创新意识。结合新课标的课改理念和近年高考命题改革的发展趋势以及最新发表的科技成就,如2005.8.1公布的太阳系第10颗行星的发现问题;最近发表于国际学术权威期刊NATURE(《自然》)上关于黑洞问题的新成就等,我们都设置了相应的题目。为了帮助同学们科学备考,我们对上述考点作了如下整合。

 子考点1:牛顿第一定律  惯性

【考点例析】

【名题详解】

1.05?广东物理B?1)一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是(   )

A.车速越大,它的惯性越大

B.质量越大,它的惯性越大

C.车速越大,刹车后滑行的路程越长

D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大

答案:BC

命题意图:本命题是为了考查考生对牛顿第一定律的掌握,即对惯性大小的量度的理解,侧重于考生对基本概念掌握的准确程度和牢固程度。

考题详解:质量是惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大,B对。车速越大,其具有的能量越大,由功能关系可知,其运动的路程越长。C

失误警示:如果不能准确把握好惯性的定义,就容易把物体的运动状态和惯性联系起来的。这也是考生最容易出的问题。

【新题练习】

1. (作者原创,物理方法预测)爱因斯坦说:“伽利略(Galileo  15641642)的发现以及他所应用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端。”在科学史上,伽利略享有“近代科学方法论的奠基人”的美誉。根据您对物理学的学习和对伽利略的了解,他的物理思想方法主要是:

A. 提出假说,数学推理,实验验证,合理外推

B. 数学推理,实验验证,合理外推,提出假说

C. 实验验证,合理外推,提出假说,数学推理

D. 合理外推,提出假说,数学推理,实验验证

答案:A

失误警示:新课标的课程目标要求重视“知识与技能,过程与方法、情感态度价值观”,从亚里士多德到伽利略、牛顿再到爱因斯坦,物理学的所有成就都是科学家的科学方法和科学态度的有形体现.由于科学方法的迁移价值不得不使我们对类似问题以充分的前瞻意识引起重视.

2、火车在一段水平直轨道上匀速行驶时,车厢内有一个人竖直向上跳起,发现仍然落到原处,这是因为:

A.人跳起时,车厢内的空气给人一个向前的力,使人随着火车一起向前运动

B.人跳起时,车厢的地板给人一个向前的力,使人随着火车一起向前运动

C.人跳起时,火车继续前进,所以人落地时,必定向后偏移,只是偏移的距离很小不明显

D.人跳起落地过程中,在水平方向上与火车具有相同的速度

答案:D

考题详解:根据惯性定律分析,人跳起时具有与火车相同的水平速度。并不是因为受力才有这个速度的。

失误警示:本命题涉及牛顿第一定律,结合运动学知识把惯性的概念作为考查点,考查考生对基本物理概念的理解。提醒考生对基本物理概念要领会其实质,不要只看表面现象就妄下结论。 

3、关于牛顿运动定律,以下说法错误的是(   )

A.物体不受外力作用时,保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿第一定律又叫惯性定律

B.牛顿运动定律仅适用于宏观物体,只可用于解决物体的低速运动问题

C.牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体不受外力或所受合外力为零,物体的加速度a0条件下的特例

D.作用力和反作用力总是同一性质的力,它们产生的作用效果不一定相同

答案: AC

考题详解:惯性是一切物体的固有属性,与它的受力情况及运动情况无关,A错;牛顿第一定律采用理想实验法定性地研究了运动和力的关系,它与牛顿第二定律研究的内容不同,不是第二定律的特例;作用力与反作用力同时产生,同时消失,同种性质,作用在不同的物体上,各自产生其效果;牛顿定律对于宏观物体低速运动是成立的,对于物体的高速运动和微观粒子运动,牛顿运动定律就不适用了。故BD正确。

失误警示:本题是从惯性的定义出发,考查了牛顿第一定律的内容,同时又考查了牛顿运动定律的适用范围。如果对基本概念和定律不能深入理解掌握,是容易混淆的。通过本题的训练,让学生认识到概念、基本定律的重要性。

子考点2:牛顿力学的适用范围、物理学单位制

【考点例析】

【名题详解】

1、(05?全国卷Ⅱ理综?14)如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变,使其减小,则加速度(   )

A.一定变小

B.一定变大

C.一定不变

D.可能变小,可能变大,也可能不变

答案:B

命题意图:本题涉及到受力分析、牛顿第二定律等知识点,考查了学生利用所学知识分析问题、解决问题的能力。

考题详解:设斜面倾角为α,由牛顿第二定律得:

所以

由上式可知,F减小,其加速度一定变大。

失误警示:本题考查考生的分析和推理能力。如果不能正确受力分析,本题易出错。

【新题练习】

1.(物理方法预测).声音在空气中传播速度v与空气的密度ρ和压强p有关,下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中正确的是                       

  A.     B.      C.      D.   

答案: B

考题详解:  本题考查单位制在解题中应用.物理公式在确定了物理量的数学关系的同时,也确定了物理量的单位关系,本题中虽对速度v与压强p和密度ρ的关系未做任何提示,但可以用单位关系来检验它们的数量关系.故可以把压强p和密度ρ的国际单位用基本单位导出,再带入上述选项,看哪一项得出的结果是速度的国际单位“m/s”即可.压强p的单位用

密度ρ的单位为kg/m3  k无单位.

再带入B,即速度单位.故选项B正确.

 

失误警示:对物理单位的运算和掌握能使我们走很多捷径,单位制应用是物理解题和科学研究常用到的方法和内容。要掌握其研究方法.本题通过对所学过的单位制的学习将有关物理知识应用于新的物理情景之中,有利于考查“知识与技能,过程与方法”以及创新意识、迁移能力和发散思维能力。本“方法预测”属于抛砖引玉式的,具有范例性,同学们注意变式.

2.(原创)关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围,下列说法正确的是(  

  A.解决高速运动的问题可以选取合适的参考系,应用牛顿运动定律

  B.光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性,所以这类问题也可以应用牛顿运动定律解决

  C.动量守恒定律既适用于低速,也适用于高速运动的问题

D.动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观物质

答案:C

考题详解:牛顿运动定律只适用于宏观低速问题,不适用于微观高速问题,而动量守恒定律既适用于宏观低速问题,也适用于微观高速运动的问题。光电效应和康普顿效应均属于微观高速问题,故牛顿运动定律不适用。

失误警示:本命题考查了牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围。是考生必须掌握的内容。

3.下列属于国际单位制中基本单位的是

  A. 米 、千克 、 时间

  B. 摩尔、安培 、 秒

  C m/ s2  N     I  

  D. 安培 、 开尔文、千克

  答案:BD

考题详解:共有七个国际单位,我们中学阶段学习了六个。对照可知,BD正确。

失误警示:本命题考查了物理量和单位的区别,同时考查了基本单位和导出单位的区别。

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