第三章 第2讲 牛顿第二定律的基本应用（Word教参）-2022高考物理一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（全国通用）

第2讲　牛顿第二定律的基本应用 一、动力学两类基本问题 1．动力学两类基本问题 (1)已知受力情况，求物体的运动情况． (2)已知运动情况，求物体的受力情况． 2．解决两类基本问题的方法 以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解，具体逻辑关系如图： [微点拨]　可以根据受力求解加速度，也可以通过运动求解加速度． 二、超重和失重 1．超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有向上的加速度． 2．失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有向下的加速度． 3．完全失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象． (2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下． 4．实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关． (2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力．此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重． [微点拨]　尽管物体的加速度不是在竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态． 1．判断正误 (1)物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比．(　　) (2)对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度．(　　) (3)超重就是物体的重力变大的现象．(　　) (4)失重时物体的重力小于mg.(　　) (5)加速度大小等于g的物体处于完全失重状态．(　　) (6)根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向．(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 2．(人教版必修1 P78T5改编)水平路面上质量是30 kg的手推车，在受到60 N的水平推力时做加速度为1.5 m/s2的匀加速运动．如果撤去推力，车的加速度的大小为(g取10 m/s2)(　　) A．0.5 m/s2　　　　　　　　 B．1.5 m/s2 C．2 m/s2 D．3.5 m/s2 答案　A 3．(人教版必修2 P89T2改编)金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出，如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中(　　) A．水继续以相同的速度从小孔中喷出 B．水不再从小孔喷出 C．水将以更大的速度喷出 D．水将以较小的速度喷出 答案　B 4．(新教材人教版必修第一册P96T6改编)如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向前加速运动．货箱中石块B的质量为m，求石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力大小． 答案　m eq \r(g2＋a2) . 考点一　动力学的两类基本问题 1．解决动力学基本问题时对力的处理方法 (1)合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”． (2)正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”． 2．两类动力学问题的解题步骤 1．(2021·安徽定远一模)如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态．现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F，使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即F＝kv(图中未标出)，已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，下列说法中正确的是(　　) A．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动 B．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止 C．小球的最大加速度为 eq \f(F,m) D．小球的最大速度为 eq \f(F0＋μmg,μk) D　[刚开始运动时，加速度为a＝ eq \f(F0－μ（mg－kv）,m) ，速度v增大，加速度增大，当速度v增大到符合kv>mg后，加速度为a＝ eq \f(F0－μ（kv－mg）,m) ，速度v增大，加速度减小，当a减小到0，做匀速运动，所以小球的速度先增大后保持不变，加速度先增大后减小，最后保持不变，故A、B错误；当阻力为零时，加速度最大，故小球的最大加速度为 eq \f(F0,m) ，故C错误；当加速度为零时，小球的速度最大，此时有F0＝μ(kvm－mg)，故最大速度为vm＝ eq \f(F0＋μmg,μk) ，故D正确．] 2．水平地面上方A处有一小物块，在竖直向上的恒力F作用下由静止开始竖直向上运动，如图所示．经过时间t到达B处，此时撤去力F，又经过2t时间物块恰好落到地面．已知重力加速度大小为g，A处离地面的高度h＝ eq \f(1,2) gt2，忽略空气阻力，则物块的质量为(　　) A． eq \f(5F,