必修1 3.2 牛顿第二定律的应用-2022新高考物理【步步高】大一轮复习讲义题库（津鲁琼辽鄂）word

第2讲　牛顿第二定律的应用 知识排查 知识点一　超重与失重现象 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。 知识点二　两类动力学问题 1.动力学的两类基本问题： 第一类：已知受力情况求物体的运动情况。 第二类：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第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图： 小题速练 1.思考判断 (1)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。(　　) (2)物体处于超重或失重状态，完全由物体加速度的方向决定，与速度方向无关。(　　) (3)加速度大小等于g的物体处于完全失重状态。(　　) (4)减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于重力。(　　) (5)物体所受合外力减小，加速度一定减小，速度也一定减小。(　　) 答案　(1) √　(2) √　(3) ×　(4) ×　(5) ×　 2.(多选)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数是G，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是(　　) A.加速下降 B.加速上升 C.减速下降 D.减速上升 解析　测力计的示数减小，砝码所受的合力方向向下，则加速度向下，砝码处于失重状态，而速度方向可能向上，也可能向下，所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降，选项A、D正确。 答案　AD 3.在儿童蹦极游戏中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳，质量为m的小明如图1所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg。若此时小明左侧橡皮绳断裂，则此时小明的(　　) 图1 A.加速度为零，速度为零 B.加速度a＝g，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C.加速度a＝g，方向沿未断裂橡皮绳的方向斜向上 D.加速度a＝g，方向竖直向下 解析　根据题意，腰间左右两侧的橡皮绳的弹力等于重力。小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时所受合力方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，大小等于mg，所以小明的加速度a＝g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，选项B正确。 答案　B 4.一物块从固定斜面底端沿倾角为θ的斜面上滑，到达最大高度后又返回斜面底端。已知物块下滑的时间是上滑时间的2倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为(　　) A.tan θtan θ B. C.tan θ D.tan θ 解析　物块沿斜面上滑时的加速度大小a1＝gsin θ＋μgcos θ，则x＝tan θ，选项C正确。 a2(2t)2，联立解得μ＝a1t2；物块沿斜面下滑时的加速度大小a2＝gsin θ－μgcos θ，则x＝ 答案　C 　超重和失重问题 1.判断超重和失重现象的三个角度 从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态 从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态 从速度变化的角度判断 ①物体向上加速或向下减速时，超重 ②物体向下加速或向上减速时，失重 2.对超重和失重的“三点”深度理解 (1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。 (2)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失。 (3)物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体的加速度方向，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.(多选)(2019·山西怀仁一中月考)电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6 N, 关于电梯的运动(如图2所示)，以下说法正确的是(g取10 m/s2) (　　) 图2 A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2 B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2 C.电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s2 D.电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s2 解析　电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10 N，知重物的重力等于10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6