第三章 第2讲 牛顿第二定律的应用-【金版教程】2023高考物理一轮复习解决方案word（全国统考版）

第讲　牛顿第二定律的应用 [教材阅读指导] (对应人教版必修1的页码及相关问题) 　　P85～86利用牛顿运动定律可以研究哪两类问题？ 提示：从受力确定运动情况和从运动情况确定受力。 　　P87平衡状态有哪两种形式？ 提示：静止或匀速直线运动状态。 　　P88～89怎样判断超重和失重？ 提示：若加速度的方向向上，处于超重状态；若加速度的方向向下，则处于失重状态。 　　P90怎样理解竖直上抛运动中上升与下落过程的对称性？ 提示：经过同一段路程上升和下落所用时间相等；经过同一点上升和下落速度大小相等。 知识点　　牛顿第二定律的应用　Ⅱ 1．动力学的两类基本问题 (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第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图： 知识点　　超重和失重　Ⅰ 1．实重与视重 (1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关。 (2)视重 ①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。 ②视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。 2．超重、失重和完全失重的比较 超重现象 失重现象 完全失重现象 概念 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 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 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象 产生条件 物体的加速度方向竖直向上 物体的加速度方向竖直向下 物体的加速度方向竖直向下，大小等于g 原理方程 F－mg＝ma F＝m(g＋a) mg－F＝ma F＝m(g－a) mg－F＝ma a＝g F＝0 运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 以a＝g加速下降或减速上升 一 堵点疏通 1．物体做匀减速直线运动时，合力的方向与速度的方向相反。(　　) 2．物体所受合力发生突变，加速度也会相应突变。(　　) 3．超重就是物体的重力变大的现象。(　　) 4．物体处于完全失重状态时，重力消失。(　　) 5．减速上升的升降机内的物体对地板的压力大于重力。(　　) 6．物体是处于超重还是失重状态，由加速度的方向决定，与速度方向无关。(　　) 答案　1.√　2.√　3.×　4.×　5.×　6.√ 二 知识激活 1．(人教版必修1·P87·T1改编)(多选)一个原来静止的物体，质量是2 kg，受到两个大小都是50 N且互成120°角的力的作用，此外没有其他的力，关于该物体，下列说法正确的是(　　) A．物体受到的合力为50 N B．物体的加速度为25 m/s2 C．3 s末物体的速度为75 m/s D．3 s内物体发生的位移为125 m 答案　AC 解析　两个夹角为120°的50 N的力，其合力仍为50 N，加速度a＝＝25 m/s2，3 s末速度v＝at＝75 m/s，3 s内位移x＝at2＝112.5 m，故A、C正确，B、D错误。 2. (多选)如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，运动员(　　) A．在第一过程中始终处于失重状态 B．在第二过程中始终处于超重状态 C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态 D．在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态 答案　CD 解析　在第一过程中，运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，处于失重状态；随床面形变的增大，弹力逐渐增大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，处于超重状态，故A错误，C正确。蹦床运动员在第二过程中和第一过程中的运动情况是对称的，加速度方向先向上后向下，先处于超重状态，后处于失重状态，故B错误，D正确。 3. (人教版必修1·P86·例题2改编)如图所示，截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角θ＝30°，斜面长为7 m。现木块上有一质量为m＝1.0 kg的滑块从斜面顶端由静止匀加速下滑，测得滑块在0.40 s内速度增加了1.4 m/s，且知滑块滑行过程中木块处于静止状态，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)滑块滑行过程中受到的摩擦力大小； (2)滑块滑到木块底部时的速度大小。 答案　(1)1.5 N　(2)7 m/s 解析　(1)由题意可知，滑块滑行的加速度 a＝＝ m/s2＝3.5 m/s2， 对滑块受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律得 mg sin θ－Ff＝ma， 解得Ff＝1.5 N。 (2)根据v2＝2ax得 v＝ m/s＝7 m/s。 考点　　牛顿第二定律的瞬时性问题 1.两种模型 加速度与合力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型：