第三章 第2讲 牛顿第二定律的基本应用-2023高考物理【步步高】大一轮复习讲义（新教材 课件）津鲁琼辽鄂粤冀渝湘闽晋皖黑吉云

大一轮复习讲义 第三章　牛顿运动定律 第2讲　牛顿第二定律的基本应用 目标 要求 1.掌握动力学两类基本问题的求解方法.2.会利用牛顿第二定律对超重、失重、瞬时加速度问题进行分析计算. 内容 索引 考点一　瞬时问题 考点二　超重和失重问题 考点三　动力学两类基本问题 课时精练 3 考点一 瞬时问题 4 1.两种模型 加速度与合外力具有因果关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，当物体所受合外力发生变化时，加速度也随着发生变化，而物体运动的速度 发生突变. 夯实必备知识 基础梳理 不能 2.解题思路 分析瞬时变化前物体的受力情况 分析瞬时变化后 哪些力变化或消失 求出变化后物体所受合力 根据牛顿第二定律列方程 求瞬时加速度 → → → 例1　如图所示，两小球悬挂在天花板上，a、b两小球用细线连接，上面是一根轻质弹簧，a、b两球的质量分别为m和2m，在细线烧断瞬间，a、b两球的加速度分别为a1、a2，则(取竖直向下为正方向，重力 加速度为g) A.a1＝0，a2＝g B.a1＝g，a2＝g C.a1＝－2g，a2＝g D.a1＝－g，a2＝0 √ 烧断细线之前，a、b球整体受到重力和弹簧的弹力F静止，此时弹簧的弹力大小F＝3mg，在细线烧断瞬间，弹簧的弹力不变， 细线的拉力消失，根据牛顿第二定律得：对a球，mg－F＝ ma1，解得a1＝－2g，b球只受重力，故b球的加速度为a2＝ g，故C正确，A、B、D错误. 例2　(2022·安徽省蚌埠第三中学月考)如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间(重力加速度为g) A.图甲中A球的加速度不为零 B.图乙中两球加速度均为gsin θ C.图乙中轻杆的作用力一定不为零 D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的3倍 √ 对于题图甲，突然撤去挡板的瞬间，由于A、B还没开始运动，故弹簧弹力不变，A仍处于平衡状态，加速度为0，对于B，所受合力等于板在时板的支持力，为2mgsin θ，由牛顿第二定律有2mgsin θ＝maB，可得B的加速度为aB＝2gsin θ；对于题图乙，突然撤去挡板的瞬间，A、B加速度相同，整体由牛顿第二定律有2mgsin θ＝2ma′，可得A、B的加速度均为a′＝gsin θ，设轻杆对A 的作用力为F，对A由牛顿第二定律有 mgsin θ＋F＝ma′，可知F＝0，故题 图乙中轻杆的作用力一定为零，故选B. 剪断绳子或撤去外力后，两物体用轻杆连接，采用整体法，得出整体的加速度，再隔离单个物体分析；两物体用轻绳连接，可假设绳子有力(绳子绷直)采用先整体后隔离的方法，判断假设是否成立，从而得出正确的结论. 方法点拨 例3　(多选)如图所示，质量为m的小球被一根轻质橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上.重力加速度为g，下列判断中正确的是 A.在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变 B.在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsin θ C.在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为 D.在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsin θ √ √ 设小球静止时BC绳的拉力为F，AC橡皮筋的拉力为FT，由平衡条件可得Fcos θ＝mg，Fsin θ＝FT，解得F＝ ，FT＝mgtan θ，在AC被突然剪断的瞬间，AC的拉力突变为零，BC上的拉力F突变为mgcos θ，重力垂直于绳BC的分量提供加速度，即mgsin θ＝ma， 解得a＝gsin θ，B正确，A错误； 在BC被突然剪断的瞬间，橡皮筋AC的拉力不变，小 球的合力大小与BC被剪断前拉力的大小相等，方向沿BC方向斜向下，故加速度a＝ ，C正确，D错误. 考点二 超重和失重问题 14 1.超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有 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) 物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有 的加速度. 夯实必备知识 基础梳理 大于 向上 小于 向下 3.完全失重 (1)定义：物体对支持物(或悬挂物) 的现象称为完全失重现象. (2)产生条件：物体的加速度a＝__，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 . (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