第三章 第二讲　牛顿第二定律的基本应用-（教师用书）【导学教程】2024新教材新高考物理新编大一轮总复习（人教版）

第二讲　牛顿第二定律的基本应用 [对应学生用书P53] 一、超重、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(或悬挂物)__完全没有作用力__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。 二、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__。 (2022·安庆 高三期末)如图所示，在台秤上放置一个箱子，箱子顶部固定一根弹簧，弹簧下面悬挂一个金属小球，静止时小球位于O点，此时台秤的示数为m0，把小球拉到A点释放，小球就在A、O、B之间往复运动了起来，下面说法正确的是(　　) A．小球从A运动到O阶段台秤的示数大于m0 B．小球从O运动到B阶段台秤的示数大于m0 C．小球从B运动到O阶段台秤的示数大于m0 D．小球从O运动到A阶段台秤的示数小于m0 解析　小球从A到O，加速度向上，超重，台秤的示数大于m0，选项A正确；从O到B和从B到O加速度向下，失重，台秤的示数小于m0，选项BC错误；从O到A加速度向上，超重，台秤的示数大于m0，选项D错误。 答案　A [对应学生用书P54] 考点一　超重和失重问题 1．判断超重和失重的方法 (1)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。 (2)从加速度的角度判断 当物体具有向上的(分)加速度时，物体处于超重状态；具有向下的(分)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。 2．对超重和失重现象的理解 (1)发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了(即“视重”变大或变小了)。 (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，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等。 1．下列说法中正确的是(　　) A．超重时物体所受的重力不变 B．生活小区电梯启动瞬间，电梯中的人就处于超重状态 C．超重就是物体所受的重力增加 D．飞机减速下降过程中，飞机中的乘客处于失重状态 解析　A对，C错：处于超重与失重状态的物体所受的重力不变，是因为竖直方向具有加速度导致视重发生改变。B错：电梯向上启动的瞬间加速度方向向上，人所受的支持力变大，则压力变大即视重变大，处于超重状态；反之电梯向下启动的瞬间处于失重状态。D错：飞机减速下降时加速度方向向上，则飞机里的乘客处于超重状态。 答案　A 2．在学习了超重失重之后，老师让小张同学站在测力板上，做下蹲和起立的动作，通过力传感器采集的图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．AB段为起立过程，BC段为下蹲过程 B．AC段为下蹲过程，DE段为起立过程 C．起立过程的最大加速度约为6.7 m/s2，此时处于超重状态 D．下蹲过程的最大加速度约为6.7 m/s2，此时处于失重状态 解析　ABC段先超重后失重为起立过程，DE段先失重后超重为下蹲过程，A、B错误；根据牛顿第二定律a＝ m/s2＝5 m/s2，C错误；根据牛顿第二定律a＝ m/s2＝6.7 m/s2，此时压力为200 N，小于重力600 N，处于失重状态，D正确。 答案　D 3．(多选)2022年4月16日，“神舟十三号”返回舱成功返回，返回舱在距地面某一高度时，启动减速降落伞开始做减速运动。当返回舱的速度大约减小至v＝9 m/s时，继续匀速(近似)下降。当以这个速度一直降落到距离地面h＝1.1 m时，立刻启动返回舱的缓冲发动机并向下喷气，舱体再次做匀减速运动。经历时间t＝0.2 s后，以某一安全的速度落至地面。设最后的减速过程可视为竖直方向的匀减速直线运动，取g＝10 m/s2，则最后减速过程中(　　) A．返回舱中的航天员处于失重状态 B．返回舱再次做减速运动的加速度大小为25 m/s2 C．返回舱落地的瞬间速度大小为2 m/s D．返回舱再次做减速运动时对质量m＝60 kg的航天员的作用力的大小为2 700 N 解析　在最后的减速过程中，加速度向上，故返回舱中的航天员处于超重状态，故A错误；根据位