12 第3章 第2讲 牛顿第2定律的基本应用（PPT课件）-【金版新学案】2024高考物理大一轮复习讲义·高三总复习（新教材新高考版）

第2讲　牛顿第二定律的基本应用 第三章　牛顿运动定律 考点一　瞬时加速度问题 考点二　超重与失重问题 考点三　动力学的两类基本问题 聚焦学科素养　形异质同快解题——物体在三类光滑斜面上的“赛跑” 课时精练(十二)　牛顿第二定律的基本应用 内容索引 01 考点一　瞬时加速度问题 (重难共研类) 【重难诠释】 瞬时问题的两类模型 轻绳、轻杆和接触面 不发生明显形变就能产生弹力，剪断或脱离后，不需要时间恢复形变，弹力立即消失或改变，一般题目中所给的轻绳、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理 弹簧、蹦床和橡皮条 当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时，由于物体有惯性，弹簧的长度不会发生突变，所以在瞬时问题中，其弹力的大小认为是不变的，即此时弹簧的弹力不会发生突变 【典例精析】 例1　(多选)如图所示，两个完全相同的小球a、b，用轻 弹簧N连接，轻弹簧M和轻绳一端均与a相连，另一端分 别固定在竖直墙和天花板上，弹簧M水平，当轻绳与竖 直方向的夹角为60°时，M、N伸长量刚好相同。若M、 N的劲度系数分别为k1、k2，a、b两球的质量均为m，重力加速度大小为g，则以下判断正确的是 C．若剪断轻绳，则在剪断的瞬间，a球的加速度为零 D．若剪断弹簧M的右端，则在剪断的瞬间，b球的加速度为零 √ √ 【审题指导】　(1)剪断轻绳的瞬间，两弹簧弹力均不会突变，各自与剪断前的弹力相同。 (2)剪断弹簧M的右端，a球与弹簧M间无作用力，弹簧N的弹力不变。 求解瞬时加速度问题的基本思路 1．分析原状态(给定状态)下物体的受力情况，求出各力大小(①若物体处于平衡状态，则利用平衡条件；②若处于非平衡状态，则利用牛顿第二定律)。 2．分析当状态变化时(剪断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等)，哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力，发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失)。 3．求物体在状态变化后所受的合外力，利用牛顿第二定律，求出瞬时加速度。　　 【针对训练】 1．【轻弹簧、轻绳模型】 (多选)如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧 连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的 恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、 B、C三者质量相等，重力加速度为g，下列说法正确的是 A．在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为g sin θ B．在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为2g sin θ D．突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为2g sin θ √ √ 2．【轻弹簧、轻杆模型】 如图所示，光滑斜面的倾角为θ，A球质量为2m、B球质量为m，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，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，在系统静止时，突然撤去挡板的瞬间有 A.图甲中A球的加速度为g sin θ B．图甲中B球的加速度为0 C．图乙中A、B两球的加速度均为0 D．图乙中A、B两球的加速度均为g sin θ √ D　[题图甲中撤去挡板瞬间，由于弹簧弹力不能突变，则A球所受合力为0，加速度为0，选项A错误；撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为3mg sin θ，撤去挡板瞬间，B球与挡板之间弹力消失，B球所受合力为3mg sin θ，加速度为3g sin θ，选项B错误；题图乙中撤去挡板前，轻杆上有弹力，为2mg sin θ，但是撤去挡板瞬间，杆的弹力突变为0，A、B两球作为整体以共同加速度运动，所受合力为3mg sin θ，加速度均为g sin θ，选项C错误，D正确。] 3．【接触面、轻弹簧模型】 (2022·河北省邯郸市模拟)如图所示，吊篮A、物体B、 物体C的质量分别为m、2m、3m，B和C分别固定在竖 直弹簧两端，弹簧的质量不计。重力加速度为g。整 个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的 轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间 A．吊篮A的加速度大小为g B．物体B的加速度大小为g C．物体C的加速度大小为g D．A、C间的弹力大小为0.5mg √ 返回 02 考点二　超重与失重问题 (重难共研类) 【知识梳理】 1．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体的重力，此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为 。 无关 视重 2．超重、失重和完全失重的比较 超重 失重 完全失重 现象 视重 物体重力 视重 物体重力 视重等于__ 产生条件 竖直方向上，物体的加速度向___ 竖直方向上，物体的加速度向___ 竖直方向上，物体的加速度向下等于__ 运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速