考点11 牛顿第二定律的应用-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（全国通用）

考点11 牛顿第二定律的应用 （核心考点精讲精练） 1. 5年真题考点分布 牛顿第二定律的应用 2023·辽宁卷·T2 2023·湖北卷·T9 2022·辽宁卷·T7 2022·浙江6月选考·T19 2021·全国甲卷·T14 2021·全国乙卷·T21 2021·辽宁卷·T13 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近几年高考主要考查：牛顿第二定律的简单应用，主要集中在两类基本问题和超重与失重。 【备考策略】 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． 【命题预测】 要特别注意超重和失重与瞬时加速度问题进行分析计算 考向1动力学两类基本问题 1．解答动力学两类基本问题的关键 2．动力学问题的解题思路 （多选）（2023·湖北·统考高考真题）如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l，P点到O点的距离为，OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（    ） A．弹簧的劲度系数为 B．小球在P点下方处的加速度大小为 C．从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大 D．从M点到P点和从P点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同 （2022·浙江·统考高考真题）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小； （2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小； （3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度。 考向2 超重和失重问题 1．实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关(选填“无关”或“相关”)． (2)视重：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．超重、失重和完全失重的对比 名称 超重 失重 完全失重 现象 视重大于实重 视重小于实重 视重等于0 产生 条件 物体的加速度向上 物体的加速度向下 物体竖直向下的加速度等于g 对应 运动 情境 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 自由落体运动、竖直上抛运动、宇宙航行等 原理 F－mg＝ma F＝mg＋ma mg－F＝ma F＝mg－ma mg－F＝mg F＝0 3.超重和失重的理解 （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）即使物体的加速度不是竖直方向，但只要在竖直方向上有分加速度，物体就会处于超重或失重状态。 4.判断超重和失重的方法 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，处于超重状态； （2）物体向下加速或向上减速时，处于失重状态 （2022·浙江·统考高考真题）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（   ） A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡 B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力 C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力 D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点 （2023·山东泰安·统考模拟预测）如图所示是神舟十四号飞船返回舱夜间返回打开降落伞后的红外照片。返回舱（包括降落伞等设备）开始一段时间先减速后匀速下降，最后返回舱在东风着陆场安全着陆，任务取得圆满成功，对返回舱的降落过程，下列说法正确的是（　　） A．打开降落伞之后，返回舱仍处于失重状态 B．匀速下降阶段，返回舱的机械能守恒 C．减速下降阶段，返回舱动量的减少量等于降落伞对其拉力冲量的大小 D．匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量等于其重力所做的功 考向3 瞬时问题 1.瞬时加速度问题的两类模型 1．两种模型 合外力与加速度具有因果关系，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，而物体运动的速度不能发生突变． 轻绳、轻杆和接触面