(配套教参)第三章 第2讲 牛顿第二定律的应用-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

第2讲　牛顿第二定律的应用 一、两类动力学问题 1．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，具体逻辑关系如下图所示： 二、超重与失重 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。 2．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。 3．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。 4．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。 一、易混易错判断 1．物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。(√) 2．物体只有在受力的前提下才会产生加速度，因此，加速度的产生要滞后于力的作用。(×) 3．失重说明物体的重力减小了。(×) 4．物体超重时，加速度向上，速度也一定向上。(×) 5．研究动力学两类问题时，做好受力分析和运动分析是关键。(√) 6．根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向。(×) 二、经典小题速练 1.(人教版教材原题改编)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中(　　) A.人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态 B.在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态 C.在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态 D.在c点，人的速度为零，其加速度也为零 解析：C　在Pa段绳还没有被拉长，人做自由落体运动，所以处于完全失重状态，在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，有向下的加速度，处于失重状态；在bc段绳的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故A、B错误，C正确；在c点，绳的形变量最大，绳的拉力最大，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故D错误。 2．(粤教版教材原题改编)一小物块从倾角为α＝30°足够长的斜面底端以初速度v0＝10 m/s 沿斜面向上运动(如图所示)，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，g取10 m/s2，则物块在运动时间t＝1.5 s时离斜面底端的距离为(　　) A.3.75 m　 B.5 m　　 C.6.25 m　 D.15 m 解析：B　小物块沿斜面向上运动时加速度大小为a＝gsin α＋μgcos α＝10 m/s2，物块运动到最高点的时间t＝＝1 s<1.5 s。由于mgsin α＝μmgcos α，小物块运动到最高点速度为0时即停止，故此时小物块离斜面底端的距离为x＝＝5 m，故B正确。 考点一　牛顿第二定律的瞬时性问题(基础考点) 1．两类模型 注意：若剪断弹簧或橡皮条，弹力立即消失。 2．在求解瞬时加速度时应注意的问题 (1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。 (2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突变。 1.(轻绳、轻弹簧模型)(2023·四川省绵阳实验高中高三模拟)如图所示，质量为3 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2 kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力。g取10 m/s2。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间(　　) A.B对A的压力大小为12 N B.弹簧弹力大小为20 N C.B的加速度大小为6 m/s2 D.A的加速度为零 解析：A　剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力F＝mAg＝30 N，剪断细线的瞬间，对整体分析，整体加速度a＝＝4 m/s2，隔离对B分析mBg－FN＝mBa，解得FN＝mBg－mBa＝20 N－2×4 N＝12 N，根据牛顿第三定律可知B对A的压力为12 N，C错误，A正确；细线剪断瞬间弹簧还没有来得及恢复形变，弹力大小不变，即为30 N，B错误；细线剪断瞬间，整体的加速度相同，均为4 m/s2，D错误。 2．(轻杆、轻弹簧模型)(2023·安徽省蚌埠三中月考)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