第3章 第2讲 牛顿运动定律的应用-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版多选 新教材 新高考）

第2讲　牛顿运动定律的应用 授课提示：对应学生用书第52页 一、动力学的两类基本问题 1．动力学的两类基本问题 第一类：已知物体的受力情况求运动情况； 第二类：已知物体的运动情况求受力情况。 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，具体逻辑关系如图： 二、超重与失重 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，在地球上的同一位置是不变的。 (2)视重 ①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视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。 2．超重、失重和完全失重的比较 超重现象 失重现象 完全失重 概念 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 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 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象 产生条件 物体的加速度方向向上 物体的加速度方向向下 物体的加速度方向向下，大小为a＝g 原理方程 F－mg＝ma F＝m(g＋a) mg－F＝ma F＝m(g－a) mg－F＝mg F＝0 运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 无阻力的抛体运动；绕地球的匀速圆周运动 授课提示：对应学生用书第53页 考点一　瞬时加速度问题 能力考点 1．两种模型 加速度与合外力具有瞬时对应关系，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突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的速度不能发生突变。 2．解题思路 →→→ 典例1　如图所示，A、B、C三个小球质量均为m，A、B用一根没有弹性的绳子连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，用细线将A悬挂在天花板上，整个系统静止。现将A上面的细线剪断，则在剪断细线的瞬间，A、B、C三个小球的加速度分别是(　　) A．1.5g,1.5g,0　　　　　　　 B．g,2g,0 C．g，g，g D．g，g,0 [解析]　剪断细线前，由平衡条件可知，A上端的细线的拉力为3mg，A、B之间绳子的拉力为2mg，轻弹簧的拉力为mg。在剪断细线的瞬间，轻弹簧的拉力不变，C所受合外力为零，C的加速度为零。A、B小球被绳子拴在一起，整体受到二者重力和轻弹簧向下的拉力，由牛顿第二定律有3mg＝2ma，解得a＝1.5g，选项A正确。 [答案]　A 典例2　(多选)如图所示，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上放有质量为2m的木块C，三者均处于静止状态。现将木块C迅速移开，若重力加速度为g，则在木块C移开的瞬间(　　) A．弹簧的形变量不改变 B．弹簧的弹力大小为mg C．木块A的加速度大小为2g D．木块B对水平面的压力大小迅速变为2mg [解析]　由于弹簧弹力不能突变，所以移开C的瞬间，弹簧的形变量不变，故A正确；开始整体处于平衡状态，弹簧的弹力大小等于A和C的重力，即F＝3mg，移开C的瞬间，弹簧的形变量不变，即弹簧的弹力不变，仍为3mg，故B错误；移开C的瞬间，A受到的合力大小等于C的重力大小，对木块A，由牛顿第二定律得2mg＝ma，解得a＝2g，方向竖直向上，故C正确；对木块B，由平衡条件得3mg＋mg＝FN，解得FN＝4mg，由牛顿第三定律可知，木块B对水平面的压力大小为4mg，故D错误。 [答案]　AC 1．(轻杆、轻弹簧模型的比较)(多选)(2023·福建厦门外国语学校月考)两小球A、B先后用弹簧和轻杆相连，放在光滑斜面上静止，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，如图甲、乙所示，A、B质量相等，重力加速度为g，斜面的倾角为θ。在突然撤去挡板的瞬间(　　) A．两图中两球加速度均为gsin θ B．两图中A球的加速度均为零 C．图甲中B球的加速度为2gsin θ D．图乙中B球的加速度为gsin θ 解析：撤去挡板前，对整体分析，挡板对B球的弹力大小均为2mgsin θ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，题图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsin θ，加速度为2gsin θ；题图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsin θ，加速度均为gsin θ，故C、D正确，A、B错误。 答案：CD 2．(轻绳、轻弹簧模型的比较)(多选)如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，两小球质量相同且均处于平衡状态，细线和弹簧与竖直方向的夹角均为θ。如果突然把两水平细线剪断，则剪断瞬间(　　) A．图甲中小球的加速度大小为gsin θ，方向水平向右 B．图乙中小球的加速度大小为gtan θ，方向水平向右 C．图甲中倾斜细线的拉力与图乙中弹簧的拉力之比为1∶cos2θ D．图甲中倾