精品解析：3.2牛顿第二定律的基本应用（讲）

第三章 牛顿运动定律 第2讲　牛顿第二定律的基本应用 一、两种模型 1.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________发生突变。 2.解题思路 →→→ 二、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________（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____实重 视重____实重 视重等于__ 产生条件 物体的加速度______ 物体的加速度______ 物体竖直向下的加速度等于____ 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－F＝ma F＝________ mg－F＝mg F＝______ 考点一　　瞬时问题 瞬时加速度问题的两类模型 轻绳、轻杆和接触面类 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、蹦床和橡皮条类 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，其弹簧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 变式巩固 1. 如图所示，A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，现将细绳L2剪断，则细绳L2剪断瞬间，下列说法正确的是(　　) A. 细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶1 B. 细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶cos2θ C. A与B的加速度之比为1∶1 D. A与B的加速度之比为cos θ∶1 【变式题1】 2. 如图所示，水平轻弹簧两端拴接两个质量均为m小球a和b，拴接小球的细线P、Q固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为。现剪断细线P。弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，取。下列说法正确的是（　　） A. 剪断细线P前，弹簧形变量为 B. 剪断细线P的瞬间，小球b的加速度大小为 C. 剪断与a球连接处的弹簧的瞬间，细线P的拉力变小 D. 剪断与a球连接处的弹簧的瞬间，小球a的加速度大小为 【变式题2】 3. 如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是（　　） A. 在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变 B. 在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsinθ C. 在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为 D. 在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为gsinθ 4. 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．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加速度大小为g D. A、C间的弹力大小为0.5mg 【变式题】 5. 如图所示，物块1的质量为3m，物块2的质量为m，两者通过弹簧相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有（　　） A. a1＝0，a2＝g B. a1＝g，a2＝g C. a1＝0，a2＝4g D. a1＝g，a2＝4g 考点二　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。 6. 几位同学为了探究电梯运动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中。电梯起动前，一位同学站在体重计上，如图1所示。然后电梯由1层直