内容正文:
专题07 牛顿第二定律(32题)
考点1:超重和失重 2
考点2:等时圆模型 3
考点3:动力学图像问题 3
1:超失重显现分析 4
2:根据超失重现象判断物体的运动状态 6
3:完全失重 9
4:利用F-t图像计算升降机的位移 11
5:等时圆模型 13
6:动力学中的图像问题 17
7:物体在斜面上的运动问题 21
8:斜面模型中的临界问题 24
考点1:超重和失重
1. 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.
2. 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.
3. 完全失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0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.
4. 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.
5. 超、失重的比较
项 目
超重
失重
完全失重
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
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)为零的状态
产生条件
物体有向上的加速度
物体有向下的加速度
加速度大小为g,方向竖直向下
视重
F=m(g+a)
F=m(g-a)
F=0
6. 情景拓展
考点2:等时圆模型
1. 定义
所谓“等时圆”模型,是指物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下滑,到达圆周的最低点(或从最高点到达同一圆周上各点)的时间相等,都等于物体沿直径做自由落体运动所用的时间
2. 基本规律
(1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等,如图甲所示.
(2)质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等,如图乙所示.
(3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点,质点沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等,如图丙所示.
3. 解题思路
(1)设置顶点。上端相交:交点为圆的最高点;下端相交:交点为圆的最低点。
(2)作等时圆。a.过顶点作竖直线;b.以某条轨道为弦作圆心在竖直线上的圆。
(3)比较时间。a.轨道端点都在圆周上,质点的运动时间相等;b.端点在圆内的轨道,质点运动时间短些端点在圆外的轨道,质点运动时间长些
考点3:动力学图像问题
1. 常见的动力学图象
v-t图象、a-t图象、F-t图象、F-a图象等.
2. 图象问题的类型
(1)已知物体受的力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况.
(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线,要求分析物体的受力情况.
(3)由已知条件确定某物理量的变化图象.
3. 小结:方法总结
(1)分清图象的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图象所反映的物理过程,会分析临界点.
(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等.
(3)明确能从图象中获得哪些信息:把图象与具体的题意、情境结合起来,应用物理规律列出与图象对应的函数方程式,进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断.
1:超失重显现分析
1.(2022上·重庆沙坪坝·高一重庆一中校考期末)如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小球,电梯中有质量为的乘客,在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量是电梯静止时的四分之三、已知重力加速度g取,由此可判断此时( )
A.电梯可能加速下降,加速度大小为 B.电梯可能减速上升,加速度大小为
C.乘客处于超重状态 D.乘客对电梯地板的压力为
2.(2021上·江苏南通·高一南通一中校考阶段练习)运动的升降机内,具有一定质量的物体A被伸长的弹簧拉住,静止在升降机的地板上,如图所示。现发现A突然相对地板向右移动,由此判断,此时升降机的运动情况可能是( )
A.减速上升 B.加速上升 C.加速向右 D.减速向左
3.(多选)(2022上·海南省直辖县级单位·高一校考期末)如图所示,一同学在电梯里站在台秤上称体重,发现体重明显大于在静止地面上称的体重,则电梯可能正处于( )
A.加速上升 B.减速上升 C.加速下降 D.减速下降
4.(2022上·北京延庆·高一统考期末)人站在力传感器上,计算机采集的图线呈现的是力传感器的示数随时间变化的情况。若观察到计算机采集的力传感