第3章 第2讲 牛顿第二定律的应用-(讲义)【红对勾讲与练】2025年高考物理大一轮复习全新方案

第三章 运动和力的关系 考向3 转换研究对象法的应用 【典例5】 (2023·河北邢台质 检)一个箱子放在水平地面 上,箱内有一固定的竖直杆, 在杆上套着一个环,箱与杆的质量为 M,环 的质量为m,如图所示。已知重力加速度为 g,环沿杆以加速度a 匀加速下滑,则此时箱 子对地面的压力大小为 ( ) A.Mg+mg-ma B.Mg-mg+ma C.Mg+mg D.Mg-mg 学习至此,请完成课时作业8 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第2讲 牛顿第二定律的应用 AMc
-  一、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 。 (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 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) 物体所受重力的现象。 (2)产生条件:物体具有 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) 物体所受重力的现象。 (2)产生条件:物体具有 的加速度。 4.完全失重 (1)定义:物体对支持物(或悬挂物) 作用力的现象称为完全失重。 (2)产生条件:物体的加速度a= ,方 向竖直向下。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 教材链接·想一想 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 人 教版教材必修第一册P112 航天员在天宫一号目标飞 行器上展示水球的实验,为 什么液滴呈球形? 二、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 。 第二类:已知运动情况求物体的 。 2.解决两类基本问题的方法 以 为“桥梁”,由运动学公式和 列方程求解,具体逻辑关系如图 所示。 受力情况 牛顿第二定律 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 加速度 运动学公式 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑 运动情况 由运动求力 ↑ 由力求运动 ↓ D 1.失重说明物体的重力减小了。 ( ) 2.物体超重时,加速度向上,速度也一定向上。 ( ) 3.加速度大小等于g 的物体处于完全失重状态。 ( ) 4.研究动力学两类问题时,作好受力分析和运 动分析是关键。 ( ) 5.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。 ( ) 6.减速上升的升降机内的物体,对地板的压力 大于物体所受的重力。 ( ) 7.加速度是联系运动和力的桥梁,速度是各物 理过程间相互联系的桥梁。 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 055 hh A /c5%1@ 考点一 瞬时问题的两类模型 1.两种模型 两 种 模 型 轻绳、轻杆 和接触面 → 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 → 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,其弹力的大小认为是不变的, 即此时弹簧的弹力不会发生突变 2.解题思路 分析瞬时变化前 物体的受力情况 → 分析瞬时变化后 哪些力变化或消失 → 求出变化后物体所 受合力,根据牛顿 第二定律列方程 → 解方程求瞬时加速度 考向1 轻绳、轻弹簧模型 【典例1】 (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.图甲中倾斜细线的拉力与图乙中弹簧的 拉力之比为cos2θ︰1 考向2 轻杆、轻弹簧模型 【典例2】 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(重力加 速度为g) ( ) A.图甲中A球的加速度不为0 B.图乙中两球的加速度均为gsin θ C.图乙中轻杆的作用力一定不为0 D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速 度的3倍 %$3 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 2.(2023·四川绵阳质检)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 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 056 第三章 运动和力的关系 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0 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点二 超重与失重现象 1.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。 2.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0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。 【典例3】 (多选)(2023·河南开封质检)在直 升机竖直降落的过程中,开始时飞机匀速降 落,飞行员对座椅的压力情况如图所示,取 重力加速度大小g=10 m/s2,下列说法正确 的是 ( ) A.飞行员的质量为70 kg B.飞行员在t1 时刻的加速度方向向下 C.飞行员在t2 时刻的加速度方向向下 D.从图中可知飞行员在这两次规避障碍过 程中的加速度的最大值为6 m/s2 %$3 3.一质量为m 的乘客乘坐竖 直电梯下楼,其位移s与时 间t的关系图像如图所示。 乘客所受支持力的大小用 FN 表示,速度大小用v 表示。重力加速度大 小为g。下列判断正确的是 ( ) A.0~t1 时间内,v增大,FN>mg B.t1~t2 时间内,v减小,FN<mg C.t2~t3 时间内,v增大,FN<mg D.t2~t3 时间内,v减小,FN>mg 4.如图所示,将金属块用压缩的 轻弹簧卡在一个箱子中,上顶 板和下底板装有压力传感器。 当箱子随电梯以a=4.0 m/s2 的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板 的传感器显示的压力为4.0 N,下底板的传感 器显示的压力为10.0 N。g 取10 m/s2。若 下底板示数不变,上顶板示数是下底板示数 的一半,则电梯的运动状态可能是 ( ) A.匀加速上升,a=5 m/s2 B.匀加速下降,a=5 m/s2 C.匀速上升 D.静止状态 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 057 hh 考点三 动力学方法的基本应用 1.动力学问题的解题思路 明确研究对象 根据问题需要和解题方便,选择某个物 体或几个物体组成的系统为研究对象 → ⇩ 受力分析和 运动过程分析 画好受力示意图、情景示意图,明确物体 的运动性质和运动过程 → ⇩ 选取正方向 或建立坐标系 通常以加速度的方向为正方向或以加速 度方向为某一坐标轴的正方向 → ⇩ 确定合力F合 若物体只受两个力作用,通常用合成法; 若受3个或3个以上的力,一般用正交分 解法 → ⇩ 列方程求解 根 据 牛 顿 第 二 定 律 F合 = ma 或 Fx =max Fy =may 列方程求解,必要时对结果进 行讨论 → 2.解题关键 (1)两类分析———物体的受力分析和物体的 运动过程分析。 (2)两个桥梁———加速度是联系运动和力的 桥梁;速度是各物理过程间相互联系的桥梁。 【典例4】 (2023·四川金堂 检测)如图所示,ABC 是 一雪道,AB 段为长L= 80 m、倾角θ=37°的斜坡,BC 段水平,AB 与BC 平滑相连。一个质量m=75 kg的滑 雪运动员(含滑雪板),从斜坡顶端以v0= 2.0 m/s的初速度匀加速滑下,经时间t= 5.0 s到达斜坡底端B 点。滑雪板与雪道间 的动摩擦因数在AB 段和BC 段均相同(运 动员可视为质点),取g=10 m/s2,sin 37°= 0.6,cos 37°=0.8。求: (1)运动员在斜坡上滑行时的加速度大小a; (2)滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ; (3)运动员滑上水平雪道后,在t'=2.0 s内 滑行的距离x。 *A0 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 %$3 5.(2021· 全 国 甲 卷)如图, 将光滑长平板的下端置于 铁架台水平底座上的挡板 P 处,上 部 架 在 横 杆 上。 横杆的位置可在竖直杆上 调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将 小物块由平板与竖直杆交点Q 处静止释放, 物块沿平板从Q 点滑至P 点所用的时间t与 夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°, 物块的下滑时间t将 ( ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 6.一质量为m=2 kg的滑块能 在倾角为θ=30°的足够长的 斜面上以a=2.5 m/s2 匀加 速下滑。如图所示,若用一水平向右恒力F 作用于滑块,使之由静止开始在t=2 s内能沿 斜面运动位移x=4 m。求:(g取10 m/s2) (1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ; (2)恒力F 的大小。 学习至此,请完成课时作业9 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 058 参 考 答 案 考点三 牛顿第三定律的理解与应用 典例3 A 火箭升空时,其尾部向下喷 气,火箭 箭 体 与 被 喷 出 的 气 体 是 一 对 相互作用 的 物 体,喷 出 的 气 体 同 时 对 火箭产生 向 上 的 反 作 用 力,即 为 火 箭 上升的推 动 力,此 动 力 并 不 是 由 周 围 的空气提 供 的,因 而 与 是 否 飞 出 大 气 层、是否 存 在 空 气 无 关,B、C错 误,A 正确;火箭运载卫星进入轨道之后,卫 星与地 球 之 间 依 然 存 在 相 互 吸 引 力, 这是一对作用力与反作用力,D错误。 典例4 D 人对体重计的压力作用在体 重计上,体 重 计 反 过 来 对 人 提 供 支 持 力,这是作用力和反作用力的关系;人 所受的重 力 作 用 在 人 身 上,人 对 体 重 计的压力 作 用 在 体 重 计 上,且 二 者 的 产生没有相互性。人所受的重力和人 对体重计 的 压 力 方 向 相 同,它 们 既 不 是一对相 互 作 用 力,也 不 是 一 对 平 衡 力,A、B错误;人对体重计的压力和体 重计对人的支持力是人与体重计间的 相互作用力,C错误,D正确。 典例5 A 环在竖直方向上受重力及箱 子内的 杆 对 它 的 竖 直 向 上 的 摩 擦 力 Ff,受力情况如图甲所示,根据牛顿第 三定律,环 应 给 杆 一 个 竖 直 向 下 的 摩 擦力 F'f,故 箱 子 竖 直 方 向 上 受 重 力 Mg、地面对它的支持力FN 及环给它 的摩 擦 力 F'f,受 力 情 况 如 图 乙 所 示。 以环为研究对象,有 mg-Ff=ma,以 箱子和 杆 整 体 为 研 究 对 象,有 FN= F'f+Mg=Ff+Mg=Mg+mg-ma。 根据牛顿 第 三 定 律,箱 子 对 地 面 的 压 力大小 等 于 地 面 对 箱 子 的 支 持 力 大 小,即F'N=Mg+mg-ma,A正确。 第2讲 牛顿第二定律的应用 􀪋􀪋 必备知识梳理 􀪋􀪋 一、1.(1)无关 (2)不等于 2.(1)大于 (2)向上 3.(1)小于 (2)向下 4.(1)完全没有 (2)g 教材链接·想一想 提示:航天器内的物体处于完全失重 状态,液滴在表面张力作用下呈球形。 二、1.运动情况 受力情况 2.加速度 牛顿第二定律 概念辨析 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 􀪋􀪋 关键能力提升 􀪋􀪋 考点一 瞬时问题的两类模型 典例1 BD 设两 球 质 量 均 为 m, 剪 断 水 平 细 线 后,对 题 图 甲 中 小球 进 行 受 力 分 析,如图(a)所示, 小球 将 沿 圆 弧 摆 下,小球的加速度 a1 的方向沿圆周 的切线方向向下, 则FT1=mgcos θ,F1=mgsin θ=ma1, 所以a1=gsin θ,方向垂直倾斜细线向 下,A错误;对题图乙中小球进行受力 分析,水平细线剪断瞬间,小球所受重 力mg 和弹簧弹力FT2 都不变,小球的 加速度a2 的 方 向 水 平 向 右,如 图(b) 所示,则 FT2= mg cos θ ,F2=mgtan θ= ma2,所以a2=gtan θ,方向水平向右, B正确;题图甲中倾斜细线的拉力与题 图乙中弹簧的拉力之比为FT1︰FT2= cos2θ︰1,C错误,D正确。 典例2 B 对于题图甲,突然撤去挡板 的瞬间,由于A、B还没开始运动,故弹 簧弹力不变,A仍处于平衡状态,加速 度为0,对于B,所 受 合 力 等 于 有 挡 板 时挡板对其的支持力,为2mgsin θ,由 牛顿第二定律有2mgsin θ=maB,可得 B的加速度为aB=2gsin θ;对于题图 乙,突然撤去挡板的瞬间,A、B加速度相 同,整体由牛顿第二定律有2mgsin θ= 2ma',可 得 A、B的 加 速 度 均 为 a'= gsin θ,设轻杆对 A的作用力为F,对 A由 牛 顿 第 二 定 律 有 mgsin θ+F= ma',可知F=0,故题图乙中轻杆的作 用力一定为0,故选B。 对点演练 1.A 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所受合力为0,C的加速度为 0。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,A正确。 2.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= mBg mA+mB =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。 考点二 超重与失重现象 典例3 BD 由 题 图 可 知,飞 行 员 受 到 的重力大小为500 N,则质量为50 kg, A错误;飞行员在t1 时刻对座椅的压 力小于其受到的重力,合力方向向下, 加速度方向向下,B正确;飞行员在t2 时刻对 座 椅 的 压 力 大 于 其 受 到 的 重 力,合力方向向上,加速度方向向上,C 错误;由题图可知,飞行员在t1 时刻受 到的合力最大,则有 mg-F=mamax, 代入数据解得amax=6 m/s2,D正确。 对点演练 3.D 根据s t图像的斜率表示速度可 知,0~t1 时 间 内v 增 大,t2~t3 时 间 内v 减小,t1~t2 时间内v 不变,B、C 错误;0~t1 时 间 内 速 度 越 来 越 大,加 速度向下,处于失重状态,则FN<mg, A错误;t2~t3 时间内,速度逐渐减小, 加速度向上,处于超重 状 态,则 FN> mg,D正确。 4.B 当箱子随电梯以a=4.0 m/s2 的 加速度竖 直 向 上 做 匀 减 速 运 动 时,对 金属块受 力 分 析,由 牛 顿 第 二 定 律 知 FN上 + mg - FN下 = ma,m = FN下-FN上 g-a = 10-4 10-4 kg=1 kg,G= mg=10 N。若 下 底 板 传 感 器 示 数 不 变,上顶 板 传 感 器 的 示 数 是 下 底 板 传 感器的示 数 的 一 半,则 上 顶 板 传 感 器 的示数是5 N,对金属块,由牛顿第二 定律知 F'N上 +mg-F'N下 =ma',解 得 a'=5 m/s2,方向向下,故电梯以a= 5 m/s2 的 加 速 度 匀 加 速 下 降,或 以 a=5 m/s2 的加速度匀 减 速 上 升,A、 C、D错误,B正确。 考点三 动力学方法的基本应用 典例4 (1)5.6 m/s2 (2)0.05 (3)59 m 解析:(1)根据L=v0t+ 1 2at 2,代入数 据解得a=5.6 m/s2。(2)分析在斜坡 上运动员 受 力,建 立 如 图 甲 所 示 的 直 角坐标系,根据牛顿第二定律,x 方向 上有mgsin θ-Ff=ma, y 方 向 上 有FN-mgcos θ=0,Ff= μFN,联立解 得μ=0.05。(3)运 动 员 滑到 B 点 时 的 速 度vB =v0+at= 30 m/s,分 析 在 水 平 雪 道 上 运 动 员 受 力,建立如图乙所示的直角坐标系,设 运动员的加速度为a',根据牛 顿 第 二 定律,x 方向上有-μF'N=ma',y 方向 上有 F'N -mg =0,又 x =vBt'+ 1 2a't' 2,联立解得x=59 m。 对点演练 5.D 由题意知,小物块沿光滑长平板加 速下滑,根据牛顿第二定律得mgsin θ= ma,小物块的加速度大小a=gsin θ; 设铁架台底座的长度为d,根据几何关 系,小物块的位移大小为 d cos θ ;根据运 动学 公 式 得 d cos θ= 1 2at 2,联 立 可 得 t= 4d gsin 2θ ,θ 由 30°逐 渐 增 大 至 60°,物块的下滑时间t将先减小后增 大,D正确。 6.(1) 3 6 (2) 763 5 N或 43 7 N 解析:(1)根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得 mgsin 30°-μmgcos 30°=ma,解 得 μ= 3 6 。(2)滑块沿斜面做匀加速直线 运动,由x= 1 2a1t 2,得a1=2 m/s2, 加速度有向上和向下两种可能,当加速 度沿斜面向上时Fcos 30°-mgsin 30°- μ(Fsin 30°+mgcos 30°)=ma1,代 入 数据得F= 763 5 N。当加速度沿斜面 向 下 时 mgsin 30°- Fcos 30°- μ(Fsin 30°+mgcos 30°)=ma1,代 入 数据得F= 43 7 N。 专题强化3 动力学图像、 连接体和临界极值问题 􀪋􀪋 热点题型突破 􀪋􀪋 题型一 动力学图像问题 典例1 C 根据物体的受力情况,可以 判断出物体先是在斜面上做匀加速直 线运动,到达水平面之后,做匀减速直 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -561-