第3章 第二讲 第1课时 牛顿第二定律的基本应用（学案）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（普高基础版）

第二讲　牛顿第二定律的应用 第1课时　牛顿第二定律的基本应用 课前 (1)已知物体受力情况，求解运动学物理量时，应先根据牛顿第二定律求解加速度。 (　　) (2)运动物体的加速度可根据运动的速度、位移、时间等信息求解，所以加速度由运动情况决定。 (　　) (3)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。 (　　) (4)减速上升的升降机内的物体对地板的压力大于物体的重力。 (　　) (5)(2024·海南高考T1A)神舟十七号载人飞船在返回至离地面十几公里时打开主伞，飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中返回舱处于超重状态。 (　　) (6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。 (　　) (7)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。 (　　) (8)物体处于超重或失重状态，完全由物体加速度的方向决定，与速度方向无关。 (　　) (9)站在体重计上向下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。 (　　) (10)(人教必修1 P112T2·改编)蹦极运动员从高处跳下，在弹性绳被拉直前处于失重状态，当弹性绳被拉直后处于超重状态。 (　　) 逐点清(一)　牛顿第二定律的瞬时性问题 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 类型1　弹力能瞬间改变的情形 1.(2025·贵州质检)(多选)如图所示，可视为质点的小球用轻质细绳OA和OB悬挂静止在O点，绳OA与竖直方向的夹角为θ，绳OB水平。重力加速度为g，下列说法正确的是 (　　) A.剪断绳OB瞬间，小球的加速度大小为gtan θ B.剪断绳OB瞬间，小球的加速度大小为gsin θ C.剪断绳OA瞬间，小球的加速度大小为零 D.剪断绳OA瞬间，小球的加速度大小为g 2.两个质量均为m的小球，用轻杆连接后通过细绳悬挂在天花板上，如图所示。现突然剪断细绳OA，让小球下落，在剪断细绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，重力加速度为g，则 (　　) A.a1=g，a2=g　　　　　　 B.a1=0，a2=2g C.a1=g，a2=0 D.a1=2g，a2=0 类型2　弹力不能瞬间改变的情形 3.(2024·湖南高考)如图，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为 (　　) A.g，1.5g　　　　　　　 　 B.2g，1.5g C.2g，0.5g D.g，0.5g 4.如图所示，两个质量均为m的金属小球拴在轻质橡皮绳的两端，橡皮绳的中点固定在纸盒底部的正中间，小球放在纸盒口边上。现让纸盒从一定高度自由下落，小球被橡皮绳拉回盒中并能发生碰撞。不计空气阻力，则释放的瞬间 (　　) A.橡皮绳的弹力为0 B.小球加速度大小等于重力加速度g C.纸盒加速度大小小于重力加速度g D.橡皮绳对纸盒作用力大小等于2mg 点睛与自悟 1.轻杆、轻绳和硬接触面类物体是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，其弹力可瞬间改变或消失。 2.当弹簧、橡皮绳与物体相连时，由于物体具有惯性，弹簧、橡皮绳的弹力不会发生突变。 逐点清(二)　动力学的两类基本问题 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 类型1　已知受力情况求运动情况 1.(2025·陕西西安质检)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。将小物块从平板与竖直杆交点Q处由静止释放，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θ由60°逐渐减小至45°，物块的下滑时间t将 (　　) A.逐渐减小　　　　　　　　　 B.先减小后增大 C.逐渐增大 D.先增大后减小 2.(鲁科必修1 P130“例题”)某高速列车(如图)起动后的初始阶段，可视为在恒定的牵引力作用下做匀加速直线运动。若在该阶段列车组的牵引力为3.04×105 N，列车所受阻力为7.9×104 N，列车质量为4.5×105 kg，则列车从起动至速度达到60 km/h 需要多长时间? 类型2　已知运动情况求受力情况 3.神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。当返回舱距离地面1.2 m 时，返回舱的速度为8 m/s，此时返回舱底部的4台反推火箭点火工作，使返回舱触地前瞬间速度降至2 m/s，实现软着陆。若该过程返回舱始终竖直向下做匀减速运动，返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为3×103 kg，g取10 m/s2，则4台反推火箭点火工作时提供的推力大小为 (　　) A.3×104 N B.7.5×104 N C.2.6×104 N D.1.05×105 N 4.(2025·辽宁丹东质检)晴朗的冬日，某同学在冰雪游乐场乘坐滑雪圈从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑，滑行60 m后进入水平雪道，继续滑行80 m后匀减速到零。已知该同学和滑雪圈的总质量为60 kg，整个滑行过程用时14 s，斜直雪道倾角为37°，重力加速度g=10 m/s2，忽略空气阻力，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。 (1)求该同学和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力Ff的大小; (2)若水平雪道区域重新规划，使水平雪道距离缩短为60 m，之后再铺设10 m长的防滑毯，可使该同学和滑雪圈在防滑毯终点恰好安全停下，求防滑毯与滑雪圈之间的动摩擦因数。 答题区(面答面评，拍照上传，现场纠错品优) 点睛与自悟 1.“两个分析”和“两个桥梁” 2.两类动力学问题的解题步骤 第1步: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构成的系统为研究对象。 第2步:受力分析和运动过程分析 画好受力示意图、情境示意图，明确物体的运动性质和运动过程。 第3步: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。 第4步:确定合力F合 若物体只受两个力作用，通常用合成法;若受三个或三个以上的力，一般用正交分解法。 第5步:列方程求解 根据牛顿第二定律F合=ma或，列方程求解，必要时对结果进行讨论。 逐点清(三)　超重、失重问题 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.[超重、失重的判断] (2025·北京海淀质检)如图所示，某人站在向右上方运动的智能电动扶梯上，他随扶梯先加速再匀速运动。在此过程中人与扶梯保持相对静止，下列说法正确的是 (　　) A.扶梯加速运动阶段，人处于超重状态 B.扶梯加速运动阶段，人受到的摩擦力水平向左 C.扶梯匀速运动阶段，人受到重力、支持力和摩擦力 D.扶梯匀速运动阶段，人受到的支持力大于重力 2.[根据超重、失重判断物体的运动情况] (2025年1月·八省联考云南卷)某同学站在水平放置于电梯内的电子秤上，电梯运行前电子秤的示数如图甲所示。电梯竖直上升过程中，某时刻电子秤的示数如图乙所示，则该时刻电梯(重力加速度g取10 m/s2) (　　) A.做减速运动，加速度大小为1.05 m/s2 B.做减速运动，加速度大小为0.50 m/s2 C.做加速运动，加速度大小为1.05 m/s2 D.做加速运动，加速度大小为0.50 m/s2 3.[超重、失重结论的应用] 如图所示，台秤上放一个木箱，木箱内有质量分别为m1和m2的两物体P、Q，用细绳跨过光滑定滑轮相连，m1>m2。现剪断Q下端的细绳，在P下落但还没有到达箱底的过程中，台秤的示数与剪断Q下端的细绳前的示数相比将 (　　) A.变大　　　　B.变小　　　　C.不变　　　　D.先变小后变大 4.[超重、失重与图像的结合] 如图甲所示是创造了中国载人深潜新纪录的“奋斗者号”潜水器，若“奋斗者号”沿竖直方向下潜，从没入海面开始计时，其下潜的v-t图像如图乙所示。已知“奋斗者号”在0~0.5 h内的总质量为m，下潜时仅吸入或排出海水改变自身总质量，但艇身体积不变，且海水密度均匀，则下列说法正确的是 (　　) A.0~0.5 h内，“奋斗者号”处于超重状态 B.0.5~2.5 h内，“奋斗者号”的总质量小于m C.2.5~3.0 h内，“奋斗者号”的加速度大小为2 m/s2 D.0~3.0 h内，“奋斗者号”下潜的深度为7 200 m 点睛与自悟 (链接T1~3)超重、失重问题的三点提醒 (1)并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处于超重状态;同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。 (2)根据超重、失重现象可以判断物体在竖直方向的加速度方向，但不能判断物体的运动方向。 (3)系统整体具有向下的加速度时，整体处于失重状态。 课下作业:请完成“课时跟踪检测(十)” 7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $$