第3章 第2讲 牛顿第二定律的应用-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

高考总复习物理 实验三探究两个互成角度的力的合成规律 常见考法·逐点练通 [例1]答案(1)BC (2)B [针对训练1]答案(1)F(2)B(3)ABC (4)可以，因为OB和OC的作用是确定 两个拉力的方向 [例2]答案(1)m<M<3m (2)不必 不会 [针对训练2】答累(1)③号F ④F与F 的大小(2)D [针对训练3]答案(3)O、A、B三点的位置 以及OC的方向(4)x3一x0 与OC的 方向相反 章末核心素养提升 [例1]C[例2]B[例3]C 第三章牛顿运动定律 第1讲牛顿三定律的理解 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.(1)匀速直线运动 (2)①惯性惯性 ②维持 加速度 2.(1)匀速直线运动 (2)大小(3)无关 知识点二 1.(1)正比反比 相同 (2)ma (3)①静止 匀速直线运动 ②宏观 低速 2.(1)基本导出 (2)长度质量时间米千克秒 (3)物理关系 知识点三 1.相互2.相反同一条直线上 [自我检测门 1.(1)/(2)/(3)×(4)/ 2.D3.A 点拨学法·素养提升 [例1]D[针对训练1]D[例2]A [针对训练2]ABC[针对训练3]C [例3]BD[针对训练4幻BD 第2讲牛顿第二定律的应用 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.合力合力速度 2.(1)突变为0(2)不能 知识点二 1.(1)大于 (2)向上 2.(1)小于 (2)向下 3.(1)完全没有作用力 (2)g 4.(1)无关 (2)不等于 知识点三 1.加速度 运动学的规律 2.加速度牛顿第二定律 [自我检测] 1.(1)× (2)×(3)/ (4)× 2.A3.D 点拨学法·素养提升 [例1]A[针对训练1]BD [针对训练2]C[例2]ABD [针对训练3]CD[针对训练4幻D [例3]解析(1)对货车进行受力分析，可得 小车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力为 F:=umgcos 0, 而货车重力在沿上坡路面方向的分量为 F=mgsin0,若要货车在避险车道上停 下后不发生溜滑现象，则需要F≥F,即 mgsin长mgos0,解得，tamK 4,则当tan≤0.30时，货车在避险车道 上停下后不会发生溜滑现象， 6 (2)设货车在避险车道上的加速度为a, 根据牛顿第二定律F合=ma, 得F台=mgsin0+mgcos0=ma, 解得a=g(sin0+cos0)=10X(0.26+ 0.30×0.97)m/s2=5.51m/s2, 设货车在避险车道上行驶的最大距离为x, 由题知=90km/h=25m/s, 根据匀变速直线运动位移公式得 0-6=-2ax, 代入放6，解得一装2爱m=7m 答案(1)tan00.30(2)57m [例4幻解析(1)设加速运动与减速运动的时 间分别为t、t2,位移分别是x1、x2,总时 间是0，总位移是x,由匀变速直线运动 规律知=空m=党红x=十 解得x=4m. 由加速度定义式知a1=,9 且有a2=3a1,to=t十t2, 联立解得=1.2s,t2=0.4s, 则a-25m/g=4.17m/g, a=罗m/g=12.5m/g. (2)对加速过程与减速过程分别列牛顿 第二定律方程有 F-F=ma,F2+Fi=ma2, 解得F1=270N,F2=730N. 答案(1)4m4.17m/s212.5m/s2 (2)270N730N [针对训练5]解析(1)在力F作用0.5s内 根据牛顿第二定律有 Fcos 0-mgsin 0-F=ma, Fsin 0=FN+mgcos 0, 参考答案 F=uFN, 设0.5s末速度为v, 根据运动学公式有v=a1t1, 撤去F后0.4S内根据牛顿第二定律有 mgsin 0umgcos 0=ma2, v=a2t2, 联立以上各式得=0.5， a=8m/s2,a2=10m/s2, v-a2t2=4 m/s. (2)x= 2af+w-2a=1.8m 答案(1)0.5(2)1.8m [针对训练6]解析(1)飞机在后一阶段受 到阻力和发动机提供的推力作用，做匀 加速直线运动，设加速度为a2,此过程 中的平均阻力F2=0.2mg, 根据牛顿第二定律有F拉一F2=ma2, 代入数据解得a2=4.0m/s2. (2)飞机在电磁弹射阶段受恒定的牵引力 阻力和发动机提供的推力作用，做匀加速 直线运动，设加速度为1，末速度为. 此过程中飞机受到的阻力Fa=0.05mg, 根据匀加速运动规律有=2a1l,一 =2a2(l-l1), 根据牛顿第二定律有F幸十F推一Fa=a1, 代入数据解得 a1=58m/s2,F幸=1.05×105N. 答案(1)4.0m/s2 (2)58m/s2 1.05×105N 实验四 探究加速度与物体受力、 物体质量的关系 常见考法·逐点练通 [例1]答案(1)B(2)D(3)反比槽码 [针对训练1]答案(1)B(2)C [针对训练2]答案(1)①右端 (2)①远小与相互作用的两物体的运 动状态无关 (3)二无关 与是否和其他物体相互作用 无关 2.一对平衡力与作用力、反作用力的比较 项目 一对平衡力 作用力与反作用力 两个相互作用的 作用对象 同一个物体 不同物体 不一定同时产 一定同时产生、 作用时间 生、同时消失 同时消失 力的性质 不一定相同 一定相同 作用效果 可相互抵消 不可抵消 例3（多选）如图所示，我国有一种传统的 民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于 两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比 赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是 ( A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所 以甲获胜 第2讲 牛顿第 知识整合 )》知识梳理《 知识点一，瞬时问题 1.牛顿第二定律的表达式为F合=ma,加速 度由物体所受 决定，加速度的方向 与物体所受 的方向一致.当物体所 第三章牛顿运动定律 B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉 力大小等于乙对甲的拉力大小 C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉 力大于乙对甲的拉力 D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的 拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大 于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜 母对训练4（多选）如图所示，用水平力 F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下 列说法正确的是 ) A.水平力F与墙壁对物体的弹力是一对 作用力与反作用力 041 B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力 是一对平衡力 C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对 作用力与反作用力 D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹 力是一对作用力与反作用力 友情 提 完成课时达标：第三章第1讲 二定律的应用 基础落实 受合力发生突变时，加速度也随着发生突 变，而物体运动的 不能发生突变 2.轻绳、轻杆和轻弹簧（橡皮条）的区别 (1)轻绳和轻杆：轻绳或轻杆断开后，原有 的弹力将 高考总复习物理 (2)轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条 两端与其他物体连接时，轻弹簧或橡皮条 的弹力 发生突变 知识点二，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) 物体所受重力的现象 (2)产生条件：物体具有 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) 物体所受重力的现象 (2)产生条件：物体具有 的加速度。 3完全失重 (1)定义：物体对支持物（或悬挂物） 的现象称为完全失重现象， 042 (2)产生条件：物体的加速度a= 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 (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， 知识点白，动力学的两类基本问题 1.从受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第 二定律求出物体的 ,再通过 就可以确定物体的运动情况。 2.从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据运动学公 式求出物体的 ,再根据 就可以确定物体所受的力， )》自我检测( 1.判断下列说法的正误。 (1)物体受到外力作用立即产生加速度和 速度 () (2)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。 () (3)根据物体加速度的方向可以判断物体 所受合外力的方向 () (4)物体运动状态的变化情况是由它对其 他物体的施力情况决定的， () 2.如图所示，A、B、C三个小球质量均为m, A、B之间用一根没有弹性的轻质细线连 在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，整个系 统用细线悬挂在天花板上并且处于静止 状态.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（重力加速度为g) () C B A.1.5g,1.5g,0 B.g,2g,0 C.gg,g D.g,g,0 3.在竖直方向运动的电梯地板上放置一台 秤，将物体放在台秤上.电梯静止时台秤 示数为F.在电梯运动的某段过程中，台 秤示数大于F.在此过程中 () A.物体受到的重力增大 B.物体处于失重状态 C.电梯可能正在加速下降 D.电梯可能正在加速上升 点拨学法 命题点一 瞬时 1.两种模型 加速度与合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，具体可 简化为以下两种模型： !不发生明显形变就能产生弹力， 轻线、轻狂逻变不类股酸 和接触面 ·一般题目中所给的轻绳、轻杆 和接触面在不加特殊说明时， 两种 均可按此模型处理 模型 !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 弹簧，蹦床性，弹簧的长度不会发生突变 和橡皮筋 ,所以在瞬时问题中，其弹力的 大小认为是不变的，。即此时弹 !簧的弹力不突变 2.解题思路 分析瞬时变 化前后物体 列牛顿第二 求瞬时 的受力情况 定律方程 加速度 3.两个易混问题 (1)图甲、乙中小球%、2原来均静止， 现如果均从图中A处剪断，则剪断绳子 瞬间图甲中的轻质弹簧的弹力来不及变 化：图乙中的下段绳子的拉力变为0. ○m p (2)由(1)的分析可以得出：绳的弹力可以 突变而弹簧的弹力不能突变 例1(2024·湖南)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 第三章牛顿运动定律 素养提升 问题（师生共研） 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 卧对训练①（多选）如图所示， 质量分别为m1=0.2kg、m2= 0.1kg的小球1和2用轻质弹 簧连接.某人用手通过轻绳给 小球1施加F=6N的竖直恒力， 使整个装置一起竖直向上加速运动.某时刻 手突然停止，此时小球1、2的加速度大小分 别为a和a2;重力加速度g取10m/s,忽 略空气阻力，则下列说法正确的是() A.装置在恒力F作用下加速运动时，弹 043 簧的弹力大小为4N B.装置在恒力F作用下加速运动时，弹 簧的弹力大小为2N C.手停止的瞬间，a1=10m/s2,a=10m/s D.手停止的瞬间，4=20m/g2,a=10m/s 母训练2如图所示，A球质量为B球质 量的3倍，光滑固定斜面的倾角为0，图甲 中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两 球用轻杆相连，系统静止时，挡板C与斜面 垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速 度为g,则在突然撤去挡板的瞬间有( 甲 A.图甲中A球的加速度大小为gsin0 B.图甲中B球的加速度大小为2gsin0 C.图乙中A、B两球的加速度大小均为 gsin 0 D.图乙中轻杆的作用力一定不为零 高考总复习物理 命题点二 超重与 1.对超重和失重的理解 (1)不论超重、失重或完全失重，物体的重 力都不变，只是“视重”改变 (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， (3)尽管物体的加速度不是竖直方向，但 只要其加速度在竖直方向上有分量，物体 就会处于超重或失重状态. 2.判断超重和失重的方法 当物体所受向上的拉力（或支持力） 从受力的 大于重力时，物体处于超重状态；小 角度判断 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 从加速 当物体具有向上的加速度时，物体处 于超重状态：具有向下的加速度时，物 044 度的角 体处于失重状态：向下的加速度等于 度判断 重力加速度时，物体处于完全失重状态 物体向上加速或向下减速时，物体处 从速度 于超重状态 变化的 物体向下加速或向上减速时，物体处 角度判断 于失重状态 例2（多选）一兴趣小组做了一次实验，实 验时让某同学从桌子上跳下，自由下落 H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重 心又下降了h后停住，利用传感器和计算 机显示该同学受到地面的支持力F随时 间变化的图像如图所示.根据图像提供的 信息，下列判断正确的是 () ↑F/N A.在0至2时间内该同学处于失重状态 B.2时刻该同学的加速度为零 失重现象（自主学习） C.t3时刻该同学的速度达到最大 D.在t至t时间内该同学处于超重状态 母对训练3（多选） 如图所示，蹦床运动 员从空中落到床面 上，运动员从接触床 面下降到最低点为第 一过程，从最低点上升到离开床面为第二过 程，运动员 A.在第一过程中始终处于失重状态 B.在第二过程中始终处于超重状态 C.在第一过程中先处于失重状态，后处 于超重状态 D.在第二过程中先处于超重状态，后处 于失重状态 卧训练4某同学站在电梯的水平地板 上，利用速度传感器研究电梯的升降过程 取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间内 速度的变化情况如图所示.根据图像提供的 信息，下列说法正确的是 () ↑/m·s） 01520 A.在0一5s内，电梯加速上升，该同学处 于失重状态 B.在5~10s内，该同学对电梯地板的压 力小于其重力 C.在10~20s内，电梯减速上升，该同学 处于超重状态 D.在2025s内，电梯加速下降，该同学 处于失重状态 第三章 牛顿运动定律 命题点三 动力学的两类基本问题 1.基本思路 牛顿第二定律加速度 运动学公式 第一类间题 受力情况 运动状态 第二类问题 牛顿第二定律加迷顶运动学公式 (1)为了防止货车在避险车道上停下后发 2.基本步骤 生溜滑现象，该避险车道上坡路面的倾角 根据问题的需要和解题的方便 0应该满足什么条件？设最大静摩擦力 明确研究对象 选出被研究的物体。研究对象 可以是某个物体，也可以是几 等于滑动摩擦力，结果用0的正切值表示： 0 个物体构成的系统 受力分析和运 (2)若避险车道路面倾角为15°，求货车在避 画好受力示意图、运动情景图， 动状态分析 明确物体的运动性质和运动过程 险车道上行驶的最大距离.（已知sin15°= 0 通常沿初速度的方向建立坐标 建立坐标系 系并以初速度方向为某一坐标 0.26,c0s15°=0.97，结果保留两位有 轴的正方向 0 效数字) 若物体只受两个共点力作用， 确定合外力 通常用合成法：若物体受到三 个及以上不在同一直线上的力 般用正交分解法 a 045 根据牛顿第二定律 列方程求解 减 列方程求解，必要时还要对 结果进行讨论 3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)两个桥梁一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 例3如图甲所示，在高速公路的连续下坡 例4机器人在医护人员选择配送目的地 路段通常会设置避险车道，供发生紧急情 后，就开始沿着测算的路径出发，在加速 况的车辆避险使用，本题中避险车道是主 启动的过程中机器人“发现”正前方站着 车道旁的一段上坡路面.一辆货车在行驶 一个人，立即制动减速，恰好在距离人30m 过程中刹车失灵，以=90km/h的速度 处停下，机器人从静止出发到减速停止， 驶人避险车道，如图乙所示.设货车进人 可视为两段匀变速直线运动，其v-t图 避险车道后牵引力为零，货车质量为， 像如图所示，图中to=1.6s,h=5m/s 货车与路面间的动摩擦因数：=0.30，重 已知减速时的加速度大小是加速时加速 力加速度大小g取10m/s2. 度大小的3倍，机器人（含药物）的总质量 高考总复习物理 为60kg,运动过程中阻力恒为20N.(结 果保留三位有效数字)求： (1)机器人从静止出发到减速停止的总位 移以及加速过程与减速过程的加速度分 别多大 (2)启动过程的牵引力与制动过程的制动 力（不含阻力）分别多大。 /(m*s) 046 卧对训练5如图所示，质量为10kg的 环（图中未画出）在F=200N的拉力作 用下，沿固定在地面上的粗糙长直杆由静 止开始运动，杆与水平地面的夹角 0=37°，拉力F与杆的夹角也为0.力F 作用0.5s后撤去，环在杆上继续上滑了 0.4s后速度减为零.（已知sin37°=0.6， cos37°=0.8，g取10m/s2)求： (1)环与杆之间的动摩擦因数； (2)环沿杆向上运动的总距离x. 8 7777777777777777777 母划训练6随着科技的发展，未来的航 空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机 的起飞距离.如图所示，航空母舰的水平 跑道总长1=180m,其中电磁弹射区的 长度为l=120m,在该区域安装有直流 电机，该电机可从头至尾提供一个恒定的 牵引力F奉.一架质量为m=2.0×104kg 的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的 推力F维=1.2×10N.假设在电磁弹射 阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍， 在后一阶段的平均阻力为飞机重力的 0.2倍.已知飞机可看作质量恒定的质 点，离舰起飞速度v=120m/s,航空母舰 处于静止状态，求：（结果保留两位有效数 字，g取10m/s2) 1,=120m 电磁弹射区 1=180m (1)飞机在后一阶段的加速度大小： (2)飞机在电磁弹射区的加速度大小和电 磁弹射器的牵引力F幸的大小. 提示 完成课时达标：第三章第2讲