1、2021年高考物理一輪復習考點全攻關專題（16）牛頓第二定律的應用（原卷版）雙基過關：一、動力學的兩類基本問題1 .由物體的受力情況求解運動情況的基本思路先求出幾個力的合力，由牛頓第二定律（F合=ma）求出加速度，再由運動學的有關公式求出速度或位移.2 .由物體的運動情況求解受力情況的基本思路已知加速度或根據運動規律求出加速度，再由牛頓第二定律求出合力，從而確定未知力.3 .應用牛頓第二定律解決動力學問題，受力分析和運動分析是關鍵，加速度是解決此類問題的紐帶，分析流程如下：受力情況FIF合=ma加速度a|運動情況v、x、t【自測1】假設汽車突然緊急制動后所受到的阻力的大小與7車所受的重力大小差

2、不多，當汽車以20m/s的速度行駛時突然制動，它還能繼續滑動的距離約為（）A.40mB.20mC.10mD.5m二、瞬時問題1 .牛頓第二定律的表達式為：F合=ma,加速度由物體所受合外力決定,加速度的方向與物體所受合外力的方向一致.當物體所受合外力發生突變時，加速度也隨著發生突變，而物體運動的速度不能發生突變.2 .輕繩、輕桿和輕彈簧（橡皮條）的區別（1）輕繩和輕桿：剪斷輕繩或輕桿斷開后，原有的彈力將突變為0.（2）輕彈簧和橡皮條：當輕彈簧和橡皮條兩端與其他物體連接時，輕彈簧或橡皮條的彈力不能發生突變.【自測2】如圖1,A、B、C三個小球質量均為m,A、B之間用一根沒有彈性的輕質細繩連在一起

3、，B、C之間用輕彈簧拴接，整個系統用細線懸掛在天花板上并且處于靜止狀態.現將A上面的細線剪斷，使A的上端失去拉力，則在剪斷細線的瞬間，A、B、C三個小球的加速度分別是（重力加速度為g）（）QnOc圖1A.1.5g,1.5g,0B.g,2g,0C.g,g,gD.g,g,0二、超重和失重1 .超重（1）定義：物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的現象.（2）產生條件：物體具有向上的加速度.2 .失重(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)小于物體所受重力的現象.(2)產生條件：物體具有向下的加速度.3 .完全失重(1)定義：物體對支持物的壓力(或對豎直懸掛物的拉力)等于

4、0的現象稱為完全失重現象.(2)產生條件：物體的加速度a=g,方向豎直向下.4 .實重和視重(1)實重：物體實際所受的重力，它與物體的運動狀態無關.(2)視重：當物體在豎直方向上有加速度時，物體對彈簧測力計的拉力或對臺秤的壓力將不等于物體的重力.此時彈簧測力計的示數或臺秤的示數即為視重.【自測3】圖2甲是某人站在力傳感器上做下蹲、起跳動作的示意圖，點O表示人的重心.圖乙是根據傳感器采集到的數據畫出的Ft圖線，兩圖中ag各點均對應，其中有幾個點在圖甲中沒有畫出.取重力加速度g=10m/s：根據圖象分析可知().c點位置人處于失重狀態BC.e點位置人處于超重狀態.d點的加速度小于f點的加速度A.人

5、的重力為1500N命題熱點一：瞬時問題的兩類模型1.兩種模型加速度與合外力具有瞬時對應關系，二者總是同時產生、同時變化、同時消失，具體可簡化為以下兩種模型：不發生明顯超變就能由生彈力.剪斷或i軸繩輕桿腰離后.不需要時間怪紙席堂.神力立！和捶豆面卻耦失或改變一般題U中所給的輕繩，輕桿，和接觸面花不知恃殊晚明時.均可;按此模型處理兩種4型-二藻酉而而端受蔬而窗?ii謫麗而:P：定埔）時.由于物體川慚性.蟀簧的長t彈赍郡床度不會發生竇嚨，所以在瞬時問題中和和瓦舒：其肆力的大小認為是不變的，即此時憚：辭的彈力不突變：'',“2.解題思路分析瞬時變化前后物體的受力情況？列牛頓第二定律方程

6、？求瞬時加速度【例1】（多選）如圖3所示，質量均為m的木塊A和B用一輕彈簧相連，豎直放在光滑的水平面上，木塊A上放有質量為2m的木塊C,三者均處于靜止狀態.現將木塊C迅速移開，若重力加速度為g,則在木塊C移開的瞬間（）圖3A.彈簧的形變量不改變B.彈簧的彈力大小為mgC.木塊A的加速度大小為2gD.木塊B對水平面的壓力大小迅速變為2mg【變式1】如圖4所示，在傾角為0=30°的光滑固定斜面上，物塊A、B質量均為m.物塊A靜止在輕彈簧上端，物塊B用細線與斜面頂端相連，A、B靠在一起，但A、B之間無彈力.已知重力加速度為g,某時刻將細線剪斷，下列說法正確的是（）圖4A.細線剪斷前，彈簧的

7、彈力為mgB.細線剪斷前，細線的拉力為mgC.細線剪斷瞬間，彈簧的彈力發生變化1D.細線男斷瞬間，物塊B的加速度大小為4g【變式2】如圖5所示，A球質量為B球質量的3倍，光滑固定斜面的傾角為9,圖甲中，A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質桿相連，系統靜止時，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行，重力加速度為g,則在突然撤去擋板的瞬間有()圖5A.圖甲中A球的加速度大小為gsin0B.圖甲中B球的加速度大小為2gsin0C.圖乙中A、B兩球的加速度大小均為gsin0D.圖乙中輕桿的作用力一定不為零命題熱點二：超重與失重現象1 .對超重和失重的理解(1)不論超重、失重或完全失重，物體

8、的重力都不變，只是視重”改變.(2)在完全失重的狀態下，一切由重力產生的物理現象都會完全消失.(3)盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會處于超重或失重狀態.2 .判斷超重和失重的方法從受力的角度判斷當物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時,物體處于超重狀態；小于重力時，物體處于失重狀態；等于零時，物體處于完全失重狀態從加速度的角度判斷當物體具后向上的加速度時，物體處于超重狀態；具后向下的加速度時，物體處十失重狀態；1可卜的加速度等于重力加速度時，物體處于完全失重狀態從速度變化的角度判斷物體向上加速或向卜減速時，超重物體向卜加速或向上減速時，失重【例2】壓敏

9、電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小、某實驗小組在升降機水平地面上利用壓敏電阻設計了判斷升降機運動狀態的裝置.其工作原理圖如圖6甲所示，將壓敏電阻、定值電阻R電流顯示器、電源連成ti時刻升降機開始運動，從電路、在壓敏電阻上放置一個絕緣重物，0ti時間內升降機停在某一樓層處,電流顯示器中得到電路中電流i隨時間t變化情況如圖乙所示，則下列判斷不正確的是()甲A.tit2時間內絕緣重物處于超重狀態B.t3t4時間內絕緣重物處于失重狀態C.升降機開始時可能停在1樓層，從ti時刻開始，經向上加速、勻速、減速，最后停在高樓層D.升降機開始時可能停在高樓層，從ti時刻開始，經向下加速、勻速、減速，最后停在1樓【

10、變式3】如圖7,跳高運動員起跳后向上運動，越過橫桿后開始向下運動，則運動員越過橫桿前、后在空中所處的狀態分別為()圖7A.失重、失重B.超重、超重C.失重、超重D.超重、失重【變式4】如圖8所示，固定在水平面上的斜面體C上放有一個斜劈A,A的上表面水平且放有物塊B.若A、B運動過程中始終保持相對靜止.以下說法正確的是()圖8B物塊可能只受兩個力作用A.若C斜面光滑，A和B由靜止釋放，在向下運動時,B處于超重狀態B受水平向左的摩擦力B處于超重狀態B.若C斜面光滑，A和B以一定的初速度沿斜面減速上滑，則C.若C斜面粗糙，A和B以一定的初速度沿斜面減速上滑，則D.若C斜面粗糙，A和B以一定的初速度沿

11、斜面加速下滑，則命題熱點三：動力學兩類基本問題1 .解題關鍵(1)兩類分析物體的受力分析和物體的運動過程分析；(2)兩個橋梁一一加速度是聯系運動和力的橋梁；速度是各物理過程間相互聯系的橋梁.2 .常用方法(1)合成法在物體受力個數較少(2個或3個)時一般采用合成法.(2)正交分解法若物體的受力個數較多(3個或3個以上)，則采用正交分解法.類型1已知物體受力情況，分析物體運動情況【例3】如圖9,質量為m=1kg、大小不計的物塊，在水平桌面上向右運動，經過。點時速度大小為v=4m/s,對此物塊施加大小為F=6N、方向向左的恒力，一段時間后撤去該力，物塊剛好能回到。點，已知物塊與桌面間動摩擦因數為尸

12、0.2,重力加速度g=10m/s2,求：o圖9此過程中物塊到。點的最遠距離；(2)撤去F時物塊到。點的距離.類型2已知物體運動情況，分析物體受力情況【例4】如圖10甲所示，一足夠長的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面的傾角0=37。，現有質量m=2.2kg的物體在水平向左的外力F的作用下由靜止開始沿斜面向下運動，經過2s撤去外力F,物體在04s內運動的速度與時間的關系圖線如圖乙所示.已知sin37=0.6,cos37=0.8,取g=10m/s2,求：圖10(1)物體與斜面間的動摩擦因數和水平外力F的大小；(2)物體在04s內的位移大小.【變式5】某天，小陳叫了外賣，外賣小哥把貨物送到他家陽臺正下方

13、的平地上，小陳操控小型無人機帶動貨物，由靜止開始豎直向上做勻加速直線運動，一段時間后，貨物又勻速上升53s,最后再勻減速1s恰好到達他家陽臺且速度為零.貨物上升過程中，遙控器上顯示無人機在上升過程的最大速度為1m/s,高度為56m.貨物質量為2kg,受到的阻力恒為其重力的0.02倍，重力加速度大小g=10m/s2求：(1)無人機勻加速上升的高度；(2)上升過程中，無人機對貨物的最大作用力大小.課時精練一、雙基鞏固練1.電梯頂上懸掛一根勁度系數是200N/m的彈簧，彈簧的原長為20cm,在彈簧下端掛一個質量為0.4kg的祛碼.當電梯運動時，測出彈簧長度變為23cm,g取10m/s2,則電梯的運動

14、狀態及加速度大小為()A.勻加速上升，a=2.5m/s2B.勻減速上升，a=2.5m/s2C.勻加速上升，a=5m/s2D.勻減速上升，a=5m/s22.(多選)一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度a隨時間t變化的圖線如圖1所示，以豎直向上為aA.t=2s時最大B. t=2s時最小C. t=8.5s時最大D. t=8.5s時最小3.為了讓乘客乘車更為舒適,A.處于超重狀態某探究小組設計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調如圖2所示.當此車勻減速上坡時，乘客（僅考慮乘客與水平面之間的作用）（）B.不受摩擦力的作用C.受到向后（水平向左）的摩擦力作用D.所受合力豎直向上4.如圖

15、3所示，物塊1、2間用剛性輕質桿連接，物塊3、4間用輕質彈簧相連，物塊1、3質量均為m,2、4質量均為mo,兩個系統均置于水平放置的光滑木板上，設抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為并處于靜止狀態.現將兩木板沿水平方向突然抽出,ai、a2、a3、a4.重力加速度大小為g,則有（）rnai=a2=a3=a4=0B.ai=a2=a3=a4=gC.ai=a2=g,a3=0,m+moa4=gmoJD.m+mo-ai=g,a2=mog,a3=o,a4=m+momog5.如圖4所示，一根彈簧一端固定在左側豎直墻上，另一端連著A小球，同時水平細線一端連著A球，另一端固定在右側豎直墻上，彈簧與豎

16、直方向的夾角是60。，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端.開始時A、B兩球都靜止不動，A、B兩小球的質量相等，重力加速度為g,若不計彈簧質量，在水平細線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為（）A.aA=aB=gB.aA=2g,aB=0C.aA=>/3g,aB=0D.aA=2>/3g,aB=06 .如圖5所示，質量分別為mi、m2的A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B小球用細繩固定在傾角為30。的光滑斜面上，若不計彈簧質量且細繩和彈簧與斜面平行，在細繩被剪斷的瞬間，A、B兩小球的加速度大小分、綜合提升練B.0和mi+m22m2D.0和g27 .如圖6所示，物體A、B由跨過定滑輪且不可

17、伸長的輕繩連接，由靜止開始釋放，在物體A加速下降的過程中，下列判斷正確的是（）圖6A.物體A和物體B均處于超重狀態8 .物體A和物體B均處于失重狀態C.物體A處于超重狀態，物體B處于失重狀態D.物體A處于失重狀態，物體B處于超重狀態8.（多選）一個可以看做質點的物塊以恒定大小的初速度滑上木板，木板的傾角可在090。之間任意調整，設物塊沿木板向上能達到的最大位移為x.木板傾角不同時對應的最大位移x與木板傾角”的關系如圖7所示，g取10m/s2,不計空氣阻力，則下列說法正確的是()圖7A.物塊與木板間的動摩擦因數為乎3B.物塊初速度的大小是5m/sC.沿傾角為30。和90。上滑時，物塊運動到最大位移的時間不同一、“53D.當a=0時，x=-m9 .在某段平直的鐵路上，一列以324km/h高速行駛的列車某時刻開始勻減速行駛，5min后恰好停在某車站，并在該站停留4min,隨后勻加速駛離車站，經8.1km后恢復到原速324km/h.g取10m/s2.(1)求列車減速時的加速度大小；(2)若該列車總質量為8.0105kg,所受阻力恒為車重的0.1倍，求列車駛離車站加速過程中牽引力的大小；(3)求列車從開始減速到恢復原速這段時間內的平均速度